WO2018143776A1 - 무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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WO2018143776A1
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base station
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윤석현
김기준
김은선
고현수
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    • H04W76/10—Connection setup
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Definitions

  • the terminal may perform radio link monitoring in consideration of this.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a base station allocates a BM-RS to beams corresponding to # 1 to # 4 among N beams and sets an RLM-RS resource for # 2 to # 5.
  • a terminal receives information from a base station through downlink (DL) and transmits information to the base station through uplink (UL).
  • the information transmitted and received by the base station and the terminal includes general data information and various control information, and various physical channels exist according to the type / use of the information they transmit and receive.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE subsequently receives a physical downlink control channel signal and / or a physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a transmission (Uplink Shared Channel) signal and / or a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) signal may be transmitted (S18).
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • the type 1 frame structure can be applied to both full duplex Frequency Division Duplex (FDD) systems and half duplex FDD systems.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Table 1 below shows the structure of the special frame (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • up to three OFDM symbols from the OFDM symbol index 0 in the first slot in the subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which the PDSCH is allocated. to be.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • a user equipment has been defined to report channel state information (CSI) to a base station (BS or eNB).
  • CSI channel state information
  • BS base station
  • eNB base station
  • the channel state information collectively refers to information representing the quality of a radio channel (or link) formed between the UE and the antenna port.
  • the base station sets a plurality of CSI processes to the UE, and can receive the CSI report for each process from the UE.
  • the CSI process is composed of CSI-RS for signal quality specification from a base station and CSI-interference measurement (CSI-IM) resources for interference measurement.
  • CSI-IM CSI-interference measurement
  • the UE receives 'measConfig' as a higher layer signal for RRM measurement from the serving cell, and the UE may measure RSRP or RSRQ according to the information of the 'measConfig'.
  • RSRP reference to Physical Uplink Reference Signal
  • RSRQ reference to Physical Uplink Reference Signal
  • RSSI RSSI
  • RSRQ is defined as N * RSRP / (E-UTRA carrier RSSI) as a ratio of RSRP to E-UTRA carrier RSSI.
  • RSRQ Reference Signal Received Quality
  • N is the number of RB's of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth.
  • E-UTRA Carrier Received Signal Strength Indicator comprises the linear average of the total received power (in [W]) observed only in OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0, in the measurement bandwidth, over N number of resource blocks by the UE from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise etc.) If higher layer signaling indicates some subframes for RSRQ measurement, the indicated sub RSSI is measured for all OFDM symbols in the frames. (If higher-layer signaling indicates certain subframes for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured over all OFDM symbols in the indicated subframes.)
  • the reference point for RSRQ may be an antenna connector of the UE. (The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector of the UE.)
  • RSSI is then defined as the received wideband power including thermal noise within the bandwidth defined by the receiver pulse shape filter and noise generated at the receiver.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • the reference point for the measurement may be the antenna connector of the UE. (The reference point for the measurement shall be the antenna connector of the UE.)
  • the reported value should not be smaller than the UTRA carrier RSSI corresponding to the individual diversity branch. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding UTRA carrier RSSI of any of the individual receive antenna branches.)
  • the UE operating in the LTE system includes information related to allowed measurement bandwidth (IE) related to the allowed measurement bandwidth transmitted in (system information block type 3) in SIB3 in case of intra-frequency measurement.
  • IE allowed measurement bandwidth
  • RSRP can be measured at the bandwidth indicated by element).
  • the terminal may perform at a bandwidth corresponding to one of 6, 15, 25, 50, 75, and 100 RB (resource block) indicated through the allowed measurement bandwidth transmitted in SIB5.
  • RSRP can be measured.
  • the terminal can measure RSRP in the frequency band of the downlink (DL) system as a default operation.
  • the terminal when the terminal receives information on the allowed measurement bandwidth, the terminal may consider the value as the maximum measurement bandwidth and may freely measure the value of RSRP within the value. However, if the serving cell transmits the IE defined by the WB-RSRQ to the terminal and the allowed measurement bandwidth is set to 50 RB or more, the terminal should calculate the RSRP value for the total allowed measurement bandwidth. Meanwhile, when measuring the RSSI, the terminal measures the RSSI using the frequency band of the receiver of the terminal according to the definition of the RSSI bandwidth.
  • a terminal in a carrier aggregation system including a plurality of serving cells performs radio link monitoring (RLM) for a serving cell.
  • RLM radio link monitoring
  • the UE may monitor the downlink radio link quality of the serving cell (eg, Primary Cell, PCell) based on the CRS. Specifically, the UE estimates the radio link quality in a single subframe based on the CRS, and estimates an estimated value (eg, a signal to noise ratio (SNR) or a signal to interference and noise ratio (SINR)) to a threshold value Qout, Qin) can monitor / evaluate the radio link status (eg, out-of-sync or in-sync). When the radio link state is in-sync, the terminal can normally perform / maintain communication with the base station.
  • SNR signal to noise ratio
  • SINR signal to interference and noise ratio
  • the physical layer of the terminal monitors the downlink radio link quality of the serving cell (eg, PCell) and informs the upper layer (eg, RRC) of the out-of-sync / in-sync state. Specifically, when the radio link quality is better than Qin, the physical layer of the terminal instructs the upper layer in-sync in the radio frame in which the radio link quality is evaluated. In the non-DRX mode, the physical layer of the terminal evaluates the radio link quality every radio frame, and in the DRX mode, the physical layer of the terminal evaluates the radio link quality at least once every DRX cycle. When higher layer signaling indicates subframe (s) for restricted RLM, the evaluation of radio link quality is not performed in an undirected subframe. Thereafter, when the radio link quality is worse than Qout, the physical layer of the terminal instructs the upper layer to out-of-sync in a radio frame in which the radio link quality is evaluated.
  • the radio link quality is worse than Qout
  • the terminal may normally perform / maintain communication with the base station.
  • the terminal considers that a radio link failure (RLF) has occurred for the radio link. If a radio link failure (RLF) occurs for the PCell, the procedure of the UE proceeds as shown in FIG. 6. As shown in FIG. 6, the operation related to the radio link failure has two steps.
  • the second phase begins when a radio link failure is detected or handover fails. This leads to the RRC_IDLE state, in which the terminal-based mobility exists and is based on the timer T2.
  • the UE resumes the RRC connection (state) and avoids switching to the RRC_IDLE state when the UE returns to the same cell where the radio link failure is found, a cell different from the cell where the radio link failure is found in the same base station.
  • the terminal accesses the cell through a random access procedure.
  • the base station determines the identification information or identification of the terminal used in the collision resolution random access procedure (for example, the C-RNTI of the terminal in the cell where the RLF has occurred, the identity of the physical layer of the cell, and the security key of the cell). Based on the short MAC-I, etc.), and confirm whether the stored context is that of the terminal.
  • the identification information of the terminal used in the collision resolution random access procedure may be information used for transmission of the random access preamble during the collision resolution random access procedure.
  • the base station finds that the stored context coincides with the identity of the terminal in step 3 above, the base station informs the terminal that the RRC connection of the terminal can be restarted.
  • the terminal may start a procedure for establishing a new RRC connection. In this case, the terminal is switched to the RRC_IDLE state.
  • PDCCH / PCFICH is defined as a reference channel for RLM (Radio link monitoring), and a threshold of communication quality for defining In-Sycn / Out-of-sync state through the defined reference channel is defined. do.
  • the UE performs RLM by estimating the quality of the PDCCH channel through the SNR of the region in which the PDCCH is transmitted and comparing it with a threshold.
  • MTC Massive Machine Type Communications
  • a new wireless access technology system has been proposed as a new wireless access technology that considers such enhanced mobile broadband communication, massive MTC, and ultra-reliable and low latency communication (URLLC).
  • the technology is referred to as New RAT or NR (New Radio) for convenience.
  • ⁇ and cyclic prefix information for each carrier bandwidth part may be signaled for each downlink (DL) or uplink (UL).
  • DL downlink
  • UL uplink
  • star ⁇ and cyclic prefix information for a downlink carrier bandwidth part may be signaled through higher layer signaling DL-BWP-mu and DL-MWP-cp.
  • star ⁇ and cyclic prefix information for an uplink carrier bandwidth part may be signaled through higher layer signaling UL-BWP-mu and UL-MWP-cp.
  • Downlink and uplink transmission consists of a frame of 10ms long.
  • the frame may be composed of 10 subframes of length 1ms. In this case, the number of consecutive OFDM symbols for each subframe is to be.
  • Each frame may consist of two equally sized half frames.
  • each half-frame may be configured of subframes 0-4 and subframes 5-9, respectively.
  • slots are in ascending order within one subframe. Numbered as in ascending order within a frame It may be numbered as follows. In this case, the number of consecutive OFDM symbols in one slot ( ) Can be determined according to the circulation translocation as shown in the table below. Start slot in one subframe ( ) Is the starting OFDM symbol () in the same subframe ) And time dimension. Table 5 shows the number of slot-by-frame / frame-by-frame OFDM symbols for a normal cyclic prefix, and Table 6 shows slot-by-frame / frame bell / for an extended cyclic prefix. This indicates the number of OFDM symbols per subframe.
  • a self-contained slot structure may be applied as the slot structure as described above.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a self-contained slot structure applicable to the present invention.
  • the base station and the UE may sequentially perform DL transmission and UL transmission in one slot, and may transmit and receive DL data and transmit and receive UL ACK / NACK for the DL data in the one slot.
  • this structure reduces the time taken to retransmit data in the event of a data transmission error, thereby minimizing the delay of the final data transfer.
  • a time gap of a certain length is required for the base station and the UE to switch from the transmission mode to the reception mode or from the reception mode to the transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in the independent slot structure may be set to a guard period (GP).
  • the independent slot structure includes both the DL control region and the UL control region.
  • the control regions may be selectively included in the independent slot structure.
  • the independent slot structure according to the present invention may include not only the case of including both the DL control region and the UL control region, but also the case of including only the DL control region or the UL control region as shown in FIG. 7.
  • a slot may have various slot formats.
  • the OFDM symbol of each slot may be classified into downlink (denoted 'D'), flexible (denoted 'X'), and uplink (denoted 'U').
  • each antenna element may include a TXRU (Transceiver Unit) to enable transmission power and phase adjustment for each antenna element.
  • TXRU Transceiver Unit
  • each antenna element may perform independent beamforming for each frequency resource.
  • the TXRU virtualization model represents the relationship between the output signal of the TXRU and the output signal of the antenna element.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating how a TXRU is connected to a sub-array. In the case of FIG. 8, the antenna element is connected to only one TXRU.
  • FIG. 9 shows how the TXRU is connected to all antenna elements.
  • the antenna element is connected to all TXRUs.
  • the antenna element requires a separate adder as shown in FIG. 9 to be connected to all TXRUs.
  • W denotes a phase vector multiplied by an analog phase shifter.
  • W is a main parameter that determines the direction of analog beamforming.
  • the mapping between the CSI-RS antenna port and the TXRUs may be 1: 1 or 1: 1-to-many.
  • analog beamforming refers to an operation of performing precoding (or combining) in the RF stage.
  • the baseband stage and the RF stage respectively perform precoding (or combining). This reduces the number of RF chains and the number of Digital-to-Analog (D / A) (or Analog-to-Digital) converters while delivering near-digital beamforming performance.
  • D / A Digital-to-Analog
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N transceiver units (TXRUs) and M physical antennas.
  • TXRUs transceiver units
  • the digital beamforming for the L data layers to be transmitted by the transmitter may be represented by an N * L (N by L) matrix.
  • the converted N digital signals are converted into analog signals through TXRU, and analog beamforming is applied to the converted signals represented by an M * N (M by N) matrix.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a hybrid beamforming structure from a TXRU and a physical antenna perspective according to an example of the present invention.
  • the number of digital beams is L and the number of analog beams is N.
  • the base station is designed to change the analog beamforming in units of symbols and considers a method for supporting more efficient beamforming for a terminal located in a specific region.
  • the base station is designed to change the analog beamforming in units of symbols and considers a method for supporting more efficient beamforming for a terminal located in a specific region.
  • N TXRUs and M RF antennas as one antenna panel as shown in FIG. 10
  • a plurality of antenna panels to which hybrid beamforming independent of each other can be applied are defined. It is also considered to adopt.
  • the analog beams advantageous for signal reception may be different for each terminal. Accordingly, in the NR system to which the present invention is applicable, the base station transmits a signal (at least a synchronization signal, system information, paging, etc.) by applying a different analog beam for each symbol in a specific subframe (SF) so that all terminals can receive the signal. Beam sweeping operations are being contemplated that allow for receiving opportunities.
  • FIG. 11 is a diagram briefly illustrating a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information in a downlink (DL) transmission process according to an embodiment of the present invention.
  • a physical resource (or physical channel) through which system information of an NR system to which the present invention is applicable is transmitted in a broadcasting manner is referred to as a physical broadcast channel (xPBCH).
  • xPBCH physical broadcast channel
  • analog beams belonging to different antenna panels in one symbol may be transmitted simultaneously.
  • One or more SS blocks may constitute one SS burst.
  • the SS blocks included in one SS burst may be continuous or discontinuous.
  • SS blocks included in one SS burst may or may not be identical to each other.
  • One or more SS bursts may constitute one SS burst set.
  • PDCCH / PCFICH is defined as a reference channel for radio link monitoring (hereinafter, RLM), and communication quality for defining an in-sync / out-of-sync state through the defined reference channel. Thresholds are defined.
  • RLM radio link monitoring
  • the UE estimates the quality of the PDCCH channel through a signal to noise ratio (SNR) of the region in which the PDCCH is transmitted, and compares the RDC with a threshold. Perform.
  • SNR signal to noise ratio
  • the present invention defines a reference signal (or channel) for an RLM for an NR system and proposes a metric for which the RLM is to be performed.
  • the reference signal (or channel) for the RLM requires some characteristics as follows.
  • the transmission cycle must not be too large for fast recovery from Radio Link Failure (RLF)
  • the reference channel eg PDSCH, PDCCH, etc.
  • a SS (synchronization signal) block for periodic reference signal receive power (RSRP) measurement for serving base station (multiple beams for one cell) detection and mobility support is periodically transmitted.
  • RSRP periodic reference signal receive power
  • the SS block may be designed to be transmitted for each antenna beam or antenna beam group to be formed between the base station and the terminal for a data channel.
  • the SS block may generally consist of PSS, SSS and PBCH.
  • PSS is not a signal for each base station, but a signal used to obtain system timing for receiving an SSS, and may be defined as one signal transmitted simultaneously by all base stations.
  • the PSS may not be suitable as a signal for measuring the signal quality for each base station.
  • the UE may perform the RLM measurement by using the SSS signal or the PBCH signal as a signal for measuring the quality of the signal for each base station (or for each beam in the base station) in the SS block.
  • the UE performs the RLM with respect to the SSS or PBCH (DM-RS of the PBCH) in the SS block.
  • Signal to noise ratio (SNR) information may be utilized as the most basic indicator of signal quality in a communication system.
  • the UE may perform the RLM by measuring the SNR of the SSS or the PBCH in the SS block and the average SNR of the entire SS block bandwidth or a partial region (when the defined signal occupies only a portion of the band in the SS block).
  • the SNR may vary for each subcarrier due to the OFDM characteristics utilized in the NR system to which the present invention is applicable.
  • a reference channel eg, A method of obtaining an effective SNR for a PDCCH or PDSCH and mapping it to a BLER may be applied.
  • the transmission method of the reference channel and the measurement channel may be different.
  • the PBCH may be a single port transmission while the PDCCH may be a Space Frequency Block Coding (SFBC) transmission, and the precoding method applied to PDSCH, PBCK, PDCCH, etc. may be different. In this case, an appropriate conversion method may be utilized based on the above differences.
  • SFBC Space Frequency Block Coding
  • the UE may compensate itself for the difference or receive offset information for the compensation from the base station.
  • the base station may inform the UE of the transmission method or the transmission power for each channel through RRC signaling.
  • the transmission power may also include a difference in beam gain through beamforming.
  • the UE measures signal power and noise power in a (time frequency) resource in which a channel for measuring communication quality exists and uses the same to determine a reference channel. Assume that we measure the effective SNR (or SINR) that represents the channel quality.
  • noise is measured at the SNR measurement stage of the UE.
  • eICIC Enhanced Inter Cell Interference Coordination
  • CoMP Coordinatd Multi Point
  • noise is measured at the SNR measurement stage of the UE.
  • the base station can inform the UE of the information on the physical resource for measuring the noise power for the RLM measurement through the RRC signaling, etc., the UE is used for the SNR measurement for the RLM by using the information on the physical resource delivered by the base station Can be.
  • the base station does not separately set the UE for the physical resource for the noise power measurement for the RLM measurement, the UE may select an appropriate resource and use it for the SNR measurement for the RLM.
  • the PBCH is transmitted with a cyclic redundancy check (CRC) attached to confirm that the received message is correctly received.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the UE may use the information on the PBCH message error rate as the channel quality measurement for the RLM through the CRC check of the received PBCH.
  • the UE may use the number of consecutive CRC errors of the PBCH as corresponding information.
  • the PBCH may be transmitted by dividing the same system information several times over a long time to secure cell coverage. Accordingly, the UE may receive the PBCH by combining corresponding signals. In this case, message error rate transmission for RLM may be defined before or after combining the signals as necessary.
  • DM-RS for receiving DCI in CSS can define an RS structure that can be commonly received by multiple users.
  • the base station always transmits a common DM-RS for the DCI in the CSS even if there is no DCI to transmit, and the UE measures the reception quality of the common DM-RS in the CSS that it attempts to receive and measures the corresponding measurement value.
  • the base station may inform the UE of the information on which cycle the common DM-RS defined in the CSS is transmitted even if the DCI does not exist.
  • signal-to-noise ratio (SNR) information may be utilized as the most basic indicator of signal quality in a communication system.
  • the UE may perform the RLM by measuring the SNR of the SSS or the PBCH in the SS block and the average SNR of the entire SS block bandwidth or a partial region (when the defined signal occupies only a portion of the band in the SS block).
  • the SNR may vary for each subcarrier due to the OFDM characteristics used in the NR system to which the present invention is applicable.
  • a reference channel eg A method of obtaining an effective SNR for a PDCCH or a PDSCH and mapping it to a BLER may be applied.
  • a reference channel for RLM is defined as a data channel (PDSCH) or a control channel (PDCCH), and a dummy DCI or DCI for RLM is used as a channel for measuring the quality thereof
  • a method of transmitting a reference channel and a measurement channel This may be different.
  • the PBCH may be a single port transmission while the PDCCH may be a Space Frequency Block Coding (SFBC) transmission, and the precoding method applied to PDSCH, PBCK, PDCCH, etc. may be different.
  • SFBC Space Frequency Block Coding
  • the UE may compensate itself for the difference or receive offset information for the compensation from the base station.
  • the base station may inform the UE of the transmission method or the transmission power for each channel through RRC signaling.
  • the transmission power may also include a difference in beam gain through beamforming.
  • the UE may be configured to use DCI for RLM (or DM-RS).
  • the SS block and the RLM DCI may be used together as a measurement channel for the RLM.
  • the base station may designate which channel of the SS block and the RLM DCI to be used through RRC signaling.
  • the UE may use the SS block as a channel for basic RLM, but if RLM DCI (or DM-RS) related resource information is provided, the UE may use DCI for RLM (or DM-RS) as a channel for RLM. In other words, when DCI related resource information for RLM is not valid, the UE may perform RLM using an SS block.
  • RLM DCI or DM-RS
  • the UE may appropriately use the two pieces of information simultaneously in the implementation phase.
  • Solution 3 For RLM CSI- RS Define and send periodically or aperiodically
  • the transmission period of the SS block may be too long to be utilized as a channel for RLM.
  • this section describes in detail the configuration defining the CSI-RS (hereinafter referred to as RLM-CSI-RS) for RLM (per base station or beam).
  • RLM-CSI-RS the configuration defining the CSI-RS
  • the base station may periodically transmit the CSI-RS for the RLM in an appropriate transmission period to match the characteristics of the RLM.
  • the base station may maintain a transmission period that matches the characteristics of the RLM, but may transmit the RLM-CSI-RS aperiodically under the control of the base station (for freedom of base station scheduling).
  • the RLF means that the UE cannot perform normal communication with the base station currently performing communication. Therefore, when the base station uses a plurality of beams, RLM-CSI-RS resources need to be allocated to all beams.
  • the RLM-CSI-RS may be transmitted in a plurality of beam directions.
  • the RLM-CSI-RS may have the same characteristics as the CSI-RS for beam management. Therefore, the RLM-CSI-RS can share the same resources as the BM-CSI-RS requiring the same characteristics. Accordingly, when the UE has received the BM CSI-RS configuration, the UE may utilize the configuration information as configuration information for the RLM-CSI-RS without additional configuration.
  • the RLM-CSI-RS when the RLM-CSI-RS is transmitted with a beam width similar to that of a channel established as a connection or the UE determines that the complexity of the UE is too large, only one RLM-CSI-RS may be defined per beam. .
