WO2018236197A1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018236197A1
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윤석현
고현수
김기준
김은선
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving an uplink signal.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • RAT legacy radio access technology
  • massive machine type communication for connecting various devices and objects to each other to provide various services anytime and anywhere is one of the major issues to be considered in the next generation communication.
  • next generation wireless access technology is based on enhanced mobile broadband (eMBB) communications, massive machine-type communications (mMTC), ultra-reliable and low latency communication are being discussed.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine-type communications
  • ultra-reliable and low latency communication are being discussed.
  • a method for transmitting an uplink signal by a user equipment (UE) in a wireless communication system includes receiving a random access response message including a first TA command (Timing Advance Command) Determines a first TA value for transmission of the first uplink signal based on a subcarrier spacing of a first uplink channel transmitted after receiving the random access response message and a first TA command And transmitting the first uplink signal according to the first TA value.
  • a first TA command Transmission Advance Command
  • the method includes receiving a downlink channel that includes a second TA command, determining a second TA value for transmission of the second uplink signal based on the second TA command, And if the UE has a plurality of uplink bandwidth parts, the second TA value is the largest of the subcarrier spacings of the plurality of uplink bandwidth parts, and And may be determined based on the second TA command.
  • the value indicated by the second TA command can be determined by performing a rounding operation based on the basic unit of the TA value.
  • a user equipment for transmitting an uplink signal in a wireless communication system includes a transceiver and a processor, and includes a transceiver for receiving a random access response message including a first TA command, A first TA value for transmission of the first uplink signal is calculated based on a subcarrier spacing of a first uplink channel transmitted after receiving the random access response message and a first TA command, And control the transceiver to transmit the first uplink signal according to the first TA value.
  • the processor in accordance with one embodiment may be configured to control the transceiver to receive a downlink channel that includes a second TA command, determine a second TA value for transmission of the second uplink signal based on the second TA command, If the UE has a plurality of uplink bandwidth parts, the second TA value may be transmitted in a subcarrier spacing of a plurality of uplink bandwidth parts, Can be determined based on the largest value.
  • the basic unit of the TA value is determined based on the subcarrier spacing of the uplink channel transmitted first after receiving the random access response message, and the first TA value is the TA value And the first TA command.
  • the first TA value is proportional to the value indicated by the first TA command, and may be inversely proportional to the subcarrier interval.
  • uplink synchronization can be more efficiently aligned in a wireless communication system.
  • the TA value can be determined more efficiently in the wireless communication system.
  • 1 is a diagram for explaining a physical channel used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • Figure 2 illustrates a slot structure available in a new radio access technology (NR).
  • NR new radio access technology
  • FIG. 3 shows examples of the connection method of the TXRU and the antenna element.
  • FIG. 4 abstractly illustrates a hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • Figure 5 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a UE transmits an uplink signal based on a TA (Timing Advance) value.
  • TA Timing Advance
  • FIG. 7 is a diagram showing examples of applying a rounding or rounding operation when the TA value is converted into the number of samples.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an uplink transmission method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a UE and a base station according to the present invention.
  • each component or characteristic may be considered optional unless otherwise expressly stated.
  • Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the elements and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
  • a user equipment may be fixed or mobile, and various devices communicating with a base station (BS) to transmit and receive user data and / or various control information.
  • the UE may be a terminal equipment, a mobile station, a mobile terminal, a user terminal, a subscriber station, a wireless device, a personal digital assistant (PDA), a wireless modem ), A handheld device, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • a base station generally refers to a fixed station that communicates with a UE and / or another base station, and exchanges various data and control information by communicating with the UE and other base stations.
  • the BS may be referred to by other terms such as Advanced Base Station (ABS), Node-B (NB), Evolved-NodeB (eNB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, .
  • ABS Advanced Base Station
  • NB Node-B
  • eNB Evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • Access Point Access Point
  • the base station of the UTRAN may be referred to as a Node B
  • the base station of an E-UTRAN may be referred to as an eNB
  • the base station of a new radio access technology network may be referred to as a gNB.
  • the multiple access system may be a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access a carrier frequency division multiple access (CDMA) system, an MC-FDMA (multi carrier frequency division multiple access) system, and the like.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented in wireless technologies such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) (i.e., GERAN)
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in wireless technologies such as IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (WiFi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and evolved-UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), and 3GPP (Long Term Evolution) is part of E-UMTS using E-UTRA.
  • 3GPP LTE adopts OFDMA in the downlink (DL) and adopts SC-FDMA in the uplink (UL).
  • LTE-A LTE-advanced
  • LTE-advanced is an evolutionary form of 3GPP LTE.
  • LTE / LTE-A or NR (New Radio Access Technology) system for example, LTE / LTE-A or NR (New Radio Access Technology) system.
  • the technical features of the present invention are not limited to 3GPP based communication systems.
  • the following detailed description is based on a 3GPP-based communication system, it is applicable to any other mobile communication system except for those specific to 3GPP LTE / LTE-A / NR. Do.
  • the 3GPP-based communication standard includes a downlink physical channel corresponding to resource elements that transmit information originating from an upper layer and a downlink physical channel used by a physical layer but not corresponding to resource elements that do not transmit information originating from an upper layer Link physical signals.
  • a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH), a Physical Broadcast Channel (PBCH), a Physical Multicast Channel (PMCH), a Physical Control Format Indicator Channel a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels, and a reference signal and a synchronization signal Are defined as downlink physical signals.
  • a reference signal refers to a signal of a particular predetermined waveform that is known to the gNB and the UE, and may be referred to as a pilot.
  • a cell specific RS, a UE-specific RS, a positioning RS (PRS), and a channel state information RS (CSI) -RS) is defined as a downlink reference signal.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard includes uplink physical channels corresponding to resource elements for transmitting information originating from an upper layer and resource elements for use by the physical layer but not transmitting information originating from an upper layer And defines corresponding uplink physical signals. For example, a physical uplink shared channel (PUSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), and a physical random access channel (PRACH) And a demodulation reference signal (DMRS) for the uplink control / data signal and a sounding reference signal (SRS) used for the uplink channel measurement are defined.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • the Physical Downlink Control Channel (PDCCH), the Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), the Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator CHannel (PDICH), and the Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) (Physical Uplink Control CHannel) / PUSCH (Physical Uplink Control Channel), or a set of time-frequency resources or a set of resource elements for transmitting control format indicator / downlink ACK / NACK / downlink data.
  • Physical Uplink Shared CHannel (Physical Uplink Shared CHannel) / PRACH (Physical Random Access CHannel) refers to a set of time-frequency resources or a set of resource elements each carrying Uplink Control Information (UCI) / uplink data / random access signals.
  • UCI Uplink Control Information
  • the expression that a UE transmits a PUCCH / PUSCH / PRACH is the same as that for transmitting an uplink control information / uplink data / random access signal on a PUSCH / PUCCH / PRACH or on a PUSCH / PUCCH / Can be used as a meaning.
  • the expression that the gNB transmits the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is equivalent to the case in which the downlink data / control information is transmitted on the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH or on the PDCCH / PCFICH / PHICH / Can be used.
  • 3GPP LTE / LTE-A standard documents for example, 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 and 3GPP TS 36.331 and the like and 3GPP NR standard documents such as 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP 38.213, 3GPP 38.214, 3GPP 38.215, 3GPP TS 38.321 and 3GPP TS 38.331.
