WO2018084618A1 - 무선 통신 시스템에서 초기 접속을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 초기 접속을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018084618A1
WO2018084618A1 PCT/KR2017/012379 KR2017012379W WO2018084618A1 WO 2018084618 A1 WO2018084618 A1 WO 2018084618A1 KR 2017012379 W KR2017012379 W KR 2017012379W WO 2018084618 A1 WO2018084618 A1 WO 2018084618A1
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prach
data
preamble
base station
terminal
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곽규환
황대성
김기준
고현수
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엘지전자(주)
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    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for performing initial access (initial access) and an apparatus for supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service, and the explosive increase in traffic causes shortage of resources and users require faster services. Therefore, a more advanced mobile communication system is required. .
  • the present specification proposes a method in which a terminal performs initial access with respect to a base station using a random access channel (RACH) procedure.
  • RACH random access channel
  • the present specification proposes a method for setting and indicating one or more Physical Random Access Channel configuration (PRACH configurations).
  • PRACH configurations Physical Random Access Channel configurations
  • the present specification proposes a method for setting a data and data transmission region when the terminal transmits data and a preamble together through a PRACH.
  • the present specification proposes a method in which a base station instructs or configures a terminal for setting PRACH and / or data, etc. through downlink control information.
  • the method may include setting, by a base station, at least one physical random access channel (PRACH) configuration.
  • PRACH physical random access channel
  • Downlink control information including information indicating a specific PRACH configuration among the one or more PRACH configurations through a process of receiving configuration information indicating the CFSs and a physical downlink control channel Receiving) from the base station, and transmitting at least one of preambles or data related to the initial access to the base station through the PRACH, based on the specific PRACH configuration
  • the one or more PRACH settings whether the data is transmitted or the preamble and the data Of the order of transmission (transmission order) it is set according to at least one.
  • the method may further include receiving configuration information indicating one or more data sets from the base station, wherein the downlink control information includes indication information about a data set to be transmitted by the terminal. (indication information), and the data may correspond to a data set identified using the indication information among the one or more data sets.
  • the data may include a contention resolution identifier, a buffer status report, or a radio resource control (RRC) connection. request).
  • RRC radio resource control
  • the data is at least one.
  • the demodulation reference signal may be transmitted together with a demodulation reference signal (DMRS).
  • the downlink control information further includes information indicating a length of the preamble, and the length of the preamble is a transmission region of the data. It can be set according to the number of symbols allocated to the region).
  • the number of symbols allocated to the data transmission region may be determined according to a data set corresponding to the data among one or more preset data sets.
  • the length of the preamble and the transmission region of the data may be set according to a time resource region preset for the specific PRACH configuration.
  • the downlink control information may further include information indicating whether to perform a beam management procedure related to the initial access.
  • the downlink control information may correspond to a PRACH resource corresponding to the specific PRACH configuration among one or more PRACH resources preset for the one or more PRACH configurations. It may further include information indicating.
  • one of the one or more PRACH settings may be set to a default PRACH configuration.
  • At least one of the preamble or the data may be transmitted when the terminal is in a radio access network (RAN) controlled state.
  • RAN radio access network
  • the terminal is a RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal and a processor functionally connected to the RF unit
  • the processor is configured to receive, from a base station, configuration information indicating one or more Physical Random Access Channel (PRACH) configurations, and through a Physical Downlink Control Channel.
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • the downlink control information including information indicating a specific PRACH configuration among the one or more PRACH configurations, and based on the specific PRACH configuration, through the PRACH, Transmit at least one of an associated preamble or data to the base station.
  • the one or more PRACH settings are controlled according to whether the data is transmitted or at least one of a transmission order between the preamble and the data.
  • an initial access procedure optimized in terms of network conditions and / or latency may be performed. It has an effect.
  • the preamble length is adaptively adjusted even within the same PRACH configuration (or PRACH format)
  • an initial access procedure optimized in terms of coding rate and synchronization of data can be performed. It has an effect.
  • Figure 1 shows an example of the overall system structure of the NR (New RAT) to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • FIG. 3 illustrates an example of a resource grid supported by a wireless communication system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 4 shows examples of an antenna port and a neuralology-specific resource grid to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 5 shows an example of a random access preamble format to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 6 shows uplink modulation to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG 7 shows examples of a physical random access channel (PRACH) configuration to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • PRACH physical random access channel
  • FIG. 8 shows examples of a transmission structure of a preamble and data to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 10 shows examples of a subframe configuration for uplink random access to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of a terminal performing initial access to which a method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station (BS) is a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), a general NB (generation NB) May be replaced by such terms.
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of IEEE 802, 3GPP, and 3GPP2, which are wireless access systems. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • next-generation wireless access technologies can provide faster service to more users than traditional communication systems (or traditional radio access technologies) (e.g., enhanced mobile broadband communication). ) Needs to be considered.
  • a design of a communication system considering a machine type communication (MTC) that provides a service by connecting a plurality of devices and objects has been discussed.
  • a design of a communication system eg, Ultra-Reliable and Low Latency Communication (URLLC)
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • NR New RAT
  • NR system the radio communication system to which the NR is applied.
  • eLTE eNB An eLTE eNB is an evolution of an eNB that supports connectivity to EPC and NGC.
  • gNB Node that supports NR as well as connection with NGC.
  • New RAN A radio access network that supports NR or E-UTRA or interacts with NGC.
  • Network slice A network slice defined by the operator to provide an optimized solution for specific market scenarios that require specific requirements with end-to-end coverage.
  • Network function is a logical node within a network infrastructure with well-defined external interfaces and well-defined functional behavior.
  • NG-C Control plane interface used for the NG2 reference point between the new RAN and NGC.
  • NG-U User plane interface used for the NG3 reference point between the new RAN and NGC.
  • Non-standalone NR A deployment configuration where a gNB requires an LTE eNB as an anchor for control plane connection to EPC or an eLTE eNB as an anchor for control plane connection to NGC.
  • Non-Standalone E-UTRA Deployment configuration in which the eLTE eNB requires gNB as an anchor for control plane connection to NGC.
  • User plane gateway The endpoint of the NG-U interface.
  • FIG. 1 is a view showing an example of the overall system structure of the NR to which the method proposed in this specification can be applied.
  • the NG-RAN consists of gNBs that provide control plane (RRC) protocol termination for the NG-RA user plane (new AS sublayer / PDCP / RLC / MAC / PHY) and UE (User Equipment).
  • RRC control plane
  • the gNBs are interconnected via an Xn interface.
  • the gNB is also connected to the NGC via an NG interface.
  • the gNB is connected to an Access and Mobility Management Function (AMF) through an N2 interface and to a User Plane Function (UPF) through an N3 interface.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the numerology may be defined by subcarrier spacing and cyclic prefix overhead.
  • the plurality of subcarrier intervals may be represented by an integer N (or Can be derived by scaling. Further, even if it is assumed that very low subcarrier spacing is not used at very high carrier frequencies, the used numerology may be selected independently of the frequency band.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • OFDM numerologies supported in the NR system may be defined as shown in Table 1.
  • the size of the various fields in the time domain Is expressed as a multiple of the time unit. From here, ego, to be.
  • Downlink and uplink transmissions It consists of a radio frame having a section of (radio frame).
  • each radio frame is It consists of 10 subframes having a section of.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in the present specification may be applied.
  • the transmission of an uplink frame number i from a user equipment (UE) is greater than the start of the corresponding downlink frame at the corresponding UE. You must start before.
  • slots within a subframe Numbered in increasing order of within a radio frame They are numbered in increasing order of.
  • One slot is Consists of consecutive OFDM symbols of, Is determined according to the numerology and slot configuration used. Slot in subframe Start of OFDM symbol in the same subframe Is aligned with the beginning of time.
  • Not all terminals can transmit and receive at the same time, which means that not all OFDM symbols of a downlink slot or an uplink slot can be used.
  • Table 2 shows numerology Shows the number of OFDM symbols per slot for a normal CP in Table 3, This indicates the number of OFDM symbols per slot for the extended CP in.
  • an antenna port In relation to physical resources in the NR system, an antenna port, a resource grid, a resource element, a resource block, a carrier part, etc. Can be considered.
  • the antenna port is defined so that the channel on which the symbol on the antenna port is carried can be inferred from the channel on which another symbol on the same antenna port is carried. If the large-scale property of a channel carrying a symbol on one antenna port can be deduced from the channel carrying the symbol on another antenna port, then the two antenna ports are quasi co-located or QC / QCL. quasi co-location relationship.
  • the wide range characteristics include one or more of delay spread, Doppler spread, frequency shift, average received power, and received timing.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid supported by a wireless communication system to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • the resource grid is in the frequency domain
  • one subframe includes 14 x 2 u OFDM symbols, but is not limited thereto.
  • the transmitted signal is One or more resource grids composed of subcarriers, and Is described by the OFDM symbols of. From here, to be. remind Denotes the maximum transmission bandwidth, which may vary between uplink and downlink as well as numerologies.
  • the numerology And one resource grid for each antenna port p.
  • FIG. 4 shows examples of an antenna port and a neuralology-specific resource grid to which the method proposed in this specification can be applied.
  • each element of the resource grid for antenna port p is referred to as a resource element and is an index pair Uniquely identified by From here, Is the index on the frequency domain, Refers to the position of a symbol within a subframe. Index pair when referring to a resource element in a slot This is used. From here, to be.
  • Numerology Resource elements for antenna and antenna port p Is a complex value Corresponds to If there is no risk of confusion, or if no specific antenna port or numerology is specified, the indices p and Can be dropped, so the complex value is or This can be
  • the physical resource block (physical resource block) is in the frequency domain It is defined as consecutive subcarriers. On the frequency domain, the physical resource blocks can be zero Numbered until. At this time, a physical resource block number on the frequency domain And resource elements The relationship between is given by Equation 1.
  • the terminal may be configured to receive or transmit using only a subset of the resource grid.
  • the set of resource blocks set to be received or transmitted by the UE is from 0 on the frequency domain. Numbered until.
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • the physical layer random access preamble is illustrated in FIG. 5.
  • FIG. 5 shows an example of a random access preamble format to which the method proposed in this specification can be applied.
  • the random access preamble consists of a cyclic prefix of length T CP and a sequence part of length T SEQ .
  • parameter values ie, T CP and T SEQ
  • Table 4 which may be changed according to a frame structure and / or a random access configuration.
  • the higher layer controls the preamble format.
  • the transmission of the random access preamble is limited to a specific time and frequency resource.
  • These resources are numbered in increasing order of subframe numbers in the radio frame and physical resource blocks in the frequency domain. Accordingly, the lowest number of physical resource blocks and subframes in the radio frame correspond to index 0.
  • PRACH resources in a radio frame are indicated by a PRACH configuration index, and the indexing may be set as shown in Tables 5 and 6 below.
  • prach-FrequencyOffset For non-BL / CE UEs, given by higher layer parameter (prach-FrequencyOffset) There may be a single PRACH setup with. In contrast, in the case of BL / CE UEs (BL / CE UEs), for each PRACH coverage enhancement level, a PRACH configuration index and a PRACH frequency offset (prach-FrequencyOffset), PRACH iterations per attempt (numRepetitionPerPreambleAttempt), PRACH Start Subframe Period The PRACH configuration may be set by an upper layer having a (prach-StartingSubframe). In addition, the PRACH of the preamble format 0-3 Transmitted repeatedly, the preamble format 4 PRACH is transmitted only once.
  • the system frame number (SFN) and PRACH configuration index if frequency hopping is possible for PRACH configuration by higher layer parameter (prach-HoppingConfig) By depends on the value of the parameter, the value is given by Equation 2.
  • Equation 2 the above equation is a case where the PRACH resource is generated in all radio frames when the PRACH configuration index is calculated according to Table 5 or Table 6, and the equation below is the equation in other cases.
  • n f means a system frame number, Means prach-HoppingOffset, which is a cell-specific higher layer parameter.
  • frequency hopping is not possible for the PRACH setting, to be.
  • Table 5 shows the preamble formats according to Table 4, and shows subframes allowed for random access preamble transmission for a given configuration in frame structure type 1.
  • the terminal is a radio of the current cell for handover purposes. It can be assumed that the absolute value of the relative time difference between the frame and the target cell is less than 153600T s .
  • a configuration index corresponds to a specific combination of preamble format, PRACH density value (D RA ) and version index (r RA ).
  • the terminal is the absolute value of the relative time difference between the radio frame of the current cell and the target cell for handover purposes. It can be assumed that this is less than 153600T s .
  • Table 6 above lists the mapping of physical resources to various random access opportunities required for a particular PRACH density value (D RA ). Each quadruple in the format Indicates the location of a particular random access resource.