  • the RLM-CSI-RS can support only some beam directions.
  • the UE measures the channel quality by using the RLM-CSI-RS for some beam direction, but measures the channel quality by using a channel set in connection with the RLM-CSI-RS for the other beam direction, The measured value can be used as information for RLM.
  • the base station should transmit the RLM-CSI-RS for every beam, and in particular, when using an analog beam, it is impossible to simultaneously transmit the RLM-CSI-RS for multiple beams. Can be done.
  • the base station since it is impossible to transmit the symbol for transmitting the RLM-CSI-RS in another direction, the base station may not freely perform the scheduling in dynamic scheduling.
  • the base station may perform transmission of the RLM SI-RS aperiodically.
  • the base station needs to inform the UE that the RLM-CSI-RS is allocated every transmission time or a certain time before transmission.
  • the base station may inform the CSI-RS transmission aperiodically through the DCI at the time of notifying the UE of the transmission and reception information of the data.
  • the base station may inform the CSI-RS transmission aperiodically through the DCI at the time of notifying the UE of the transmission and reception information of the data.
  • such a configuration may have a problem that the characteristics of the RLM may not be satisfied if the frequency of data transmission and reception time is low.
  • the RLM-CSI-RS may be a resource commonly used by a plurality of users, and a DCI (or common RNTI information for reading the DCI) indicating whether the RLM-CSI-RS is transmitted is UE-specific.
  • a DCI or common RNTI information for reading the DCI
  • it may be configured to be beam-specific (or UE-group-specific).
  • the UE receives the DCI for indicating the RLM-CSI-RS, and then uses the information transmitted through the DCI (eg, in which beam is being transmitted in the case of multiple beams, in which slot or after the DCI reception time) RLM may be performed using information on whether a symbol is transmitted or if a plurality of resources exist.
  • the information transmitted through the DCI eg, in which beam is being transmitted in the case of multiple beams, in which slot or after the DCI reception time
  • RLM may be performed using information on whether a symbol is transmitted or if a plurality of resources exist.
  • signal-to-noise ratio (SNR) information may be utilized as the most basic indicator of signal quality in a communication system.
  • the UE may perform the RLM by measuring the SNR of the SSS or the PBCH in the SS block and the average SNR of the entire SS block bandwidth or a partial region (when the defined signal occupies only a portion of the band in the SS block).
  • the SNR may vary for each subcarrier due to the OFDM characteristics used in the NR system to which the present invention is applicable.
  • a reference channel eg A method of obtaining an effective SNR for a PDCCH or a PDSCH and mapping it to a BLER may be applied.
  • a reference channel for RLM is defined as a data channel (PDSCH) or a control channel (PDCCH), and a dummy DCI or DCI for RLM is used as a channel for measuring the quality thereof
  • a method of transmitting a reference channel and a measurement channel This may be different.
  • the PBCH may be a single port transmission while the PDCCH may be a Space Frequency Block Coding (SFBC) transmission, and the precoding method applied to PDSCH, PBCK, PDCCH, etc. may be different.
  • SFBC Space Frequency Block Coding
  • the UE may compensate itself for the difference or receive offset information for the compensation from the base station.
  • the base station may inform the UE of the transmission method or the transmission power for each channel through RRC signaling.
  • the transmission power may also include a difference in beam gain through beamforming.
  • noise is measured at the SNR measurement stage of the UE.
  • eICIC Enhanced Inter Cell Interference Coordination
  • CoMP Coordinatd Multi Point
  • noise is measured at the SNR measurement stage of the UE.
  • the base station may inform the base UE of the information on the physical resource for the noise power measurement for the RLM measurement through the RRC signaling, etc., the UE uses the information on the physical resource delivered by the base station to the SNR measurement for the RLM It is available.
  • RLM-CSI-RS the base station separates the RLM-CSI-RS (hereinafter referred to as RLM-IM-CSI-RS) for noise power measurement during the RLM-CSI-RS resource allocation process.
  • Resource allocation information may be provided to the UE.
  • RLM-IM-CSI-RS may be allocated resources for each beam, but RLM-IM-CSI-RS for a plurality of beams may be allocated as a common resource for efficient use of resources. .
  • the UE may measure power of noise using IM-CSI-RS defined as zero power.
  • the IM-CSI-RS is used to measure interference using resources that can be used for data or control channels. If the UE can measure interference using other resources, the efficiency of resource usage can be improved.
  • this section describes in detail how the UE directly measures the power of interference or noise in the resources allocated for PDCCH transmission.
  • PDCCH may be defined as a reference channel for RLM.
  • the UE should be able to send and receive basic data in order to maintain the current communication link with the base station. To this end, reception of the PDCCH for transmitting scheduling information of the data packet is essential for the UE.
  • the performance measurement channel preferably represents the performance of the PDCCH, for which the base station can allocate resources so that the UE directly measures the amount of noise or interference in the PDCCH region.
  • the base station may allocate the RLM-IM-CSI-RS to a resource for PDCCH transmission.
  • the RLM-IM-CSI-RS requires additional resources. If the UE can measure the amount of noise or interference without using the RLM-IM-CSI-RS, the resource utilization aspect Can be more efficient at.
  • the UE first estimates a channel to suppress interference and noise by using a channel estimation DM-RS for which a previously transmitted pattern is known, and estimates a channel from the signal received through the resource through which the DM-RS is transmitted. By removing the signal corresponding to the PDCCH DM-RS, and by considering the remaining signal as a noise or interference signal can be obtained a desired measurement value. In this case, the UE may also determine whether the PDCCH is transmitted or not (in the exact sense, whether the DM-RS is transmitted or not in CORESET to assist in receiving the PDCCH).
  • the UE needs to estimate the channel estimation and the amount of interference & noise by using the DM-RS even if the PDCCH is not transmitted to the UE. Therefore, it is necessary to obtain accurate information about the position and the sequence where the PDCCH DM-RS is transmitted. . Accordingly, the base station may transmit information on which slot among the entire slots is transmitted to the DM-RS having a sequence promised by the terminal and the base station to the UE, and transmit the DM-RS according to the rule.
  • the UE when the UE has no information (or does not know) about the above, the UE performs channel estimation using a DM-RS which is assumed to be transmitted to a CORESET resource, and determines that no signal has been transmitted. And all or most of the received signal can be judged by the power of interference or noise. Such an operation may generate an OUT-OF-SYNC corresponding to unnecessary or incorrect information, and may cause a problem of reestablishing a connection between the UE and the base station.
  • the base station may designate some resources of CORESET as resources for measuring the amount of noise and interference for RLM in the step of allocating CORESET resources to the UE.
  • the allocated resource is assigned to a PDSCH or an uplink channel (a channel or signal in which the terminal cannot accurately measure the amount of noise or interference). It can be set so that it cannot be used.
  • the base station should inform the UE of this information.
  • the base station when the base station configures that RRC configuration does not use any resource as PDSCH or uplink, the base station will not use a specific resource (eg, a specific resource as PDSCH or uplink) through DCI. Should inform the UE that it has been released. In this case, the UE may not measure the interference power for the corresponding channel or signal in the subsequent RLM measurement.
  • a specific resource eg, a specific resource as PDSCH or uplink
  • the resource allocation information provided to the UE by the base station may include all or part of the following information.
  • the partial OFDM symbol includes an OFDM symbol for transmitting the DM-RS (for example, when the CORESET is configured with a maximum of three OFDM symbols, the first OFDM symbol for transmitting the DM-RS for the PDCCH for interference for RLM And noise measurement resources)
  • the information on the frequency resources may specify some CORESET or some frequency resources within the CORESET. (E.g., if a 10 MHz allocated UE is allocated two CORESETs configured of 5 MHz, the base station allocates the first OFDM symbol of the first CORESET as the interference and noise measurement resource for the RLM)
  • the base station should not use the above-mentioned resources for RLM interference and noise measurement for PDSCH resources, UEs assigned PDSCH When decoding, PDSCH resource mapping should be used as information, so the base station should inform all UEs of this information.
  • the information basically transmitted by the base station provides specific resource information among all valid control channel transmission resources. Can be defined over time / frequency.
  • the UE which has been allocated resources for measuring the amount of interference and noise for RLM through the above information, estimates a channel to suppress interference and noise using the resources as mentioned above, and then the DM-RS transmits After removing the signal corresponding to the PDCCH DM-RS by using the channel estimated from the signal received through the used resources, the remaining signal may be regarded as a noise or interference signal and power may be measured. Thereafter, the UE may derive a metric for measuring channel quality for RLM using the measured result value and the signal size from the serving base station obtained through the RS for RLM. In addition, if additional information can be derived not only for the allocated resource but also for other resources (which may vary depending on the implementation method of the terminal), the UE may use the information obtained from the two resources together to estimate the amount of noise and interference. It may be.
  • the resources and methods for measuring the amount of interference and noise mentioned in this section can be equally applied even if other channels are defined without using CSI-RS as reference signal or channel for RLM measurement.
  • the SSSS secondary sync signal
  • the SSS is used only as a signal for obtaining the magnitude of the signal received from the base station.
  • the above mentioned method may be applied.
  • the UE uses the SS block as a channel for basic RLM, but if RLM-CSI-RS related resource information is provided, the UE uses RLM-CSI-RS as a channel for RLM and if the corresponding resource information is invalid, SS is used. Blocks can also be used as channels for RLM.
  • the UE may use the RLM-CSI-RS as a channel for basic RLM, but may additionally use an SS block that is not QCLed with the RLM-CSI-RS.
  • the base station may inform the UE of the setting of the RLM-CSI-RS resource and set whether or not to use the SS block that does not have a QCL relationship with the configured RLM-CSI-RS.
  • the base station does not indicate separate setting values for the two reference signals, but the UE considers separate Qin / Out for each reference signal based on a predefined reference PDCCH configuration. It can work. That is, the UE determines IS / OOS by comparing the communication reception quality measured using the SS block with Qin_SS / Qout_SS, and compares the communication reception quality measured using the RLM-CSI-RS with Qin_CSI / Qout_CSI. OOS can be determined.
  • the radio link itself is largely due to various reasons (e.g., the UE fails to attempt HO at an appropriate time point or due to a sudden decrease in reception quality).
  • Time and frequency tracking failures e.g. time & freq. Tracking failure
  • the communication quality has dropped sharply as a result of inadequate beam tracking. Can be divided.
  • the UE In the former case, if this state persists for a certain time, the UE must perform a recovery procedure according to the RLF. (For LTE systems, the UE performs cell reestablishment.)
  • the UE may perform a process of maintaining a communication state with the serving base station (eg, resetting the serving beam) by performing a beam recovery process in a short time.
  • the UE should determine whether the current communication quality is a state that requires the recovery process according to the RLF or whether the beam recovery process is required.
  • the radio link recovery process may require more time than the beam recovery process. If the UE makes a wrong decision, unnecessary service interruption may occur.
  • a method in which a UE performs determination on beam recovery and radio link recovery by using the above-described metric for RLM (exactly, a method of determining whether a beam failure state or an OUT-OF-SYNC state in a physical layer) It will be described in detail.
  • a scheme for beam-by-beam (or beam-group) SS block transmission for an initial beam acquisition process may be considered.
  • similar resources may be allocated to a group of UEs existing in the same beam region similarly to the SS block.
  • a UE uses an SS block, an RLM-CSI-RS connected to an SS block, or a DCI in CSS as a reference signal (or channel) for an RLM.
  • the UE may be allocated a beam tracking signal set such as a CSI-RS and perform tracking on a beam pair. During this operation, if a beam tracking failure condition set by the base station or determined by the UE itself is satisfied, the UE must determine which recovery process to perform.
  • a beam tracking failure condition set by the base station or determined by the UE itself is satisfied, the UE must determine which recovery process to perform.
  • the threshold for the IN-SYNC state another threshold may be used according to the previous state. That is, if the previous state is the IN-SYNC state, the same value as the threshold for determining the OUT-OF-SYNC (for example, Q_OUT) may be used as the threshold value, and in this case, the UE may select one beam among all beams (resources). Resource), if the communication quality is higher than Q_OUT, it can be determined as an IN-SYNC state.
  • another threshold e.g.
  • a communication system using a plurality of beams such as an NR system
  • Beam management may be performed to continuously connect and track a serving beam that provides a.
  • the UE measures a virtual PDCCH BLER and refers to a state in which the quality of all beams falls below a certain threshold for a predetermined time).
  • the RRC reestablishment process is performed as a radio link recovery process, and a beam failure occurs during the beam management process (for example, the NR system uses a serving beam for receiving a PDCCH for this purpose, and the quality of the serving beams is improved. If a state falls below a certain threshold for a predetermined time), a beam recovery process for resetting the serving beam may be performed.
  • a reference signal set for measuring channel quality for each function may be set.
  • an RLM-RS set for example, an SS block and a CSI-RS, etc.
  • an RLM-RS set for example, an SS block and a CSI-RS, etc.
  • a beam together with a BT-RS for beam tracking for beam management is performed.
  • a BR-RS set eg, RSs for new candidate beam identification, SS block, CSI-RS, SS block & CSI-RS, etc.
  • a BR-RS set may be defined to help set up a new serving beam.
  • the RSs are RSs configured for separate operations. Basically, the base station can independently set each RSs so that corresponding functions can be stably performed using the respective RSs.
  • the RLM-RS for the RLM and the BR-RS for the beam recovery are completely independent and configured with different RSs, the following problems may occur in the UE implementation.
  • a base station configures a system with eight beams, and for each beam ⁇ SSB1, SSB2,...
  • the SSB consisting of the SSB8 ⁇ .
  • the base station may set ⁇ SSB1, SSB2, SSB3, SSB4 ⁇ as RS for RLM for one UE, and set ⁇ SSB2, SSB3, SSB4, SSB5 ⁇ as BR-RS.
  • the UE may detect SSB5 by performing a process of detecting an optimal beam for the BR-RS as a process for finding a new serving beam.
  • the UE measures only channel quality for SSB1 to SSB4 according to the RLM-RS set configured for RLM, and continuously OOS (Out-of-Sync) to the RRC layer based on the measured information. You can report it.
  • the base station sets ⁇ SSB1, SSB2, SSB3, SSB4 ⁇ as RS for RLM for one UE, and sets ⁇ SSB2, SSB3, SSB4, SSB5 ⁇ as BR-RS.
  • the UE when the UE enters a beam failure state during a beam management operation, the UE performs a process of detecting an optimal beam for the BR-RS as a process for finding a new serving beam, but does not detect any RS in the BR-RS set. You may not get the quality you want.
  • the UE measures only channel quality for SSB1 to SSB4 according to the RLM-RS set configured for RLM, and if the beam corresponding to SSB1 has sufficient quality to communicate with the base station, the measured information It is possible to report IS (In-Sync) to the RRC layer based on.
  • IS In-Sync
  • the UE may not perform any operation until failure occurs in the beam recovery process.
  • This problem can be solved by allowing the UE to use resources for BR-RS for new beam identification in a beam recovery process as resources for RLM-RS.
  • the UE may use the corresponding resource as the BR-RS.
  • the base station transmits the BR-RS resource configuration information for beam recovery to the UE, the UE may use the resource as the RLM-RS.
  • a method of setting the SS block, the CSI-RS, or the SS block and the CSI-RS simultaneously as BR-RS may be applied.
  • the base station determines the SS block having a relationship with each CSI-RS (eg, an SS block having a correlation with each other or a corresponding CSI-RS).
  • SS block which is QCL relation, and QCL relation, can be specified in the parameter setting process, or, on the contrary, a preset CSI-RS (e.g., CSI-RS having a connection relation with each other or CSI having a QCL relation with the corresponding SS block) -RS) can be specified during parameter setting.
  • the UE Upon receiving the BR-RS setting, the UE configures the RLM-RS set to use both the SS block explicitly configured in the RLM-RS configuration and the SS block connected to the CSI-RS.
  • the RLM-RS set may be configured to use both the CSI-RS explicitly set and the CSI-RS having a connection relationship with the SS block.
  • the number of beams supported by the base station (for example, the number of SS blocks can be configured up to 64) is too large, the UE performing monitoring for all RLM-RSs may cause too large receiver complexity. .
  • the base station sets an RLM-RS resource set corresponding to the entire beams operated by the base station to the UE, and the UE selects a sub-set among the configured RLM-RS resource sets and monitors only the selected sub-set.
  • the base station from the UE for the BM-RS resource set allocated for beam management The reception quality of each beam is determined based on the measured and transmitted L1-RSRP (Layer 1-Reference Signal Received Power), and based on this, the RLM-RS resource set for the RLM can be set to the UE.
  • L1-RSRP Layer 1-Reference Signal Received Power
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a base station allocates a BM-RS to beams corresponding to # 1 to # 4 among N beams and sets an RLM-RS resource for # 2 to # 5.
  • the present invention proposes the following method as a method for reducing overhead caused by such frequent RRC signaling.
  • the base station informs the UE of the information on the RLM-RS resource set in the call setup step.
  • the base station configures and informs the RLM-RS resource sub-set according to the serving beam indicated by the base station (for beam management) in the future.
  • beam # 1 may configure resource sub-set as CSI-RS # 1 ⁇ 4 and beam # 2 can be configured as CSI-RS # 3 ⁇ 6)
  • the number of RLM-RS resources included in the -RS resource sub-set may be previously defined by the standard or determined according to the capability of the UE.
  • the UE may configure the monitoring RLM-RS resource set according to the priority.
  • the UE may perform RLM only on the configured monitoring RLM-RS resource set, and use the measurement result of the monitoring RLM-RS resource set as an RLM result for the cell.
  • the priority of the serving beam delivered by the base station may be indicated by a message indicating the serving beam by the base station (eg, an RRC signaling message or a medium access control (MAC) control element).
  • the priority of the serving beam delivered by the base station may be determined by an indirect method without a separate indicator.
  • the priority of the serving beam may be indicated implicitly according to the order of the beam index indicated in the specific message or the size of the frequency of the PDCCH search space for each beam.
  • the base station may separately transmit only information on the priority of the serving beam to the UE.
  • the information on the priority of the serving beam may be dynamically configured by being transmitted through MAC CE or DCI.
  • the RS type for the RLM-RS resource set and the serving beam RS may be different.
  • CSI-RS is applied as the beam management RS according to beam management
  • SS block may be applied as the monitoring RLM-RS according to the serving beam.
  • the UE in the state where the UE defines RSRP as a simple metric, the RLM-RS resource # 2 is measured as the best RSRP, and the RLM-RS resource linked with the RLM-RS resource # 2 is ⁇ # 1, # 3, # 9, # 10 ⁇ (in this case, the base station assumes that the five beams share a similar reception area), the UE is a monitoring RLM-RS resource set ⁇ # 1, # 2, # 3 , # 9 # 10 ⁇ and an RLM metric (eg, hypothetical PDCCH BLER) measurement may be performed on the resource set. Subsequently, the UE may configure an RLM-RS resource sub-set for monitoring among the configured RLM-RS resource sets. Through this, the UE can reduce the complexity of the UE by reducing the number of operations for RLM processing that requires a large amount of computation from the UE's point of view.
  • RLM metric eg, hypothetical PDCCH BLER
  • the UE measures all link quality for the remaining ⁇ # 4, # 5 ⁇ and reports the link quality of the cell to a higher layer in order to maintain the characteristics of periodic reporting required by the RLM. monitoring By applying the RLM-RS resource sub-set, the link quality of the resource sub-set changed from that point in time can be measured.
  • This section describes the definition and operation of the OUT-OF-SYNC state and the additional state based on the relationship between the beam failure and the operations on the RLF.
  • the UE may continuously track the serving beam using the RS for BM, declare a beam failure, and perform a beam recovery process when the communication quality of the serving beam does not satisfy a predetermined criterion. Until this process is completed, the UE is in a state where it is unable to exchange data packets with the base station. In this sense, the state can be defined as an OUT-OF-SYNC state for the RLM. In other words, the state of the RLM is determined by the state of the beam management, or the state of the beam management may be applied as one factor for determining the state of the RLM.
  • the UE may trigger beam recovery and inform the upper layer (eg, the third layer (L3)) that it is an OUT-OF-SYNC state. .
  • a predefined threshold eg, Q_out
  • the IN-SYNC state may be defined as follows according to the previous RLM state.
  • the UE may define the case where the communication quality of the serving beam is greater than Q_out as the IN-SYNC state using Q_out which is the same threshold as specified above.
  • the UE may define the case where the communication quality of the newly set serving beam or the previously set serving beam is higher than Q_IN as the IN-SYNC state.
  • L3 of the RRC layer may declare an RLF immediately or in a very short time and perform recovery for it.
  • the normal beam recovery operation may be interrupted. Therefore, the following complementary measures can be considered.
  • the timer setting for RLF depends on the time required for beam recovery and can be set to more than the time required for beam recovery.
  • Such a configuration may be implemented by defining the above conditions as RLF timer related parameter setting conditions in advance and reflecting them when setting the timer parameters, or by setting the RLF timer related parameters by reflecting the above conditions by the base station itself. .