  • 1 is a diagram for explaining a physical channel used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE When the UE is turned on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S201). To this end, the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from a base station and synchronizes with the base station and acquires information such as a cell ID have. Then, the UE can receive the physical broadcast channel from the base station and obtain the in-cell broadcast information. Meanwhile, the UE can check the downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDSCH) according to information on a Physical Downlink Control Channel (PDCCH) and a PDCCH to obtain more specific system information (S202).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • S202 specific system information
  • the UE may perform a random access procedure (RACH) on the base station (steps S203 to S206).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence through a physical random access channel (PRACH) (S203 and S205) and receive a response message for the preamble on the PDCCH and the corresponding PDSCH (S204 and S206).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure can be additionally performed.
  • the UE that has performed the above procedure transmits PDCCH / PDSCH reception (S207) and physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel Channel (PUCCH) transmission (S208).
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the UE, and the DCI format may be changed according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the UE to the base station through the uplink or received from the base station by the UE includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI) ), And the like.
  • the UE may transmit control information such as CQI / PMI / RI as described above through PUSCH and / or PUCCH.
  • next generation mobile communication system As more and more communication devices require greater communication capacity, there is a need for improved mobile broadband communication over existing radio access technology (RAT). Also, massive MTC, which provides various services by connecting many devices and objects, is one of the major issues to be considered in next generation communication. In addition, a communication system design considering a service / UE sensitive to reliability and latency is being discussed. The introduction of next-generation RAT, which takes into account such advanced mobile broadband communications, Massive MTC, and Ultra-Reliable and Low Latency Communication (URLLC), is being discussed.
  • next-generation RAT which takes into account such advanced mobile broadband communications, Massive MTC, and Ultra-Reliable and Low Latency Communication (URLLC)
  • 3GPP is conducting research on next generation mobile communication system after EPC, and next generation mobile communication system after EPC can be referred to as new RAT (new RAT, NR) system, 5G RAT system, or 5G system.
  • new RAT new RAT
  • 5G RAT system 5G RAT system
  • 5G system 5G system
  • NR systems are required to support better performance than existing fourth generation (4G) systems in terms of data rate, capacity, latency, energy consumption and cost.
  • 4G fourth generation
  • NR systems need to make considerable progress in the areas of bandwidth, spectral, energy, signaling efficiency, and cost per bit.
  • the NR system uses an OFDM transmission system or a similar transmission system.
  • the NR system shown in Table 1 below can be used.
  • the NR system may follow the OFDM parameters of the LTE system and other OFDM parameters.
  • the NR system may have a larger system bandwidth (eg, 100 MHz) than the existing LTE / LTE-A, while retaining the existing LTE / LTE-A memorylessness.
  • an NR system may support a plurality of neurons in a single cell. That is, in the NR system, UEs operating in accordance with different types of renewals can coexist within one cell.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the time resource may be classified by a radio frame number (or a radio frame index), a subframe number, a slot number (or slot index), or the like.
  • TTI means the interval at which data can be scheduled. For example, in the current LTE / LTE-A system, the transmission opportunity of an UL grant or a DL grant is present every 1 ms, and there is no opportunity for UL / DL grant several times in less than 1 ms. Therefore, the TTI in the existing LTE / LTE-A system is 1ms.
  • Figure 2 illustrates a slot structure available in a new radio access technology (NR).
  • NR new radio access technology
  • a slot structure in which a control channel and a data channel are time division multiplexed (TDM) is considered in the NR system.
  • the hatched area represents a transmission area of a DL control channel (e.g., PDCCH) that carries DCI
  • a black area represents a transmission area of a UL control channel (e.g., PUCCH) that carries a UCI.
  • the DCI is control information transmitted from the gNB to the UE, and the DCI may include information on cell configuration that the UE should know, DL specific information such as DL scheduling, UL specific information such as UL grant, .
  • the UCI may be control information transmitted from the UE to the gNB.
  • the UCI may include a HARQ ACK / NACK report on the DL data, a CSI report on the DL channel status, and a scheduling request (SR) .
  • SR scheduling request
  • a symbol region from symbol index 1 to symbol index 12 may be used for transmission of a physical channel (for example, PDSCH) for transmitting downlink data, and a physical channel (for example, PUSCH).
  • a physical channel for example, PDSCH
  • a physical channel for example, PUSCH.
  • DL transmission and UL transmission are sequentially performed in one slot, and transmission / reception of DL data and reception / transmission of UL ACK / NACK for DL data are performed in one slot . Accordingly, when an error occurs in the data transmission process, the time required until data retransmission is reduced, and thus the delay until the final data is transmitted can be minimized.
  • a time gap is required for the gNB and the UE to switch from the transmission mode to the reception mode or to switch from the reception mode to the transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in the slot structure can be set as a guard period (GP).
  • the basic transmission unit is a slot.
  • the slot duration consists of 14 symbols with a normal cyclic prefix (CP) or 12 symbols with an extended CP. Also, the slot is scaled by time as a function of the used subcarrier spacing.
  • the NR system is considering using a high-frequency band (for example, a frequency band of 6 GHz or more) in order to transmit data to a large number of users while maintaining a high data rate using a wide frequency band.
  • a high-frequency band for example, a frequency band of 6 GHz or more
  • the signal attenuation due to the distance is very sharp. Therefore, an NR system using a frequency band of 6 GHz or more uses a narrow beam transmission method for collecting energy in a specific direction, rather than forward, in order to compensate for abrupt propagation attenuation characteristics.
  • the NR system solves the problem of reduced coverage due to abrupt propagation attenuation by using a narrow beam transmission method.
  • the base station can collect a plurality of narrow beams and provide services in a wide band.
  • the wavelength is shortened, so that a plurality of antenna elements can be provided in the same area.
  • a 30 GHz band with a wavelength of about 1 cm a total of 100 antenna elements are installed in a 5 cm x 5 cm panel in the form of a two dimensional array at 0.5 lambda intervals . Therefore, in the mmW band, a method of increasing the coverage or increasing the throughput by using a plurality of antenna elements is considered.
  • the beamforming scheme may include digital beamforming to generate a phase difference in a digital baseband signal, analog beamforming to create a phase difference using a time delay (i.e., cyclic shift) to the modulated analog signal, And hybrid beam forming using both of the beam forming and the like.
  • TXRU transceiver unit
  • the digital beamforming uses RF components (for example, a digital analog converter (DAC), a mixer, power amplifiers, linear amplifiers, etc.). Therefore, in order to realize the digital beam forming in the mmW band, there is a problem that the price of the communication device increases. Accordingly, when a large number of antennas such as the mmW band are required, the use of an analog beamforming method or a hybrid beamforming method is considered. In the analog beamforming scheme, a plurality of antenna elements are mapped to one TXRU, and an analog phase shifter adjusts the direction of a beam.
  • DAC digital analog converter
  • the analog beamforming method has a disadvantage in that frequency selective beamforming (BF) can not be provided because only one beam direction can be generated in the entire band.
  • the hybrid beamforming method is an intermediate form of the digital beamforming method and the analog beamforming method, and has a B number of TXRUs smaller than Q when the number of antenna elements is Q.
  • the hybrid beamforming method although there is a difference depending on a connection method of Q antenna elements and B TXRUs, the number of beams that can be simultaneously transmitted is limited to B or less.
  • FIG. 3 shows examples of the connection method of the TXRU and the antenna element.
  • Figure 3 shows how the TXRU is connected to a sub-array.
  • the antenna element is connected to only one TXRU.