  • f RA represents the frequency resource index within the considered time instance.
  • Random access opportunities for each PRACH setting are assigned to time first only if time multiplexing is not sufficient to maintain and not temporally overlap all the opportunities of the PRACH setting required for a particular density value (D RA ). Need to be assigned to the next frequency.
  • frequency multiplexing may be performed according to Equation 3.
  • Equation 3 Represents the number of uplink resource blocks, Denotes the first physical resource block allocated for the considered PRACH opportunity, Represents the first physical resource block available for the PRACH.
  • frequency multiplexing may be performed according to Equation 4.
  • Equation 4 n f represents a system frame number, and N SP represents a number of switch points from downlink to uplink in a radio frame.
  • only a subset of subframes allowed for preamble transmission May be allowed with starting subframes for repetition.
  • the starting subframes allowed for the PRACH configuration may be determined as follows.
  • Subframes allowed for transmission of the preamble for PRACH configuration It can be numbered as From here, And Are the smallest and largest absolute subframe numbers, respectively. Corresponds to the two subframes allowed for transmission of the preamble with.
  • PRACH start subframe period Is not provided by the higher layer in terms of subframes allowed for preamble transmission, the period of the allowed start subframe is to be.
  • the allowed starting subframes defined over Is given by j 0, 1, 2, ...
  • PRACH start subframe period If is provided by the higher layer, this indicates the periodicity of allowed start subframes, in terms of subframes allowed for preamble transmission.
  • the allowed starting subframes defined over Is given by j 0, 1, 2, ...
  • each random access preamble occupies a bandwidth corresponding to six consecutive resource blocks for two frame structures.
  • the random access preamble may be generated from Zadoff-Chu sequences of zero correlation zones generated from one or more root Zadoff-Chu sequences.
  • a network sets a set of preamble sequences that are allowed to use a terminal.
  • the set of 64 preamble sequences in a cell can be found by including all available cyclic shifts of the root Zadoff-Chu sequence with logical index RACH_ROOT_SEQUENCE, in increasing order of cyclic shift. .
  • RACH_ROOT_SEQUENCE can be broadcast as part of the system information. If 64 preambles cannot be generated from the root Zadoff-Chu sequence of the terminal, additional preamble sequences may be obtained from root sequences having consecutive logical indexes until all 64 sequences are found. Can be.
  • the logical root sequence order is cycled, and logical index 0 continues up to 837.
  • the relationship between the logical root sequence index and the physical root sequence index u is given by Tables 8 and 9 for the preamble formats 0-3 and 4, respectively.
  • the u th root Zadoff-Chu sequence is defined by equation (5).
  • random access preambles with zero correlation zones of length N CS -1 are defined by cyclic shifts according to equation (6), which are given by equation (7).
  • N CS is given by Tables 11 and 12 for preamble formats 0-3 and 4, respectively.
  • the parameter 'zeroCorrelationZoneConfig' is provided by the higher layer.
  • the parameter 'High-speed-flag' provided by the upper layer determines whether an unrestricted set or a restricted set is used.
  • variable d u is a cyclic shift corresponding to a Doppler shift of magnitude 1 / T SEQ , and is given according to Equation (8).
  • the time-continuous random access signal s (t) is defined by Equation 11.
  • Equation 11 Denotes an amplitude scaling factor for securing the transmission power P PRACH .
  • Position in the frequency domain is a parameter Controlled by
  • variable Denotes the subcarrier spacing for the random access preamble and Denotes a fixed offset that determines the position on the frequency domain of the random access preamble within the physical resource blocks, two parameters are given by Table 13.
  • Modulation and Up-conversion of Complex-Valued SC-FDMA Baseband Signals or Complex-Valued PRACH Baseband Signals to the Carrier Frequency for Each Antenna Port May be expressed as shown in FIG. 6.
  • the requirement for filtering required before transmission may be predefined in the standard.
  • a UE may perform an initial access procedure for a base station using a contention-based or non-contention-based method. Specifically, the base station may allocate some of the 64 Zadoff-Chu sequences for the contention-based approach and allocate the rest for the non-competition-based approach. In this case, the terminal may attempt to initially access the base station using one of the two methods according to its initial access environment (or state, situation).
  • the terminal when the terminal is powered on and newly accessed (for example, power-on) or when switching from the RRC idle state (RRC Idle state) to the RRC connected state (RRC connected state) Etc., the terminal may attempt initial access using a contention-based scheme.
  • the terminal when the terminal performs handover between base stations or when the terminal receives downlink data (DL data) but synchronization is not performed, the terminal uses a non-competition based scheme. It can also attempt an initial connection.
  • DL data downlink data
  • the base station When the UE attempts initial access using a non-competition based scheme, the base station types the type of sequence (eg, preamble sequence) to be used by the UE through a downlink control channel (eg, PDCCH). For example, the terminal may inform the terminal of the location of the transmission resource. Through this, the terminal may complete the initial access procedure without competing with other terminals.
  • a downlink control channel eg, PDCCH
  • the UE when the UE makes initial access using the contention-based scheme, in the legacy LTE system, after the contention resolution is completed through a total of four steps (that is, the four steps of the RACH procedure), the UE is connected to the base station. You can complete the initial connection.
  • the four-step RACH procedure includes a first stage (MSG 1) in which the terminal transmits a PRACH preamble to the base station, a temporary identifier (eg, T-RNTI), an uplink grant (UL grant), etc. by the base station.
  • MSG 1 first stage
  • T-RNTI temporary identifier
  • UL grant uplink grant
  • Step 2 of transmitting a PRACH response (response) comprising a terminal
  • step 3 that the terminal requests an RRC connection to the base station (RRC connection request)
  • the base station is set RRC connection to the terminal ( RRC connection setup)
  • RRC connection setup may be configured in four steps to deliver the completion (that is, the contention cancellation message) and the like.
  • the simplified initial procedure may mean a simplified RACH procedure.
  • the simplified initial access procedure may be performed through a two-step process. Specifically, for a simplified initial access procedure, the MSG 1 and MSG 3 are combined into the new MSG 1 and the MSG 2 and the MSG 4 are combined to form the new MSG by combining the MSG 1 and MSG 3 described in the 4-step RACH procedure of the legacy LTE system.
  • a method of constructing two may be considered. That is, in the two step RACH procedure, the UE transmits the PRACH preamble or PRACH preamble and data (eg, BSR, UE identifier) to the base station (new MSG 1) and the base station transmits an uplink grant and a contention cancellation message. It can consist of two stages of delivery (new MSG 2).
  • a radio access network controlled state as well as an RRC idle state and an RRC connected state may be defined.
  • the RAN control state may correspond to an intermediate state between the RRC idle state and the RRC connected state, and may mean a state in which the base station maintains the terminal without releasing an identifier (ID) of the terminal.
  • the terminal may quickly perform the initial access procedure for the base station in order to minimize latency.
  • the present disclosure looks at the method (s) for the UE to quickly perform initial access in the NR system as described above.
  • the present specification proposes a method for performing initial access between a base station and a terminal by adaptively indicating (or selecting) a specific PRACH configuration among one or more PRACH configurations.
  • the present specification proposes specific configuration methods related to PRACH configuration for initial access.
  • a method in which the UE transmits additional information in addition to the preamble may be considered. That is, in consideration of fast initial access, the terminal may transmit a PRACH including a preamble and / or additional information (eg, data) to the base station.
  • additional information eg, data
  • settings related to transmission of the preamble and / or additional information as described above may be defined (or corresponded) to different PRACH settings, respectively.
  • the PRACH configuration may be referred to as a PRACH type, a PRACH transmission type, a PRACH transmission format, a PRACH preamble format, or the like.
  • An example of a structure corresponding to each PRACH configuration may be as shown in FIG. 7.
  • 7 shows examples of a PRACH configuration to which the method proposed in this specification can be applied. 7 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • the UE transmits only a preamble (hereinafter, 'preamble only') as shown in FIG. 7A, or preamble and data (ie, data transmission as shown in FIG. 7B). Region) may be transmitted together (hereinafter, 'preamble + data').
  • the terminal may transmit a sequence (ie, RACH procedure related sequence) in the form of a midamble between two data transmission regions as shown in (c) of FIG. 7 (hereinafter, 'data + midamble + data').
  • a sequence ie, RACH procedure related sequence
  • the midamble may mean a preamble transmitted in the middle of data transmission.
  • the terminal may transmit additional information (hereinafter, 'preamble + preamble') by transmitting another preamble after the preamble as shown in FIG.
  • the UE may transmit the first preamble indicating the PRACH sequence and the second preamble indicating additional information used in the PRACH procedure to the base station.
  • the above-described settings may be divided into different PRACH settings.
  • structures such as (a), (b), (c), and (d) of FIG. 7 can be set to PRACH settings 0, 1, 2, and 3, with an index ( For example, a PRACH setting index) may be set.
  • the UE transmits a contention resolution identifier, a buffer status report (BSR), an RRC connection request, and the like.
  • BSR buffer status report
  • the terminal may transmit information related to an initial access procedure (ie, RACH procedure) to the base station through the corresponding data area.
  • the terminal may transmit information related to the beam of the base station and / or the terminal through the data region. For example, when beam reciprocity (or beam correspondence) is not established, the terminal may provide information on a DL Tx beam of a base station (eg, gNB) in the data area. It can also be sent via.
  • a base station eg, gNB
  • the base station uses a downlink control information (DCI) of a downlink control channel (eg, PDCCH), and the type of information to be transmitted in the above-described data area (ie, data type). ) Can be assigned (or indicated).
  • DCI downlink control information
  • the base station may also specify to select one of a plurality of PRACH settings (ie, PRACH transmission structure) to transmit.
  • PRACH settings ie, PRACH transmission structure
  • the base station selects a specific PRACH configuration among preset PRACH settings (eg, 'preamble only', 'preamble + data', 'preamble + preamble,' data + midamble + data '), and selects the selected PRACH configuration. Instruct the terminal to use.
  • a structure for transmitting only a preamble may be configured to be used when a channel situation is not good, when a plurality of terminals attempt to access a corresponding base station. This is because if the UE transmits the preamble and additional information together even though the channel condition is not good, the preamble essential for the RACH procedure may be lost.
  • a structure for transmitting a preamble and additional information together (that is, a PRACH configuration in the form of 'preamble + data', 'preamble + preamble, or' data + midamble + data ') may be used for decoding, transmitting and receiving the corresponding information.
  • the channel may be set to be used only when the channel situation is good.
  • the base station may be configured to instruct the terminal to set the appropriate PRACH according to network conditions such as channel quality with the terminal (s), the number of terminals attempting to connect, and the like.
  • a PRACH basic transmission structure (eg, default PRACH setting) to be used in the PRACH procedure may be preset.
  • the terminal may perform a PRACH procedure according to the received PRACH configuration.
  • a PRACH basic transmission structure (eg, a default PRACH setting) may be set in a 'preamble + data' form on a system.
  • the base station may instruct the terminal to transmit preamble only according to a situation (that is, a network environment).
  • a situation that is, a network environment.
  • the base station instructs (or configures) the terminal (s) attempting to access the base station using a cell-specific DCI to attempt initial access using a PRACH configuration corresponding to a 'preamble only' structure. )can do.
  • the base station may set the terminal (s) to attempt initial access using a PRACH setting corresponding to a 'preamble only' structure.
  • the base station may also distinguish a resource region (that is, a PRACH transmission region) through which different PRACH settings are transmitted, and inform the UE of information on the corresponding resource region along with the PRACH settings to be transmitted.
  • a resource region that is, a PRACH transmission region
  • a method of designating (or indicating) a data type to be UE-specific may be considered.
  • the terminal when the terminal performs initial access to transmit uplink control information to the base station, the terminal may be configured to transmit only information other than the information about the BSR through the above-described data area. .
  • the base station designates the types of data one by one, or forms a plurality of sets (ie, a plurality of data sets) according to a combination between the plurality of data types, and among the sets.
  • the UE may be instructed (or configured) through a downlink control channel (eg, PDCCH) (ie, DCI) to transmit one.
  • PDCCH downlink control channel
  • DCI downlink control channel
  • the base station may transmit information indicating the data set to the terminal through the DCI.
  • the terminal may receive configuration information indicating one or more data sets from the base station and transmit data corresponding to the data set indicated through the DCI in the aforementioned data area.
  • the base station may transmit additional indication information for channel estimation of the data region to the terminal through a downlink control channel (for example, PDCCH) (ie, DCI).
  • a downlink control channel for example, PDCCH
  • 8 shows examples of a transmission structure of a preamble and data to which the method proposed in the present specification can be applied. 8 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • a terminal transmits a preamble and data together through a PRACH in an initial access procedure.