  • L3 of the RRC layer may not declare an RLF for a predetermined time or increase an RLF timer for a predetermined time.
  • the "scheduled time” may be determined based on the time required for beam recovery, and the value for the "scheduled time” may be set by the base station or defined on a standard.
  • OOS by BF is defined as a separate state (OOS-BF), and a timer related to the OOS-BF may be defined by L3.
  • OOS-BF OOS by BF
  • a timer related to the OOS-BF may be defined by L3.
  • the UE may report IN-SYNC as L3 to reset the timer for the RLF.
  • the UE measures the communication quality of the RS set for beam tracking as the operation for beam management and performs the beam tracking & beam failure operation based on this, but may not perform the status report for the RLF in this regard. .
  • the UE sets an RS set configured as an operation for RLM (eg, the RS set is set to include all beam directions, but this may be determined by the base station setting. That is, the UE sets the RS set to include all beams). Channel quality) can be measured.
  • RLM Radio Link Management Function
  • the UE If the channel quality for all RS sets is below the threshold set or is not detected, the UE periodically or as needed sends the OUT-OF-SYNC state to L3 (or RRC layer) to indicate that the cell is unable to communicate with the cell. Can be reported aperiodically. At this time, even if the beam failure is declared by the beam management operation and the UE performs the beam recovery operation, the UE may report to the IN-SYNC state if the channel quality of some RSs in the RS set is better than the set threshold.
  • L3 or RRC layer
  • the UE may use a value (eg, Q_OUT) equal to a threshold for determining OUT-OF-SYNC as a threshold for determining the In-SYNC state.
  • a value eg, Q_OUT
  • the UE may use another threshold (eg, Q_IN) as a threshold for determining the In-SYNC state.
  • the state of beam management does not affect the IN-SYNC / OUT-OF-SYNC state determined during the RLM process.
  • the recovery process for the beam failure fails or a new beam detection for the recovery process is not performed for a predetermined time, but the radio link failure is not declared in the L3, the call through the radio link recovery is performed. This may cause a problem that the connection resetting process becomes unnecessarily long.
  • the following supplementary measures may be applied.
  • a new time is maintained for a certain period of time (e.g., a value defined in beam recovery operation, a value set by a base station or defined in a standard).
  • a request for beam recovery is sent to the base station to perform beam recovery, but the base station sends a response message (
  • the UE may declare a beam recovery failure and report it to L3.
  • L3 may perform the same or similar operation as that of the radio link recovery process.
  • the UE may define a timer for beam recovery and a parameter for determining timer expiry for the first layer L1 or the second layer L2.
  • the parameters may be set in advance as parameter values for standard or implementation, or may be set by the base station.
  • the UE may report to L3 when a beam failure occurs and enters a process of performing beam recovery.
  • L3 may separately set a beam recovery timer.
  • the parameter for the timer may be set by a base station or a predefined value may be applied.
  • L3 starts a timer.
  • L3 resets the timer when beam recovery success rises from L1 or L2 before the timer expires, and performs the same or similar operation as the radio link recovery process when the timer expires without any report from L1 or L2. .
  • the beam failure operation and the radio failure operation rotate independently, but to define the operation for the connection resetting process according to the beam recovery failure.
  • the two operations differ only in whether the timer for determining the link reset is defined in the L1 or L2 layer defining beam management or in the L3 layer defining radio link monitoring .
  • the UE may perform RLM using the newly defined CSI-RS for RLM.
  • the base station may inform the UE of the SS block or the reference channel (eg, PDCCH) and connection information as information on the CSI-RS for the RLM for efficient RLM.
  • the base station defines IM-CSI-RS (Zero power CSI-RS) as a resource for interference and noise measurement for the RLM and allocates the resource to the UE, or in the CORESET as a resource for interference and noise measurement for the RLM Some resources may inform the UE of resources for interference and noise measurement.
  • IM-CSI-RS Zero power CSI-RS
  • the terminal according to the present invention includes a corresponding Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel (SS / PBCH) block and a Channel State Information Reference Signal through one or more resources; Receive one or more of the CSI-RS (S1410).
  • the SS / PBCH block may include a Primary Synchronization Signal (PSS), a Secondary Synchronization Signal (SSS), and a Physical Broadcast Channel (PBCH).
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the terminal may receive only the SS / PBCH block corresponding to each resource, perform only the corresponding CSI-RS, or receive both the corresponding SS / PBCH block and the CSI-RS from the base station through one or more resources. Can be.
  • the terminal measures radio link quality using one or more of the received SS / PBCH block and CSI-RS (S1420).
  • the terminal transmits radio link state information based on the measured radio link quality to a higher layer (S1430).
  • the measurement of the radio link quality may be performed in consideration of the transmission power difference between the received SS / PBCH block and the CSI-RS.
  • the terminal may receive information on the connection relationship for the SS / PBCH block and CSI-RS for each resource.
  • the terminal may perform RLM using the information on the connection relationship.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station in which the proposed embodiment can be implemented.
  • the terminal and the base station illustrated in FIG. 15 operate to implement the above-described embodiments of the method for monitoring a radio link of the terminal.
  • a UE (UE) 1 may operate as a transmitting end in uplink and a receiving end in downlink.
  • the base station eNB or gNB 100 may operate as a receiver in uplink and as a transmitter in downlink.
  • the terminal 1 configured as described above has a corresponding synchronization signal / physical broadcast channel (SS / PBCH) block and channel state information reference signal through one or more resources through the receiver 20.
  • the SS / PBCH block may include a Primary Synchronization Signal (PSS), a Secondary Synchronization Signal (SSS), and a Physical Broadcast Channel (PBCH).
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the terminal 1 measures the radio link quality by using one or more of the received SS / PBCH block and the CSI-RS through the processor 40.
  • the terminal 1 transmits radio link state information based on the measured radio link quality to a higher layer through the processor 40.
  • the transmitter and the receiver included in the terminal and the base station include a packet modulation and demodulation function, a high speed packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, and a time division duplex (TDD) for data transmission. Packet scheduling and / or channel multiplexing may be performed.
  • the terminal and base station of FIG. 15 may further include a low power radio frequency (RF) / intermediate frequency (IF) unit.
  • RF radio frequency
  • IF intermediate frequency
  • Embodiments of the invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • software code may be stored in memory units 50 and 150 and driven by processors 40 and 140.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는 기지국이 하나 이상의 빔 전송을 지원할 수 있는 경우, 상기 단말이 무선 링크 모니터링을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 설명을 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.
특히, 이하의 설명은 하나 이상의 빔(beam)을 지원 가능한 무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 설명을 포함한다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.
이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시프 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 새로이 제안되는 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명에서는 하나 이상의 빔 전송을 지원 가능한 통신 시스템에서 단말이 무선 링크 모니터링을 수행하기 위한 참조 신호, 상기 참조 신호를 활용한 무선 링크 모니터링 수행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법 및 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 무선 링크 모니터링 (Radio Link Monitoring; RLM)을 수행하는 방법에 있어서, 하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신하되, 상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함하고; 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess); 및 상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송;하는 것을 포함하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 무선 링크 모니터링 (Radio Link Monitoring; RLM)을 수행하는 단말에 있어서, 수신부; 및 상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신하되, 상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함하고; 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess); 및 상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송;하도록 구성되는, 단말을 제안한다.
여기서, 상기 하나 이상의 자원 각각은 빔(beam)에 대응할 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS는, 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리 (Beam Management; BM)을 위한 CSI-RS와 동일한 특성을 갖도록 설정될 수 있다.
이때, 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS를 이용하여 무선 링크 품질을 측정하는 경우, 상기 단말은 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리를 위한 CSI-RS의 특성 정보를 이용하여 무선 링크 품질을 측정할 수 있다.
또한, 상기 무선 링크 품질의 측정을 위한 메트릭(metric)으로는 가상 물리 하향링크 제어 채널 (hypothetical PDCCH)에 대한 블록 오류 율 (Block Error Rate; BLER)이 적용될 수 있다.
이때, 상기 하나 이상의 자원 모두에 대한 무선 링크 품질이 임계치보다 낮은 경우, 상기 단말은 상기 무선 링크 상태 정보를 'Out-of-Sync'로 상기 상위 계층으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 의 전송 전력이 상이한 경우, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 간 전송 전력 차이를 고려하여 상기 무선 링크 품질의 측정이 수행될 수 있다.
또한, 상기 단말은 각 자원 별 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS에 대한 연결 관계에 대한 정보를 추가적으로 수신할 수 있다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 기지국이 하나 이상의 빔을 지원할 수 있는 경우, 단말은 이를 고려하여 무선 링크 모니터링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 라디오 링크 실패(Radio Link Failure, RLF)를 검출하는 방법에 대한 흐름도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 적용 가능한 자립적 서브프레임 구조 (Self-contained subframe structure)를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 12는 기지국이 N개의 빔 중 #1~#4에 해당하는 빔에 대해서 BM-RS를 할당하고 #2~#5에 대해서 RLM-RS resource를 설정하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 13은 RLM-RS resource #2이 최상의 RSRP로 측정되고, RLM-RS resource #2와 link된 RLM-RS resource가 {#1, #3, #9, #10}일 경우 UE의 RLM 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 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 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), gNode B (gNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템, 3GPP 5G NR 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321, 3GPP TS 36.331, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38. 213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 전송기회구간(TxOP: Transmission Opportunity Period)라는 용어는 전송구간, 전송 버스트(Tx burst) 또는 RRP(Reserved Resource Period)라는 용어와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, LBT(Listen Before Talk) 과정은 채널 상태가 유휴인지 여부를 판단하기 위한 캐리어 센싱 과정, CCA(Clear Channel Accessment), 채널 접속 과정(CAP: Channel Access Procedure)과 동일한 목적으로 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.
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) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 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 LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다. 본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE / LTE _A 시스템
1.1 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
1.2. 자원 구조
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지고, Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 Tf = 307200*Ts = 10ms의 길이를 가지며, 153600*Ts = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*Ts = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i +1에 해당하는 각 Tslot = 15360*Ts = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2018001585-appb-T000001
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
1.3. CSI 피드백
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널 상태 정보(CSI)를 기지국(BS 또는 eNB)으로 보고하도록 정의되었다. 여기서, 채널 상태 정보(CSI)는 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(또는 링크)의 품질을 나타내는 정보를 통칭한다.
예를 들어, 상기 채널 상태 정보 (CSI)는 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 등을 포함할 수 있다.
여기서, RI는 해당 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(Long Term Fading)에 의해 종속되어 결정된다. 이어, 상기 RI는 PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기로 상기 UE에 의해 BS로 피드백될 수 있다.
PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다.
CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템에서 기지국은 다수개의 CSI 프로세스를 UE에게 설정해 주고, 각 프로세스에 대한 CSI를 UE로부터 보고 받을 수 있다. 여기서 CSI 프로세스는 기지국으로부터의 신호 품질 특정을 위한 CSI-RS와 간섭 측정을 위한 CSI 간섭 측정 (CSI-interference measurement, CSI-IM) 자원으로 구성된다.
1.4. RRM 측정
LTE 시스템에서는 전력 제어 (Power control), 스케줄링 (Scheduling), 셀 검색 (Cell search), 셀 재선택 (Cell reselection), 핸드오버 (Handover), 라디오 링크 또는 연결 모니터링 (Radio link or Connection monitoring), 연결 수립/재수립 (Connection establish/re-establish) 등을 포함하는 RRM (Radio Resource Management) 동작을 지원한다. 이때, 서빙 셀은 단말에게 RRM 동작을 수행하기 위한 측정 값인 RRM 측정 (measurement) 정보를 요청할 수 있다. 대표적인 정보로, LTE 시스템에서 단말은 각 셀에 대한 셀 검색 (Cell search) 정보, RSRP (reference signal received power), RSRQ (reference signal received quality) 등의 정보를 측정하여 보고할 수 있다. 구체적으로, LTE 시스템에서 단말은 서빙 셀로부터 RRM 측정을 위한 상위 계층 신호로 'measConfig'를 전달 받고, 상기 단말은 상기 'measConfig'의 정보에 따라 RSRP 또는 RSRQ를 측정할 수 있다.
여기서 LTE 시스템에서 정의하는 RSRP, RSRQ, RSSI는 다음과 같이 정의될 수 있다.
먼저, RSRP는 고려되는 측정 주파수 대역 내 셀-특정 참조 신호를 전송하는 자원 요소들의 전력 분포(power contribution, [W] 단위)의 선형 평균으로 정의된다. (Reference signal received power (RSRP), is defined as the linear average over the power contributions (in [W]) of the resource elements that carry cell-specific reference signals within the considered measurement frequency bandwidth.) 일 예로, RSRP 결정을 위해 셀-특정 참조 신호 R0가 활용될 수 있다. (For RSRP determination the cell-specific reference signals R0 shall be used.) 만약 UE가 셀-특정 참조 신호 R1이 이용 가능하다고 검출하면, 상기 UE는 R1을 추가적으로 이용하여 RSRP를 결정할 수 있다. (If the UE can reliably detect that R1 is available it may use R1 in addition to R0 to determine RSRP.)
RSRP를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRP shall be the antenna connector of the UE.)
만약 UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRP보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding RSRP of any of the individual diversity branches.)
이어, N이 E-UTRA 반송파 RSSI 측정 대역폭의 RB의 개수일 때, RSRQ는 E-UTRA 반송파 RSSI에 대한 RSRP의 비율로써, N*RSRP/(E-UTRA carrier RSSI)로 정의된다. (Reference Signal Received Quality (RSRQ) is defined as the ratio N*RSRP/(E-UTRA carrier RSSI), where N is the number of RB's of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth.) 상기 측정 값 내 분모 및 분자는 자원 블록의 동일한 세트에 의해 결정될 수 있다. (The measurements in the numerator and denominator shall be made over the same set of resource blocks.)
E-UTRA 반송파 RSSI는 공동-채널(co-channel) 서빙 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 잡음 등을 포함하는 모든 소스로부터의 수신 신호에 대해, N 개의 자원 블록에 걸쳐, 측정 대역폭에서 안테나 포트 0 에 대한 참조 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들만에서 단말에 의해 측정된 총 수신 전력([W] 단위)의 선형 평균을 포함한다. (E-UTRA Carrier Received Signal Strength Indicator (RSSI), comprises the linear average of the total received power (in [W]) observed only in OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0, in the measurement bandwidth, over N number of resource blocks by the UE from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise etc.) 만약 상위 계층 시그널링이 RSRQ 측정을 위해 어떤 서브프레임들을 지시한 경우, 상기 지시된 서브프레임들 내 모든 OFDM 심볼들에 대해 RSSI가 측정된다. (If higher-layer signalling indicates certain subframes for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured over all OFDM symbols in the indicated subframes.)
RSRQ를 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the RSRQ shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 RSRQ보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding RSRQ of any of the individual diversity branches.)
이어, RSSI는 수신기 펄스 모양 필터에 의해 정의된 대역폭 내 열 잡음 및 수신기에서 생성된 잡음을 포함하는 수신된 광대역 전력으로 정의된다. (Received Signal Strength Indicator (RSSI) is defined as the received wide band power, including thermal noise and noise generated in the receiver, within the bandwidth defined by the receiver pulse shaping filter.)
측정을 위한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터가 될 수 있다. (The reference point for the measurement shall be the antenna connector of the UE.)
만약, UE가 수신기 다이버시티를 이용하면, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 브랜치에 대응하는 UTRA 반송파 RSSI 보다 작으면 안 된다. (If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall not be lower than the corresponding UTRA carrier RSSI of any of the individual receive antenna branches.)
상기와 같은 정의에 따라, LTE 시스템에서 동작하는 단말은 주파수 간 측정 (Intra-frequency measurement)의 경우 SIB3에는 (system information block type 3)에서 전송되는 허용된 측정 대역폭 (Allowed measurement bandwidth) 관련 IE (information element)를 통해 지시되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 주파수 내 측정 (Inter-frequency measurement)인 경우 상기 단말은 SIB5에서 전송되는 허용된 측정 대역폭을 통해 지시된 6, 15, 25, 50, 75, 100RB (resource block) 중 하나에 대응되는 대역폭에서 RSRP를 측정할 수 있다. 또는, 상기와 같은 IE가 없을 경우 상기 단말은 디폴트 동작으로써 전체 DL (downlink) 시스템의 주파수 대역에서 RSRP를 측정할 수 있다.
이때, 단말이 허용된 측정 대역폭에 대한 정보를 수신하는 경우, 상기 단말은 해당 값을 최대 측정 대역폭 (maximum measurement bandwidth)으로 생각하고 해당 값 이내에서 자유롭게 RSRP의 값을 측정할 수 있다. 다만, 서빙 셀이 WB-RSRQ로 정의되는 IE을 상기 단말에게 전송하고, 허용된 측정 대역폭을 50RB 이상으로 설정하면, 상기 단말은 전체 허용된 측정 대역폭에 대한 RSRP 값을 계산하여야 한다. 한편, 상기 단말은 RSSI 측정시 RSSI 대역폭의 정의에 따라 단말의 수신기가 갖는 주파수 대역을 이용해 RSSI를 측정한다.
1.5. RLM (Radio Link Monitoring)
도 6은 라디오 링크 실패(Radio Link Failure, RLF)를 검출하는 방법에 대한 흐름도를 나타낸다.
복수의 서빙 셀을 포함하는 캐리어 병합 시스템에서의 단말은 서빙 셀에 대한 라디오 링크 모니터링(Radio Link Monitoring, RLM)을 수행한다.
RLM의 경우, 단말은 CRS에 기초하여 서빙 셀(예, Primary Cell, PCell)의 하향링크 무선 링크 품질을 모니터링 할 수 있다. 구체적으로, 단말은 CRS를 기반으로 단일 서브프레임에서의 무선 링크 품질을 추정하고, 추정 값(예, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio))을 임계 값(Qout, Qin)과 비교하여 무선 링크 상태(예, out-of-sync 또는 in-sync)를 모니터링/평가할 수 있다. 무선 링크 상태가 in-sync인 경우 단말은 기지국과 정상적으로 통신을 수행/유지할 수 있고, 무선 링크 상태가 out-of-sync인 경우 단말은 무선 링크가 실패했다고 간주하고 RRC 연결 재수립, 핸드오버, 셀 재선택, 셀 측정 등의 동작을 수행할 수 있다. Qout은 하향링크 무선 링크가 신뢰성 있게 수신될 수 없는 레벨로 정의되고, 표 2의 파라미터를 가정한 상태에서 PCFICH 에러를 고려할 때 이론적(hypothetical) PDCCH 전송의 BLER(Block Error Rate) 10%에 해당한다. 임계 값 Qin은 하향링크 무선 링크가 유의하게 신뢰성 있게 수신될 수 있는 레벨로 정의되고, 표 3의 파라미터를 가정한 상태에서 PCFICH 에러를 고려할 때 이론적 PDCCH 전송의 PDCCH BLER 2%에 해당한다. 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 RLM이 수행되는 서브프레임(들)이 제한될 수 있다.
표 2는 out-of-sync에 대한 PDCCH/PCFICH 전송 파라미터를 나타내고, 표 3은 in-sync에 대한 PDCCH/PCFICH 전송 파라미터를 나타낸다.
Figure PCTKR2018001585-appb-T000002
Figure PCTKR2018001585-appb-T000003
단말의 물리 계층은 서빙 셀(예, PCell)의 하향링크 무선 링크 품질을 모니터링 하고, 상위 계층(예, RRC)에게 out-of-sync/in-sync 상태를 알려준다. 구체적으로, 무선 링크 품질이 Qin보다 좋은 경우, 단말의 물리 계층은 무선 링크 품질이 평가된 무선 프레임에서 상위 계층에게 in-sync라고 지시한다. 논-DRX 모드에서 단말의 물리 계층은 매 무선 프레임마다 무선 링크 품질을 평가하고, DRX 모드에서 단말의 물리 계층은 매 DRX 주기마다 적어도 한 번 무선 링크 품질을 평가한다. 상위 계층 시그널링이 제한된(restricted) RLM을 위한 서브프레임(들)을 지시한 경우, 지시되지 않은 서브프레임에서는 무선 링크 품질의 평가가 수행되지 않는다. 이후, 단말의 물리 계층은 무선 링크 품질이 Qout보다 나쁜 경우 무선 링크 품질이 평가된 무선 프레임에서 상위 계층에게 out-of-sync라고 지시한다.
무선 링크 상태가 in-sync인 경우 단말은 기지국과 정상적으로 통신을 수행/유지할 수 있다. 무선 링크 상태가 out-of-sync인 경우 단말은 무선 링크에 대해 RLF(Radio Link Failure)가 발생했다고 간주한다. PCell에 대해서 라디오 링크 실패 (Radio Link Failure, RLF)가 발생하면, 도 6과 같은 방법으로 단말의 절차가 진행된다. 도 6에서 보는 바와 같이 라디오 링크 실패에 관련된 동작은 두 가지 단계로 이루어진다.