  • 3 (b) shows how TXRU is connected to all antenna elements.
  • the antenna element is connected to all TXRUs.
  • W represents a phase vector multiplied by an analog phase shifter. That is, the direction of the analog beam forming is determined by W.
  • the mapping between the CSI-RS antenna port and the TXRUs may be a one-to-one mapping or a one-to-many mapping.
  • a base station communicates with a plurality of users at the same time using a broadband transmission or a multi-antenna characteristic.
  • a base station uses analog or hybrid beamforming and forms an analog beam in one beam direction, It can only communicate with users included in the same analog beam direction.
  • the RACH resource allocation and the resource utilization scheme of the base station according to the present invention to be described later are proposed in consideration of the constraint inconsistency caused by the analog beamforming or the hybrid beamforming characteristic.
  • FIG. 4 abstractly illustrates a hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • analog beamforming means an operation in which the RF unit performs precoding (or combining).
  • the baseband unit and the RF unit perform precoding (or combining), respectively, thereby reducing the number of RF chains and the number of D / A (or A / D) converters It is possible to obtain performance close to digital beamforming.
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N TXRU and M physical antennas.
  • the number of digital beams is L and the number of analog beams is N.
  • FIG. In NR system, it is considered to design base station to change analog beamforming in symbol unit, and to support more efficient beamforming to UE located in specific area. Also, when defining N TXRU and M RF antennas as one antenna panel, it is considered to introduce a plurality of antenna panels to which independent hybrid beamforming is applicable in the NR system.
  • an analog beam advantageous for signal reception for each UE may be different. Therefore, at least for the synchronous signal, the system information, the paging, etc., the base station may change a plurality of analog beams to be applied in a specific slot or subframe (SF) by symbols so that all the UEs have a chance to receive a signal Beam sweeping operation is being considered.
  • SF subframe
  • Figure 5 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • a method of forming a single cell by a plurality of TRPs is discussed, unlike the case where one base station forms one cell in a conventional wireless communication system such as LTE have.
  • TRPs Transmission Reception Points
  • seamless communication can be performed even if the TRP for serving the UE is changed, which is advantageous in that mobility management of the UE is easy.
  • the PSS / SSS is transmitted in an omni-direction.
  • a method in which a gNB employing mmWave beam-forms a signal such as a PSS / SSS / PBCH while transmitting the direction of the beam in a forward direction is considered.
  • transmitting and receiving a signal while rotating the beam direction is referred to as beam sweeping or beam scanning.
  • the gNB may be divided into N number of beam directions SSS / PBCH signals are transmitted to the beam direction, that is, the gNB sweeps the directions it can have, or supports, and outputs synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH for each direction If the gNB can form N beams, the plurality of beams can be grouped into one beam group, and the PSS / SSS / PBCH can be transmitted / received for each beam group.
  • SSS / PBCH, etc. transmitted in the same direction may be defined as one SS block, and a plurality of SS blocks may exist in one cell.
  • a plurality of SSs If blocks exist, For example, when a PSS / SSS / PBCH is transmitted in ten beam directions in one system, PSS / SSS / PBCH in the same direction is transmitted to one SS block , And it can be understood that there are ten SS blocks in the system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a UE transmits an uplink signal based on a TA (Timing Advance) value.
  • TA Timing Advance
  • the mobile communication system has to provide services to a plurality of UEs in one frequency band, various methods for distinguishing a plurality of UEs are required.
  • a method for multiplexing between UEs does not have exactly the same reference time need.
  • the base station In case of using CDMA as in the 3G system, the base station is designed to distinguish different UEs using different codes, and in the case of 4G system, it is designed to allocate resources independently on the frequency or time axis to distinguish different UEs . At this time, in order for the base station to dynamically schedule resources on the time axis, a plurality of UEs must adjust the arrival time of the uplink signal based on the time received from the base station.
  • the base station may transmit a TA value (Time Advance value, TA value) to the UE, and the UE may adjust the transmission timing quickly or slowly based on the TA value received from the base station.
  • the base station can calculate the TA value of the UE according to various methods and transmit the calculated TA value to the UE.
  • the TA value may be transmitted through a TA (Timing Advance Command), and the TA command may indicate information indicating a TA value.
  • the TA command may be transmitted via a Random Access Response (RAR), or periodically via a MAC (Medium Access Control) Control Element (CE).
  • RAR Random Access Response
  • CE Medium Access Control Element
  • a UE in an idle mode can receive a TA command via a random access response and a UE in a connected mode can receive a TA command via a random access response or MAC CE.
  • a UE in a connected mode can receive a TA command via a random access response or MAC CE.
  • the case where the UE receives the TA command through the random access response and the case where the TA command is received via the MAC CE will be described in detail.
  • the base station calculates the TA value based on the random access preamble received from the UE.
  • the base station transmits a random access response including the calculated TA value to the UE, and the UE updates the uplink transmission timing using the received TA value.
  • the random access response may include a TA command, an UL grant, and a temporary C-RNTI.
  • the UL grant includes an uplink resource allocation and a transmit power command (TPC) used for transmission of a scheduling message.
  • TPC transmit power command
  • the TPC is used to determine the transmit power for the scheduled PUSCH.
  • the UE transmits a message scheduled according to the UL grant included in the random access response to the base station.
  • the random access preamble, the random access response message, and the scheduled message may be referred to as M1 message, M2 message, and M3 message, respectively, and M1 message, M2 message, and M3 message may be referred to as message 1 (Msg1 ), Message 2 (Msg2), and message 3 (msg3).
  • the base station when the UE receives the TA command through the MAC CE, the base station periodically or arbitrarily receives a sounding reference signal (SRS) from the UE, and based on the received sounding reference signal, The TA value can be calculated. Then, the base station can inform the UE via the MAC CE of the calculated TA value.
  • the periodic TA command transmitted through the MAC CE may include a value updated with respect to the previous TA value. For example, if the previous TA value is 100Ts and the TA value indicated by the TA command transmitted via the MAC CE is -16Ts, the UE can determine 84Ts (100Ts-16Ts) as the TA value for transmission of the uplink signal have. Then, the UE can transmit the uplink signal according to 84Ts.
  • the base station transmits the TA value to the UE, and the UE transmits the uplink signal by advancing the time by the TA value received from the base station.
  • the UE synchronizes its time with a base station using a reference signal transmitted in downlink (in the case of an LTE system, a synchronization signal and a CRS).
  • the time synchronized with the base station differs from the actual base station time by a predetermined time.
  • the time synchronized with the base station may differ by the time of the actual base station and the propagation delay, and the propagation delay means the delay time required for the radio wave to reach the distance between the base station and the UE . Therefore, if the UE transmits the uplink signal based on the time synchronized with the base station on the downlink, a time difference occurs until the uplink signal arrives at the base station according to the UE transmitting the uplink signal.
  • the base station transmits the TA value to the UE through the TA command so that the UE transmits the uplink signal in advance of the round trip delay time between the base station and the UE.
  • the TA command may be transmitted via a response message (e.g., a random access response message) to the RACH signal transmitted in the initial access procedure. Also, after the initial access procedure is completed, ), The TA command is periodically transmitted to the UE based on the value measured through SRS or PUSCH / PUCCH transmitted from the UE.
  • a response message e.g., a random access response message
  • the reception time of the uplink signal is shifted from time to time due to the UE's position change and the like, and the out-of-sync state .
  • the UE performs a reconnection for the connection if the TA command is not received for a predetermined time.