  • the method described in FIG. 8 may be applied not only to the structure of transmitting the preamble and the data together but also to the structure of transmitting the midamble and the data together.
  • FIG. 8A illustrates a case where the same subcarrier interval is applied to the preamble and data
  • FIG. 8B illustrates a case where different subcarrier intervals are applied to the preamble and data.
  • the subcarrier interval applied to the data may be set to twice the subcarrier interval applied to the preamble.
  • the UE can transmit only data without a demodulation reference signal (DMRS) in the data region.
  • the base station may perform channel estimation using the preamble.
  • the base station may instruct the terminal to transmit the DMRS together in the data region through a downlink control channel (eg, PDCCH) (ie, DCI).
  • a downlink control channel eg, PDCCH
  • the base station may transmit information indicating the transmission position of the DMRS, the number of DMRS transmissions, the sequence of the DMRS, and the like to the terminal. Accordingly, the base station can perform channel estimation for the data area using DMRS transmitted with the data.
  • the PRACH may be configured in a number of formats according to coverage or the like.
  • multiple formats may be set even within each of the above-described PRACH settings (ie, PRACH transmission structure).
  • a method of allowing the length of the preamble to be adjusted even within one format (or one PRACH configuration) may be considered.
  • the base station may transmit information (eg, the number of symbols in the data area) for adjusting the length of the preamble to the terminal through a downlink control channel (eg, PDCCH) (ie, DCI).
  • PDCCH downlink control channel
  • DCI downlink control channel
  • 9 shows other examples of a preamble and a data transmission structure to which the method proposed in this specification can be applied. 9 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • a length of a preamble and a data transmission area are variably set according to a time resource area (that is, a fixed time resource area) preset for a specific PRACH configuration.
  • the method described in FIG. 9 may be applied not only to the structure of transmitting the preamble and the data together but also to the structure of transmitting the midamble and the data together.
  • the base station may instruct the terminal through a downlink control channel (eg, PDCCH) (ie, DCI) to transmit the length of the preamble differently according to a data set (or data type).
  • a downlink control channel eg, PDCCH
  • DCI downlink control channel
  • the base station may set the length of the preamble differently according to the data set, and transmit (or indicate) information about the preamble to the terminal.
  • the code rate required (or required) in the data area may be fixed, and the number of required symbols may be set differently according to the data set.
  • the required number of symbols may be set to eight as shown in FIG. 9 (a), seven as shown in FIG. 9 (b), or six as shown in FIG. 9 (c).
  • the base station transmits configuration information on the number of symbols required according to the data set to the terminal through higher layer signaling, or provides information on the number of symbols required for transmission of the corresponding data. You can also tell it directly.
  • the remaining symbol (s) can be used for transmission of the preamble except for a symbol required for the data set (ie, a symbol required for transmitting the data set).
  • the base station is configured to the terminal to transmit using a frequency division multiplexing (FDM) scheme for transmission structures having different preamble lengths (Or instructions).
  • FDM frequency division multiplexing
  • the above-described methods may be applied both in a cell-specific manner and / or in a terminal-specific manner depending on the situation (ie, network situation).
  • the analog beamforming operation supported by the NR system may be additionally considered.
  • the base station may provide information indicating whether a beam management operation (eg, beam sweeping, etc.) is required in an initial access procedure (ie, an RACH procedure). For example, it may be delivered to the terminal through PDCCH (ie, DCI).
  • a beam management operation eg, beam sweeping, etc.
  • PDCCH ie, DCI
  • the base station sets a beam management period (eg, beam sweeping duration), and transmits information on the configured beam management period to a downlink control channel (eg, PDCCH) ( That is, it can be delivered to the terminal through DCI).
  • a beam management period eg, beam sweeping duration
  • PDCCH downlink control channel
  • a method may be considered in which the base station and / or the terminal is configured to perform beam sweeping only on some beams by setting a short beam sweeping period according to the terminal.
  • the method related to the above-described beam management operation may be applied in a cell-specific manner as well as UE-specific.
  • the terminal may be in a state in which timing synchronization is not correctly set and a transmission power should be estimated through an open-loop scheme.
  • the base station in addition to the RACH transmission (ie, the RACH procedure), may set a long cyclic prefix (CP) for PUSCH transmission.
  • the base station may be configured to transmit the PUSCH in a specific resource, and this configuration may be designated (or indicated) through downlink control information (eg, PDCCH) (ie, DCI).
  • PDCCH downlink control information
  • a method of repeating the DMRS for a long time may be considered as a method for setting the CP long.
  • transmission resources for terminals having a long CP length may be designated (or allocated) separately from transmission resources for general terminals.
  • FIG. 10 shows examples of a subframe configuration for uplink random access to which the method proposed in this specification can be applied. 10 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • FIG. 10A illustrates a subframe for general data transmission (eg, PUSCH transmission) and FIG. 10B illustrates a subframe for uplink random access.
  • general data transmission eg, PUSCH transmission
  • FIG. 10B illustrates a subframe for uplink random access.
  • a subframe may be configured according to a method of increasing the ratio of DMRSs and repeatedly allocating DMRSs to a plurality of symbols.
  • the DMRS may be assigned to three symbols consecutively. Depending on the number of symbols in which the DMRS is repeated repeatedly, the effect of changing the length of the preamble (that is, the preamble in the RACH procedure) can be obtained.
  • the channel estimation may be performed using a long transmitted DMRS or may be performed through a separate DMRS by setting a DMRS to be allocated to a data region.
  • the subframe of such a structure may be transmitted in an existing PUSCH region or may be transmitted in a separately configured resource region.
  • the base station may transmit the information on the above-described subframe (ie, DMRS configuration in the subframe) to the terminal through higher layer signaling and / or downlink control channel (eg, PDCCH).
  • the terminal (s) using the sub-frame as described above is not synchronized with the transmission time, the corresponding terminal (s) is a reference time point through the downlink control channel (for example, PDCCH) for the transmission configuration, etc.
  • a downlink control channel (eg, to indicate (or configure) various settings related to initial access (eg, specific PRACH configuration, type of data transmitted in the data area, etc.)
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • DCI DCI
  • a method of using a paging procedure between the base station and the terminal may be considered to indicate various settings related to the aforementioned initial access.
  • the base station specifies the type of data one by one, or configures a plurality of sets (ie, a plurality of data sets) according to a combination of the plurality of data types and transmits one of the sets of terminals. You can also tell (or set) to.
  • the base station may inform a terminal by dividing a plurality of preambles into a plurality of sets through higher layer signaling and / or physical layer signaling.
  • the base station may deliver preamble configuration information divided into a plurality of sets (or groups) to the terminal through higher layer signaling and / or physical layer signaling.
  • the terminal may be configured to select (or identify) and transmit a preamble belonging to one set from among a plurality of sets according to the type of data to be transmitted through the data region.
  • This setting method may be applied to a method of adjusting a coding rate of data according to a data type of data transmitted in the data region without changing the length of the preamble and the size of the data region.
  • a method of designating a plurality of PRACH resource regions by a base station through higher layer signaling and / or physical layer signaling may also be considered.
  • the base station may further distinguish between a PRACH configuration and / or a format within the PRACH configuration to be transmitted in each PRACH resource region.
  • 11 is a flowchart illustrating an operation of a terminal performing initial access to which a method proposed in the present specification can be applied. 11 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • a terminal performs an initial access procedure for a base station by transmitting a preamble through a PRACH.
  • the terminal receives configuration information indicating one or more PRACH settings from the base station.
  • the one or more PRACH settings may be set according to at least one of whether the data is transmitted or a transmission order between the preamble and the data.
  • the one or more PRACH settings may refer to the PRACH setting (or PRACH transmission structure) shown in FIG. 7.
  • the one set of PRACH settings may be defined in advance in the form of a table (table) configuration information.
  • the terminal receives a DCI including information indicating a specific PRACH configuration.
  • the UE may receive a DCI including information indicating a specific PRACH configuration among the one or more PRACH configurations through the PDCCH from the base station.
  • the DCI may be set according to the above-described method.
  • the UE transmits at least one of preamble or data.
  • the terminal may transmit at least one of preambles or data related to initial access through the PRACH to the base station based on the specific PRACH configuration.
  • the terminal may transmit a PRACH having a structure as shown in FIG. 7 to the base station.
  • the terminal may further receive configuration information indicating one or more data sets from the base station.
  • the DCI includes indication information on a data set to be transmitted by the terminal, and the data is a data set identified using the indication information among the one or more data sets (ie, corresponding to the indication information). It may correspond to.
  • the terminal may receive indication information indicating a specific data set from the base station, and thus transmit data corresponding to the indicated data set to the base station together with the preamble.
  • the data may include at least one of a contention elimination identifier, a buffer status report, or an RRC connection request.
  • the data may be set according to the above-described method.
  • the data may be transmitted together with at least one DMRS.
  • the setting for the DMRS may be in accordance with the above-described method.
  • the DCI further includes information indicating the length of the preamble, and the length of the preamble may be set according to the number of symbols allocated to the transmission region of the data.
  • the number of symbols allocated to the transmission region of the data may be determined according to a data set corresponding to the data among one or more data sets.
  • the length of the preamble and the data transmission region may be set according to a time resource region preset for the specific PRACH configuration. In this case, the length and / or number of symbols of the preamble may be set according to the above-described method (eg, FIG. 9).
  • the DCI may further include information indicating whether to perform a beam management procedure related to the initial access.
  • the DCI may further include information indicating a PRACH resource corresponding to the specific PRACH configuration among one or more PRACH resources preset for the one or more PRACH configurations.
  • one of the one or more PRACH settings may be set to a default PRACH configuration.
  • At least one of the preamble or the data may be transmitted when the terminal is in the RAN control state.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • a wireless communication system includes a base station 1210 and a plurality of terminals 1220 located in an area of a base station 1210.
  • the base station 1210 includes a processor 1211, a memory 1212, and a radio frequency unit 1213.
  • the processor 1211 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1211.
  • the memory 1212 is connected to the processor 1211 and stores various information for driving the processor 1211.
  • the RF unit 1213 is connected to the processor 1211 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1220 includes a processor 1221, a memory 1222, and an RF unit 1223.
  • the processor 1221 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1221.
  • the memory 1222 is connected to the processor 1221 and stores various information for driving the processor 1221.
  • the RF unit 1223 is connected to the processor 1221 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1212 and 1222 may be inside or outside the processors 1211 and 1221, and may be connected to the processors 1211 and 1221 by various well-known means.
  • the terminal in order to transmit and receive downlink data (DL data) in a wireless communication system supporting a low latency service, the terminal is a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal, and a functional unit with the RF unit. It may include a processor connected to.
  • RF radio frequency
  • the base station 1210 and / or the terminal 1220 may have a single antenna or multiple antennas.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates the terminal of FIG. 12 in more detail.
  • a terminal may include a processor (or a digital signal processor (DSP) 1310, an RF module (or RF unit) 1335, and a power management module 1305). ), Antenna 1340, battery 1355, display 1315, keypad 1320, memory 1330, SIM card Subscriber Identification Module card) 1325 (this configuration is optional), a speaker 1345, and a microphone 1350.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas. Can be.
  • the processor 1310 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 1310.
  • the memory 1330 is connected to the processor 1310 and stores information related to the operation of the processor 1310.
  • the memory 1330 may be inside or outside the processor 1310 and may be connected to the processor 1310 by various well-known means.
  • the user enters command information such as a telephone number, for example, by pressing (or touching) a button on the keypad 1320 or by voice activation using the microphone 1350.
  • the processor 1310 receives the command information, processes the telephone number, and performs a proper function. Operational data may be extracted from the SIM card 1325 or the memory 1330. In addition, the processor 1310 may display command information or driving information on the screen 1315 for the user to recognize and for convenience.
  • the RF module 1335 is connected to the processor 1310 to transmit and / or receive an RF signal.
  • the processor 1310 communicates command information to the RF module 1335 to transmit, for example, a radio signal constituting voice communication data to initiate communication.
  • the RF module 1335 is composed of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting a radio signal.
  • the antenna 1340 functions to transmit and receive radio signals.
  • the RF module 1335 may deliver the signal and convert the signal to baseband for processing by the processor 1310.
  • the processed signal may be converted into audible or readable information output through the speaker 1345.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method for performing initial access in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system, 5G system (New RAT system), it can be applied to various wireless communication systems in addition to .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 초기 접속을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 단말이 초기 접속을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 기지국으로부터, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 설정(configuration)들을 나타내는 설정 정보를 수신하는 과정과, 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information)를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해, 상기 초기 접속과 관련된 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 초기 접속을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 초기 접속(initial access)을 수행하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는, 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel, RACH) 절차(procedure)를 이용하여 단말이 기지국에 대해 초기 접속(initial access)을 수행하는 방법을 제안한다.