첫번째 단계는 라디오 링크 문제가 검출되면서 시작된다. 이는 라디오 링크 실패 검출로 이어진다. 첫번째 단계에서는 단말 기반 모빌러티(UE-based mobility) 가 없고, 타이머 T1에 기반한다.
두번째 단계는 라디오 링크 실패가 검출되거나, 핸드오버가 실패되었을 때 시작된다. 이는 RRC_IDLE 상태로 이어지는데, 두번째 단계에서는 단말 기반 모빌러티가 존재하고, 타이머 T2에 기반한다.
두번째 단계에서, 단말이 RRC연결 (상태)을 재개하고, RRC_IDLE 상태로의 전환을 피하기 위해서, 단말은 라디오 링크 실패가 발견된 동일한 셀로 돌아갈 때, 같은 기지국에서 라디오 링크 실패가 발견된 셀과 다른 셀을 선택할 때, 또는 다른 기지국에서 셀을 선택할 때, 다음과 같은 절차가 적용될 수 있다.
1. 단말은 T2 시간 동안에는 RRC_CONNECTED 상태를 유지한다.
2. 단말은 랜덤 억세스 절차를 통하여 셀로 접속한다.
3. 기지국은 충돌 해결 랜덤 접속 절차 내에서 사용된 단말의 식별 정보 또는 식별(예를 들어, RLF가 발생한 셀에서의 단말의 C-RNTI, 해당 셀의 물리 계층의 신원, 해당 셀의 보안 키에 기반한 숏 MAC-I 등)을 이용하여 해당 단말임을 확인하고, 저장된 콘텍스트 (context)가 단말의 것인지 아닌지를 확인한다. 이때 바람직하게는 충돌 해결 랜덤 접속 절차 내에서 사용된 단말의 식별 정보는 충돌 해결 랜덤 접속 절차 중 랜덤 접속 프리 앰블 전송 시 사용한 정보일 수 있다.
상술한 3.에서 기지국이 저장된 콘텍스트 (context)가 해당 단말의 신원과 일치하는 것을 발견한 경우, 기지국은 단말에게 단말의 RRC연결이 재 시작될 수 있음을 알려준다. 한편, 기지국이 콘텍스트를 찾지 못한 경우, 단말과 기지국 간의 RRC 연결은 해제되고, 단말은 새로운 RRC 연결을 수립하기 위한 절차를 시작할 수 있다. 이 경우, 단말은 RRC_IDLE 상태로 전환된다.
정리하면, LTE 시스템에서는 PDCCH/PCFICH를 RLM (Radio link monitoring)을 위한 기준채널로서 정의하고, 정의된 기준 채널을 통해 In-Sycn / Out-of-sync state를 정의하기 위한 통신품질의 임계치를 정의한다. 이때 기준 채널이 되는 PDCCH가 항상 전송되는 것이 아닌 바, 단말은 PDCCH가 전송되는 영역의 SNR을 통해 PDCCH 채널의 품질을 예측하고 이를 임계치와 비교하는 과정을 통해 RLM을 수행한다.
2. 새로운 무선 접속 기술 (New Radio Access Technology) 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되었다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 필요하게 되었다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템의 디자인이 제시되었다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술로써 새로운 무선 접속 기술 시스템이 제안되었다. 이하, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 New RAT 또는 NR (New Radio)이라 명명한다.
2.1. 뉴머롤로지들 ( Numeriologies )
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 하기 표와 같은 다양한 OFDM 뉴머롤로지를 지원한다. 이때, 반송파 대역폭 부분 (carrier bandwidth part)별 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 하향링크 (DL) 또는 상향링크 (UL) 별로 각각 시그널링될 수 있다. 일 예로, 하향링크 반송파 대역폭 부분 (downlink carrier bandwidth part)을 위한 별 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 DL-BWP-mu 및 DL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다. 다른 예로, 상향링크 반송파 대역폭 부분 (uplink carrier bandwidth part)을 위한 별 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 UL-BWP-mu 및 UL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다
Figure PCTKR2018001585-appb-T000004
2.2. 프레임 구조
하향링크 및 상향링크 전송은 10ms 길이의 프레임으로 구성된다. 상기 프레임은 1ms 길이의 서브프레임이 10개 모여 구성될 수 있다. 이때, 각 서브프레임 별 연속하는 OFDM 심볼의 개수는
Figure PCTKR2018001585-appb-I000001
이다.
각 프레임은 2개의 동일한 크기를 갖는 하프-프레임(half frame)으로 구성될 수 있다. 이때, 각 하프-프레임은 각각 서브프레임 0 - 4 및 서브프레임 5- 9 로 구성될 수 있다.
부반송파 간격(subcarrier spacing) μ 에 대해, 슬롯은 하나의 서브프레임 내 오름차순으로
Figure PCTKR2018001585-appb-I000002
와 같이 넘버링되고, 하나의 프레임 내 오름차순으로
Figure PCTKR2018001585-appb-I000003
와 같이 넘버링될 수 있다. 이때, 하나의 슬롯내 연속하는 OFDM 심볼 개수 (
Figure PCTKR2018001585-appb-I000004
)는 순환 전치에 따라 하기 표와 같이 결정될 수 있다. 하나의 서브프레임 내 시작 슬롯 (
Figure PCTKR2018001585-appb-I000005
)은 동일한 서브프레임 내 시작 OFDM 심볼 (
Figure PCTKR2018001585-appb-I000006
) 과 시간 차원에서 정렬되어 있다 (aligned). 하기 표 5는 일반 순환 전치 (normal cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타내고, 표 6은 확장된 순환 전치 (extended cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임벨/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2018001585-appb-T000005
Figure PCTKR2018001585-appb-T000006
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 상기와 같은 슬롯 구조로써 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)가 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명에 적용 가능한 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)를 나타낸 도면이다.
도 7에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조에 따라 기지국 및 UE는 한 개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 슬롯 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 슬롯 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 슬롯 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 슬롯 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 슬롯 구조는 도 7과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
일 예로, 슬롯은 다양한 슬롯 포맷을 가질 수 있다. 이때, 각 슬롯의 OFDM 심볼은 하향링크 ('D'로 표기함), 플렉시블('X'로 표기함), 상향링크 ('U'로 표기함)로 분류될 수 있다.
따라서, 하향링크 슬롯에서 UE는 하향링크 전송이 'D' 및 'X' 심볼들에서만 발생한다고 가정할 수 있다. 이와 유사하게, 상향링크 슬롯에서 UE는 상향링ㄹ크 전송이 'U' 및 'X' 심볼에서만 발생한다고 가정할 수 있다.
2.3. 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming )
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로크 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 8 및 도 9은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 8은 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 8의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 9는 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 9의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 8 및 도 9에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 8의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 9의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 복수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍 (Digital beamforming) 및 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)을 결합한 하이브리드 빔포밍 (Hybrid beamforming) 기법이 적용될 수 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF (Radio Frequency) 빔포밍)은 RF 단에서 프리코딩 (또는 콤바이닝 (Combining))을 수행하는 동작을 의미한다. 그리고, 하이브리드 빔포밍에서 베이스밴드 (Baseband) 단과 RF 단은 각각 프리코딩 (또는 콤바이닝)을 수행한다. 이로 인해 RF 체인 수와 D/A (Digital-to-Analog) (또는 A/D (Analog-to-Digital) z컨버터 수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다.
설명의 편의상, 상기 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 송수신단 (Transceiver unit, TXRU)과 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 이때, 송신단에서 전송할 L개 데이터 계층 (Data layer)에 대한 디지털 빔포밍은 N * L (N by L) 행렬로 표현될 수 있다. 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호에 대해 M * N (M by N) 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, 상기 도 10에서 디지털 빔의 개수는 L개이며, 아날로그 빔의 개수는 N개이다.
추가적으로, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 설계하여 특정한 지역에 위치한 단말에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방법을 고려하고 있다. 더 나아가, 도 10과 같이 특정 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, 본 발명에 따른 NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다.
상기와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, 단말 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 특정 서브프레임 (SF) 내에서 심볼 별로 상이한 아날로그 빔을 적용하여 (적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 (Paging) 등) 신호를 전송함으로써 모든 단말이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11에 있어, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템의 시스템 정보가 브로드캐스팅 (Broadcasting) 방식으로 전송되는 물리적 자원 (또는 물리 채널)을 xPBCH (physical broadcast channel)으로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔들은 동시에 전송될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 아날로그 빔 별 채널을 측정하기 위한 구성으로써 (특정 안테나 패널에 대응되는) 단일 아날로그 빔이 적용되어 전송되는 참조 신호 (Reference signal, RS)인 빔 참조 신호 (Beam RS, BRS)의 도입이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔에 대응될 수 있다. 이때, BRS와 달리, 동기 신호 또는 xPBCH는 임의의 단말이 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
2.4. 동기 신호 블록 (Synchronization Signal Block)
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및/또는 PBCH (Physical Broadcast Channel) 은 하나의 동기 신호 블록 (Synchronization Signal Block, 이하 SS block 이라 함) 내에서 전송될 수 있다. 이때, 상기 하나의 SS 블록 내에서 다른 신호를 다중화하는 것은 배제되지 않을 수 있다. (Multiplexing other signals are not precluded within a 'SS block').
하나 또는 복수의 SS 블록은 하나의 SS 버스트를 구성할 수 있다. 이때, 하나의 SS 버스트 내 포함된 SS 블록은 연속하거나 불연속할 수 있다. 또한, 하나의 SS 버스트 내 포함된 SS 블록은 서로 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
하나 또는 복수의 SS 버스트는 하나의 SS 버스트 셋을 구성할 수 있다.
3. 제안하는 실시예
종래 LTE 시스템에 있어, UE는 기지국과 통신하는 과정에서 어떤 이유로 인해 (예: 서빙 기지국에 대한 하향링크 채널 품질의 저하, UE가 기지국과의 시간 주파수 동기를 읽어버림. 등) 기지국과 통신이 불가하다고 판단되는 경우, 무선 링크 실패 (radio link failure) 상태라고 판단하고, 무선 링크에 대한 복구 작업을 수행하도록 정의된다. LTE 표준에서는 상기 무선 링크 실패 상태를 RLM을 위한 OUT-OF-SYNC 상태로 정의한다. 이에, 본 발명에서는 물리 계층 (physical layer) 영역에서 무선 링크 실패라고 표현하는 것은 UE가 OUT-OF-SYNC 상태로 판단함을 의미할 수 있다.
종래 LTE 시스템에서는 PDCCH/PCFICH가 무선 링크 모니터링 (Radio link monitoring, 이하 RLM)을 위한 기준채널로서 정의되고, 정의된 기준 채널을 통해 In-Sync / Out-of-sync 상태를 정의하기 위한 통신품질의 임계치가 정의된다. 이때, 기준 채널이 되는 PDCCH가 항상 전송되는 것이 아닌 바, UE는 PDCCH가 전송되는 영역의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 통해 PDCCH 채널의 품질을 예측하고, 이를 임계치와 비교하는 과정을 통해 RLM을 수행한다.
반면, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 LTE에서 정의된 것과 같은 CRS (즉, UE가 기본적인 셀 정보만을 보유한 경우, 어느 시점에서나 측정 가능한 신호)가 정의되지 않는다. 이에, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 (종래 LTE 시스템과 달리) 서빙 기지국과의 통신 품질 상태를 살펴보고 지속적으로 통신상태를 유지할지 판단하기 위한 채널과 통신 품질 상태를 대표한 메트릭이 정의될 필요가 있다.
이에, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 NR 시스템을 위한 RLM용 기준 신호 (또는 채널)을 정의하고 이 신호에 대해서 어떤 메트릭을 이용해서 RLM 을 수행할 지에 대해 제안한다.
RLM 용 기준 신호 (또는 채널)
먼저, RLM을 위한 기준 신호 (또는 채널)는 다음과 같은 몇 가지 특성을 필요로 한다.
- 방송 신호 (Broadcasting signal) 이고 주기적 전송 (Periodic transmission)의 특성이 필요함
- 무선 링크 실패 (Radio Link Failure; RLF)에 대한 빠른 회복 (recovery)을 위해 전송 주기가 너무 크면 안됨
- 기준이 되는 채널 (예. PDSCH, PDCCH 등)에 대해 해당 채널의 특성을 대표해야 할 수 있어야 함
- 채널 품질 측정에 대한 해상도 (resolution)가 너무 낮으면 되지 않음 (예: 1dB SNR level)
이에, 본 발명에 적용 가능한 NR 시스템에서 위의 특성을 갖는 신호를 이용하거나 설계하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
이하 설명에 있어, '빔에 대한 통신 품질'이라고 기술하는 것은 RLM을 위해 설정된 자원에 대한 통신 품질을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 다시 말해, 상기 두 가지의 표현은 모두 동일한 의미로 해석할 수 있다.
Solution 1. PBCH (or SSS ) in SS block
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 서빙 기지국 (한 셀에 대한 다중의 빔) 검출 및 이동성 (mobility) 지원을 위한 주기적인RSRP (Reference Signal Receive Power) 측정을 위한 SS (synchronization signal) 블록이 주기적으로 전송될 수 있다. 또한, 고주파수 대역에서 다중의 빔으로 구성되는 기지국 시스템에서도 상기 SS 블록은 데이터 채널을 위해 기지국과 단말기 사이에 형성할 안테나 빔 또는 안테나 빔 그룹별로 전송되도록 설계될 수 있다.
이에, 본 발명에서는 SS 블록의 전송 주기가 너무 길지 않다면, UE가 SS 블록을 이용하여 RLM을 수행하는 구성을 제안한다.
SS 블록은 일반적으로 PSS, SSS 및 PBCH로 구성될 수 있다. 여기서, PSS는 기지국 별 신호가 아니라 SSS 수신을 위한 시스템 타이밍 (system timing)을 얻기 위해 사용되는 신호로서 모든 기지국이 동시에 전송하는 하나의 신호로 정의될 수 있다.
이에, 바람직하게는 PSS는 기지국별 신호 품질을 측정하기 위한 신호로서 적합하지 않을 수 있다. 이에, UE는 SS 블록 내에서 SSS 신호나 PBCH 신호를 기지국별 (또는 기지국내 빔별) 신호의 품질을 측정하기 위한 신호로서 사용하여 RLM 측정을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이하에서는 UE가 SS 블록 내 SSS 또는 PBCH(PBCH의 DM-RS)에 대해서 어떤 정보를 이용하여 RLM을 수행하는지에 대해 상세히 설명한다.
(1) Average SNR (CSI) over SS Block bandwidth : SSS & PBCH
통신 시스템에서 신호의 품질을 나타내는 가장 기본적인 지표로는 신호 대 잡음비(SNR) 정보가 활용될 수 있다. 이에, UE는 SS 블록 내 SSS 또는 PBCH에 대한 SNR을 측정하고 SS 블록 대역폭 전 영역 또는 (정의한 신호가 SS block내 일부 대역만 차지하는 경우) 부분 영역 에 대한 평균 SNR을 측정하여 RLM을 수행할 수 있다. 이 경우, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 활용되는 OFDM 특성상 부반송파 별로 SNR이 변화할 수 있는 바, 해당 측정 값에 대해 평균을 내기 위한 적절한 방법으로서 CSI 형태로의 측정 방법을 통해 기준 채널 (예: PDCCH 또는 PDSCH)에 대한 effective SNR을 획득하고 이를 BLER로 매핑하는 방법이 적용될 수도 있다.
RLM을 위한 기준 채널이 데이터 채널 (PDSCH) 또는 PDCCH 등으로 정의되고 이에 대한 품질을 측정하기 위한 채널로써 SS 블록이 사용되는 경우, 기준 채널과 측정 채널의 전송방법이 상이할 수 있다. 일 예로, PBCH는 단일 포트 전송인 반면 PDCCH는 SFBC (Space Frequency Block Coding) 전송일 수 있고, PDSCH, PBCK, PDCCH 등에 적용되는 프리코딩의 방법이 상이할 수 있다. 이때, 상기와 같은 상이점에 기반해 적절한 변환 방법이 활용될 수 있다.
UE는 상기 차이점에 대해 자체적으로 보상하거나, 기지국으로부터 상기 보상을 위한 오프셋 정보들을 전달받을 수 있다.
또한, 기준 채널과 성능 측정 채널이 동일한 전송 타입으로 전송된다 하더라도, 양 채널의 전송 전력 등은 상이할 수 있다. 이런 환경의 경우, 전송 방법의 차이나 채널별 전송 전력 등에 관한 정보는 기지국이 UE에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다. 여기서, 전송 전력이라고 함은 빔포밍을 통한 빔이득의 차이도 포함할 수 있다.
이하 설명에 있어, 별도의 언급이 없는 한 UE는 통신 품질을 측정하기 위한 채널이 존재하는 (시간 주파수) 자원에서 신호 전력 (signal power)와 잡음 전력 (noise power)를 측정해서 이를 이용해 기준 채널의 채널 품질을 대표하는 effective SNR (또는 SINR)을 측정한다고 가정한다.
다만, LTE eICIC (enhanced Inter Cell Interference Coordination) 시스템에서와 같이 간섭 코디네이션 (interference coordination)이 사용되는 환경이나, CoMP (Coordinated Multi Point)와 같이 다양한 방향에서 간섭이 들어오는 경우, UE의 SNR 측정 단계에서 잡음 전력에 해당하는 값의 변동 (fluctuation)이 매우 크게 나타나거나 해당 시스템이 기지국의 간섭에 대한 제어를 통해서 운용되는 바 UE의 RLM을 위해 특정 시간 자원의 잡음 및 간섭에 관한 정보가 필요할 수 있다. 이때, 기지국은 RLM 측정을 위한 잡음 전력 측정을 위한 물리 자원에 대한 정보를 UE에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있고, UE는 기지국이 전달한 물리자원에 관한 정보를 이용하여 RLM을 위한 SNR 측정에 이용할 수 있다. 추가적으로, 기지국이 RLM 측정을 위한 잡음 전력 측정을 위한 물리 자원에 대해 UE에게 별도로 설정하지 않은 경우, UE는 적절한 자원을 선택하여 RLM을 위한 SNR 측정에 이용할 수도 있다.
(2) PBCH message error rate
SSS와 달리 PBCH는 수신한 메시지가 올바르게 수신된 것이지 확인하기 위한 CRC (Cyclic Redundancy Check) 가 부착되어 전송된다. 이에, UE는 수신한 PBCH의 CRC 체크를 통해 PBCH 메시지 오류율 (message error rate)에 대한 정보를 RLM을 위한 채널 품질 측정으로 이용할 수 있다. 이 때, PBCH message error rate에 대한 정확도 확보를 위한 시간이 RL recovery로 사용되기에 너무 길다고 판단되면, UE는 PBCH의 연속적인 CRC error 개수를 이에 상응하는 정보로 사용할 수 있다.
PBCH는 셀 커버리지 확보를 위해 동일한 시스템 정보에 대해서 긴 시간 동안 여러 번 나눠서 전송될 수 있다. 이에, UE는 해당 신호들을 결합 (combining)하여 상기 PBCH를 수신할 수 있다. 이때, RLM을 위한 message error rate 전송은 필요에 따라 상기 신호들의 결합 전 또는 후로 정의될 수 있다.
(3) PBCH (or SSS , PBCH DM- RS ) Bit error rate
PBCH message error rate에 있어, CRC에 대한 오 알람 (false alarm)의 확률이 매우 낮은 바 채널 품질 측정에 대한 오류가 매우 낮을 수 있다. 다만, 높은 해상도 (resolution)의 정확도를 요구하는 경우, UE가 오랜 시간 동안 측정하고 판단 해야하는 문제점이 있을 수 있다.
이를 보완하기 위한 방법으로써 UE는 PBCH에 대한 비트 오류율 (bit error rate)을 사용할 수 있다. 일반적으로 참조 신호 (reference signal) 같은 경우, 시퀀스가 사전에 알려져 있기 때문에 UE는 BER(Bit Error Rate)를 측정할 수 있다. 다만, 데이터 채널과 같이 정보가 사전에 알려져 있지 않은 경우, 상기 UE는 상기 데이터 채널 등에 대해 BER을 측정하기 용이하지 않을 수 있다.
다만, PBCH의 경우, UE는 셀 획득 (cell acquisition) 과정에서 PBCH를 수신하고, 한번 PBCH가 수신되는 경우 상기 UE는 SFN (Super Frame Number)과 같이 매번 업데이트되는 정보에 대해 미리 예측 가능하다. 이에, 상기 UE는 PBCH message 정보에 대해서 인코딩을 수행해고 이를 이용하여 (coded-) bit error rate (또는 상응하는 정보로서 PBCH modulation symbol에 대한 symbol error rate)을 측정하고 이를 이용하여 RLM을 수행할 수 있다. 이 때, message error rate를 이용하는 방법에 대해서 언급했던 것과 같이, PBCH가 여러 번 나눠서 전송되는 경우, 상기 message error rate은 PBCH 신호들의 결합 전 또는 후로 정의될 수 있다.
또는, 상황에 따라 PBCH에 대한 인코딩 및 BER 측정의 복잡도가 너무 높다고 판단될 수 있다. 이에, 상기 UE는 앞서 상술한 정보들과 유사한 정보로서 PBCH 수신을 위해 사용되는 PBCH DM-RS나 SSS에 대한 bit error rate을 활용할 수도 있다.