  • the transmission timing of the UE can be changed depending on the speed and position at which the UE moves. Therefore, the TA value received from the base station by the UE may be a value valid for a specific time. In order to make the TA value valid for a certain time, a Time Alignment Timer may be used.
  • the UE updates the time synchronization after receiving the TA value from the base station, the UE starts or restarts the time synchronization timer.
  • the UE may transmit the uplink signal only when the time synchronization timer is in operation.
  • the value of the time synchronization timer may be transmitted from the base station to the UE via an RRC message such as system information or a Radio Bearer Reconfiguration message.
  • the UE determines that the time synchronization is incompatible with the base station and does not transmit any uplink signals except for the random access preamble.
  • a TA group (TA Group, TAG) is defined in order to apply an independent TA to each serving cell.
  • the TA group includes one or more cells to which the same TA is applied.
  • TA can be applied to each TA group, and a time synchronization timer also operates for each TA group.
  • the TA command for the TA group indicates the change of the uplink timing with respect to the current uplink timing for the TA group by a multiple of 16Ts.
  • the 11-bit TA command (T A) for the TA group N indicates the TA value to the index value of T A.
  • the index value of T A may be 0, 1, 2, ..., 256, and if the UE is set as a PCG (Primary Cell Group)
  • the index value of T A may be 0, 1, 2, ...., 1282.
  • the 6-bit TA command for the TA group is instructed to adjust the current N TA value (N TA, old ) to the new N TA value (N TA, new ) with the index value of T A do.
  • the T A value may be 0, 1, 2, ..., 63, and N TA, new may be expressed as N TA, old + (T A -31) x 16.
  • adjusting the N TA value to a positive or negative value instructs to advance or defer the uplink transmission timing for the TA group by a given size.
  • the adjustment of the uplink transmission timing corresponding to the received TA can be applied from the (n + 6) th subframe. If the uplink transmission (e.g., PUCCH / PUSCH / SRS) of the UE in the nth subframe and the (n + 1) th subframe overlaps due to the time adjustment for the serving cells of the same TA group, The transmission of the subframe is completed and the overlapped portion of the (n + 1) th subframe is not transmitted.
  • the uplink transmission e.g., PUCCH / PUSCH / SRS
  • the UE changes N TA according to the changed downlink timing.
  • a single-channel signal with a frequency of 15 kHz (hereinafter referred to as a subcarrier spacing) Is defined.
  • the length of a cyclic prefix (CP) is defined based on a subcarrier interval of 15 KHz, and is equally defined for all system bandwidths.
  • the UE basically supports all the system bandwidths, and the sampling frequency can be set to 1.92 to 30.72 MHz depending on the system bandwidth.
  • the UE does not know the system bandwidth of the base station in the initial connection process. Therefore, the UE determines the minimum bandwidth defined in the frequency band to which the UE is currently connected or the minimum bandwidth supported by the LTE system. Attempt to connect to.
  • the UE since the UE operates a transceiver (or a transmission / reception module, a communication module) using a sampling frequency of 1.92 MHz, it is appropriate that the TA command transmitted by the base station is applied in units of 16Ts.
  • Ts is 1 / 30.72 MHz, which corresponds to the minimum sampling time defined in the LTE system. That is, 16Ts means a sampling time corresponding to a sampling frequency of 1.92 MHz. Accordingly, in the LTE system, the basic unit of the TA value is defined as 16Ts in order to match the resolution related to the TA in the initial connection and the connection mode. At this time, the length of CP is about 5 usec, which is the same for all system bandwidths. Therefore, the timing adjustment of the uplink transmission through the TA occurs by about 1/18 CP length irrespective of the system bandwidth.
  • the basic initial connection process and the time adjustment process of the uplink transmission using the TA are similar to the LTE system.
  • frequency bands operating from several hundred MHz to several tens of GHz are various, and the use case or cell environment is very different according to each frequency band.
  • the NR system supports a variety of neurons (e.g., supporting subcarrier spacing of 15, 30, 60, 120 or 240 kHz on a data channel basis).
  • various CP lengths are defined, and the CP length is generally determined in inverse proportion to the subcarrier spacing.
  • the basic unit of the TA value is an absolute TA value (for example, the TA value transmitted through the random access response message) and the relative TA value (for example, the TA value transmitted via the TA command in the connection mode) As shown in FIG.
  • Method 1 Set the basic unit of the TA value according to the subcarrier interval of the SS block
  • the NR systems support much wider frequency bands than LTE systems. Accordingly, in the NR system, since the difference in the frequency offset according to the frequency band is much larger than that in the LTE system, the sub-carrier interval of the SS (Synchronization Signal) block is defined according to the frequency band so that the time and frequency synchronization can be performed efficiently. do.
  • SS Synchronization Signal
  • the large subcarrier interval of the SS block means that the frequency band of the data channel transmitted in the frequency band is wide.
  • the basic unit ( TA ) of the TA value can be set according to the subcarrier interval of the SS block.
  • T TA may be determined in inverse proportion to the subcarrier interval of the SS block, or may be determined based on the rule determined according to the subcarrier interval of the SS block, and may be determined to any value according to the embodiment.
  • T TA when the fixed value Ts by 1 / (16x30.72MHz), when the sub-carrier spacing is 15kHz block SS, T TA may be a 32Ts, when the sub-carrier interval of the SS block is 120KHz T TA may be 4Ts .
  • Method 2 Set the basic unit of TA value according to frequency band
  • the method proposed in the method 1 assumes that the subcarrier interval of all channels is large according to the carrier frequency operated by the base station and defines the SS block as a channel representative of all the channels.
  • the system minimum bandwidth can be defined as 5 MHz under 6 GHz, and the system minimum bandwidth can be defined as 50 MHz over 6 GHz.
  • the frequency band of the SS block corresponds to about 4 MHz. Therefore, even in the frequency band of 3 to 6 GHz, the subcarrier interval of the SS block is 15 kHz, but the subcarrier interval of the data channel may be 30 kHz or 60 kHz. Further, if the subcarrier interval becomes larger, the length of the CP becomes shorter. Therefore, if T TA is defined based on the SCS of the SS block having a smaller subcarrier interval, there is a problem that the resolution of the TA value becomes excessively low. Therefore, it may be more appropriate to set the basic unit of the TA value according to the frequency band.
  • the frequency band may mean a carrier frequency band or a frequency band number defined in the standard.
  • Table 2 below shows examples of the subcarrier interval, Ts, and TTA value of the SS block according to each frequency band.
  • the T TA value even if the sub-carrier interval of the SS block is the same, may be the T TA value is smaller when the high frequency band.
  • Method 3 Set the basic unit of the TA value according to the RACH system.
  • the UE In the LTE system or the NR system, the UE basically tries to transmit the uplink through the RACH preamble at the initial connection, and the TA value is set to zero at this time.
  • the TA value When the TA value is set to 0, it means that the UE transmits the uplink signal based on the reception time of the downlink signal.
  • the base station calculates the arrival time of the RACH preamble signal transmitted from the UE, and transmits the TA value set based on the arrival time of the RACH preamble signal to the UE through the RAR message.
  • the resolution of the TA value transmitted through the RAR message is determined by the bandwidth of the RACH preamble signal, and the bandwidth of the RACH preamble signal is proportional to the subcarrier interval of the RACH preamble. Therefore, the resolution of the TA value transmitted through the RAR message can be used as a basic unit of T TA , which is transmitted through the TA command in the future and is used when the UE transmits the uplink signal.