이와 관련하여, 본 명세서는, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널 설정(Physical Random Access Channel configuration, PRACH configuration)들을 설정 및 지시하는 방법을 제안한다.
또한, 본 명세서는, 단말이 PRACH를 통해 데이터와 프리앰블을 함께 전송하는 경우, 데이터 및 데이터의 전송 영역을 설정하는 방법을 제안한다.
또한, 본 명세서는, 기지국이 PRACH 설정 및/또는 데이터에 대한 설정 등을 하향링크 제어 정보(downlink control information)를 통해 단말에게 지시 또는 설정하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 초기 접속(initial access)을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 기지국으로부터, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 설정(configuration)들을 나타내는 설정 정보를 수신하는 과정과, 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information)를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해, 상기 초기 접속과 관련된 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하고, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들은, 상기 데이터의 전송 여부 또는 상기 프리앰블과 상기 데이터 간의 전송 순서(transmission order) 중 적어도 하나에 따라 설정된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법은, 상기 기지국으로부터 하나 이상의 데이터 집합들을 나타내는 설정 정보를 수신하는 과정을 더 포함하고, 상기 하향링크 제어 정보는, 상기 단말이 전송할 데이터 집합에 대한 지시 정보(indication information)를 포함하며, 상기 데이터는, 상기 하나 이상의 데이터 집합들 중 상기 지시 정보를 이용하여 식별되는 데이터 집합에 해당할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 데이터는, 경쟁 해소 식별자(contention resolution identifier), 버퍼 상태 보고(buffer status report), 또는 무선 자원 제어 연결 요청(Radio Resource Control(RRC) connection request) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 프리앰블에 적용되는 뉴머롤로지 설정(numerology configuration)과 상기 데이터에 적용되는 뉴머롤로지 설정이 동일하지 않은 경우, 상기 데이터는, 적어도 하나의 복조 참조 신호(Demodulation Reference Signal, DMRS)와 함께 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하향링크 제어 정보는, 상기 프리앰블의 길이(length)를 지시하는 정보를 더 포함하고, 상기 프리앰블의 길이는, 상기 데이터의 전송 영역(transmission region)에 할당되는 심볼(symbol) 수에 따라 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 데이터의 전송 영역에 할당되는 심볼 수는, 미리 설정된 하나 이상의 데이터 집합들 중에서 상기 데이터에 해당하는 데이터 집합에 따라 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 프리앰블의 길이 및 상기 데이터의 전송 영역은, 상기 특정 PRACH 설정에 대해 미리 설정된 시간 자원 영역(time resource region)에 맞추어 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하향링크 제어 정보는, 상기 초기 접속과 관련된 빔 관리 절차(beam management procedure)의 수행 여부를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하향링크 제어 정보는, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들에 대해 미리 설정된 하나 이상의 PRACH 자원(PRACH resource)들 중에서 상기 특정 PRACH 설정에 대응하는 PRACH 자원을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 하나는, 디폴트 PRACH 설정(default PRACH configuration)으로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 프리앰블 또는 상기 데이터 중 적어도 하나는, 상기 단말이 무선 접속 네트워크 제어 상태(Radio Access Network(RAN) controlled state)인 경우에 전송될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 초기 접속(initial access)을 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛과 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 설정(configuration)들을 나타내는 설정 정보를 수신하고, 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information)를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해, 상기 초기 접속과 관련된 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하고, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들은, 상기 데이터의 전송 여부 또는 상기 프리앰블과 상기 데이터 간의 전송 순서(transmission order) 중 적어도 하나에 따라 설정된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, PRACH를 통해 전송되는 프리앰블 및/또는 데이터 구성을 적응적으로 선택함에 따라, 네트워크(network) 상황 및/또는 지연(latency) 측면에서 최적화된 초기 접속 절차를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 동일한 PRACH 설정(또는 PRACH 포맷) 내에서도 프리앰블 길이를 적응적으로 조정함에 따라, 데이터의 코딩 비율(coding rate) 및 동기화 측면에서 최적화된 초기 접속 절차를 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR(New RAT)의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임과 하향링크 프레임 간의 관계를 나타낸다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 랜덤 액세스 프리앰블 포맷의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 상향링크 변조(uplink modulation)를 나타낸다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 PRACH(Physical Random Access Channel) 설정의 예들을 나타낸다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 프리앰블 및 데이터의 전송 구조의 예들을 나타낸다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 프리앰블 및 데이터의 전송 구조의 다른 예들을 나타낸다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 상향링크 랜덤 액세스(uplink random access)를 위한 서브프레임 구성의 예들을 나타낸다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 초기 접속을 수행하는 단말의 동작 순서도를 나타낸다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB, generation NB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT)을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
NR 시스템 일반
스마트폰(smartphone) 및 IoT(Internet Of Things) 단말들의 보급이 빠르게 확산됨에 따라, 통신 망을 통해 주고받는 정보의 양이 증가하고 있다. 이에 따라, 차세대 무선 접속 기술에서는 기존의 통신 시스템(또는 기존의 무선 접속 기술(radio access technology))보다 더 많은 사용자들에게 더 빠른 서비스를 제공하는 환경(예: 향상된 이동 광대역 통신(enhanced mobile broadband communication))이 고려될 필요가 있다.
이를 위해, 다수의 기기들 및 사물(object)들을 연결하여 서비스를 제공하는 MTC(Machine Type Communication)을 고려하는 통신 시스템의 디자인이 논의되고 있다. 또한, 통신의 신뢰성(reliability) 및/또는 지연(latency)에 민감한 서비스(service) 및/또는 단말(terminal) 등을 고려하는 통신 시스템(예: URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)의 디자인도 논의 되고 있다.
이하 본 명세서에서, 설명의 편의를 위하여, 상기 차세대 무선 접속 기술은 NR(New RAT, Radio Access Technology)로 지칭되며, 상기 NR이 적용되는 무선 통신 시스템은 NR 시스템으로 지칭된다.
용어 정의
eLTE eNB: eLTE eNB는 EPC 및 NGC에 대한 연결을 지원하는 eNB의 진화(evolution)이다.
gNB: NGC와의 연결뿐만 아니라 NR을 지원하는 노드.
새로운 RAN: NR 또는 E-UTRA를 지원하거나 NGC와 상호 작용하는 무선 액세스 네트워크.
네트워크 슬라이스(network slice): 네트워크 슬라이스는 종단 간 범위와 함께 특정 요구 사항을 요구하는 특정 시장 시나리오에 대해 최적화된 솔루션을 제공하도록 operator에 의해 정의된 네트워크.
네트워크 기능(network function): 네트워크 기능은 잘 정의된 외부 인터페이스와 잘 정의된 기능적 동작을 가진 네트워크 인프라 내에서의 논리적 노드.
NG-C: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG2 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 제어 평면 인터페이스.
NG-U: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG3 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 사용자 평면 인터페이스.
비 독립형(Non-standalone) NR: gNB가 LTE eNB를 EPC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하거나 또는 eLTE eNB를 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하는 배치 구성.
비 독립형 E-UTRA: eLTE eNB가 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 gNB를 요구하는 배치 구성.
사용자 평면 게이트웨이: NG-U 인터페이스의 종단점.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA 사용자 평면(새로운 AS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다.
상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다.
상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC로 연결된다.
보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF (Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF (User Plane Function)로 연결된다.
NR (New Rat) 뉴머롤로지 (Numerology) 및 프레임(frame) 구조
NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지(numerology)들이 지원될 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000001
)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다.
또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다.
NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000001
NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는
Figure PCTKR2017012379-appb-I000002
의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000003
이고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000004
이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000005
의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각
Figure PCTKR2017012379-appb-I000006
의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임과 하향링크 프레임 간의 관계를 나타낸다.
도 2에 나타난 것과 같이, 단말(User Equipment, UE)로 부터의 상향링크 프레임 번호 i의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다
Figure PCTKR2017012379-appb-I000007
이전에 시작해야 한다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000008
에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서
Figure PCTKR2017012379-appb-I000009
의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서
Figure PCTKR2017012379-appb-I000010
의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000011
의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000012
는, 이용되는 뉴머롤로지 및 슬롯 설정(slot configuration)에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯
Figure PCTKR2017012379-appb-I000013
의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼
Figure PCTKR2017012379-appb-I000014
의 시작과 시간적으로 정렬된다.
모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다.
표 2는 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000015
에서의 일반(normal) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타내고, 표 3은 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000016
에서의 확장(extended) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000002
Figure PCTKR2017012379-appb-T000003
NR 물리 자원( NR Physical Resource)
NR 시스템에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 캐리어 파트(carrier part) 등이 고려될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기에서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로
Figure PCTKR2017012379-appb-I000017
서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14 x 2u OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는
Figure PCTKR2017012379-appb-I000018
서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및
Figure PCTKR2017012379-appb-I000019
의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000020
이다. 상기
Figure PCTKR2017012379-appb-I000021
는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, 뉴머롤로지들뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다.
이 경우, 도 4와 같이, 뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000022
및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000023
및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2017012379-appb-I000024
에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000025
는 주파수 영역 상의 인덱스이고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000026
는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2017012379-appb-I000027
이 이용된다. 여기에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000028
이다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2017012379-appb-I000029
및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소
Figure PCTKR2017012379-appb-I000030
는 복소 값(complex value)
Figure PCTKR2017012379-appb-I000031
에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 뉴머롤로지가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및
Figure PCTKR2017012379-appb-I000032
는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000033
또는
Figure PCTKR2017012379-appb-I000034
이 될 수 있다.
또한, 물리 자원 블록(physical resource block)은 주파수 영역 상의
Figure PCTKR2017012379-appb-I000035
연속적인 서브캐리어들로 정의된다. 주파수 영역 상에서, 물리 자원 블록들은 0부터
Figure PCTKR2017012379-appb-I000036
까지 번호가 매겨진다. 이 때, 주파수 영역 상의 물리 자원 블록 번호(physical resource block number)
Figure PCTKR2017012379-appb-I000037
와 자원 요소들
Figure PCTKR2017012379-appb-I000038
간의 관계는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000001
또한, 캐리어 파트(carrier part)와 관련하여, 단말은 자원 그리드의 서브셋(subset)만을 이용하여 수신 또는 전송하도록 설정될 수 있다. 이 때, 단말이 수신 또는 전송하도록 설정된 자원 블록의 집합(set)은 주파수 영역 상에서 0부터
Figure PCTKR2017012379-appb-I000039
까지 번호가 매겨진다.
물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH )
먼저, PRACH의 시간 및 주파수 구조(time and frequency structure)에 대해 살펴본다. 물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블(physical layer random access preamble)은 도 5와 같다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 랜덤 액세스 프리앰블 포맷의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참고하면, 랜덤 액세스 프리앰블은 길이 TCP의 순환 프리픽스(cyclic prefix) 및 길이 TSEQ의 시퀀스 부분(sequence part)으로 구성된다. 여기에서, 파라미터 값들(parameter values)(즉, TCP 및 TSEQ)은 표 4와 같으며, 이는 프레임 구조(frame structure) 및/또는 랜덤 액세스 설정(random access configuration)에 따라 변경될 수 있다. 상위 계층(higher layer)은 프리앰블 포맷(preamble format)을 제어한다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000004
MAC(Medium Access Control) 계층에 의해 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 트리거(trigger)되면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. 이러한 자원들은 무선 프레임 내의 서브프레임 번호 및 주파수 영역의 물리 자원 블록(physical resource block)들의 증가하는 순서대로 번호 매겨진다. 이에 따라, 무선 프레임 내에서 가장 낮은 숫자의 물리 자원 블록 및 서브프레임은 인덱스 0(index 0)에 해당한다. 무선 프레임 내의 PRACH 자원(PRACH resource)들은 PRACH 설정 인덱스(PRACH configuration index)에 의해 지시되며, 상기 인덱싱은 아래의 표 5 및 표 6와 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000005
Figure PCTKR2017012379-appb-T000006
BL/CE 아닌 단말들(non-BL/CE UEs)의 경우, 상위 계층 파라미터(prach-FrequencyOffset)에 의해 주어진
Figure PCTKR2017012379-appb-I000041
을 갖는 단일의 PRACH 설정이 존재할 수 있다. 이와 달리, BL/CE 단말들(BL/CE UEs)의 경우, 각 PRACH 커버리지 향상 수준(PRACH coverage enhancement level)에 대해, PRACH 설정 인덱스(prach-ConfigurationIndex), PRACH 주파수 오프셋
Figure PCTKR2017012379-appb-I000042
(prach-FrequencyOffset), 시도(attempt) 당 PRACH 반복 횟수
Figure PCTKR2017012379-appb-I000043
(numRepetitionPerPreambleAttempt), PRACH 시작 서브프레임 주기
Figure PCTKR2017012379-appb-I000044
(prach-StartingSubframe)를 갖는 상위 계층에 의해 PRACH 설정은 설정될 수 있다. 또한, 프리앰블 포맷 0-3의 PRACH는
Figure PCTKR2017012379-appb-I000045
번 반복하여 전송되며, 프리앰블 포맷 4의 PRACH는 단 한번 전송된다.