PBCH (또는 SSS, PBCH DM-RS) bit error rate 측정시, UE는 간섭 신호에 대한 랜덤화 (randomization)를 위해 스크램블링(scrambling)이나 코드 스프레딩 (code spreading)을 이용할 수 있다. 이 경우, 상기 UE는 descrambling 또는 code dispreading 이후에 bit error 를 측정함으로써 측정 정확도를 높일 수 있다.
Solution 2: PDCCH common search space (CSS)에 RLM용 DCI (또는 DM- RS )를 정의하고 주기적으로 전송
앞서 언급한 PBCH의 경우, 시스템 또는 표준의 설정에 따라서 RLM으로 사용하기에 주기가 너무 길 수 있다. 주기가 너무 긴 경우, RLF 발생 시 회복 과정까지 너무 오랜 시간이 걸릴 수 있고, 이로 인해 사용자 서비스의 끊김이 발생할 수 있다. 이에, SS 블록에 비해 짧은 주기를 갖는 주기 신호가 정의되고, UE는 상기 주기 신호를 이용하여 RLM을 수행할 필요가 있다.
따라서, 이하에서는 PDCCH내 RLM용 신호 (또는 채널)을 정의하고 이를 이용한 RLM metric을 정의하는 방법을 제안한다. 특히, 다중 빔을 사용하는 기지국의 경우, 빔 별로 RLM용 신호가 정의될 수 있다.
(1) RLM용 DCI transmission
모든 사용자가 수신 가능한 형태의 RLM용 DCI가 정의될 수 있다. 이때, 모든 사용자가 수신 가능하도록 공통 검색 영역 (common search space) 내에서 RLM-DCI가 전송될 수 있다. 상기 RLM-DCI로는 (a) 임의의 정보, 및/또는 (b) 주기적으로 전송되어 시스템 정보를 전달하기 위한 정보가 포함될 수 있다.
앞서 상술한 (b)의 경우, 기존에 주기적인 시스템 정보 전달을 위해 필요한 DCI가 RLM-DCI로 정의될 수 있고, UE는 해당 DCI의 detection rate (또는 missing rate)를 정의하고 이를 이용해서 RLM을 수행할 수 있다. 이 때, 해당 DCI를 통해서 전송한 정보는 UE에게 사전에 알려진 정보가 아닌 바, UE는 수신한 신호에 대해서 오류 정정 및 CRC 검출 과정을 수행하고, CRC 검출 결과가 오류 정정을 통해 검출한 신호가 오류가 없음을 나타내면 최종적으로 검출된 신호를 기지국이 전송한 정보로 판단한다. 이어, 상기 UE는 이 신호를 이용하여 오류 정정 이전의 신호에 얼마나 많은 오류가 존재하는지를 나타내는 BER을 측정할 수 있다. 즉, UE는 오류 정정 이후 신호에 대한 CRC 검출 결과가 good인 패킷에 대해서 측정한 BER도 RLM을 위한 추가 정보로 사용할 수 있다.
앞서 상술한 (a)의 경우, UE는 임의의 정보에 대해 단말기와 기지국간에 서로 알려진 정보를 사용하여 모든 메시지에 대해 CRC 결과와 BER 정보를 취합해서 RLM을 수행할 수 있다.
앞서 상술한 (a)와 (b) 모두에 대해, UE는 RLM-DCI를 위해 전송되는 DM-RS의 부반송파별 SNR을 측정하고, 측정 값을 (PBCH DM-RS에 대해 적용한 방식과 유사하게) 평균 채널 품질 정보로 변환하여 RLM을 수행할 수 있다.
이에 대해, UE는 기지국으로부터 SS 블록에 대한 SNR 정보를 생성을 위해 전달되는 정보(예: 채널간 전송 방법에 대한 정보, 채널간 전송 방법 차이에 대한 SNR 오프셋 정보, 채널간 전송전력에 대한 정보, 간섭 신호 측정을 위한 시간 주파수 자원 제한 정보 등)을 수신할 수 있다. 여기서, 전송 전력이라고 함은 빔포밍을 통한 빔이득의 차이 값도 포함할 수 있다.
(2) RLM용 CSS내 Dummy (or common) DM- RS
앞서 상술한 (1)에서 언급한 RLM-DCI의 전송은 셀 내 UE 수가 매우 크게 되면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
1> RLM-DCI를 우선해서 보내는 경우, CSS내에 DCI를 할당할 자원이 부족함
2> CSS에 전송해야 할 DCI를 우선 전송할 경우, RLM-DCI 전송을 포기 (drop)해야 함
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 기지국은 DCI 전송을 수행하지 않고 더미 (Dummy) DM-RS 만을 전송할 수 있다. 이때, 상기 더미 DM-RS는 기존 CSS내 DCI와 RE 레벨에서 충돌될 수도 있다. 따라서, CSS내 DCI의 DM-RS와 충돌되지 않도록 할당되게 되면, UE는 더미 DM-RS를 무시하고 DCI 수신을 수행할 수도 있다. 이때, 모든 UE에게 더미 DM-RS에 대한 자원 관련 정보는 기지국에 의해 제공될 수도 있다.
이와 유사하게, CSS내 DCI를 수신을 위한 DM-RS 다수의 사용자가 공통으로 수신할 수 있는 RS 구조를 정의할 수 있다. 이 경우, 기지국은 전송할 DCI가 없더라도 CSS내 DCI에 대한 공통 (common) DM-RS를 항상 전송하고, UE는 자신이 수신을 시도하는 CSS내 공통 DM-RS의 수신 품질을 측정하고 해당 측정 값을 RLM용으로 이용할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 DCI가 존재하지 않더라도 CSS내 정의되는 공통 DM-RS가 어떤 주기로 전송되는지에 대한 정보를 UE에게 알려줄 수 있다.
(3) DCI를 이용한 통신 품질 측정
앞서 언급한 바와 같이, 통신 시스템에서 신호의 품질을 나타내는 가장 기본적인 지표로는 신호 대 잡음비(SNR) 정보가 활용될 수 있다. 이에, UE는 SS 블록 내 SSS 또는 PBCH에 대한 SNR을 측정하고 SS 블록 대역폭 전 영역 또는 (정의한 신호가 SS block내 일부 대역만 차지하는 경우) 부분 영역 에 대한 평균 SNR을 측정하여 RLM을 수행할 수 있다. 이 경우, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 활용되는 OFDM 특성상 부반송파 별로 SNR이 변화할 수 있는 바, 해당 측정 값에 대해 평균을 내기 위한 적절한 방법으로서 CSI 형태로의 측정 방법방법을 통해 기준 채널 (예: PDCCH 또는 PDSCH)에 대한 effective SNR을 획득하고 이를 BLER로 매핑하는 방법이 적용될 수도 있다.
또한 RLM을 위한 기준 채널이 데이터 채널 (PDSCH) 또는 컨트롤 채널(PDCCH)등으로 정의되고 이에 대한 품질을 측정하기 위한 채널로 더미 DCI 또는 RLM용 DCI가 사용되는 경우, 기준 채널과 측정 채널의 전송방법이 상이할 수 있다. 일 예로, PBCH는 단일 포트 전송인 반면 PDCCH는 SFBC (Space Frequency Block Coding) 전송일 수 있고, PDSCH, PBCK, PDCCH 등에 적용되는 프리코딩의 방법이 상이할 수 있다. 이때, 상기와 같은 상이점에 기반해 적절한 변환 방법이 활용될 수 있다.
UE는 상기 차이점에 대해 자체적으로 보상하거나, 기지국으로부터 상기 보상을 위한 오프셋 정보들을 전달받을 수 있다.
또한, 기준 채널과 성능 측정 채널이 동일한 전송 타입으로 전송된다 하더라도, 양 채널의 전송 전력 등은 상이할 수 있다. 이런 환경의 경우, 전송 방법의 차이나 채널별 전송 전력 등에 관한 정보는 기지국이 UE에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다. 여기서, 전송 전력이라고 함은 빔포밍을 통한 빔이득의 차이도 포함할 수 있다.
(4) 다수개의 채널을 사용하는 경우
앞서 언급한 바와 같이, SS 블록의 전송 주기가 너무 간헐적인 경우 (또는 전송 주기가 너무 긴 경우), UE는 RLM용 DCI (또는 DM-RS)를 이용하도록 설정될 수 있다. 이때, RLM을 위한 측정 채널로서 SS 블록과 RLM용 DCI가 함께 사용될 수 있다.
이때, 다수개의 채널이 RLM에 활용되는 경우, 기지국은 SS 블록과 RLM용 DCI중 어느 채널을 사용할 것인지 여부를 RRC 시그널링을 통해 지정해줄 수 있다.
또는, UE는 SS 블록을 기본적인 RLM을 위한 채널로 사용하되, RLM용 DCI (또는 DM-RS) 관련 자원 정보가 제공되면 RLM을 위한 채널로서 RLM용 DCI (또는 DM-RS)를 사용할 수 있다. 다시 말해, RLM용 DCI 관련 자원 정보가 유효하지 않은 경우, 상기 UE는 SS 블록을 이용하여 RLM을 수행할 수 있다.
변형 예로, UE는 구현 단계에서 상기 두 가지 정보를 동시에 적절히 활용할 수도 있다.
Solution 3: RLM용 CSI- RS를 정의하고 주기적 또는 비주기적으로 전송
앞서 언급한 바와 같이, SS 블록의 전송 주기가 너무 길어 RLM용 채널로 활용하기에 어려울 수 있다.
이에, 본 절에서는 RLM을 위한 (기지국별 또는 beam별) CSI-RS (이후, RLM-CSI-RS라고 기술함)를 정의하는 구성에 대해 상세히 설명한다. 이때, 기지국은 상기 RLM을 위한 CSI-RS를 RLM의 특성에 맞도록 적절한 전송 주기로 주기적으로 전송할 수 있다. 또는, 상기 기지국은 RLM의 특성에 맞는 전송 주기를 유지하되, (기지국 스케줄링의 자유도를 위해) 상기 기지국의 제어 하에 상기 RLM-CSI-RS를 비주기적으로 전송할 수도 있다.
(1) RLM -CSI- RS resource의 자원 할당
RLF는 UE가 현재 통신을 수행하고 있는 기지국과 정상적인 통신을 수행할 수 없음을 의미한다. 이에, 기지국이 다수개의 빔을 이용하는 경우, 모든 빔에 대해서 RLM-CSI-RS 자원이 할당될 필요가 있다.
RLM은 UE가 기지국과 통신을 수행한 이후에 통신 품질 상태를 점검하는 과정인 바, UE와 기지국이 연결 설정 (connection setup)을 주고 받는 과정에서 기지국은 (기본적으로) UE에게 RLM-CSI-RS의 자원 할당 정보를 알려줄 수 있다.
다만, 모든 UE에게 연결 설정 과정에서 RLM-CSI-RS의 자원 할당 정보를 알려주는 과정이 큰 오버헤드하고 판단되는 경우, 상기 기지국은 브로드캐스트 형태로 해당 정보들을 알려 줄 수도 있다.
추가적으로, 앞서 언급한 바와 같이 RLM-CSI-RS는 다수개의 빔 방향으로 전송될 수 있다. 이에, RLM-CSI-RS는 빔 관리 (beam management)를 위한 CSI-RS와 동일한 특성을 가질 수 있다. 따라서, RLM-CSI-RS는 동일한 특성을 필요로 하는 BM-CSI-RS와 동일한 자원을 공유할 수 있다. 이에, UE가 BM CSI-RS를 설정 받은 경우, 상기 UE는 별도의 설정 없이 해당 설정 정보를 RLM-CSI-RS에 대한 설정 정보로 활용할 수 있다.
또한, 다중 빔을 사용하는 기지국은 빔 별로 RLM-CSI-RS를 할당한다. 이때, RLM-CSI-RS는 그 신호 자체로서 획득 (acquisition) 및 동기 (synchronization) 기능이 없을 수 있다. 다만, 상기 RLM-CSI-RS는 성능 기준을 위해 정해진 채널의 성능에 대한 대표성을 가져야 하기 때문에 자원 할당 과정에서 빔 별 동기 신호 (예: 위에서 언급한 SS block이 이에 해당할 수 있다.) 또는 RLF를 판단하기 위한 기준 채널 (예: U-SS(User specific search space)를 통해서 전송되는 PDCCH등의 채널)과의 연결 정보를 알려줄 수 있다. 또한, 상기 RLM-CSI-RS는 두 개 이상의 채널들의 연결 관계에 대해 알려줄 수 있다.
이때, UE가 상기와 같은 정보를 이용하여 SS 블록을 통해서 빔 획득 (beam acquisition)을 수행한 경우, 상기 UE는 해당 SS 블록과 연결된 RLM-CSI-RS 또는 RLM-CSI-RS 세트를 이용한 통신 품질을 측정할 수 있다.
추가적으로 UE가 SS 블록을 수신하지 못하는 경우, 상기 UE는 추가 측정 과정 없이 해당하는 빔 또는 해당하는 빔 세트에 대한 통신 품질은 통신이 불가능한 상태(예: 해당 기지국이 제공하거나 사전에 정의된 threshold 또는 이에 준하는 상태의 이하)로 판단할 수 있다. 이때, 상기 UE는 해당하는 빔 및 빔 세트에 대한 품질이 미리 결정된 임계치 이하의 품질을 나타냄을 RLM 제어장치 또는 상위 계층에 보고할 수 있다.
RLM-CSI-RS는 전방향 빔에 대해서 전송될 수 있다. 이때, RLM-CSI-RS가 위에서 언급한 연결 관계로 설정된 채널(예: RLM-CSI-RS와 QCL (Quasi Co-Located) 설정된 SS block)에 비해 좁은 빔(narrow beam)으로 전송되는 경우, 다수개의 RLM-CSI-RS는 하나의 채널과 연결 관계를 갖고 설정될 수 있다. 이렇게 설정된 다수개의 RLM-CSI-RS들은 모두 모여서 기지국이 커버하는 모든 빔 방향으로 전송될 수 있다.
다만, 자원의 낭비가 너무 많거나 UE의 복잡도가 너무 크다고 판단되는 경우, RLM-CSI-RS는 일부 빔 방향만을 지원할 수 있다. 다시 말해, UE는 일부 빔 방향에 대해서는 RLM-CSI-RS를 이용하여 채널 품질을 측정하되 나머지 빔 방향에 대해서는 상기 RLM-CSI-RS와 연결 관계로 설정되는 채널을 이용하여 채널 품질을 측정하고, 상기 측정 값을 이용하여 RLM을 위한 정보로 이용할 수 있다.
이와 달리, RLM-CSI-RS가 연결관계로 설정된 채널과 유사한 빔 너비 (beam width)로 전송되거나 또는 UE의 복잡도가 너무 크다고 판단하는 경우, 빔 당 하나의 RLM-CSI-RS만 정의될 수도 있다. 이러한 경우에도 위와 마찬가지로 RLM-CSI-RS는 일부 빔 방향만을 지원할 수 있다. 다시 말해, UE는 일부 빔 방향에 대해서는 RLM-CSI-RS를 이용하여 채널 품질을 측정하되 나머지 빔 방향에 대해서는 상기 RLM-CSI-RS와 연결 관계로 설정되는 채널을 이용하여 채널 품질을 측정하고, 상기 측정 값을 이용하여 RLM을 위한 정보로 이용할 수 있다.
(2) RLM -CSI- RS의 전송 방법
RLM의 특성상 RLM-CSI-RS는 시간축 상에서 주기적으로 전송될 수 있다. 이 경우, RLM-CSI-RS의 자원 할당 과정에서 기지국은 RLM-CSI-RS의 전송 주기 및 전송 시점을 UE에게 알려 주고, 이에 대응하여 UE는 전송 시점에 맞추어서 단통신 품질 상태를 측정할 수 있다.
다만, 다중 빔을 사용하는 기지국의 경우, 상기 기지국은 모든 빔 별로 RLM-CSI-RS를 전송해야 하고, 특히 아날로그 빔을 사용하는 경우 동시에 상기 RLM-CSI-RS를 여러 빔에 대해서 전송하는 것이 불가능해질 수 있다.
이때, RLM-CSI-RS를 전송하는 심볼에 대해서는 다른 방향으로 전송이 불가능하게 되는 바, 기지국이 동적인 스케줄링 (dynamic scheduling)에 있어 해당 스케줄링이 자유롭게 수행되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 기지국이 비주기적으로 RLM SI-RS의 전송을 수행하는 것이 필요할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 매 전송 시점 또는 전송하기 일정 시간 이전에 RLM-CSI-RS가 할당됨을 UE에게 알려줄 필요가 있다.
또는, 기지국은 UE에게 데이터의 송수신 정보를 알려주는 시점에서 DCI를 통해 비주기적으로 CSI-RS 전송을 알려줄 수도 있다. 다만, 이러한 구성은 데이터 송수신 시점의 빈도가 낮다면 RLM의 특성을 만족하지 못하는 문제점이 있을 수 있다.
따라서, RLM-CSI-RS의 전송만을 알려주기 위한 DCI가 새로이 정의될 필요가 있고, 기지국은 상기 DCI를 통해 RLM-CSI-RS의 전송을 알려줄 수 있다. 이때, RLM-CSI-RS는 다수의 사용자가 공통으로 사용하는 자원일 수 있는 바, 상기 RLM-CSI-RS의 전송 여부를 알려주는 DCI (또는 DCI를 읽기 위한 공통의 RNTI 정보)는 UE-특정 뿐만 아니라 빔-특정 (또는 UE-group-specific)하게 설정될 수 있다. 이 경우, UE는 RLM-CSI-RS를 알려주기 위한 DCI를 수신한 후, DCI를 통해 전송되는 정보를 이용하여 (예: 다중 빔의 경우 어느 빔에서 전송되고 있는지, DCI 수신 시점 이후 어느 슬롯 또는 심볼에서 전송되는지, 또는 다수개의 자원이 존재한다면 어느 자원을 통해서 전송되는지에 대한 정보를 이용) RLM을 수행할 수 있다.
(3) RLM -CSI- RS를 이용한 통신 품질 측정
앞서 언급한 바와 같이, 통신 시스템에서 신호의 품질을 나타내는 가장 기본적인 지표로는 신호 대 잡음비(SNR) 정보가 활용될 수 있다. 이에, UE는 SS 블록 내 SSS 또는 PBCH에 대한 SNR을 측정하고 SS 블록 대역폭 전 영역 또는 (정의한 신호가 SS block내 일부 대역만 차지하는 경우) 부분 영역 에 대한 평균 SNR을 측정하여 RLM을 수행할 수 있다. 이 경우, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 활용되는 OFDM 특성상 부반송파 별로 SNR이 변화할 수 있는 바, 해당 측정 값에 대해 평균을 내기 위한 적절한 방법으로서 CSI 형태로의 측정 방법방법을 통해 기준 채널 (예: PDCCH 또는 PDSCH)에 대한 effective SNR을 획득하고 이를 BLER로 매핑하는 방법이 적용될 수도 있다.
또한 RLM을 위한 기준 채널이 데이터 채널 (PDSCH) 또는 컨트롤 채널(PDCCH)등으로 정의되고 이에 대한 품질을 측정하기 위한 채널로 더미 DCI 또는 RLM용 DCI가 사용되는 경우, 기준 채널과 측정 채널의 전송방법이 상이할 수 있다. 일 예로, PBCH는 단일 포트 전송인 반면 PDCCH는 SFBC (Space Frequency Block Coding) 전송일 수 있고, PDSCH, PBCK, PDCCH 등에 적용되는 프리코딩의 방법이 상이할 수 있다. 이때, 상기와 같은 상이점에 기반해 적절한 변환 방법이 활용될 수 있다.
UE는 상기 차이점에 대해 자체적으로 보상하거나, 기지국으로부터 상기 보상을 위한 오프셋 정보들을 전달받을 수 있다.
또한, 기준 채널과 성능 측정 채널이 동일한 전송 타입으로 전송된다 하더라도, 양 채널의 전송 전력 등은 상이할 수 있다. 이런 환경의 경우, 전송 방법의 차이나 채널별 전송 전력 등에 관한 정보는 기지국이 UE에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있다. 여기서, 전송 전력이라고 함은 빔포밍을 통한 빔이득의 차이도 포함할 수 있다.
(4) RLM을 위한 간섭 및 잡음 파워 측정
1) IM -CSI- RS를 이용한 잡음 및 간섭의 파워 측정
이하 설명에 있어, 별도의 언급이 없는 한 UE는 통신 품질을 측정하기 위한 채널이 존재하는 (시간 주파수) 자원에서 신호 전력 (signal power)와 잡음 전력 (noise power)를 측정해서 이를 이용해 SNR을 측정한다고 가정한다.