  • T TA may be determined inversely with the subcarrier interval of the RACH preamble, or may be determined based on a rule determined according to the subcarrier interval of the RACH preamble, or may be determined to any value according to the embodiment.
  • Table 3 below shows an example of T TA determined according to the subcarrier interval of the RACH preamble.
  • T TA is determined in inverse proportion to the subcarrier interval of the RACH preamble.
  • Ts is defined as a fixed value in Table 3
  • the T TA in Table 3 can be represented as 128Ts, 64Ts, 32Ts, and 16Ts sequentially from the top.
  • Method 4 Set the basic unit of the TA value according to the default channel of the data channel.
  • NR systems can support a variety of neurons in one system.
  • an NR system may simultaneously support data channels (e.g., PDSCH, PUSCH, etc.) having different subcarrier spacing from 15 kHz to 60 kHz in one system.
  • data channels e.g., PDSCH, PUSCH, etc.
  • the subcarrier interval must be fixed to a single value.
  • a signal block such as an SS block or a RACH is used as a reference channel or a reference signal
  • the reference channel or reference signal may mean a channel or a signal used for TA measurement.
  • Land enumeration default roles of the data channel may comprise a means that means that it can be used as a reference value for determining a TA T is, according to whether the default enumeration roles of T TA data channel can be determined.
  • PDSCH or a PMSCH used for transmission of RACH message 3 may be used as a reference value for determining T TA .
  • PDSCH or PUSCH may be used as a reference value for determining T TA may include the meaning that T TA can be set according to the PDSCH or the PUSCH's memorylage.
  • T TA may be set in proportion to the sub-carrier interval of the default channel of the data channel, or may be set based on a rule determined according to the sub-carrier interval of the data channel's default channel, or may be set to any value May be set.
  • Table 4 shows an example of T TA set according to the neurometer of RMSI.
  • TA T may be set in inverse proportion to the sub-carrier interval of RMSI.
  • Method 5 Set basic unit of TA value through system information
  • the NR system can simultaneously support data channels having different subcarrier spacing from 15 kHz to 60 kHz in one system.
  • a common signal such as an SS block, a RACH, or a channel used before establishing a connection may not represent a preferred subcarrier interval of the accessing base station.
  • the base station can directly set the T TA value through the system information.
  • the base station may also set the preferred SCS or supported maximum SCS and set the T TA value based on the preferred sub-carrier interval or the supporting maximum sub-carrier interval. If the UE is allocated a plurality of carriers or a plurality of bandwidth parts, the UE may receive the system information for each carrier or bandwidth part via a UE specific message, so that the TTA value may be set for each carrier or bandwidth part .
  • Method 6 Set the basic unit of the TA value according to the data channel set for each user or the reference channel for the TA measurement.
  • methods 1 to 5 basically set T TA assuming that all users use the same sub-carrier interval, and when it is not assumed that all users use the same sub-carrier interval, , T TA is set based on the maximum subcarrier interval currently supported by the base station.
  • the resolution of the TA value is decreased according to the UE, or the TA value is transmitted to support the maximum subcarrier interval There is a problem that the number of bits to be increased is increased.
  • method 6 a method of setting a basic unit of the TA value according to a data channel set for each user or a memorylage of a reference channel for TA measurement is proposed.
  • the method 6 includes a method of setting different basic units of the TA value received via the RAR message and the TA value received via the TA command in the connected mode.
  • T TA can be set using methods 1-5.
  • the UE sets the subcarrier interval of the data channel (e.g., PDSCH or PUSCH) or the SCS of the reference channel (e.g., SRS) And T TA can be determined based on the subcarrier spacing of the data channel or the subcarrier spacing of the reference channel for the TA measurement. Also, when the sub-carrier intervals of the downlink and the uplink are different, T TA can be determined based on the uplink sub-carrier interval.
  • the data channel e.g., PDSCH or PUSCH
  • the SCS of the reference channel e.g., SRS
  • the subcarrier interval of the data channel may be different for each carrier with respect to the allocated carriers.
  • the carrier may be used to refer to a bandwidth part in one carrier
  • T TA may be set based on the subcarrier interval of the allocated data channel, or via a connection setup message It may be determined directly.
  • the T TA value set prior to the connection setup step may be used in succession.
  • the TA value has the same TA resolution for one frequency band. Therefore, when the UE stores the TA value received through the RAR message in the memory and then receives the TA value determined as a relative value in the connection mode, the UE uses the TA value stored in the memory to add or subtract .
  • the UE must use the TA value set through the RACH procedure in accordance with the subcarrier interval of the data channel. Therefore, the UE stores the TA value received through the RAR message in the memory, and when the subcarrier interval of the data channel is determined, the UE shifts the TA value stored in the memory by a ratio corresponding to the ratio of the subcarrier interval . At this time, the resolution of 1 bit for the memory may be the T TA corresponding to the RAR message.
  • the UE may determine the bit resolution of the memory according to the frequency band or the maximum subcarrier interval supported by the system.
  • the UE scales the TA value received via the RAR message or the TA value received via the TA command in the connection mode according to the bit resolution of the memory and stores the scaled value in the memory.
  • a communication system servicing over a plurality of frequency bands may include Carrier Aggregation for LTE systems and Carrier Aggregation or multiple bandwidth parts for NR systems. can do. That is, how to determine the basic unit of the TA value when the UE is allocated a plurality of frequency bands and the reference channel for setting the basic unit of the TA value is different for each frequency band will be described below.
  • the TA command is transmitted through only one frequency band among a plurality of frequency bands allocated by the UE, and all the frequency bands may be collectively referred to as a TA group (TA group, TAG).
  • the basic unit of the TA value is assumed to be the sub-carrier interval of the SRS for measuring the sub-carrier interval or the TA value of the data channel allocated by the UE for convenience of explanation, but the sub-carrier interval value of all the reference channels described above may be applied .
  • the basic unit of the TA value can be determined based on the subcarrier interval (of the reference channel) of the frequency band in which the TA command is transmitted among the plurality of channels.
  • the TA value can be determined based on the received TA command.
  • the TA value may be calculated as an absolute time or may be calculated as a value corresponding to a base unit (for example, the number of samples) determined internally by the UE.
  • the determined TA value may be applied to all frequency bands.
  • the base station when the UE transmits a channel such as SRS to the base station, it may be advantageous, but not limited, to transmit the SRS over the frequency band at which the UE transmits at least the TA command.
  • the base station can directly set the frequency band in which the SRS is transmitted, reflecting the accuracy of the load or TA value measurement of the base station.
  • the basic unit of the TA value When the frequency band that sets the basic unit of the TA value operates at a small subcarrier interval and the basic unit of the TA value is determined according to the small subcarrier interval, the basic unit of the TA value may become too large. Accordingly, in a frequency band in which the operating subcarrier interval is large and the slot length is short, TA is applied in units larger than the slot length, and inter symbol interference may occur.
  • a subcarrier interval of a reference channel (or a reciprocal of a CP length with a value corresponding to a subcarrier interval) among frequency bands allocated as a criterion for determining a basic unit of a TA value is the largest frequency band
  • the basic unit of the TA value can be set.
  • the UE determines the TA value based on the received TA command, and applies the determined TA value to all frequency bands.
  • the reference channel may be a variety of channels or signals as described above.
  • PUSCH / PUCCH or SRS to which TA is applied may be suitable as a reference channel. Accordingly, a channel / signal having the largest subcarrier interval of PUSCH / PUCCH or SRS among the frequency bands to which the uplink channel is allocated can be determined as a reference channel, and the subcarrier interval of the reference channel can be determined as a reference Value.