또한, BL/CE 단말들 및 각 PRACH 커버리지 향상 수준에 대해, 주파수 호핑(frequency hopping)이 상위 계층 파라미터(prach-HoppingConfig)에 의해 PRACH 설정에 대해 가능한 경우, 시스템 프레임 번호(SFN) 및 PRACH 설정 인덱스에 의해 파라미터 의 값은 의존하며, 해당 값은 수학식 2에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000002
수학식 2에서, 위의 수식은 PRACH 설정 인덱스가 표 5 또는 표 6에 따라 산출될 때, 모든 무선 프레임에서 PRACH 자원이 발생되는 경우의 수식이고, 아래의 수식은 그 밖의 경우의 수식이다. 수학식 2에서, nf는 시스템 프레임 번호를 의미하고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000046
는 셀-특정 상위 계층 파라미터(cell-specific higher layer parameter)인 prach-HoppingOffset을 의미한다. 반면, 주파수 호핑이 PRACH 설정에 대해 불가능한 경우,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000047
이다.
프리앰블 포맷 0-3의 프레임 구조 유형 1(frame structure type 1)의 경우, 각 PRACH 설정에 대해 서브프레임당 많으면 하나의 랜덤 액세스 자원(random access resource)이 존재할 수 있다.
상기 표 5는 표 4에 따른 프리앰블 포맷들을 나타내며, 프레임 구조 유형 1에서 주어진 설정에 대해 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 허용된 서브프레임들을 나타낸다. 랜덤 프리앰블의 시작은 단말이 가정한 NTA = 0에서 해당 상향링크 서브프레임의 시작에 정렬된다. PRACH 설정들 0, 1, 2, 15, 16, 17, 18, 31, 32, 33, 34, 47, 48, 49, 50 및 63의 경우, 단말은 핸드오버(handover) 목적으로 현재 셀의 무선 프레임과 타겟(target) 셀 간의 상대적 시간 차이의 절대 값이 153600Ts보다 작다는 것을 가정할 수 있다. 이 때, 프리앰블 포맷들 0, 1, 2, 및 3에서 고려되는 PRACH 기회(PRACH opportunity)에 대해 할당된 첫 번째 물리 자원 블록
Figure PCTKR2017012379-appb-I000048
은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000049
로 정의될 수 있다.
이와 달리, 프리앰블 포맷 0-4의 프레임 구조 유형 2(frame structure type 2)의 경우, PRACH 설정들 각각에 대해, 상향링크 서브프레임에서 다수의 랜덤 액세스 자원들이 존재할 수 있다. 표 7은 프레임 구조 유형 2에서 허용되는 PRACH 설정들을 나타낸다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000007
표 7에서, 설정 인덱스(configuration index)는 프리앰블 포맷의 특정 조합, PRACH 밀도 값(DRA) 및 버전 인덱스(rRA)에 해당한다. PRACH 설정 인덱스들 0, 1, 2, 20, 21, 22, 30, 31, 32, 40, 41, 42, 48, 49, 50, 또는 상향링크/하향링크 설정 3, 4, 및 5에서의 PRACH 설정 인덱스들 51, 53, 54, 55, 56 및 57를 갖는 프레임 구조 유형 2의 경우, 단말은 핸드오버(handover) 목적으로 현재 셀의 무선 프레임과 타겟(target) 셀 간의 상대적 시간 차이의 절대 값이 153600Ts보다 작다는 것을 가정할 수 있다.
상기 표 6은 특정 PRACH 밀도 값(DRA)에 필요한 다양한 랜덤 액세스 기회에 대한 물리적 자원의 매핑(mapping)을 나열한다. 포맷의 각 쿼드라플(quadruple)
Figure PCTKR2017012379-appb-I000050
은 특정 랜덤 액세스 자원의 위치를 지시한다. 여기에서, fRA는 고려된 시간 인스턴스(time instance) 내의 주파수 자원 인덱스를 나타낸다.
또한,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000051
는 각각 모든 무선 프레임, 짝수 무선 프레임, 또는 홀수 무선 프레임에서 랜덤 액세스 자원이 재발생(reoccur)되는지 여부를 나타낸다. 또한,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000052
는 각각 랜덤 액세스 자원이 제1 하프 프레임(half frame) 또는 제2 하프 프레임에 위치하는지 여부를 나타낸다. 또한,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000053
는 (*)로 표기된 프리앰블 포맷 4를 제외하고, 2 개의 연속 하향링크-상향링크 변환 지점(downlink-to-uplink switch point)들 간의 첫 번째 상향링크 서브프레임에서 0부터 카운트(count)하여 프리앰블이 시작되는 상향링크 서브프레임의 번호를 나타낸다.
또한, 랜덤 액세스 프리앰블 포맷 0-3의 시작은 단말이 가정한 NTA = 0에서 상향링크 서브프레임의 시작과 정렬된다. 이와 달리, 랜덤 액세스 프리앰블 포맷 4는 단말의 UpPTS의 종료(end) 이전의 4832Ts에서 시작하며, 상기 UpPTS는 NTA = 0을 가정하는 단말의 상향링크 프레임 타이밍을 참조한다.
각 PRACH 설정에 대한 랜덤 액세스 기회들은, 시간 다중화(time multiplexing)가 특정 밀도 값(DRA)에 필요한 PRACH 설정의 모든 기회를 시간적으로 중첩되지 않으며 유지하기에 충분하지 않은 경우에만, 먼저 시간에 할당된 다음 주파수에 할당될 필요가 있다.
프리앰블 포맷 0-3의 경우, 주파수 다중화(frequency multiplexing)는 수학식 3에 따라 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000003
수학식 3에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000054
는 상향링크 자원 블록의 수를 나타내고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000055
는 고려된 PRACH 기회에 대해 할당된 첫 번째 물리 자원 블록을 나타내며,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000056
는 PRACH를 위해 이용 가능한 첫 번째 물리 자원 블록을 나타낸다.
프리앰블 포맷 4의 경우, 주파수 다중화는 수학식 4에 따라 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000004
수학식 4에서, nf는 시스템 프레임 번호는 나타내고, NSP는 무선 프레임 내에서 하향링크에서 상향링크로의 전환 지점(switch point)의 수를 나타낸다.
또한, BL/CE 단말들의 경우, 프리앰블 전송에 허용된 서브프레임의 서브셋(subset)만이
Figure PCTKR2017012379-appb-I000057
반복을 위한 시작 서브프레임들로 허용될 수 있다. PRACH 설정을 위해 허용된 시작 서브프레임들은 다음과 같이 결정될 수 있다.
- PRACH 설정을 위한 프리앰블의 전송에 허용된 서브프레임들은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000058
와 같이 번호 매겨질 수 있다. 여기에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000059
및
Figure PCTKR2017012379-appb-I000060
는 각각 가장 작은 및 가장 큰 절대 서브프레임 번호
Figure PCTKR2017012379-appb-I000061
를 갖는 프리앰블의 전송을 위해 허용된 두 개의 서브프레임들에 해당한다.
- PRACH 시작 서브프레임 주기
Figure PCTKR2017012379-appb-I000062
가 상위 계층에 의해 제공되지 않는 경우, 프리앰블 전송을 위해 허용된 서브프레임들 관점에서, 허용된 시작 서브프레임의 주기는
Figure PCTKR2017012379-appb-I000063
이다.
Figure PCTKR2017012379-appb-I000064
에 걸쳐 정의되는 허용된 시작 서브프레임은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000065
에 의해 주어진다(여기에서, j = 0, 1, 2, ...).
- PRACH 시작 서브프레임 주기
Figure PCTKR2017012379-appb-I000066
가 상위 계층에 의해 제공되는 경우, 이는, 프리앰블 전송을 위해 허용된 서브프레임들의 관점에서, 허용된 시작 서브프레임들의 주기성을 나타낸다.
Figure PCTKR2017012379-appb-I000067
에 걸쳐 정의되는 허용된 시작 서브프레임은
Figure PCTKR2017012379-appb-I000068
에 의해 주어진다(여기에서, j = 0, 1, 2, ...).
- PRACH 시작 서브프레임 주기
Figure PCTKR2017012379-appb-I000069
가 상위 계층에 의해 제공되는 경우,
- 절대 서브프레임 번호
Figure PCTKR2017012379-appb-I000070
를 가진 시작 서프브레임이 존재하지 않는 것이 허용된다.
이 때, 각각의 랜덤 액세스 프리앰블은 두 가지의 프레임 구조들에 대한 6 개의 연속 자원 블록들에 해당하는 대역폭(bandwidth)를 차지한다.
다음으로, PRACH와 관련된 프리앰블 시퀀스의 생성(preamble sequence generation)에 대해 구체적으로 살펴본다. 랜덤 액세스 프리앰블은 하나 또는 이상의 루트 자도프-추 시퀀스(root Zadoff-Chu sequence)들로부터 생성되는 제로 상관 존(zero correlation zone)의 자도프-추 시퀀스들로부터 생성될 수 있다. 네트워크(network)는 단말의 이용이 허용된 프리앰블 시퀀스들의 집합(set)을 설정한다.
각 셀에 대해 이용 가능한 64 개의 프리앰블들이 존재할 수 있다. 한 셀에서의 64 개의 프리앰블 시퀀스들의 집합은 순환 쉬프트(cyclic shift)의 증가 순서로, 논리 인덱스(logical index) RACH_ROOT_SEQUENCE를 갖는 루트 자도프-추 시퀀스의 이용 가능한 모든 순환 쉬프트를 포함함으로써 발견될 수 있다. 여기에서, RACH_ROOT_SEQUENCE는 시스템 정보의 일부로써 브로드캐스드(broadcast)될 수 있다. 단말의 루트 자도프-추 시퀀스로부터 64 개의 프리앰블들이 생성될 수 없는 경우, 추가적인 프리앰블 시퀀스들은, 모든 64 개의 시퀀스들이 발견될 때까지 연속적인 논리 인덱스(consecutive logical index)들을 갖는 루트 시퀀스들로부터 획득될 수 있다.
논리 루트 시퀀스 순서(logical root sequence order)는 순환하며, 논리 인덱스 0은 837까지 연속된다. 논리 루트 시퀀스 인덱스와 물리 루트 시퀀스 인덱스(u) 간의 관계는 프리앰블 포맷 0-3 및 4에 대해 각각 표 8 및 표 9에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000008
Figure PCTKR2017012379-appb-T000009
u번째 루트 자도프-추 시퀀스는 수학식 5에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000005
수학식 5에서, 길이 NZC의 자도프-추 시퀀스는 표 10에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000010
u번째 루트 자도프-추 시퀀스로부터, 길이 NCS-1의 제로 상관 존들을 갖는 랜덤 액세스 프리앰블들은 수학식 6에 따라 순환 쉬프트들에 의해 정의되며, 상기 순환 쉬프트들은 수학식 7에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000006
Figure PCTKR2017012379-appb-M000007
수학식 9에서, NCS는 프리앰블 포맷 0-3 및 4에 대해 각각 표 11 및 12에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000011
Figure PCTKR2017012379-appb-T000012
여기에서, 파라미터 'zeroCorrelationZoneConfig'는 상위 계층에 의해 제공된다. 또한, 상위 계층에 의해 제공되는 파라미터 'High-speed-flag'는 제한되지 않은 집합(unrestricted set) 또는 제한된 집합(restricted set)이 이용되는지 여부를 결정한다.
또한, 변수(variable) du는 크기(magnitude) 1/TSEQ의 도플러 쉬프트(Doppler shift)에 해당하는 순환 쉬프트이며, 수학식 8에 따라 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000008
수학식 8에서, p는 (pu)modNZC = 1을 만족하는 가장 작은 음이 아닌 정수이며, 순환 쉬프트들의 제한된 집합들에 대한 파라미터들은 du에 의존한다.