다만, LTE eICIC (enhanced Inter Cell Interference Coordination) 시스템에서와 같이 간섭 코디네이션 (interference coordination)이 사용되는 환경이나, CoMP (Coordinated Multi Point)와 같이 다양한 방향에서 간섭이 들어오는 경우, UE의 SNR 측정 단계에서 잡음 전력에 해당하는 값의 변동 (fluctuation)이 매우 크게 나타나거나 해당 시스템이 기지국의 간섭에 대한 제어를 통해서 운용되는 바 UE의 RLM을 위해 특정 시간 자원의 잡음 및 간섭에 관한 정보가 필요할 수 있다. 이때, 기지국은 RLM 측정을 위한 잡음 전력 측정을 위한 물리 자원에 대한 정보를 기지UE에게 RRC 시그널링 등을 통해 알려줄 수 있고, UE는 기지국이 전달한 물리자원에 관한 정보를 이용하여 RLM을 위한 SNR 측정에 이용할 수 있다.
RLM-CSI-RS의 경우, RLM-CSI-RS 자원 할당 과정에서 기지국은 잡음 전력 (noise power) 측정을 위한 RLM-CSI-RS (이후, RLM-IM-CSI-RS로 기술함)에 대해서 별도의 자원 할당 정보를 UE에게 제공할 수 있다. 다중 빔 시나리오의 경우, RLM-IM-CSI-RS는 빔 별로 자원이 할당될 수 있으나, 자원의 효율적 사용을 위해서 다수개의 빔에 대한 RLM-IM-CSI-RS가 공통의 자원으로 할당될 수도 있다.
2) CORESET내 자원을 이용한 잡음 및 간섭의 파워 측정
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 PDCCH 전송을 위한 다수개의 PRB 집합을 CORESET이라고 명명한다. 이때, 기지국은 UE에게 다수개의 CORESET을 할당 할 수 있다. 이하 설명에 있어, PDCCH 전송 자원 또는 CORESET는 PDCCH를 전송하는 시간 주파수 자원을 의미할 수 있다.
앞서 상술한 구성에 있어, 인접 셀 또는 TRP로부터 전송되는 간섭 또는 잡음이 주 간섭원인 환경에서 UE는 Zero power로 정의되는 IM-CSI-RS를 이용하여 잡음의 파워를 측정할 수 있다. 다만, IM-CSI-RS는 데이터 또는 컨트롤 채널을 위해서 사용할 수 있는 자원을 간섭을 측정하기 위한 용도로서 사용되는 바, UE가 다른 자원을 이용하여 간섭을 측정할 수 있다면 자원 사용의 효율을 높일 수 있다. 이에, 본 절에서는 UE가 PDCCH 전송을 위해 할당된 자원에서 직접 간섭이나 잡음의 파워를 측정하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 RLM을 위한 기준 채널로서 PDCCH가 정의될 수 있다.
일반적으로 UE는 기지국과 현재 맺고 있는 통신 링크를 유지하기 위해 기본적인 데이터를 주고 받을 수 있어야 한다. 이를 위해, 상기 UE 입장에서는 데이터 패킷의 스케줄링 정보를 전달하는 PDCCH의 수신이 필수적이다.
이런 이유로, UE는 사전에 약속한 설정의 PDCCH를 받을 수 있는지 없는지를 성능 측정의 기준점으로 정하고, 성능 측정을 위해 정의된 채널 또는 신호를 이용하여 측정된 품질을 위의 기준점과 비교할 수 있다.
또한, 이런 이유로, 성능 측정 채널은 PDCCH의 성능을 대표하는 것이 바람직하며, 이를 위해 기지국은 UE가 PDCCH 영역의 잡음 또는 간섭의 양을 직접 측정하도록 자원을 할당해 줄 수 있다.
따라서, 기지국은 RLM-IM-CSI-RS를 PDCCH 전송을 위한 자원에 할당하는 것이 바람직할 수 있다.
다만, 앞서 언급한 바와 같이 RLM-IM-CSI-RS는 추가적인 자원을 필요로 하는 바, UE가 상기 RLM-IM-CSI-RS를 이용하지 않고 잡음이나 간섭의 양을 측정할 수 있으면 자원 이용측면에서 더 효율적일 수 있다.
이를 위한 방법으로써, UE는 우선 이미 전송하는 패턴이 알려진 채널 추정용 DM-RS를 이용하여 간섭 및 잡음을 억제하도록 채널을 추정하고, DM-RS가 전송된 자원을 통해 수신한 신호로부터 추정한 채널을 이용하여 PDCCH DM-RS에 해당하는 신호를 제거하고, 남은 신호를 잡음이나 간섭 신호로 간주하여 이에 대한 양을 측정함으로써 원하는 측정 값을 얻을 수 있다. 이때, UE는 PDCCH가 전송되었는지 또는 전송되지 않았는지(정확한 의미에서는 PDCCH 수신을 돕기 위한 CORESET내 DM-RS가 전송되었는지 전송되지 않았는지)에 대한 판단을 함께 수행할 수도 있다.
이러한 방법에 있어, UE는 PDCCH 전송을 위한 CORESET에 대한 정보 및 DM-RS 전송과 관련된 정보를 필요로 하는데, 상기 정보들은 UE가 기지국과의 셀 설정 (call setup) 과정을 통해서 획득할 수 있다.
특히, UE는 자신에게 PDCCH가 전송되지 않더라도 DM-RS를 이용하여 채널 추정 및 간섭 & 잡음의 양을 추정해야 하는 바, PDCCH DM-RS가 전송되는 위치와 시퀀스에 대해서 정확한 정보를 얻을 필요가 있다. 이에, 기지국은 UE에게 전체 슬롯 중에서 어느 슬롯이 단말기와 기지국이 약속된 시퀀스를 갖는 DM-RS로 전송되는지에 관한 정보를 전달하고, 이에 대한 규칙에 맞추어서 DM-RS를 전송할 수 있다.
기지국은 PDCCH 전송을 위해 CORESET 자원을 예약하고, 해당 자원을 통해서 PDCCH를 전송할 수 있다. 다만, 이와 같은 동작이 CORESET으로 약속된 자원은 PDCCH만을 위해 사용된다는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 하나의 슬롯에 대해서 슬롯 내 일부 OFDM 심볼이 CORESET으로 정의되더라도, 필요에 따라 상기 CORESET 자원은 인접 자원과 연접해서 데이터 전송을 위해 활용되거나, 긴급한 데이터의 전송을 위해서 PDSCH로 사용할 수 있다. 또는, 상향링크 전송에 대한 필요가 높아지는 경우, CORESET을 위한 OFDM 심볼을 포함한 자원은 상향링크 슬롯으로 전용해서 사용될 수도 있다.
이러한 경우, UE가 상기 사항에 대한 정보가 없는 경우(또는 모르는 경우), 상기 UE는 CORESET 자원으로 전송되었다고 가정되는 DM-RS를 이용하여 채널 추정을 수행하고, 이를 통해 어떤 신호도 전송되지 않았다고 판단하며 수신한 모든 신호 또는 대부분의 신호를 간섭 또는 잡음의 파워로 판단할 수 있다. 이와 같은 동작은 필요하지 않은 또는 오정보에 해당하는 OUT-OF-SYNC를 발생시킬 수 있고, UE와 기지국 간 연결을 재설정하는 문제를 유발시킬 수 있다.
다만, 상기와 같은 이유로 기지국이 CORESET으로 정의된 모든 자원을 PDCCH 전송만을 위해서 사용하도록 하는 것은 기지국의 자원 이용상의 자유도를 너무 떨어뜨리는 문제점이 있을 수 있다.
이에, 기지국은 UE에게 CORESET 자원을 할당하는 단계에서 CORESET의 일부 자원을 RLM용 잡음 및 간섭의 양을 측정하기 위한 자원으로 지정해 줄 수 있다. 이때, 상기 자원을 할당 받은 UE에게 별도의 지시 정보를 알려주지 않는 경우, 상기 할당된 자원은 PDSCH나 또는 업링크 채널 (정확한 의미에서 단말기가 잡음이나 간섭의 양을 측정할 수 없는 채널 또는 신호) 로 사용될 수 없도록 설정될 수 있다. 다만, 상기 RLM용 간섭 및 잡음 측정용으로 사용할 수 없는 채널 또는 신호을 이용하고자 하는 경우, 기지국은 이에 대한 정보를 UE 에게 알려주어야 한다. 일 예로, 기지국이 RRC configuration으로 어느 자원을 PDSCH나 상향 링크로 사용하지 않겠다고 설정한 경우, 상기 기지국은 DCI등을 통해 앞서 설정한 규칙(예: 특정 자원을 자원을 PDSCH나 상향 링크로 사용하지 않겠다)이 해제되었음을 UE에게 알려줘야 한다. 이 경우, UE는 추후 RLM 측정시 해당 채널 또는 신호에 대해 간섭 전력을 측정하지 않을 수 있다.
이때, 기지국이 UE에게 제공하는 자원 할당 정보는 하기의 정보 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
- PDCCH가 전달될 수 있는 자원 중, RLM용 간섭 및 잡음 측정용으로 사용 가능한 슬롯을 지시하는 정보 (예: 0~19번 모든 slot에 대해 CORESET이 설정된 경우, 이 중에서 0, 4, 8, 12, 16번 slot을 RLM을 위한 간섭 및 잡음 측정 자원으로 할당함)
- 위에서 지정한 슬롯내의 CORESET 중에서 CORESET이 다수 개의 OFDM 심볼들로 전송이 가능한 경우, 일부 OFDM 심볼들은 RLM용 간섭 및 잡음 측정용으로 사용될 수 있음을 지시하는 정보. 이때, 상기 일부 OFDM 심볼은 DM-RS를 전송하는 OFDM 심볼을 포함함 (예: CORESET이 최대 3개의 OFDM symbol로 구성되는 경우, PDCCH용 DM-RS가 전송되는 첫 번째 OFDM symbol을 RLM을 위한 간섭 및 잡음 측정 자원으로 할당함)
- 주파수 자원에 대한 정보. 이때, 주파수 자원에 대해서 다수 개의 CORESET이 할당된 경우, 상기 주파수 자원에 대한 정보는 일부 CORESET을 지정하거나, CORESET내에서 일부 주파수 자원을 지정할 수 있다. (예: 10MHz 할당받은 UE가 5MHz로 구성된 두 개의 CORESET을 할당 받은 경우, 기지국은 첫 번째 CORESET의 첫번째 OFDM symbol을 RLM을 위한 간섭 및 잡음 측정 자원으로 할당함)
앞서 상술한 정보들의 경우, 최적화를 위해 기지국간 빔 방향에 대해서 코디네이션 (coordination)이 되어 있는 환경을 고려하여 사용자 별(또는 UE 별)로 다르게 설정될 수 있음
- 특정 자원이 RLM 용 간섭 및 잡음 측정용으로 사용될 수 있는지에 대한 정보. (예: 특정 자원들에 대해 전송할 PDCCH가 없는 경우, 기지국은 어떤 신호도 보내지 않는 것을 원칙으로 한다. 또는, 기지국이 다른 채널을 전송하는 경우, 상기지기국은 PDCCH용 DM-RS와 동일한 자원 및 시퀀스 정보를 갖는 DM-RS를 포함하는 채널만을 전송할 수 있다. 또는 상기 특정 자원이 이외의 용도로 사용할 경우, 기지국은 UE에게 해당 자원이 RLM용 간섭 및 잡음 측정용으로 사용될 수 없음을 알려야 함 (예: RRC 시그널링, DCI 등))
- CORESET에 대한 정보 (예: 기지국이 CORESET을 PDSCH 또는 다른 채널 전송 등에 사용하고자 할 경우, 기지국은 위에서 언급한 RLM 간섭 및 잡음 측정용 자원을 PDSCH 자원에 사용하지 않아야 하고, PDSCH를 할당 받은 UE는 디코딩 수행 시 PDSCH resource mapping을 위한 정보로 이용해야 함. 따라서 기지국은 이에 대한 정보를 모든 UE에게 알려주어야 함) 이때, 기지국이 기본적으로 전달하는 정보는 전체 유효한 control channel 전송용 자원 중에서 특정한 자원정보를 시간/주파수 상에서 정의할 수 있다.
위와 같은 정보를 통해서 RLM용 간섭 및 잡음의 양을 측정하기 위한 자원을 할당 받은 UE는 위에서 언급한 바와 같이 해당 자원을 이용하여 간섭 및 잡음을 억제하도록 채널을 추정하고, 이 후 DM-RS가 전송된 자원을 통해 수신한 신호로부터 추정한 채널을 이용하여 PDCCH DM-RS에 해당하는 신호를 제거한 후 남은 신호를 잡음이나 간섭 신호로 간주하고 이에 대한 파워를 측정할 수 있다. 이후, 상기 UE는 측정된 결과 값과 RLM용 RS를 통해 얻은 서빙 기지국으로부터의 신호 크기를 이용하여 RLM용 채널 품질 측정을 위한 메트릭을 도출할 수 있다. 게다가, 할당 받은 자원뿐만 아니라 다른 자원에 대해서도 추가적인 정보를 도출할 수 있다면 (이는 단말기의 구현 방법에 따라 달라질 수 있다) 상기 UE는 두 자원으로부터 얻은 정보를 함께 이용하여 잡음 및 간섭의 양을 추정할 수도 있다.
본 절에서 언급한 간섭 및 잡음의 양을 측정하기 위한 자원 및 방법에 대한 내용은 RLM측정용 reference signal 또는 channel로 CSI-RS를 사용하지 않고 다른 채널이 정의되더라도 동일하게 적용될 수 있다. (예: SS block내 SSS(secondary sync signal)가 RLM용 measurement signal로 정의되더라도, 기준 채널에서 요구하는 간섭 자원을 정확히 반영하기 위해서 SSS는 기지국으로부터 수신되는 신호의 크기를 얻기 위한 신호로만 사용하고, 간섭 및 잡음 측정용으로는 위에서 언급한 방법이 적용될 수 있음)
(5) 다수개의 채널을 사용하는 경우
앞서 언급한 바와 같이 SS block의 전송이 너무 간헐적으로 수행되어 RLM-CSI-RS가 RLM을 위해 이용되도록 설정되는 경우, UE는 RLM을 위한 측정 채널로서 SS block과 RLM-CSI-RS를 함께 사용할 수도 있다. 이와 같이 다수개의 채널을 이용하는 것이 가능한 경우, 기지국은 SS block과 RLM-CSI-RS중 어느 채널을 사용할 것인지 여부를 RRC 시그널링 또는 L1 시그널링(Layer 1 signaling)을 통해 UE에게 지정해줄 수 있다.
이와 달리, UE는 SS block를 기본적인 RLM을 위한 채널로 사용하되, RLM-CSI-RS 관련 자원 정보가 제공되면 RLM을 위한 채널로서 RLM-CSI-RS를 사용하고 해당 자원 정보가 유효하지 않은 경우 SS block을 RLM을 위한 채널로써 이용할 수도 있다.
또는, 상기 UE는 RLM-CSI-RS를 기본적인 RLM을 위한 채널로 사용하되, RLM-CSI-RS와 QCL되지 않은 SS block을 추가로 사용할 수 있다. 이때, 기지국은 RLM-CSI-RS 자원의 설정을 UE에게 알려주고 설정된 RLM-CSI-RS와 QCL 관계를 맺고 있지 않은 SS block을 사용할지 말지 여부를 UE에게 설정해줄 수 있다.
이 경우, RLM-CSI-RS와 SS block은 기지국이 빔을 형성하는 단계에서 빔 이득이 다르거나 전송단계에서 할당하는 전송 전력 레벨 (transmission power level)이 다를 수 있다. 이에, 기지국은 연결 관계를 갖는 PDCCH에 대한 전송 전력의 차이를 각 채널 별로 알려주거나, 기본 채널(예: RLM-CSI-RS)에 대해서만 PDCCH에 대한 전송 전력의 차이를 알려주고 부가적인 채널에 대해서는 이에 대한 오프셋 값을 알려줄 수 있다. 또한, 기지국은 하나의 채널은 무조건 PDCCH와 전송전력레벨에서 동일하다고 가정하고 다른 하나의 채널에 대해서만 전송 전력의 차이를 오프셋 값으로 UE에게 알려줄 수도 있다.
이와 같이 다수개의 채널을 사용하는 경우, UE는 구현 단계에서 동일한 빔에 대해서도 두 가지 정보를 동시에 적절히 활용하는 것도 가능하다.
이와 같이 다른 설정을 사용하는 경우, UE는 각각의 참조 신호 (reference signal)에 대해서 수신 품질을 측정한 후, 기지국이 설정한 오프셋 (차이) 값을 수신 품질 측정에 반영해서 이를 IS/OOS 결정에 사용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, UE가 SS block과 RLM-CSI-RS를 동시에 설정받고 이를 동시에 사용하는 경우, 기지국은 두 채널의 전송 특성 (대표적인 예로서 transmission power level)이 다른 경우를 반영하여 이를 위한 설정을 UE에게 알려주어야 한다. 다만, 기지국이 SS block에 해당하는 빔과 RLM-CSI-RS에 해당하는 빔을 이용하여 PDCCH를 전송할 때, DCI format이 다르거나 또는 위에서 언급한 바와 같이 빔 게인 (beam gain) 포함함으로써 전송 전력 레벨이 달라질 수 있다.
이를 위해, RLM을 위한 reference PDCCH configuration을 정의하는 경우, 기지국은 두 개의 reference signal에 대해서 각기 다른 configuration을 정의할 수 있다. 이 경우, UE 입장에서는 각각의 reference signal에 대해서 서로 다른 Qin/Qout을 정의하는 것으로 해석될 수 있다.
이와 같은 사항을 반영하여, 기지국은 두 개의 reference signal에 대해서 별도의 설정 값을 지시하지 않으나, UE는 사전에 정의된 reference PDCCH configuration에 기반해서 각각의 reference signal에 대해 별도의 Qin/Out을 고려하여 동작할 수 있다. 즉, UE는 SS block를 이용해서 측정한 통신 수신 품질을 Qin_SS/Qout_SS와 비교하여 IS/OOS를 결정하고, RLM-CSI-RS를 이용해서 측정한 통신 수신 품질을 Qin_CSI/Qout_CSI와 비교해서 IS/OOS를 결정할 수 있다.
Multi-beam scenario에서 Beam recovery와 RL recovery
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 앞서 상술한 바와 같이 다중의 빔을 이용하는 구조로 동작될 수 있다. 이와 같은 시스템에서 UE와 기지국은 연결을 설정 (connection setup)하는 단계에서 상향링크 및 하향링크에 대한 최적의 빔 페어 (beam pair)를 설정하고, 지속적으로 최적의 beam pair를 유지하기 위한 빔 트래킹 (beam tracking)을 수행해야 할 필요가 있다.
이와 같은 통신 과정 중에 통신 수신 품질이 매우 나빠지는 경우로는, 크게 무선 링크 (radio link) 자체가 여러 가지 이유로 인해 (예:. 적절한 시점에 HO 시도하지 못하거나, 수신 품질의 급격한 저하에 따른 UE의 시간/주파수 트래킹 실패 (time & freq. tracking failure) 등) 통신이 불가능한 상태가 되는 경우, 또는 무선 링크 상에는 큰 문제가 발생하지 않았으나 적절한 빔 트래킹을 수행하지 못한 결과로 통신 품질이 급격히 떨어진 경우로 나눌 수 있다.
전자의 경우, 이러한 상태가 일정 시간 동안 지속된다면 UE는 RLF에 따른 회복 (recovery) 과정을 수행해야 한다. (LTE 시스템의 경우, UE는 cell reestablishment를 수행함)
후자의 경우, UE는 빠른 시간 안에 빔 회복 (beam recovery) 과정을 수행함으로써 서빙 기지국과의 통신 상태를 유지하는 과정 (예: 서빙 beam을 재설정하는 과정)을 수행할 수 있다.
이에, UE는 현재 통신 품질의 상태가 RLF에 따른 회복 (recovery) 과정 수행이 필요로 하는 상태인지, 또는 빔 회복 과정 수행이 필요로 하는 상태인지를 결정해야 한다. 일반적으로 무선 링크 회복 (radio link recovery) 과정은 빔 회복 과정에 비해 많은 시간을 필요로 할 수 있는 바, UE가 이에 대한 결정을 잘못하게 되면 불필요한 서비스 중단 (service interruption)이 발생할 수 있다.
이하에서는, UE가 앞서 설명한 RLM을 위한 메트릭을 이용하여 빔 회복과 무선 링크 회복에 대한 결정을 수행하는 방법 (정확한 의미에서 physical layer에서는 beam failure 상태인지 OUT-OF-SYNC 상태인지를 판단하는 방법)에 대해 상세히 설명한다. 현재 다중 빔을 사용하는 NR 시스템의 경우, 초기 빔 획득 (beam acquisition) 과정을 위한 beam별 (또는 beam group별) SS block 전송을 위한 방식이 고려될 수 있다. DCI 전송을 위한 CSS 및 RLM-CSI-RS의 경우에도 SS block과 유사하게 동일한 beam 영역 내에 존재하는 UE들의 그룹에 대해서 동일 자원이 할당되어 될 수 있다.