  • the meaning that the subcarrier interval of the reference channel is used as the reference value for determining the basic unit of the TA value may include the meaning that the basic unit of the TA value can be set based on the subcarrier interval of the reference channel.
  • a TA value is set based on the largest value among subcarrier intervals of PUSCH / Can be set.
  • the base unit of the TA value may be set on the assumption that the uplink channel is allocated in a frequency band to which the uplink channel is not allocated. For example, for a frequency band to which an uplink channel is not allocated, a basic unit of the TA value can be set based on the subcarrier interval of the channel given in the above-mentioned methods 1 to 4. [ For the frequency band to which the uplink channel is allocated, the basic unit of TA value having the largest value among the PUSCH / PUCCH or SRS subcarrier intervals may be set.
  • TA The basic unit of value can be set.
  • the UE when the UE transmits a channel such as SRS, it may be advantageous to transmit the SRS through the frequency band defined by the reference channel, in order to help the base station measure the TA value.
  • the frequency band for transmitting the SRS can be directly set by the base station in accordance with the accuracy of the measurement of the load or the TA value of the base station.
  • FIG. 7 is a diagram showing examples of applying a rounding or rounding operation when the TA value is converted into the number of samples.
  • the UE transmits the TA value received from the TA command to each sampling frequency After scaling to the right, the scaled value can be converted into the number of samples and applied.
  • the UE can apply the closest integer value and apply the up or down operation according to the embodiment. For example, referring to FIG. 7, if the basic unit of the TA value is set to 16Ts and the TA value received from the TA command is 4Ts, the UE can apply the TA value according to the rounding operation.
  • the UE can transmit the uplink signal without adjusting the uplink transmission timing. If the TA value received from the UE by the TA command is 10Ts, 10Ts is a value larger than 8Ts corresponding to 1/2 of 16Ts, so that 16Ts can be applied as a TA value according to the rounding operation. The transmission timing can be adjusted and the uplink signal can be transmitted.
  • an up or down operation when converting the TA value, an up or down operation may be applied. For example, when the basic unit of the TA value is set to 16Ts, and the TA value is converted according to the rounding operation, when the TA value received from the TA command is 4Ts or 10Ts, Value. ≪ / RTI >
  • the UE converts the absolute value converted into a unit operating in each frequency band, and can apply different TA values to each frequency band.
  • a method of concatenating packets to a plurality of slots and transmitting them may be used.
  • a reference signal (RS) for channel estimation may be transmitted to demodulate and recover data from the received signal.
  • the UE estimates a channel using a reference signal, can do.
  • the transmitter e.g., UE
  • the transmitter performs time tracking at an intermediate point of a slot to which the transmitter is connected, or suddenly changes the frequency, the characteristic of the channel corresponding to each slot from the viewpoint of the receiver Change. Therefore, in consideration of the above-mentioned case, generally, the channel estimated in each slot is not applied to the next slot or the previous slot, and can be applied only to the estimated slot.
  • a short mini slot is defined for a data channel for data transmission, and a mini slot is used Thereby providing a low latency service.
  • a mini slot since the length of the slot is short, the time interval between the slots is small, whereas when the RS is transmitted per slot, the overhead ratio becomes too large. Accordingly, when the slots are concatenated and transmitted, a method of using the RS transmitted in one slot in the next slot or the previous slot without transmitting RS in each slot is discussed.
  • the present invention proposes a method of receiving a TA command by the UE and reflecting the TA value received via the TA command as follows.
  • a UE when a UE receives a TA command and allocates a concatenated minislot in a manner that shares the RS in the process of reflecting the TA value received through the TA to the transmitter of the UE, when the UE determines a transmission time point of the transmitter The TA value is not reflected in the middle of transmitting the connected minislots.
  • the UE applies the TA value to the parameters of the transmitter at any time after the transmission of the concatenated minislot is finished. Also, even if the reflection time of the TA value is defined in advance, the UE can delay the TA value and apply it. Accordingly, the UE ensures that the transmitted packet is not a problem to be received.
  • the base station that has transmitted the TA command for the second time and the UE that receives the TA command and applies the TA value define the time point at which the TA value is to be applied in advance.
  • the TA value can be correctly applied. Accordingly, the base station can accurately reflect the TA to the channel estimation value and apply it to the reception process of the data.
  • the time point at which the TA value is to be applied may be defined in units of slots or symbols (for example, an OFDM symbol in the case of an OFDM system) used to define a minislot for transmission of a minislot.
  • the time point at which the TA value is applied may be defined as a unit larger than the slot unit of the minislot.
  • a method of restricting the scheduling of concatenated minislots by avoiding the time point at which the TA value is applied by the base station transmitting the TA command is also possible. The above-described method may not be applied in the case of a connected minislot not sharing the RS.
  • the accumulated TA value may be applied at a plurality of points.
  • the criterion divided by the plurality of points may be determined based on the preset upper / lower limit value or the upper / lower limit value applied by the base station.
  • the UE can arbitrarily apply the TA based on the accumulated TA value without applying the TA value received through each TA command.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for transmitting uplink signals by a UE according to the present invention.
  • step S800 the UE receives a random access response message including a first TA command.
  • step S810 the UE calculates a first TA value for transmission of the first uplink signal based on a subcarrier spacing of an uplink channel first transmitted after receiving the random access response message and a first TA command .
  • the basic unit of the TA value may be determined based on the subcarrier interval of the first uplink channel transmitted after receiving the random access response message.
  • the subcarrier interval of RACH msg3 may be indicated to the UE through the RACH setting.
  • the first TA value can be determined based on the basic unit of the TA value and the first TA command.
  • the first TA command may refer to a TA command received via a random access response when the UE is in an idle mode or a connected mode when the UE transmits an uplink signal through one uplink carrier.
  • the first TA command may also mean a TA command received via the MAC CE when the UE is in the connection mode.
  • the first TA value may be inversely proportional to the value indicated by the first TA command and inversely proportional to the subcarrier interval of the first uplink channel transmitted after receiving the random access response message.
  • the first uplink channel transmitted after receiving the random access response message may mean a RACH message 3 (RACH msg3) when the UE is in an idle mode, and the UE may be in a connected mode It can mean PUSCH.
  • RACH msg3 RACH message 3
  • step S820 the UE transmits the first uplink signal according to the first TA value.
  • the first uplink signal transmitted according to the first TA value may include an uplink channel transmitted first after receiving the random access response message.
  • the UE in the idle mode can transmit RACH msg3 according to the first TA value.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a UE and a base station according to the present invention.
  • the UE 100 may include a transceiver 110, a processor 120 and a memory 130.
  • the transceiver 110 of the UE 100 may be referred to as a radio frequency (RF) unit or a transceiver module.
  • the transceiver 110 may be configured to transmit various signals, data, and information to an external device and receive various signals, data, and information from an external device.
  • the transceiver 110 may be implemented separately as a transmitting unit and a receiving unit.
  • the UE 100 may be wired and / or wirelessly connected to an external device.
  • the processor 120 may control the operation of the UE 100 and may be configured to perform a function of processing information and the like that the UE 100 transmits and receives with an external device.
  • the processor 120 may be configured to perform the operations of the UE 100 proposed by the present invention.
  • the processor 120 may control the transceiver 110 to transmit data or messages in accordance with the suggestions of the present invention.