Figure PCTKR2017012379-appb-I000071
의 경우, 파라미터들은 수학식 9에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000009
또한,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000072
의 경우, 파라미터들은 수학식 10에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000010
또한, du의 모든 다른 값들의 경우, 제한된 집합에서 순환 쉬프트는 존재하지 않는다.
다음으로, PRACH와 관련된 기저대역 신호의 생성(baseband signal generation)에 대해 구체적으로 살펴본다. 시간-연속적인 랜덤 액세스 신호(time-continuous random access signal) s(t)는 수학식 11에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2017012379-appb-M000011
수학식 11에서,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000073
이고,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000074
이며,
Figure PCTKR2017012379-appb-I000075
는 전송 전력(PPRACH)을 확보하기 위한 진폭 스케일링 계수(amplitude scaling factor)를 나타낸다. 주파수 영역에서 위치는 파라미터
Figure PCTKR2017012379-appb-I000076
에 의해 제어된다. 또한, 계수
Figure PCTKR2017012379-appb-I000077
는 랜덤 액세스 프리앰블과 상향링크 데이터 전송 간의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)의 차이를 나타낸다. 여기에서, 변수
Figure PCTKR2017012379-appb-I000078
는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 서브캐리어 간격을 나타내고, 변수
Figure PCTKR2017012379-appb-I000079
는 물리 자원 블록들 내에서 랜덤 액세스 프리앰블의 주파수 영역 상의 위치를 결정하는 고정된 오프셋(fixed offset)을 나타내며, 두 개의 파라미터는 표 13에 의해 주어진다.
Figure PCTKR2017012379-appb-T000013
다음으로, PRACH와 관련된 변조(modulation) 및 상향 변환(upconversion)에 대해 살펴본다. 각 안테나 포트에 대한 복소 값 SC-FDMA 기저대역 신호(complex-valued SC-FDMA baseband signal) 또는 복소 값 PRACH 기저대역 신호(complex-valued PRACH baseband signal)의 캐리어 주파수(carrier frequency)로의 변조 및 상향 변환은 도 6과 같이 표현될 수 있다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 상향링크 변조를 나타낸다.
이 때, 전송 이전에 요구되는 필터링(filtering)에 대한 요구 사항(requirement)은 표준 상으로 미리 정의될 수 있다.
레거시(legacy) LTE 시스템의 경우, 단말은 경쟁 기반(contention-based) 방식 또는 비경쟁 기반(non-contention-based) 방식을 이용하여 기지국에 대한 초기 접속 절차를 수행할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 64 개의 자도프-추 시퀀스들 중에서 일부를 경쟁 기반 방식을 위해 할당하고, 나머지를 비경쟁 기반 방식을 위해 할당할 수 있다. 이 때, 단말은 자신의 초기 접속 환경(또는 상태, 상황)에 따라 상기 두 방식들 중 하나를 이용하여 기지국에 대한 초기 접속을 시도(attempt)할 수 있다.
예를 들어, 단말이 전원을 켜고 새롭게 접속(access)하는 경우(예: 파워-온(power-on)) 또는 RRC 유휴 상태(RRC Idle state)에서 RRC 연결 상태(RRC connected state)로 전환하는 경우 등에, 단말은 경쟁 기반 방식을 이용하여 초기 접속을 시도할 수 있다. 반면, 다른 예를 들어, 단말이 기지국 간 핸드오버(handover)를 수행하는 경우 또는 단말이 하향링크 데이터(Downlink data, DL data)를 수신하였지만 동기화가 수행되지 않은 경우 등에, 단말은 비경쟁 기반 방식을 이용하여 초기 접속을 시도할 수도 있다.
단말이 비경쟁 기반 방식을 이용하여 초기 접속을 시도하는 경우, 기지국은 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)을 통해 단말이 이용할 시퀀스(sequence)(예: 프리앰블 시퀀스(preamble sequence))의 유형(type), 전송 자원의 위치 등에 대한 정보를 단말에게 알려줄 수 있다. 이를 통해, 해당 단말은 다른 단말과의 경쟁 없이 초기 접속 절차를 완료할 수 있다.
이와 달리, 단말이 경쟁 기반 방식을 이용하여 초기 접속을 하는 경우, 레거시 LTE 시스템에서는 총 4 단계의 과정(즉, 4 단계의 RACH 절차)을 통한 경쟁 해소(contention resolution)가 완료된 후에 단말이 기지국에 대한 초기 접속을 완료할 수 있다. 구체적으로, 레거시 LTE 시스템에서 4 단계의 RACH 절차는, 단말이 기지국으로 PRACH 프리앰블을 전송하는 1 단계(MSG 1), 기지국이 임시 식별자(예: T-RNTI), 상향링크 그랜트(UL grant) 등을 포함하는 PRACH 응답(response)을 단말로 전송하는 2 단계(MSG 2), 단말이 기지국으로 RRC 연결을 요청(RRC connection request)하는 3 단계(MSG 3), 및 기지국이 단말로 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 완료(즉, 경쟁 해소 메시지) 등을 전달하는 4 단계로 구성될 수 있다.
그러나, NR 시스템에서는 신속한 초기 접속 절차의 완료가 요구될 수 있으므로, 간략화된 초기 접속 절차(simplified initial access procedure)가 고려될 필요가 있다. 여기에서, 간략화된 초기 절차는 간략화된 RACH 절차(simplified RACH procedure)를 의미할 수 있다.
일례로, 간략화된 초기 접속 절차는 2 단계의 과정을 통해 수행될 수 있다. 구체적으로, 간략화된 초기 접속 절차를 위하여, 상술한 레거시 LTE 시스템의 4 단계의 RACH 절차에서 설명된 MSG 1 및 MSG 3를 결합하여 새로운 MSG 1으로 구성하고, MSG 2 및 MSG 4를 결합하여 새로운 MSG 2로 구성하는 방법이 고려될 수 있다. 즉, 2 단계의 RACH 절차는, 단말이 PRACH 프리앰블 또는 PRACH 프리앰블과 데이터(예: BSR, 단말 식별자)를 기지국으로 전송하는 1 단계(새로운 MSG 1) 및 기지국이 상향링크 그랜트, 경쟁 해소 메시지 등을 전달하는 2 단계(새로운 MSG 2)로 구성될 수 있다.
또한, NR 시스템에서, RRC 유휴 상태(RRC Idle state) 및 RRC 연결 상태(RRC connected state)뿐만 아니라, 무선 접속 네트워크 제어 상태(Radio Access Network controlled state, RAN controlled state)가 정의될 수 있다. RAN 제어 상태는 RRC 유휴 상태와 RRC 연결 상태의 중간 상태에 해당할 수 있으며, 기지국이 단말의 식별자(Identifier, ID)를 해지(release)하지 않고 유지(maintain)하고 있는 상태를 의미할 수 있다.
따라서, NR 시스템에서의 간략화된 초기 접속 절차 및/또는 RAN 제어 상태를 고려할 때, 지연(latency)을 최소화하기 위하여, 단말은 기지국에 대한 초기 접속 절차를 신속하게 수행할 수 있다.
이하, 본 명세서에서는 상술한 바와 같은 NR 시스템에서 단말이 신속하게 초기 접속을 수행하기 위한 방법(들)을 살펴본다.
구체적으로, 본 명세서는 하나 이상의 PRACH 설정들 중에서 적응적으로(즉, 네트워크 상황에 따라) 특정 PRACH 설정을 지시(또는 선택)하여 기지국과 단말 간 초기 접속을 수행하는 방법을 제안한다. 이와 관련하여, 본 명세서는 초기 접속을 위한 PRACH 설정과 관련된 구체적인 설정 방법들을 제안한다.
레거시 LTE 시스템(즉, 일반적인 RACH 절차)에서 단말이 초기 접속을 위한 프리앰블만을 전송하는 것과 달리, 간략화된 RACH 절차의 경우에는 단말이 프리앰블 이외에 부가적인 정보를 함께 송신하는 방법이 고려될 수 있다. 즉, 신속한 초기 접속을 고려하여, 단말은 프리앰블 및/또는 부가적인 정보(예: 데이터(data))가 포함된 PRACH를 기지국으로 전송할 수 있다. 단말이 프리앰블과 함께 부가적인 정보를 전송하는 경우, 해당 정보를 전송하기 위한 또 다른 시그널링 절차가 필요하지 않게 되는 바, 시그널링 오버헤드(signaling overhead) 측면에서 효율적일 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같은 프리앰블 및/또는 부가적인 정보의 전송과 관련된 설정들은 각각 서로 다른 PRACH 설정으로 정의(또는 대응)될 수 있다. 여기에서, PRACH 설정(PRACH configuration)은 PRACH 유형(PRACH type), PRACH 전송 유형(PRACH transmission type), PRACH 전송 포맷(PRACH transmission format), PRACH 프리앰블 포맷(PRACH preamble format) 등으로 지칭될 수 있다. 각 PRACH 설정에 해당하는 구조의 예시는 도 7과 같을 수 있다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 PRACH 설정의 예들을 나타낸다. 도 7은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 7을 참고하면, 초기 접속을 위하여, 단말은 도 7의 (a)와 같이 프리앰블만을 전송하거나(이하, 'preamble only'), 도 7의 (b)와 같이 프리앰블과 데이터(즉, 데이터 전송 영역)를 함께 전송(이하, 'preamble + data')할 수도 있다.
또는, 단말은 도 7의 (c)와 같이 두 데이터 전송 영역 사이에 미드앰블(midamble)의 형태로 시퀀스(즉, RACH 절차 관련 sequence)를 전송(이하, 'data + midamble + data')할 수도 있다. 여기에서, 미드앰블은, 데이터의 전송 중간에 전송되는 프리앰블을 의미할 수 있다.
또는, 단말은 도 7의 (d)와 같이 프리앰블 뒤에 또 다른 프리앰블을 전송하여 부가적인 정보를 전송(이하, 'preamble + preamble')할 수도 있다. 일례로, 단말은 PRACH 시퀀스를 나타내는 제1 프리앰블과 PRACH 절차에서 이용되는 부가적인 정보를 나타내는 제2 프리앰블을 함께 기지국으로 전송할 수도 있다.
이 경우, 상술한 바와 같은 설정들은, 각각 다른 PRACH 설정들로 구분될 수 있다. 일례로, 도 7의 (a), (b), (c), 및 (d)와 같은 구조들은 PRACH 설정 0, 1, 2, 및 3으로 설정될 수 있으며, 각각에 대해 인덱스(index)(예: PRACH 설정 인덱스)가 설정될 수 있다.
이 때, 프리앰블(또는 미드앰블)과 함께 전송되는 데이터 영역에서, 단말은 경쟁 해소 식별자(contention resolution identifier), 버퍼 상태 보고(Buffer Status Report, BSR), RRC 연결 요청(RRC connection request) 등을 전송할 수 있다. 즉, 단말은 해당 데이터 영역을 통해 초기 접속 절차(즉, RACH 절차)와 관련된 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
또한, NR 시스템에서 지원하는 아날로그 빔포밍 동작을 고려하는 경우, 단말은 상기 데이터 영역을 통해 기지국 및/또는 단말의 빔과 관련된 정보를 전송할 수도 있다. 일례로, 빔 호혜성(beam reciprocity)(또는 빔 대응성(beam correspondence))이 성립되지 않는 경우, 단말은 기지국(예: gNB)의 하향링크 송신 빔(DL Tx beam)에 대한 정보를 상기 데이터 영역을 통해 전송할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 기지국은, 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)의 하향링크 제어 정보(DCI)를 통해, 상술한 데이터 영역에서 전송할 정보의 유형(즉, 데이터 유형(data type))을 지정(assign)(또는 지시)할 수 있다. 또한, 기지국은 데이터 유형 이외에도 다수의 PRACH 설정(즉, PRACH 전송 구조)들 중에 하나를 선택하여 전송하도록 지정할 수도 있다. 다시 말해, 기지국은 미리 설정된 PRACH 설정들(예: 'preamble only', 'preamble + data', 'preamble + preamble, 'data + midamble + data') 중에서 특정 PRACH 설정을 선택하고, 선택된 특정 PRACH 설정을 이용하도록 단말에게 지시할 수 있다.
이하, 기지국이 특정 PRACH 설정 및/또는 상술한 정보의 유형을 지정(또는 지시)하는 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
일반적으로, 프리앰블만 전송하는 구조(즉, 'Preamble only' 형태의 PRACH 설정)는 채널 상황이 좋지 않은 경우, 해당 기지국에 다수의 단말이 접속을 시도하는 경우 등에 이용되도록 설정될 수 있다. 채널 상황이 좋지 않음에도 단말이 프리앰블과 부가적인 정보를 함께 전송한다면, RACH 절차에서 필수적인 프리앰블이 손실될 우려가 있기 때문이다.