이와 같은 특성을 이용하여, UE가 SS block, SS block과 연결된 RLM-CSI-RS나 CSS내 DCI를 RLM용 reference signal (또는 channel)로 이용하는 경우를 가정한다.
하향링크의 경우, UE는 CSI-RS과 같은 빔 트래킹 신호 세트 (beam tracking signal set)를 할당 받고 빔 페어에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 이런 동작 중에 기지국이 설정하거나 또는 UE가 자체적으로 결정한 빔 트래킹 실패 (beam tracking failure) 조건이 만족하는 경우, UE는 어떤 recovery 과정을 수행할지 결정해야 한다.
UE가 다른 전송 빔을 선택하는 경우, 상기 UE는 통신 품질상에 문제가 없는지를 점검하기 위해 다른 빔에 대한 통신 품질을 측정할 수 있다. 한다. 이때, UE는 각 빔에 대한 통신 품질로써 beam별 SS block, RLM-CSI-RS 또는 CSS내 RLM-DCI 등의 품질을 측정하고, 다수의 beam 중에서 beam recovery를 위해 기지국이 설정한 (또는 표준상에 기결정된) 임계치를 넘는 beam이 존재한다면 beam recovery 과정을 통해 recovery가 가능하다고 판단하고, 그렇지 않은 경우 RLM 과정 (UE가 Out-of-sync를 선언하고 규격이 정의한 동작을 수행함)을 수행할 수 있다. 이와 같은 동작의 정의를 위해, 각 beam set별로 RLM을 위한 기준 채널 및 측정 채널이 정의될 수 있는 채널이 존재할 수 있다.
정리하면, 다중 빔을 사용하는 시스템의 경우, UE는 RLM용 측정 채널로 정의된 채널에 대해서 모든 빔의 통신 품질을 측정하고 모든 빔의 통신 품질이 사전에 정의되거나 기지국에 의해 설정된 기준치에 미치지 못할 경우 (예: beam acquisition이 완료되지 못한 빔에 대해서는 채널 품질 측정을 못하더라도 기준치에 미치지 못한 것으로 판단함), RLF(실제적으로는 physical layer에서는 OUT-OF-SYNC state)로 판단할 수 있다. 다만, 서빙 빔이 아닌 다른 빔에 대해서 기준치를 만족하는 경우, 상기 UE는 RLF 에 따른 recovery 동작 (실제적으로는 physical layer에서는 OOS를 상위 계층으로 보고하고 일정 시간이상 OOS라고 보고하면 recovery 동작을 수행함)이 아닌 beam recovery 과정 (실제적으로는 physical layer에서는 beam failure 상태에 대한 보고 과정)을 수행할 수 있다.
즉, 기지국이 설정하거나 표준이 설정한 임계치(Q_OUT)가 주어지는 경우, UE는 모든 빔의 통신품질이 상기 임계치 (Q_OUT)에 비해서 낮아지면 OUT-OF-SYNC 상태로 판단할 수 있다.
반면에, 종래 LTE 시스템과 유사하게, IN-SYNC state에 대한 임계치로는 이전의 상태에 따라 다른 임계치가 사용될 수 있다. 즉, 이전 상태가 IN-SYNC 상태이면 임계치로는 OUT-OF-SYNC를 판단하기 위한 임계치와 같은 값 (예: Q_OUT)이 사용될 수 있고, 이 경우 UE는 모든 빔(자원)중에서 하나의 빔(자원)이라도 통신 품질이 Q_OUT 이상이면 IN-SYNC 상태로 판단할 수 있다. 반면에, 이전 상태가 OUT-OF-SYNC이면 IS와 OOS 사이의 핑-퐁 (ping-pong)효과를 방지하기 위해 임계치로는 다른 임계치 (예:Q_IN)가 사용될 수 있고, 이 경우 UE는 모든 빔(자원)중에서 하나의 빔(자원)이라도 통신 품질이 Q_IN 이상이면 IN-SYNC 상태로 판단할 수 있다. 이때, 각 자원에 대한 통신 품질을 예측함에 있어, UE는 각 자원이 PDCCH와 상이한 설정(예: 전송 전력 등)을 갖을 경우 이를 반영하여 통신 품질을 예측할 수 있다.
RLM - RS와 BM- RS와의 관계
NR 시스템과 같이 다수개의 빔을 사용하는 통신 시스템에서는, UE가 셀 레벨에서 기지국과 UE 간의 안정적인 통신을 수행할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 RLM과 함께 다수개의 빔 중에서 기지국과 단말기 사이의 최적의 통신을 제공하는 서빙 빔을 지속적으로 연결 및 추적하기 위한 빔 관리 (beam management)를 수행할 수 있다.
UE는 RLM 과정 중에 RLF가 발생(예: 단말기와 기지국간 PDCCH의 수신이 어렵다고 판단되는 상태로서 가상의 PDCCH BLER를 측정하여 모든 빔에 대해서 품질이 일정 시간 동안 일정 임계치 이하로 떨어지는 상태를 말함)하면 radio link recovery 과정으로서 RRC 연결 재설정 (RRC reestablishment) 과정을 수행하고, 빔 관리 과정 중에 beam failure가 발생(예: NR 시스템에서는 이를 위해 PDCCH를 수신하기 위한 서빙 빔을 이용하고, 그 서빙 빔들의 품질이 일정 시간동안 일정 임계치 이하로 떨어지는 상태를 말함)하면 서빙 빔을 다시 설정하기 위한 beam recovery 과정을 수행할 수 있다.
상기와 같은 UE의 동작을 지원하기 위하여, 각각의 기능에 대한 채널 품질 측정을 위한 참조 신호 세트가 설정될 수 있다.
즉, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 RLM을 수행하기 위한 RLM-RS 세트(예: SS block과 CSI-RS 등) 가 정의되고, 이와 별도로 빔 관리 용 빔 트래킹 수행을 위한 BT-RS와 함께 beam recovery 과정 중에 새로운 서빙 빔 설정에 도움을 주기 위한 BR-RS 세트 (예: RSs for new candidate beam identification, SS block, CSI-RS, SS block & CSI-RS 등)가 정의될 수 있다.
상기 RS들은 각각 별도의 동작을 위해 설정되는 RS로서, 기본적으로는 기지국은 각 RS들을 이용해 대응하는 기능이 안정적으로 수행될 수 있도록 각 RS들을 독립적으로 설정해줄 수 있다. 다만, RLM을 위한 RLM-RS와 Beam recovery를 위한 BR-RS가 완전 독립적으로 설정되어 이들이 상이한 RS로 구성되는 경우, UE 구현 상, 하기와 같은 문제점이 발생할 수 있다.
일 예로, 기지국이 8개의 빔으로 시스템을 구성하고 각각의 빔에 대해서 {SSB1, SSB2, …, SSB8}로 구성되는 SSB을 전송한다고 가정한다.
이러한 상태에서, 기지국은 하나의 UE에 대해서 RLM을 위한 RS로서 {SSB1, SSB2, SSB3, SSB4}를 설정하고, BR-RS로서 {SSB2, SSB3, SSB4, SSB5}를 설정할 수 있다. 이 경우, UE가 beam management 동작 중 beam failure 상태에 빠질 경우, 상기 UE는 새로운 서빙 빔을 찾기 위한 과정으로 BR-RS에 대해서 최적의 빔을 검출하는 과정을 수행하여 SSB5를 검출할 수 있다. 다만, 이 상태에서 상기 UE는 RLM 을 위해서 설정된 RLM-RS set에 따라서 SSB1~SSB4에 대한 채널 품질만을 측정하고, 상기 측정된 정보에 기반하여 지속적으로 RRC layer로 OOS (Out-of-Sync)를 보고할 수 있다.
이와 같은 과정에서 기지국이 빠르게 RLM-RS set을 재설정하지 못하는 경우, UE는 RLF를 선언하고 RRC reestablishment를 수행하게 된다. 즉, UE는 beam recovery 과정을 통해서 기지국과 안정적인 통신 상태를 유지할 수 있음에도 불구하고 불필요한 RL recovery 과정을 수행할 수 있다.
상기 예시와 반대로, 앞서 상술한 가정 하에 기지국은 하나의 UE에 대해서 RLM을 위한 RS로서 {SSB1, SSB2, SSB3, SSB4}를 설정하고, BR-RS로서 {SSB2, SSB3, SSB4, SSB5}를 설정할 수 있다. 이 경우, UE가 beam management 동작 중 beam failure 상태에 빠질 경우, 상기 UE는 새로운 서빙 빔을 찾기 위한 과정으로 BR-RS에 대해서 최적의 빔을 검출하는 과정을 수행하였으나 BR-RS set중에서 어떤 RS도 원하는 품질을 얻지 못할 수 있다. 다만, 이 상태에서 상기 UE는 RLM을 위해서 설정된 RLM-RS set에 따라서 SSB1~SSB4에 대한 채널 품질만을 측정하고, SSB1에 해당하는 빔이 기지국과 통신을 수행하기에 충분한 품질을 갖는다면 측정된 정보에 기반하여 RRC layer에 IS (In-Sync)를 보고할 수 있다.
다만, 상기의 경우, UE는 beam recovery과정에서 failure 가 발생할 때까지 어떤 동작도 수행하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점은 UE로 하여금 RLM-RS를 위한 자원으로 beam recovery 과정에서 new beam identification을 위한 BR-RS를 위한 자원을 사용하도록 하면 해결될 수 있다. 이를 위한 방안으로써, 기지국이 RLM을 위한 RLM-RS 자원 설정 정보를 UE에게 전송하는 경우, UE는 해당 자원을 BR-RS로 사용할 수 있다. 또는, 상기 방안에 대한 반대 사항으로, 기지국이 beam recovery를 위한 BR-RS 자원 설정 정보를 UE에게 전송하는 경우, UE는 해당 자원을 RLM-RS로 사용할 수 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 BR-RS로 SS block, CSI-RS 또는 SS block과 CSI-RS를 동시에 사용하도록 설정하는 방식이 적용될 수 있다.
이때, BR-RS로 SS block과 CSI-RS가 동시에 사용되는 경우, 앞서 상술한 바와 같이 UE가 BR-RS와 RLM-RS를 공유해서 사용할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
이를 위해, BR-RS로 SS block과 CSI-RS가 동시에 사용되도록 설정된 경우, 기지국은 각각의 CSI-RS와 관계를 갖는 SS block (예: 서로 간의 상관 관계를 갖는 SS block 또는 대응하는 CSI-RS와 QCL 관계인 SS block)을 파라미터 설정 과정에서 지정해주거나, 반대로 각각의 SS block과 관계를 갖는 사전에 설정된 CSI-RS(예: 서로간의 연결 관계를 갖는 CSI-RS 또는 대응하는 SS block과 QCL 관계인 CSI-RS)을 파라미터 설정 과정에서 지정해줄 수 있다. 이와 같은 BR-RS 설정을 수신한 UE는 RLM-RS를 구성하는 단계에서 명시적으로 (explicit) 설정된 SS block과 CSI-RS와 연결 관계를 갖는 SS block을 모두 이용할 수 있도록 RLM-RS set을 구성하거나, 명시적으로 설정된 CSI-RS와 SS block과 연결 관계를 갖는 CSI-RS를 모두 이용할 수 있도록 RLM-RS set을 구성할 수 있다.
Signaling overhead or 단말기 복잡도 감소를 위한 RLM - RS 구성 및 Monitoring RS set 구성
앞서 상술한 바와 같이, RLM (또는 beam tracking, new beam identification)를 위해 기지국은 상기 기지국이 지원하는 빔에 대해서 가능한 많은 방향으로 RLM-RS (또는 use case에 따라서는 beam management용 RS일수도 있음. 다만, 설명의 편의상, 이하에서는 상기 구성을 RLM-RS로 통칭함)를 할당해주고, UE는 할당된 모든 RLM-RS에 대해서 링크 품질 (link quality)을 측정할 수 있다.
하지만 기지국이 지원하는 빔의 개수(예: SS block의 개수는 최대 64개로 구성될 수 있음)가 너무 큰 경우, UE가 모든 RLM-RS에 대해서 모니터링을 수행하는 것은 너무 큰 수신기 복잡도를 유발할 수 있다.
이를 위한 해결 방안으로써, 다음의 2가지 방안이 고려될 수 있다.
(1) 기지국이 UE에게 설정하는 RLM-RS의 숫자를 일정한 숫자 이하로 제한
(2) 기지국은 UE에게 기지국이 운용하는 전체 빔에 해당하는 RLM-RS resource set을 설정하고, UE는 설정된 RLM-RS resource set 중 sub-set을 골라서 선택된 sub-set에 대해서만 모니터링을 수행
(1)의 방법을 조금 더 구체적으로 기술하면, 기지국이 다수개의 전송 빔을 이용하여 시스템을 운용하고 있는 상황을 가정하면, 상기 기지국은 beam management를 위해 할당한 BM-RS resource set에 대해서 UE로부터 측정되어 전달된 L1-RSRP(Layer 1 - Reference Signal Received Power) 를 기준으로 beam별 수신 품질을 파악하고 이를 기반으로 RLM을 위한 RLM-RS resource set을 UE에게 설정할 수 있다.
도 12는 기지국이 N개의 빔 중 #1~#4에 해당하는 빔에 대해서 BM-RS를 할당하고 #2~#5에 대해서 RLM-RS resource를 설정하는 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 기지국은 N개의 빔 중 #1~#4에 해당하는 빔에 대해서 BM-RS를 할당할 수 있다. 이때, 상기 빔들 중 #3, #4가 L1-RSRP 보고를 통해 최상의 품질을 나타낸다고 판단되는 경우, 상기 기지국은 상기 최상의 품질을 나타내는 빔 #3 및 #4를 중심으로 #2~#5에 대해서 RLM-RS resource를 설정할 수 있다.
이와 같은 동작에 있어, 기지국은 UE가 보고하는 BM-RS에 대한 L1-RSRP가 업데이트될 때마다 RLM-RS resource set을 다시 할당해주어야 하는 문제점이 있을 수 있다. 이에 따라 RRC signaling을 통한 설정이 너무 자주 발생하게 되고, 이로 인해 기지국이 너무 많은 시그널링 오버헤드를 갖는 문제점을 유발시킬 수 있다.
이에, 본 발명에서는 이러한 잦은 RRC signaling에 의한 오버헤드를 줄이기 위한 방법으로써 다음의 방법을 제안한다.
구체적으로, 기지국은 UE에게 호 설정 단계에서 RLM-RS resource set에 대한 정보를 알려준다. 이러한 정보를 구성하는 단계에서 기지국은 향후 기지국이 (beam management를 위해) 지시하는 serving beam에 따른 RLM-RS resource sub-set을 구성하고 이를 알려준다. (예: 4개의 serving beam이 지원되는 경우, beam#1은 CSI-RS#1~4, beam #2는 CSI-RS#3~6과 같이 resource sub-set을 구성할 수 있음) 이때, RLM-RS resource sub-set에 포함되는 RLM-RS resource의 개수는 표준에 의해 사전에 정의되거나 UE의 capability에 따라 결정될 수 있다.
기지국에 의해 control channel 또는 data channel에 대한 serving beam이 업데이트될 때, 상기와 같은 정보를 설정 받은 UE는 별도의 RRC signaling 없이 RLM-RS resource configuration을 자체적으로 수행할 수 있다. 이 경우, serving beam의 개수가 다수이고 UE의 capability가 serving beam의 개수에 따른 RLM-RS resource의 개수를 모두 포함하지 못하는 경우, 기지국은 UE에게 serving beam의 우선 순위 또는 RLM-RS resource sub-set내에서 RLM-RS resource의 우선 순위를 설정해줄 수 있다.
이에 대응하여, UE는 우선 순위에 따라 monitoring RLM-RS resource set을 구성할 수 있다. 이서, 상기 UE는 설정된 monitoring RLM-RS resource set에 대해서만 RLM을 수행하고, 상기 monitoring RLM-RS resource set에 대한 측정 결과를 cell에 대한 RLM 결과로 사용할 수 있다.
이때, 기지국이 전달하는 serving beam의 우선 순위는 상기 기지국이 serving beam을 지시하는 메시지 (예: RRC signaling message 또는 MAC (Medium Access Control) CE (Control Element)) 를 통해 지시될 수 있다. 또는, 상기 기지국이 전달하는 serving beam의 우선 순위는 별도의 지시자 없이 간접적인 방법에 의해 결정될 수 있다. 일 예로, 특정 메시지 내 지시하는 beam index의 순서 또는 beam별 PDCCH search space의 빈도의 크기 등에 따라 암시적으로 (implicit) 상기 serving beam의 우선 순위가 지시될 수 있다.
추가적으로, Serving beam이 변경되지 않은 상황에서 serving beam의 우선 순위가 변경되는 경우, 기지국은 상기 serving beam의 우선 순위에 대한 정보만을 별도로 UE에게 전송할 수 있다. 이때, 상기 serving beam의 우선 순위에 대한 정보는 MAC CE 또는 DCI를 통해 전송됨으로써 동적 설정 (dynamic configuration)될 수 있다.
앞서 상술한 구성에 있어, RLM-RS resource set와 serving beam RS에 대한 RS type은 서로 다를 수 있다. 일 예로, beam management에 따른 Beam management RS로는 CSI-RS이 적용되는 반면, serving beam에 따른 monitoring RLM-RS 로는 SS block이 적용될 수 있다.
(2)의 방법을 조금 더 구체적으로 기술하면, (1)에서 언급한 방법과 유사하게, 기지국은 RLM-RS resource set을 구성하는 단계에서 상기 기지국이 지원하는 모든 RLM-RS resource에 대한 정보를 UE에게 알려주고, 상기 UE는 자체적으로 monitoring RLM-RS resource set을 구성할 수 있다.
다만, (1)의 방법에 있어 beam management 과정에서 기지국은 beam quality report에 기반해서 UE에게 serving beam을 설정해주고 UE는 해당 정보를 기반으로 sub-set을 구성하는 반면, (2)의 방법에 있어 UE는 serving beam 정보와 무관하게 설정된 RLM-RS resource set에 대한 quality를 기반으로 자체적으로 sub-set을 구성할 수 있다.
이 과정에서 resource sub-set 구성을 위해 측정되는 RLM-RS resource에 대한 quality는 RLM을 위한 metric (hypothetical PDCCH BLER)보다 단순한 형태의 simple metric(예: RSRP, 또는 RLM-RS signal power/RLM-RS noise power등)이 사용되어 측정될 수 있다. 이에 따라, UE의 복잡도에 대한 부담은 크게 줄어들 수 있다. 이를 위해 UE는 앞서 언급한 simple metric상 최적 또는 최상의 quality를 갖는 X개(예: X는 UE capability에 따라 결정되거나, 표준에 의해 사전에 설정될 수 있음)의 monitoring RLM-RS resource set을 주기적으로 업데이트하고, 설정된 monitoring RLM-RS resource set에 대해서만 RLM을 수행하며, 해당 monitoring RLM-RS resource set에 대한 측정 결과를 cell에 대한 RLM 결과로 사용할 수 있다.
다만, 이와 같은 simple metric을 기반해서 RLM-RS monitoring set을 구성하는 것은 기지국이 셀 배치 (cell deployment) 상에서 반영한 beam coordination 정보를 전혀 활용하지 못할 수 있다는 단점을 야기할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 앞서 상술한 방법과 함께 이를 해당 방법을 보조하기 위한 기지국의 시그널링 방법에 대해서도 상세히 설명한다.
즉, UE는 우선적으로 (앞서 상술한 바와 같이) UE의 복잡도를 줄여주기 위해 simple metric을 이용하여 RLM-RS resource set에 대한 quality를 측정하고, 측정 결과를 기반으로 최적 또는 최상의 quality를 갖는 RLM-RS를 선정할 수 있다. 이때, UE가 상기 측정 결과에 기반하여 monitoring RLM-RS resource set을 구성할 수 있도록, 기지국은 인접한 beam direction을 갖는 RLM-RS resource, 또는 동일한 TRP에서 전송하는 RLM-RS resource, 또는 유사한 수신 영역을 커버하는 RLM-RS resource등의 정보를 이용하여 각 RLM-RS resource별로 서로 연결성을 갖는 RLM-RS resource들과의 link 정보를 UE에게 알려줄 수 있다. 이어, UE는 최적 또는 최상의 quality를 갖는 RLM-RS resource 들과 기지국이 전달한 link 정보를 이용하여 monitoring RLM-RS resource set을 구성할 수 있다.
도 13은 RLM-RS resource #2이 최상의 RSRP로 측정되고, RLM-RS resource #2와 link된 RLM-RS resource가 {#1, #3, #9, #10}일 경우 UE의 RLM 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, UE가 RSRP를 simple metric으로 정의한 상태에서 RLM-RS resource #2이 최상의 RSRP로 측정되고, RLM-RS resource #2와 link된 RLM-RS resource가 {#1, #3, #9, #10}일 경우 (이때, 기지국은 5개의 빔이 유사한 수신 영역을 공유하는 것으로 판단하였다고 가정한다), UE는 monitoring RLM-RS resource set으로 {#1, #2, #3, #9 #10}을 구성하고, 상기 resource set에 대해서 RLM metric (예: hypothetical PDCCH BLER) 측정을 수행할 수 있다. 이어, 상기 UE는 설정된 RLM-RS resource set중에서 monitoring을 위한 RLM-RS resource sub-set을 구성할 수 있다. 이를 통해 UE는 UE 입장에서 많은 연산량을 요구하는 RLM processing에 대한 동작 횟수를 감소시킴으로써 UE의 복잡도를 줄일 수 있다.
UE에 대해 RLM을 위해서 측정하는 RLM-RS resource들은 상기 UE가 기지국과 연결된 상태에서 변경될 수 있다. 일 예로, 도 12에서 UE가 monitoring beam {#2, #3, #4, #5}를 이용하여 RLM을 수행하고 있는 경우, best beam의 변경과 함께 monitoring beam이 {#4, #5, #6, #7}로 바뀔 수 있다. 이에, 이하 설명에서는 상기와 같은 경우의 UE 동작에 대해 상세히 설명한다.
보다 구체적으로, UE가 10ms 단위로 상위 계층에 IS/OOS 상태를 보고하는 경우, 상기 UE는 IS/OOS의 정의에 따라서 (이때, UE는 설정된 모든 빔의 상태를 반영하여 해당하는 셀에 대한 IS/OOS를 최종 판단함) monitoring을 위해 설정된 {#2, #3, #4, #5}의 모든 빔의 link quality를 10ms동안 측정한 후, RLM 상태를 보고할 수 있다. 이때, UE가 {#2, #3}에 대해서 monitoring을 수행한 상황에서 monitoring beam sub-set이 변경되는 경우, 상기 UE는 다음과 같이 동작할 수 있다.
먼저, 상기 UE는 RLM이 일반적으로 요구하는 주기적인 보고의 특성을 유지하기 위해서 나머지 {#4, #5}에 대한 link quality를 모두 측정하고 해당 cell의 link quality를 상위 계층에 보고한 후, 변경된 monitoring RLM-RS resource sub-set을 적용하여 해당 시점부터 변경된 resource sub-set에 대한 link quality를 측정할 수 있다.
추가적으로, UE의 상위 계층은 자원이 변경되기 전의 link quality를 이용하여 결정된 RLM status, timer value등을 저장하고 있는바, 자원이 변경됨에 따라 상기 UE의 상위 레이어가 RLM status 및 timer value등을 리셋할 것인지 또는 계속 이전 상태를 반영할 것인지 여부를 결정할 필요가 있다.
이때, RLM의 목적이 최종적인 셀의 상태를 반영하는 것인 바, RRC signaling, 하위 계층에서 정의되는 자원의 직/간접적인 지시 또는 단말 자체적인 동작에 의해 RLM-RS resource set 또는 sub-set이 변경된다고 하더라도 UE의 상위 계층은 이전 상태를 지속적으로 유지한 상태에서 RLM 동작을 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
Beam failure and Radio link failure 관계
본 절에서는 beam failure와 RLF에 대한 동작들간의 관계에 기반해서 OUT-OF-SYNC state 및 추가적인 state에 대한 정의 및 동작에 대해 상세히 설명한다.
(1) Beam failure와 Radio link failure가 상호 관계를 갖고 동작
이하에서는 Beam management(이하, BM)를 위한 RS가 RLF를 위한 RS의 set 또는 sub-set에 포함된다고 가정한다.
UE는 BM을 위한 RS를 이용하여 지속적으로 serving beam을 트래킹하고, serving beam의 통신 품질이 정해진 기준을 만족하지 못하는 경우 beam failure를 선언하고 beam recovery 과정을 수행할 수 있다. 이 과정이 완료되기 전까지 UE는 기지국과 데이터 패킷을 주고 받을 수 없는 상태에 있게 된다. 이런 의미에서 해당 상태는 RLM을 위한 OUT-OF-SYNC state로 정의될 수 있다. 다시 말해, beam management의 상태에 의해 RLM 의 상태가 정해지거나 beam management의 상태가 RLM의 상태를 결정하는 하나의 인자로 적용될 수 있다.
serving beam의 통신 품질이 사전에 정의한 임계치 (예: Q_out)보다 낮을 경우, UE는 beam recovery를 triggering하는 동시에 상위 계층 (예: 제3 계층 (L3))으로 OUT-OF-SYNC state임을 알려줄 수 있다.
추가적으로 IN-SYNC state는 이전 RLM 상태에 따라 다음과 같이 정의될 수 있다. 먼저, 이전 상태가 IN-SYNC state인 경우, UE는 위에서 명시한 것과 동일한 임계치인 Q_out을 사용하여 serving beam의 통신 품질이 Q_out보다 큰 경우를 IN-SYNC state로 정의할 수 있다. 반면, 이전 상태가 OUT-OF-SYNC state인 경우, UE는 새로 설정된 serving beam 또는 이전에 설정된 serving beam의 통신 품질이 Q_IN보다 높을 경우를 IN-SYNC state로 정의할 수 있다.
여기서, RRC 계층의 L3는 정해진 파라미터에 따라서 OUT-OF-SYNC 상태임을 수신한 후, 바로 또는 매우 짧은 시간 안에 RLF를 선언하고 이에 대한 recovery를 수행할 수 있다. 다만, 이와 같은 동작이 beam recovery 동작이 완료되기 전에 수행되는 경우, 정상적인 beam recovery 동작이 방해될 수 있다. 따라서 다음과 같은 보완책들이 고려될 수 있다.
- Multi-beam scenario에서 RLF를 위한 timer 설정은 beam recovery를 위해 필요한 시간에 종속 관계를 가지며, Beam recovery를 위해 필요한 시간 이상으로 설정될 수 있다. 이러한 구성은 상기와 같은 조건을 사전에 RLF 타이머 관련 파라미터 설정 조건으로 정의하여 타이머 파라미터 설정시 이를 반영하거나, 또는 기지국이 자체적으로 상기와 같은 조건을 반영하여 RLF timer 관련 파라미터를 설정함으로써 구현될 수 있다.
- Beam failure에 의한 OOS (서빙빔의 통신 품질이 임계치 이하인 경우)에 대해서 RRC 계층의 L3는 일정 시간 동안 RLF를 선언하지 않거나 또는 일정 시간 동안 RLF용 timer를 증가시키지 않을 수 있다. 여기서, “일정 시간”은 Beam recovery에 필요한 시간을 기반으로 결정될 수 있으며, 상기 “일정 시간'에 대한 값으로는 기지국에 의해 설정되거나 표준상에 정의될 수 있는 값이 적용될 수 있다. 이를 위해 BF에 의한 OOS가 별도의 상태(OOS-BF)로 정의되고, 상기 OOS-BF와 관련된 타이머는 L3에 의해 정의될 수 있다. L3는 OOS-BF 상태임이 하위 레이어로부터 수신되면 해당 타이머를 증가시키고, 해당 타이머가 정해진 값(예: 앞에서 언급한 “일정시간” 등)에 이르기 전까지 RLF용 타이머를 증가시키지 않을 수 있다.
이어 UE가 beam recovery를 성공적으로 완료한 경우, 상기 UE는 IN-SYNC를 L3로 보고하여 RLF를 위한 타이머를 리셋할 수 있다.
(2) Beam failure와 Radio link failure가 독립적으로 동작
이하에서는 beam management를 위한 RS가 radio link monitoring을 위한 RS의 sub-set일 수도 있고 다른 RS일 수 있다고 가정한다.
이때, UE는 beam management를 위한 동작으로써 beam tracking을 위한 RS set에 대해서 통신 품질을 측정하고 이를 기반으로 beam tracking & beam failure 동작을 수행하지만, 이와 관련해서 RLF을 위한 상태 보고를 수행하지 않을 수 있다.
UE는 RLM을 위한 동작으로써 설정된 RS set (예: 상기 RS set은 모든 빔 방향을 포함하도록 설정되는 것을 원칙으로 하나 이는 기지국 설정에 의해서 결정될 수 있음. 즉, UE는 설정된 RS set이 모든 빔을 포함하는지 모르는 상태로 동작할 수 있음)에 대한 채널 품질을 측정할 수 있다.
모든 RS set에 대해서 채널 품질이 설정한 임계치 이하이거나 검출이 되지 않는 경우, 상기 UE는 셀과 통신이 불가능한 상태임을 알리기 위해 OUT-OF-SYNC state를 L3 (또는 RRC 계층)로 주기적 또는 필요에 따라서는 비주기적으로 보고할 수 있다. 이때, beam management 동작에 의해 beam failure가 선언되고 UE가 beam recovery 동작을 수행하게 되더라도, UE는 RS set중 일부 RS의 채널 품질이 설정한 임계치보다 좋다면 IN-SYNC state로 보고할 수 있다.
여기서, 이전 상태가 IN-SYNC state이면, UE는 In-SYNC state 를 판단하기 위한 임계치로 OUT-OF-SYNC를 판단하기 위한 임계치와 같은 값 (예: Q_OUT)을 사용할 수 있다. 다만, 이전 상태가 OUT-OF-SYNC이면, IS와 OOS 사이의 핑-퐁 효과를 방지하기 위해, UE는 In-SYNC state 를 판단하기 위한 임계치로 다른 임계치 (예: Q_IN)를 사용할 수 있다.
즉, RLM 과정 중 결정하는 IN-SYNC/OUT-OF-SYNC state에 대해서 beam management의 상태는 영향을 주지 않는다. 다만, 이러한 동작은 beam failure에 대한 recovery 과정이 실패하거나 일정 시간 이상 recovery 과정을 위한 new beam detection이 되지 않고 있지만 L3에서 radio link failure가 선언되지 않는 경우, 무선 링크 회복 (radio link recovery)를 통한 통화 연결 재설정 과정이 불필요하게 길어진다는 문제점을 야기시킬 수 있다. 이에, UE가 BF와 RLF에 대해 독립적으로 동작하는 경우, 아래와 같은 보완책이 적용될 수 있다.
- Beam management 중에 beam failure가 발생하고 beam recovery를 수행하는 과정에 있어, 1) 일정 시간(예: beam recovery 동작상에서 정의되는 값, 기지국에 의해 설정되거나 표준상에 정의되는 값일 수 있음) 이상 동안 새로운 서빙 빔 후보가 검출되지 않거나 새로 검출된 빔의 품질이 beam failure를 위해 설정한 임계치 이하일 때, 또는 2) beam recovery를 수행하기 위해 기지국에 beam recovery에 대한 요청을 전송하였으나 기지국이 이에 대한 응답 메시지(새로운 서빙빔 설정을 확정하는 동작)를 보내지 않을 때, UE는 beam recovery failure를 선언하고 이를 L3로 보고할 수 있다. L3는 beam recovery failure를 수신하면, radio link recovery 과정과 동일하거나 유사한 동작을 수행할 수 있다.
이를 위해, UE는 제1 계층 (L1)이나 제2 계층 (L2)에 대해 beam recovery를 위한 타이머와 timer expiry를 결정하기 위한 파라미터를 정의할 수 있다. 이때, 해당 파라미터들은 표준 또는 구현을 위한 파라미터 값으로 사전에 설정되거나, 기지국에 의해 설정될 수 있다.
- Beam management 중, UE는 beam failure가 발생하고 beam recovery를 수행하는 과정에 들어가면 이를 L3에 보고할 수 있다. L3는 beam recovery 관련 타이머를 별도로 설정할 수 있다. 이때, 상기 타이머에 대한 대한 파라미터로는 기지국으로부터 설정받거나 사전에 정의된 값이 적용될 수 있다. 이후, beam recovery를 시작하였음이 L3로 보고되면 L3는 타이머를 시작한다. 이어, L3는 타이머가 expire되기 전에 L1이나 L2로부터 beam recovery success가 올라오면 타이머를 리셋하고, L1이나 L2로부터 어떤 보고가 없는 상태에서 타이머가 expire되면 radio link recovery 과정과 동일하거나 유사한 동작을 수행한다.
위의 두 동작은 beam failure 동작과 radio failure 동작이 독립적으로 돌지만, beam recovery failure에 따른 연결 재설정 과정을 위한 동작을 정의하기 위함이다. 다만 두 동작은 연결 재설정을 결정하기 위한 타이머가 beam management를 정의하는 L1 또는 L2 계층에서 정의되는 것인지 radio link monitoring을 정의하는 L3 계층에서 정의되는가에서 차이점을 갖는다.
앞서 상술한 다양한 본 발명의 제안 사항들을 정리하면 다음과 같다.
먼저, UE는 RLM을 위한 reference signal로 SS block내 SSS나 PBCH를 이용할 수 있다. 이때, RLM을 위해 사용 가능한 메트릭으로는 average SNR, PBCH detection (or missing rate), PBCH or SSS BER이 활용될 수 있다.
일 예로, SS block의 주기가 긴 경우, UE는 새로이 정의된 CSS내 RLM용 DCI를 이용하여 RLM을 수행할 수 있다. 이때, RLM용 DCI는 RLM용 common DM-RS만으로 구성될 수 있다.
또한, 추가적으로 UE는 새로 이 정의된 RLM용 CSI-RS를 이용하여 RLM을 수행할 수 있다. 이개, 기지국은 효율적인 RLM 수행을 위해 RLM용 CSI-RS에 대한 정보로써 SS block 또는 기준 채널(예: PDCCH)과 연결 정보를 UE에게 알려줄 수 있다.
또한, 기지국은 RLM을 위한 간섭 및 잡음 측정용 자원으로서 IM-CSI-RS (Zero power CSI-RS)를 정의하고 이에 대한 자원을 UE에게 할당하거나, RLM을 위한 간섭 및 잡음 측정용 자원으로서 CORESET내 일부 자원을 간섭 및 잡음 측정용 자원을 UE에게 알려줄 수 있다.
UE는 RLM을 수행하는 과정에서 Beam tracking에 대한 recovery를 수행할지 또는 Radio link monitoring에 따른 recovery 과정을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 이때, UE는 앞서 상술한 RLM용 RS에 대해 beam별 (beam set별)로 monitoring을 수행하고, 수행 결과 값이 모든 beam set에서 임계치를 넘지 못하면 Out-of-Sync로 판단하고 , 복수의 beam set에 대한 결과 값 중 하나라도 임계치를 넘는 경우 beam recovery 과정을 수행할 수 있다.
또한, UE는 RLM 및 beam management를 수행하는 과정에서 beam failure에 의한 recovery 과정을 상위 계층으로 보고함으로써 RLM을 위한 동작의 보조적인 정보로 사용할 수 있다. (예. Beam recovery failure에 대한 정보를 통한 RLF 동작 수행, Beam recovery에 따른 RLF timer의 순간적인 정지등)
또한, SS와 RLM-CSI-RS가 동시에 사용될 경우, 기지국은 SS와 RLM-CSI-RS의 transmission power level (beam gain을 포함)에 대한 정보를 UE에게 제공할 수 있다. 추가적으로, UE는 SS와 RLM-CSI-RS에 대해서 reference PDCCH configuration을 서로 상이하게 설정할 수 있다. 이 경우, UE는 다수개의 Qin/Qout을 정의하고 각각의 reference signal에 대해서 각각 정의한 Qin/Qout을 사용해서 IS/OOS를 결정할 수 있다.
또한, RLM-CSI-RS 자원이 BM-CSI-RS와 자원을 공유하는 경우, UE는 BM-CSI-RS의 자원 설정을 RLM-CSI-RS 자원 설정으로 대체해서 사용할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 본 발명에 따른 단말은 하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신한다 (S1410). 이때, 상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 단말은 기지국으로부터 하나 이상의 자원을 통해 각 자원에 대응하는 SS/PBCH 블록만을 수신하거나, 대응하는 CSI-RS만을 수행하거나, 대응하는 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS를 모두 수신할 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS는 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리 (Beam Management; BM)을 위한 CSI-RS와 동일한 특성을 갖도록 설정될 수 있다. 이때, 빔 관리를 위한 CSI-RS는 별도로 정의될 수 있다.
여기서, 자원이라 함은 빔(beam)에 대응할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 다중 빔 전송을 지원하는 경우, 상기 단말은 하나 이상의 빔을 통해 대응하는 SS/PBCH 블록 및/또는 CSI-RS를 수신할 수 있다.
이어, 상기 단말은 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess)한다 (S1420). 그리고, 상기 단말은 상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송한다 (S1430).
이때, 상기 무선 링크 품질의 측정을 위한 메트릭(metric)으로는 가상 물리 하향링크 제어 채널 (hypothetical PDCCH)에 대한 블록 오류 율 (Block Error Rate; BLER) 또는 이에 상응하는 effective SNR이 적용될 수 있다. 또는, 상기 무선 링크 품질의 측정을 위한 메트릭으로는 (가상) PDSCH에 대한 BLER 또는 이에 상응하는 effective SNR이 적용될 수도 있다.
이에, 상기 하나 이상의 자원 모두에 대한 무선 링크 품질이 임계치보다 낮은 경우, 상기 단말은 상기 무선 링크 상태 정보를 'Out-of-Sync'로 상기 상위 계층으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 의 전송 전력이 상이한 경우, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 간 전송 전력 차이를 고려하여 상기 무선 링크 품질의 측정이 수행될 수 있다.
추가적으로, 상기 단말은 각 자원 별 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS에 대한 연결 관계에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이에, 상기 단말은 상기 연결 관계에 대한 정보를 이용하여 RLM을 수행할 수도 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
5. 장치 구성
도 15은 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도 15에 도시된 단말 및 기지국은 앞서 설명한 단말의 무선 링크 모니터링 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB 또는 gNB, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(50, 150)를 각각 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 단말(1)은 수신기 (20)를 통해 하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신한다. 여기서, 상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함할 수 있다. 이어, 상기 단말(1)은 프로세서(40)를 통해 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess)한다. 이어, 상기 단말(1)은 프로세서(40)를 통해 상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송한다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 15의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 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 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40, 140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 무선 링크 모니터링 (Radio Link Monitoring; RLM)을 수행하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신하되,
    상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함하고;
    상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess); 및
    상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송;하는 것을 포함하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자원은 빔(beam)에 대응하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS는,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리 (Beam Management; BM)을 위한 CSI-RS와 동일한 특성을 갖는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS를 이용하여 무선 링크 품질을 측정하는 경우, 상기 단말은 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리를 위한 CSI-RS의 특성 정보를 이용하여 무선 링크 품질을 측정하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 링크 품질의 측정을 위한 메트릭(metric)으로는,
    가상 물리 하향링크 제어 채널 (hypothetical PDCCH)에 대한 블록 오류 율 (Block Error Rate; BLER)이 적용되는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원 모두에 대한 무선 링크 품질이 임계치보다 낮은 경우, 상기 단말은 상기 무선 링크 상태 정보를 'Out-of-Sync'로 상기 상위 계층으로 전송하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 의 전송 전력이 상이한 경우, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 간 전송 전력 차이를 고려하여 상기 무선 링크 품질의 측정이 수행되는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    각 자원 별 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS에 대한 연결 관계에 대한 정보를 수신;하는 것을 더 포함하는, 단말의 무선 링크 모니터링 수행 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 무선 링크 모니터링 (Radio Link Monitoring; RLM)을 수행하는 단말에 있어서,
    수신부; 및
    상기 수신부와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    하나 이상의 자원(resource)을 통해 대응하는 동기 신호 / 물리 방송 채널 (Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel; SS/PBCH) 블록 및 채널 상태 정보 참조 신호 (Channel State Information Reference Signal; CSI-RS) 중 하나 이상을 수신하되,
    상기 SS/PBCH 블록은 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)을 포함하고;
    상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 중 하나 이상을 이용하여 무선 링크 품질 (radio link quality)를 측정(assess); 및
    상기 측정된 무선 링크 품질에 기반한 무선 링크 상태 정보를 상위 계층 (higher layer)으로 전송;하도록 구성되는, 단말.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자원은 빔(beam)에 대응하는, 단말.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS는,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리 (Beam Management; BM)을 위한 CSI-RS와 동일한 특성을 갖는, 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원에 대응하는 CSI-RS를 이용하여 무선 링크 품질을 측정하는 경우, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 자원에 대응하는 빔 관리를 위한 CSI-RS의 특성 정보를 이용하여 무선 링크 품질을 측정하는, 단말.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 링크 품질의 측정을 위한 메트릭(metric)으로는,
    가상 물리 하향링크 제어 채널 (hypothetical PDCCH)에 대한 블록 오류 율 (Block Error Rate; BLER)이 적용되는, 단말.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자원 모두에 대한 무선 링크 품질이 임계치보다 낮은 경우, 상기 프로세서는 상기 무선 링크 상태 정보를 'Out-of-Sync'로 상기 상위 계층으로 전송하는, 단말.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 의 전송 전력이 상이한 경우, 상기 수신된 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS 간 전송 전력 차이를 고려하여 상기 무선 링크 품질의 측정이 수행되는, 단말.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는 각 자원 별 SS/PBCH 블록 및 CSI-RS에 대한 연결 관계에 대한 정보를 수신하도록 구성되는, 단말.
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