따라서, 프리앰블과 부가적인 정보를 함께 전송하는 구조(즉, 'preamble + data', 'preamble + preamble, 또는 'data + midamble + data' 형태의 PRACH 설정)는, 해당 정보의 디코딩(decoding), 송수신 품질, 전송 시간 등을 고려하여 채널 상황이 좋은 경우에만 이용되도록 설정될 수 있다.
이와 같이, 기지국은 단말(들)과의 채널 품질, 접속을 시도하는 단말의 수 등과 같은 네트워크 상황에 따라, 적절한 PRACH 설정을 단말에게 지시하도록 설정될 수 있다.
또는, 시스템 상으로, PRACH 절차에서 이용될 PRACH 기본 전송 구조(예: 디폴트 PRACH 설정)가 미리 설정될 수도 있다. 다만, 이러한 경우에도, 기지국이 단말에게 별도의 PRACH 설정을 지시하는 경우, 해당 단말은 지시 받은 PRACH 설정에 따라, PRACH 절차를 수행할 수 있다.
예를 들어, 시스템 상으로 PRACH 기본 전송 구조(예: 디폴트 PRACH 설정)가 'preamble+ data' 형태로 설정될 수 있다. 이 경우에도, 기지국은 상황(즉, 네트워크 환경)에 따라 단말에게 프리앰블만(preamble only) 전송하도록 지시할 수 있다. 구체적으로, 채널 상황이 좋지 않거나, 또는 동시에 접속을 시도하는 단말이 다수 존재하는 경우에, 데이터 영역의 정보가 손상되어 기지국에서의 디코딩(decoding)이 어려운 상황이 지속될 수 있다. 이 경우, 기지국은 셀 특정한(cell-specific) DCI를 이용하여 해당 기지국에 접속을 시도하는 단말(들)이 'preamble only' 구조에 해당하는 PRACH 설정을 이용하여 초기 접속을 시도하도록 지시(또는 설정)할 수 있다. 또는, 동기화(synchronization)만을 목적으로 하는 단말(들)의 경우, 기지국은 해당 단말(들)이 'preamble only' 구조에 해당하는 PRACH 설정을 이용하여 초기 접속을 시도하도록 설정할 수도 있다.
이 때, 기지국이 단말의 식별자 등을 알고 있는 경우에는, 셀 특정뿐만 아니라, 단말 특정(UE-specific)하게 설정하는 방법도 고려될 수 있다. 또한, 이 경우, 기지국은 서로 다른 PRACH 설정이 전송되는 자원 영역(즉, PRACH 전송 영역)을 구분하여, 전송할 PRACH 설정과 함께 해당 자원 영역에 대한 정보를 단말에게 알려줄 수도 있다.
또한, 데이터 유형(data type)을 단말 특정(UE-specific)하게 지정(또는 지시)하는 방법도 고려될 수 있다. 일례로, 단말이 기지국으로 상향링크 제어 정보(uplink control information)를 전송하기 위해 초기 접속을 수행하는 경우, 해당 단말은 상술한 데이터 영역을 통해 BSR에 대한 정보 이외의 정보 만을 전송하도록 설정될 수 있다.
이 때, 기지국은 데이터의 유형을 하나씩 따로 지정하거나, 또는 다수의 데이터 유형들 간의 조합(combination)에 따라 다수의 집합(set)들(즉, 다수의 데이터 집합들)을 구성하여 그 집합들 중 하나를 전송하도록 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말에게 지시(또는 설정)할 수도 있다. 다시 말해, 데이터 영역을 통해 전송되는 데이터들은 상호 관계(correlation)에 따라 다수의 집합들로 그룹핑(grouping)될 수 있다.
이 경우, 기지국은 데이터 집합을 지시하는 정보를 DCI를 통해 단말로 전송할 수 있다. 다시 말해, 단말은 하나 이상의 데이터 집합들을 나타내는 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, DCI를 통해 지시되는 데이터 집합에 해당하는 데이터를 상술한 데이터 영역에서 전송할 수 있다. 이와 같은 방식을 이용하는 경우, 전송에 이용되는 컨테이너(container)의 크기가 고정된 상태에서 전송에 필요한 데이터의 비트(bit) 수가 줄어들기 때문에, 데이터 영역의 코딩 비율(coding rate)을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 단말이 프리앰블과 데이터를 함께 전송하는 PRACH 설정에 따라 초기 접속을 시도하는 경우(예: 'preamble + data' 구조를 이용하여 초기 접속을 시도하는 경우), 도 8에 나타난 것과 같이 프리앰블과 데이터에 적용되는 뉴머롤로지(numerology)(예: 서브캐리어 간격(subcarrier spacing), CP 길이 등)가 서로 다를 수 있다. 다시 말해, 프리앰블에 적용되는 뉴머롤로지 설정(numerology configuration)과 데이터에 적용되는 뉴머롤로지 설정이 동일하지 않을 수 있다. 이 경우, 기지국은 데이터 영역의 채널 추정을 위한 추가적인 지시 정보를 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말로 전송할 수 있다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 프리앰블 및 데이터의 전송 구조의 예들을 나타낸다. 도 8은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 8을 참고하면, 초기 접속 절차에서 단말이 PRACH를 통해 프리앰블과 데이터를 함께 전송하는 경우가 가정된다. 도 8에서 설명되는 방법은 프리앰블과 데이터를 함께 전송하는 구조뿐만 아니라, 미드앰블과 데이터를 함께 전송하는 구조에서도 적용될 수 있다.
또한, 도 8의 (a)는 프리앰블과 데이터에 대해 동일한 서브캐리어 간격이 적용되는 경우를 나타내고, 도 8의 (b)는 프리앰블과 데이터에 대해 서로 다른 서브캐리어 간격이 적용되는 경우를 나타낸다. 일례로, 도 8의 (b)에서 세로 축 칸에 대한 간격을 참고하면, 데이터에 적용되는 서브캐리어 간격은 프리앰블에 적용되는 서브캐리어 간격의 두 배로 설정될 수 있다.
도 8의 (a)와 같이 프리앰블과 데이터 영역에 대해 동일한 서브캐리어 간격이 적용되는 경우, 단말은 데이터 영역에서 복조 참조 신호(Demodulation Reference Signal, DMRS) 없이 데이터만 전송할 수 있다. 이 경우, 기지국은 프리앰블을 이용하여 채널 추정(channel estimation)을 수행할 수 있다.
반면, 도 8의 (b)와 같이 프리앰블과 데이터 영역에 대해 서로 다른 서브캐리어 간격이 적용되는 경우, 기지국은 프리앰블을 이용하여 데이터 영역에 대한 채널 추정을 수행할 수 없다. 이 경우, 기지국은 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말에게 데이터 영역에서 DMRS를 함께 전송할 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 DMRS의 전송 위치, DMRS 전송 횟수, DMRS의 시퀀스 등을 나타내는 정보를 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 해당 기지국은 데이터와 함께 전송되는 DMRS를 이용하여 데이터 영역에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다.
또한, 레거시 LTE 시스템의 경우, PRACH는 커버리지(coverage) 등에 따라 다수의 포맷들로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, NR 시스템의 경우, 상술한 각 PRACH 설정(즉, PRACH 전송 구조) 내에서도 다수의 포맷들이 설정될 수 있다. 또한, 최적화(optimization)를 위하여, 하나의 포맷(또는 하나의 PRACH 설정) 내에서도 프리앰블의 길이를 조절할 수 있도록 하는 방법이 고려될 수 있다. 이 경우, 기지국은 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 프리앰블의 길이 조절을 위한 정보(예: 데이터 영역의 심볼 수)를 단말로 전송할 수 있다. 이 때, 데이터 영역에 할당되는 비트 수가 작은 경우(즉, 프리앰블의 길이가 길게 설정되는 경우), 동기화 측면에서 유리할 수 있다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 프리앰블 및 데이터의 전송 구조의 다른 예들을 나타낸다. 도 9는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 9를 참고하면, 특정 PRACH 설정에 대해 미리 설정된 시간 자원 영역(즉, 고정된 시간 자원 영역)에 맞추어 프리앰블의 길이 및 데이터의 전송 영역이 가변적으로 설정되는 경우가 가정된다. 또한, 도 9에서 설명되는 방법은 프리앰블과 데이터를 함께 전송하는 구조뿐만 아니라, 미드앰블과 데이터를 함께 전송하는 구조에서도 적용될 수 있다.
예를 들어, 기지국은 데이터 집합(data set)(또는 데이터 유형)에 따라 프리앰블의 길이를 다르게 전송하도록 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말에게 지시할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 데이터 집합에 따라 프리앰블의 길이를 다르게 설정하고, 이에 대한 정보를 단말에게 전달(또는 지시)할 수 있다. 이 경우, 데이터 영역에서 요구되는(또는 필요한) 코드 비율(code rate)이 고정될 수 있으며, 요구되는 심볼의 수는 데이터 집합에 따라 다르게 설정될 수 있다.
일례로, 요구되는 심볼의 수가 도 9의 (a)와 같이 8 개로 설정되거나, 도 9의 (b)와 같이 7 개로 설정되거나, 또는 도 9의 (c)와 같이 6 개로 설정될 수 있다. 이를 위해, 기지국은 데이터 집합에 따라 요구되는 심볼의 수에 대한 설정 정보를 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해 단말에게 전달해주거나, 또는 해당 데이터의 전송에 요구되는 심볼의 수에 대한 정보를 단말로 직접 지시할 수도 있다.
이 경우, 데이터 집합에 대해 요구되는 심볼(즉, 해당 데이터 집합을 전송하기 위해 필요한 심볼)을 제외한 나머지 심볼(들)은 프리앰블의 전송에 이용될 수 있다. 또한, 데이터 부분의 순환 프리픽스(Cyclic Prefix, CP)의 길이를 고려하여, 기지국은 서로 다른 프리앰블 길이를 갖는 전송 구조에 대해 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing, FDM) 방식을 이용하여 전송하도록 단말에게 설정(또는 지시)할 수 있다.
또한, 상술한 방법들은 상황(즉, 네트워크 상황)에 따라 셀-특정 방식 및/또는 단말-특정 방식으로 모두 적용될 수 있다.
또한, 초기 접속 절차와 관련하여, NR 시스템에서 지원하는 아날로그 빔포밍 동작이 추가적으로 고려될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 기지국은 초기 접속 과정(즉, RACH 절차)에서 빔 관리 동작(예: 빔 스위핑(beam sweeping) 등)이 필요한지 여부를 나타내는 정보를 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말에게 전달할 수 있다.
또한, 빔 관리 동작을 수행하는 경우에도, 기지국은 빔 관리 기간(예: 빔 스위핑 기간(beam sweeping duration))을 설정하고, 설정된 빔 관리 기간에 대한 정보를 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 통해 단말에게 전달할 수 있다. 일례로, 단말에 따라 빔 스위핑 기간을 짧게 설정하여 기지국 및/또는 단말이 일부 빔에 대해서만 빔 스위핑을 수행하도록 설정하는 방법도 고려될 수 있다.
또한, 상술한 빔 관리 동작과 관련된 방법도 단말 특정뿐만 아니라, 셀 특정한 방식으로 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, NR 시스템에서는 RRC 유휴 상태와 RRC 연결 상태뿐만 아니라, 네트워크가 단말의 식별자를 해지하지 않는 상태를 의미하는 RAN 제어 상태가 고려될 수 있다. 이 경우, 단말은 시간 동기(timing sync)가 정확하게 설정되어 있지 않으며, 개루프(open-loop) 방식을 통해 전송 전력(transmission power)을 추정해야 하는 상태일 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, RACH 전송(즉, RACH 절차) 이외에, PUSCH 전송에 대해 기지국은 순환 프리픽스(CP)를 길게 설정할 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말이 특정 자원에서 PUSCH를 전송하도록 설정할 수 있으며, 이러한 설정은 하향링크 제어 정보(예: PDCCH)(즉, DCI)를 통해 지정(또는 지시)될 수 있다. 이 때, CP를 길게 설정하는 방식으로 DMRS를 길게 반복하는 방식이 고려될 수 있다. 또한, CP 길이가 길게 설정되는 단말들을 위한 전송 자원은 일반적인 단말들을 위한 전송 자원과 별개로 지정(또는 할당)될 수 있다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 상향링크 랜덤 액세스(uplink random access)를 위한 서브프레임 구성의 예들을 나타낸다. 도 10은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 10을 참고하면, 도 10의 (a)는 일반적인 데이터 전송(예: PUSCH 전송)을 위한 서브프레임을 나타내고, 도 10의 (b)는 상향링크 랜덤 액세스를 위한 서브프레임을 나타낸다.
도 10의 (b)의 경우, 도 10의 (a)의 경우와 달리, DMRS의 비율을 높이고, 다수의 심볼들에 DMRS를 반복적으로 할당하는 방식에 따라 서브프레임이 구성될 수 있다. 일례로, DMRS는 3 개의 심볼들에 연속하여 할당될 수 있다. DMRS가 연속하여 반복되는 심볼의 수에 따라, 프리앰블(즉, RACH 절차에서의 프리앰블)의 길이가 달라지는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
이 경우, 반복되는 DMRS에 대해 각 심볼 단위로 별개의 CP를 추가하여 전송하는 방법 대신, 여러 심볼들에 걸쳐 DMRS 하나를 길게 전송하는 방법이 고려될 수도 있다. 이 때, 채널 추정은, 길게 전송되는 DMRS를 이용하여 수행되거나, 또는 데이터 영역에 DMRS를 할당하도록 설정하여 별도의 DMRS를 통해 수행될 수도 있다. 이와 같은 구조의 서브프레임은 기존의 PUSCH 영역에서 전송되거나, 또는 별개로 설정된 자원 영역에서 전송될 수 있다.
기지국은, 상술한 바와 같은 서브프레임(즉, 서브프레임 내의 DMRS 설정)에 대한 정보를 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 및/또는 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)을 통해 단말로 전송할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같은 서브프레임을 이용하는 단말(들)의 경우 전송 시점에 대한 동기화가 되어 있지 않으므로, 해당 단말(들)은 전송 설정을 위한 하향링크 제어 채널(예: PDCCH) 등을 통해 기준 시점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 PDCCH 전송 시점을 기준으로 TA = 0인 것을 가정하여 서브프레임을 전송하거나, 또는 PDCCH에 대한 TA 지정 값을 별개로 설정하여 서브프레임을 전송하도록 설정될 수도 있다.
앞서 설명된 본 발명의 다양한 실시 예들에서는, 초기 접속과 관련된 다양한 설정들(예: 특정 PRACH 설정, 데이터 영역에서 전송되는 데이터의 유형 등)을 지시(또는 설정)하기 위하여, 하향링크 제어 채널(예: PDCCH)(즉, DCI)을 이용하는 방법이 고려되었다. 그러나, 상술한 초기 접속과 관련된 다양한 설정들을 지시하기 위하여 기지국과 단말 간의 페이징(paging) 절차를 이용하는 방법이 고려될 수도 있다. 이 경우에도, 기지국은 데이터의 유형을 하나씩 따로 지정하거나, 또는 다수의 데이터 유형들 간의 조합에 따라 다수의 집합들(즉, 다수의 데이터 집합들)을 구성하여 그 집합들 중 하나를 전송하도록 단말에게 지시(또는 설정)할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 기지국은 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 및/또는 물리 계층 시그널링(physical layer signaling)을 통해 다수의 프리앰블들을 다수의 집합들로 구분하여 단말에게 알려줄 수 있다. 다시 말해, 기지국은 다수의 집합(또는 그룹(group))들로 구분된 프리앰블 설정 정보를 상위 계층 시그널링 및/또는 물리 계층 시그널링을 통해 단말로 전달할 수 있다. 이 경우, 단말은 데이터 영역을 통해 전송할 데이터의 유형에 따라 다수의 집합들 중에서 하나의 집합에 속하는 프리앰블을 선택(또는 식별)하여 전송하도록 설정될 수 있다. 이러한 설정 방법은, 프리앰블의 길이 및 데이터 영역의 크기를 변경하지 않으면서 데이터 영역에서 전송되는 데이터의 유형(data type)에 따라 데이터의 코딩 비율(coding rate)을 조절하는 방법에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 기지국이 상위 계층 시그널링 및/또는 물리 계층 시그널링을 통해 다수의 PRACH 자원 영역들을 지정하는 방법도 고려될 수 있다. 이 때, 기지국은 각 PRACH 자원 영역에서 전송될 PRACH 설정 및/또는 PRACH 설정 내에서의 포맷을 추가적으로 구분할 수도 있다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 초기 접속을 수행하는 단말의 동작 순서도를 나타낸다. 도 11은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 11을 참고하면, 단말은 PRACH를 통해 프리앰블을 전송하여 기지국에 대한 초기 접속 절차를 수행하는 경우가 가정된다.
S1105 단계에서, 단말은 기지국으로부터 하나 이상의 PRACH 설정들을 나타내는 설정 정보를 수신한다. 여기에서, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들은 상기 데이터의 전송 여부 또는 상기 프리앰블과 상기 데이터 간의 전송 순서 중 적어도 하나에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들은 도 7에 나타난 PRACH 설정(또는 PRACH 전송 구조)를 의미할 수 있다. 이 경우, 상기 하나 이사의 PRACH 설정들은 표(table) 형태의 설정 정보로 미리 정의될 수 있다.
이후, S1110 단계에서, 단말은 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 DCI를 수신한다. 구체적으로, 단말은 PDCCH를 통해 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 DCI를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 여기에서, 상기 DCI는 상술한 방법에 따라 설정될 수 있다.
이후, S1115 단계에서, 단말은 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 전송한다. 구체적으로, 단말은 상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해 초기 접속과 관련된 프리앰블 또는 데이터 중 적어도 하나를 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말은 도 7과 같은 구조의 PRACH를 기지국으로 전송할 수 있다.
이 때, 단말은 기지국으로부터 하나 이상의 데이터 집합들을 나타내는 설정 정보를 더 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI는 상기 단말이 전송할 데이터 집합에 대한 지시 정보를 포함하며, 상기 데이터는 상기 하나 이상의 데이터 집합들 중 상기 지시 정보를 이용하여 식별되는(즉, 상기 지시 정보에 해당하는) 데이터 집합에 해당할 수 있다. 예를 들어, 단말은 기지국으로부터 특정 데이터 집합을 나타내는 지시 정보를 수신하고, 이에 따라 지시된 데이터 집합에 해당하는 데이터를 프리앰블과 함께 기지국으로 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 데이터는 경쟁 해소 식별자, 버퍼 상태 보고, 또는 RRC 연결 요청 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 데이터는 상술한 방법에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 프리앰블에 적용되는 뉴머롤로지 설정과 상기 데이터에 적용되는 뉴머롤로지 설정이 동일하기 않은 경우, 상기 데이터는 적어도 하나의 DMRS와 함께 전송될 수 있다. 이 경우, DMRS에 대한 설정은 상술한 방법에 따를 수 있다.
또한, 상기 DCI는 상기 프리앰블의 길이를 지시하는 정보를 더 포함하고, 상기 프리앰블의 길이는, 상기 데이터의 전송 영역에 할당되는 심볼 수에 따라 설정될 수 있다. 또한, 상기 데이터의 전송 영역에 할당되는 심볼 수는 이리 설정된 하나 이상의 데이터 집합들 중에서 상기 데이터에 해당하는 데이터 집합에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 프리앰블의 길이 및 상기 데이터의 전송 영역은 상기 특정 PRACH 설정에 대해 미리 설정된 시간 자원 영역에 맞추어 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 프리앰블의 길이 및/또는 심볼 수는 상술한 방법(예: 도 9)에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 DCI는 상기 초기 접속과 관련된 빔 관리 절차의 수행 여부를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 DCI는 상기 하나 이상의 PRACH 설정들에 대해 미리 설정된 하나 이상의 PRACH 자원(PRACH resource)들 중에서 상기 특정 PRACH 설정에 대응하는 PRACH 자원을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 하나는 디폴트 PRACH 설정(default PRACH configuration)으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 프리앰블 또는 상기 데이터 중 적어도 하나는, 상기 단말이 RAN 제어 상태인 경우에 전송될 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 12는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1210)과 기지국(1210) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1220)을 포함한다.
기지국(1210)은 프로세서(processor, 1211), 메모리(memory, 1212) 및 RF부(radio frequency unit, 1213)을 포함한다. 프로세서(1211)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1211)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1212)는 프로세서(1211)와 연결되어, 프로세서(1211)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1213)는 프로세서(1211)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1220)은 프로세서(1221), 메모리(1222) 및 RF부(1223)을 포함한다.
프로세서(1221)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1221)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1222)는 프로세서(1221)와 연결되어, 프로세서(1221)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1223)는 프로세서(1221)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1212, 1222)는 프로세서(1211, 1221) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1211, 1221)와 연결될 수 있다.
일 예로서, 저 지연(low latency) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터(DL data)를 송수신하기 위해 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛, 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
또한, 기지국(1210) 및/또는 단말(1220)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 13에서는 앞서 도 12의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(1310), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(1335), 파워 관리 모듈(power management module)(1305), 안테나(antenna)(1340), 배터리(battery)(1355), 화면(display)(1315), 키패드(keypad)(1320), 메모리(memory)(1330), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(1325)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(1345) 및 마이크로폰(microphone)(1350)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(1310)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(1310)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(1330)는 프로세서(1310)와 연결되고, 프로세서(1310)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(1330)는 프로세서(1310) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1310)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(1320)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(1350)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1310)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(1325) 또는 메모리(1330)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1310)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 화면(1315) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(1335)는 프로세서(1310)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1310)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(1335)에 전달한다. RF 모듈(1335)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(1340)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(1335)은 프로세서(1310)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1345)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 초기 접속을 수행하는 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템(New RAT 시스템)에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 초기 접속(initial access)을 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 설정(configuration)들을 나타내는 설정 정보를 수신하는 과정과,
    물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information)를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해, 상기 초기 접속과 관련된 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하고,
    상기 하나 이상의 PRACH 설정들은, 상기 데이터의 전송 여부 또는 상기 프리앰블과 상기 데이터 간의 전송 순서(transmission order) 중 적어도 하나에 따라 설정되는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 하나 이상의 데이터 집합들을 나타내는 설정 정보를 수신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 하향링크 제어 정보는, 상기 단말이 전송할 데이터 집합에 대한 지시 정보(indication information)를 포함하며,
    상기 데이터는, 상기 하나 이상의 데이터 집합들 중 상기 지시 정보를 이용하여 식별되는 데이터 집합에 해당하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 데이터는, 경쟁 해소 식별자(contention resolution identifier), 버퍼 상태 보고(buffer status report), 또는 무선 자원 제어 연결 요청(Radio Resource Control(RRC) connection request) 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프리앰블에 적용되는 뉴머롤로지 설정(numerology configuration)과 상기 데이터에 적용되는 뉴머롤로지 설정이 동일하지 않은 경우, 상기 데이터는, 적어도 하나의 복조 참조 신호(Demodulation Reference Signal, DMRS)와 함께 전송되는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는, 상기 프리앰블의 길이(length)를 지시하는 정보를 더 포함하고,
    상기 프리앰블의 길이는, 상기 데이터의 전송 영역(transmission region)에 할당되는 심볼(symbol) 수에 따라 설정되는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 데이터의 전송 영역에 할당되는 심볼 수는, 미리 설정된 하나 이상의 데이터 집합들 중에서 상기 데이터에 해당하는 데이터 집합에 따라 결정되는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 프리앰블의 길이 및 상기 데이터의 전송 영역은, 상기 특정 PRACH 설정에 대해 미리 설정된 시간 자원 영역(time resource region)에 맞추어 설정되는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는, 상기 초기 접속과 관련된 빔 관리 절차(beam management procedure)의 수행 여부를 나타내는 정보를 더 포함하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보는, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들에 대해 미리 설정된 하나 이상의 PRACH 자원(PRACH resource)들 중에서 상기 특정 PRACH 설정에 대응하는 PRACH 자원을 지시하는 정보를 더 포함하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 하나는, 디폴트 PRACH 설정(default PRACH configuration)으로 설정되는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 프리앰블 또는 상기 데이터 중 적어도 하나는, 상기 단말이 무선 접속 네트워크 제어 상태(Radio Access Network(RAN) controlled state)인 경우에 전송되는 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 초기 접속(initial access)을 수행하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛과,
    상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    기지국으로부터, 하나 이상의 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 설정(configuration)들을 나타내는 설정 정보를 수신하고,
    물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해, 상기 하나 이상의 PRACH 설정들 중 특정 PRACH 설정을 지시하는 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information)를 상기 기지국으로부터 수신하고,
    상기 특정 PRACH 설정에 기반하여, PRACH를 통해, 상기 초기 접속과 관련된 프리앰블(preamble) 또는 데이터(data) 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하고,
    상기 하나 이상의 PRACH 설정들은, 상기 데이터의 전송 여부 또는 상기 프리앰블과 상기 데이터 간의 전송 순서(transmission order) 중 적어도 하나에 따라 설정되는 단말.
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