  • the memory 130 may store the processed information or the like for a predetermined time, and may be replaced with a component such as a buffer (not shown).
  • the base station 200 may include a transceiver 210, a processor 220, and a memory 230.
  • the transceiver 210 may be referred to as a transmit / receive module or a radio frequency (RF) unit.
  • the transceiver 210 can be configured to transmit various signals, data, and information to an external device, and receive various signals, data, and information from an external device.
  • the base station 200 may be wired and / or wirelessly connected to an external device.
  • the transceiver 210 may be implemented separately as a transmitting unit and a receiving unit.
  • the processor 220 may control operation of the entire base station 200 and may be configured to perform a function of calculating and processing information to be transmitted and received with the external apparatus. In addition, the processor 220 may be configured to perform the operations of the base station 200 proposed by the present invention. The processor 220 may control the transceiver 210 to transmit data or messages to the UE 100 or other base station in accordance with the suggestions of the present invention.
  • the memory 230 may store the processed information or the like for a predetermined time, and may be replaced with a component such as a buffer (not shown).
  • the base station 200 may be an eNB or a gNB.
  • the specific configurations of the UE 100 and the base station 200 as described above may be implemented such that the aspects described in the various embodiments of the present invention described above are applied independently or two or more embodiments are applied at the same time, The description will be omitted for the sake of clarity.
  • the processor 120 of the UE 100 controls the transceiver 110 to receive the random access response message including the first TA command and transmits the first TA command
  • the first TA value for transmission of the uplink signal can be determined based on the subcarrier interval of the uplink channel and the first TA command.
  • the first TA command may mean a TA command received via a random access response when the UE is in the idle mode or the connection mode when the UE transmits the uplink signal through one uplink carrier have.
  • the uplink channel transmitted first after receiving the random access response message may mean RACH message 3 (RACH msg3) when the UE is in the idle mode. If the UE is in the connected mode mode), it may include a PUSCH.
  • the UE may receive a first TA command via a random access response message, the first TA value being a value indicating the value indicated by the first TA command and Can be determined.
  • the basic unit of the TA value can be determined based on the subcarrier interval of RACH msg3.
  • the UE can receive the first TA command via the random access response message or the MAC CE.
  • the first TA command transmitted through the MAC CE means a TA command transmitted periodically, and can indicate an updated value with respect to the previous TA value.
  • the first TA value may be determined based on the basic unit of the TA value and the value indicated by the first TA command.
  • the basic unit of the TA value can be determined based on the subcarrier interval of the PUSCH that is first transmitted after the random access response.
  • the first TA value can be determined by updating the value indicated by the first TA command to the previous TA value.
  • the UE can control the transceiver 110 to transmit the first uplink signal according to the first TA value.
  • the first uplink signal transmitted according to the first TA value may include an uplink channel transmitted first after receiving the random access response message.
  • the UE in the idle mode can transmit RACH msg3 according to the first TA value.
  • the basic unit of the TA value may be set based on the largest value among the sub-carrier intervals of the plurality of uplink bandwidth parts.
  • the UE may receive a downlink channel including a second TA command.
  • the second TA command may mean a TA command transmitted from the base station when the UE has a plurality of uplink bandwidth parts.
  • the UE may then determine a second TA value for transmission of the second uplink signal based on the second TA command.
  • the second TA value may be determined based on the basic unit of the TA value and the value indicated by the second TA command.
  • the basic unit of the TA value can be set to the largest value among the subcarrier intervals of PUSCH, PUCCH or SRS among a plurality of uplink frequency bands.
  • an uplink signal is transmitted in an uplink bandwidth part having a sub-carrier interval smaller than a sub-carrier interval used for setting a basic unit of a TA value among a plurality of uplink bandwidth parts, Can be determined by performing a rounding operation on the base unit of the TA value.
  • embodiments of the present invention can be implemented by various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs) , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, a procedure, or a function for performing the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory unit and driven by the processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.
  • the communication method as described above can be applied not only to the 3GPP system but also to various wireless communication systems including IEEE 802.16x and 802.11x systems. Furthermore, the proposed method can be applied to a mmWave communication system using a very high frequency band.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment, UE)와 기지국이 상향링크 신호를 송수신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 사용자 기기가 제1 TA 커맨드(Timing Advance Command)를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신하고, 상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 상기 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하며, 상기 제1 TA 값에 따라 상기 제1 상향링크 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 상향링크 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
더 많은 통신 장치가 더 큰 통신 용량을 요구함에 따라, 레거시 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 복수의 장치 및 객체(object)를 서로 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하기 위한 대규모 기계 타입 통신(massive machine type communication, mMTC)는 차세대 통신에서 고려해야 할 주요 쟁점 중 하나이다.
또한, 신뢰도 및 대기 시간에 민감한 서비스/UE를 고려하여 설계될 통신 시스템에 대한 논의가 진행 중이다. 차세대(next generation) 무선 액세스 기술의 도입은 eMBB(Enhanced Mobile BroadBand) 통신, mMTC(Massive Machine-Type Communications), 초 신뢰성 및 저 대기 시간 통신(ultra-reliable and low latency communication, URLLC) 등을 고려하여 논의되고 있다.
무선 통신 시스템에서 상향링크 동기를 보다 효율적으로 맞추는 방법이 요구된다.
또한, 무선 통신 시스템에서 TA 값을 보다 효율적으로 결정하는 방법이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment, UE)가 상향링크 신호를 전송하는 방법은 제1 TA 커맨드(Timing Advance Command) 를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하고, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 방법은, 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신하고, 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정하고, 제2 TA 값에 따라 제2 상향링크 신호를 전송하고, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 제2 TA값은 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값 및 상기 제2 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 방법은, 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 제2 TA 값을 결정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상향링크 신호를 전송하는 경우, 제2 TA 값은 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 TA 값의 기본 단위를 기준으로 반올림 연산을 수행함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 사용자 기기는, 트랜시버(transceiver), 및 프로세서(processor)를 포함하고, 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하도록 트랜시버를 제어하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하고, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하도록 트랜시버를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신하도록 트랜시버를 제어하고, 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정하고, 제2 TA 값에 따라 제2 상향링크 신호를 전송하고, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 제2 TA값은 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정되고, 제1 TA 값은 TA 값의 기본 단위 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 부반송파 간격에 반비례할 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 동기를 보다 효율적으로 맞출 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 TA 값을 보다 효율적으로 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.
도 3은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 예시들을 나타낸다.
도 4는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
도 5는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 6은 UE가 TA(Timing Advance) 값에 기초하여 상향링크 신호를 전송하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용할 때 반올림 또는 올림 연산을 적용하는 예시들을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 상향링크 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 UE와 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
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 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하의 실시예들은 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 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
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.
먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
본 발명에 있어서, 사용자 기기(User Equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 사용자 데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 (Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대 기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 기지국은 일반적으로 UE 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정국(fixed station)을 의미하며, UE 및 타 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어 정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 접속 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 지칭될 수 있다. 특히, UTRAN의 기지국은 Node-B, E-UTRAN의 기지국은 eNB, 새로운 무선 접속 기술 네트워크(new radio access technology network)의 기지국은 gNB로 지칭될 수 있다.
이하에서 설명되는 기법(technique), 장치, 및 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다중 접속 시스템은 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, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등을 포함할 수 있다.
CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) (i.e., GERAN) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(WiFi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(downlink, DL)에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크(uplink, UL)에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는, 본 발명이 3GPP 기반 통신 시스템, 예를 들어, LTE/LTE-A, NR(New Radio Access Technology) 시스템에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 3GPP 기반 통신 시스템에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP 기반 통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A/NR에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의(any) 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.
3GPP 기반 통신 표준은, 상위 계층으로부터 기원한 정보를 전달하는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과 물리 계층에 의해 사용되지만 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 전송하지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의한다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다.
참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)으로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다.
3GPP LTE/LTE-A 표준은, 상위 계층으로부터 기원한 정보를 전달하는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들 및 물리 계층에 의해 사용되지만 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 전달하지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의한다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)는, 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 전달하는 시간-주파수 자원의 집합 또는 자원 요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는, 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 액세스 신호를 전달하는 시간-주파수 자원의 집합 또는 자원 요소의 집합을 의미한다.
본 발명에서, UE가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각 PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 또는 PUSCH/PUCCH/PRACH를 통해서, 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 액세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, gNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 통해서, 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 및 기술 중 구체적으로 설명되지 않은 용어 및 기술에 대해서는 3GPP LTE/LTE-A 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP TS 36.331 등과, 3GPP NR 표준 문서, 예를 들어, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP 38.213, 3GPP 38.214, 3GPP 38.215, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 등을 참조할 수 있다.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
UE는 전원이 켜지거나 새로운 셀에 진입한 경우, 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, UE는 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여, 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는, 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 UE는, 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써, 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우, UE는 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는, 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
전술한 절차를 수행한 UE는, 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S208)을 수행할 수 있다. 특히, UE는, PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 이때, DCI는 UE에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 DCI의 포맷이 달라질 수 있다.
한편, UE가 상향링크를 통해 기지국에 송신하거나 또는 UE가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 3GPP LTE 시스템의 경우, UE는 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 전송할 수 있다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브(massive) MTC 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 또한, 신뢰성(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/UE를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 진보된 모바일 브로드밴드 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다. 현재 3GPP에서는 EPC 이후의 차세대 이동 통신 시스템에 대한 스터디를 진행하고 있으며, EPC 이후의 차세대 이동통신 시스템은 새로운 RAT(new RAT, NR) 시스템, 5G RAT 시스템, 또는 5G 시스템 등으로 지칭될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, NR 시스템으로 지칭하기로 한다.
NR 시스템은, 데이터 레이트, 용량(capacity), 지연(latency), 에너지 소비 및 비용 면에서, 기존 4세대(4G) 시스템보다 좋은 성능을 지원할 것이 요구된다. 따라서, NR 시스템은 대역폭, 스펙트럴, 에너지, 시그널링 효율, 및 비트당 비용(cost)의 영역에서 상당한 진보를 이룰 필요가 있다.
NR 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용하며, 예를 들어, 다음의 표 1에 표시된 뉴머롤로지를 사용할 수 있다.
Figure PCTKR2018007154-appb-T000001
NR 시스템은 LTE 시스템의 OFDM 파라미터들과 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는, NR 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지를 그대로 따르면서, 기존의 LTE/LTE-A보다 큰 시스템 대역폭(예, 100MHz)를 가질 수 있다. 또한, NR 시스템은 하나의 셀이 복수의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, NR 시스템에서는, 서로 다른 뉴머롤리지에 따라 동작하는 하는 UE들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.
3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임(radio frame)은 10ms(307200T s)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 하나의 무선프레임 내의 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 이때, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며, 2개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 무선프레임 내에 존재하는 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있으며, 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호(또는 무선 프레임 인덱스)와 서브프레임 번호, 슬롯 번호(또는 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다. TTI는, 데이터가 스케줄링될 수 있는 간격을 의미한다. 예를 들어, 현재 LTE/LTE-A 시스템에서 UL 그랜트 또는 DL 그랜트의 전송 기회는 1ms마다 존재하고, 1ms보다 짧은 시간 내에 UL/DL 그랜트 기회가 여러 번 존재하지 않는다. 따라서, 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 TTI는 1ms이다.
도 2는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR)에서 이용 가능한 슬롯 구조를 예시한 것이다.
데이터 전송의 지연을 최소화하기 위하여, NR 시스템에서는, 제어 채널과 데이터 채널이 시간 분할 다중화(time division multiplexing, TDM)되는 슬롯 구조가 고려되고 있다.
도 2에서 빗금으로 표시된 영역은 DCI를 전달하는 DL 제어 채널(예, PDCCH)의 전송 영역을 나타내고, 검정색 부분은 UCI를 전달하는 UL 제어 채널(예, PUCCH)의 전송 영역을 나타낸다. 이때, DCI는 gNB로부터 UE로 전달되는 제어 정보이며, DCI는 UE가 알아야 하는 셀 설정(configuration)에 관한 정보, DL 스케줄링 등의 DL 특정(specific) 정보, 그리고 UL 그랜트 등과 같은 UL 특정 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, UCI는, UE로부터 gNB에게 전달되는 제어 정보이며, UCI는 DL 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 보고, DL 채널 상태에 대한 CSI 보고, 그리고 스케줄링 요청(scheduling request, SR) 등을 포함할 수 있다.
도 2에서 심볼 인덱스 1부터 심볼 인덱스 12까지의 심볼 영역은, 하향링크 데이터를 전달하는 물리 채널(예를 들어, PDSCH)의 전송에 사용될 수 있으며, 상향링크 데이터를 나르는 물리 채널(예를 들어, PUSCH)의 전송에 사용될 수도 있다. 도 2를 참조하면, 1개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송이 순차적으로 진행되고, DL 데이터의 전송/수신과 DL 데이터에 대한 UL ACK/NACK의 수신/전송이 1개의 슬롯 내에서 이루어질 수 있다. 따라서, 데이터 전송 과정에서 에러가 발생한 경우, 데이터 재전송까지 소요되는 시간이 감소하게 되고, 이에 따라 최종 데이터가 전달되기까지 지연이 최소화될 수 있다.
도 2에 도시된 슬롯 구조에서는, gNB와 UE가 전송 모드에서 수신 모드로 전환하거나 또는 수신 모드에서 전송 모드로 전환하기 위한 시간 갭(time gap)이 필요하다. 전송 모드와 수신 모드 간 전환을 위하여, 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼이 가드 기간(guard period, GP)으로 설정될 수 있다.
NR 시스템에서 기본 전송 단위(basic transmission unit)는 슬롯이다. 슬롯 구간(duration)은 정규(normal) 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)를 갖는 14개 심볼들로 구성되거나, 확장 CP를 갖는 12개의 심볼들로 구성된다. 또한, 슬롯은 사용된 부반송파 간격의 함수로서 시간으로 스케일링된다.
최근 논의되고 있는 NR 시스템은, 넓은 주파수 대역을 이용하여 높은 전송율을 유지하면서 다수의 사용자에게 데이터를 전송하기 위하여, 높은 초고주파 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 이용하는 방안을 고려하고 있다. 하지만, 초고주파 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하기 때문에, 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 특성을 갖는다. 따라서, 6GHz 이상의 주파수 대역을 사용하는 NR 시스템은, 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위하여, 전방향이 아니라 특정 방향으로 에너지를 모아서 신호를 전송하는 좁은 빔(narrow beam) 전송 방법을 사용한다. NR 시스템은 좁은 빔 전송 방법을 사용함으로써, 급격한 전파 감쇄로 인한 커버리지(coverage)의 감소 문제를 해결한다. 그러나, 하나의 좁은 빔만 사용하여 서비스를 제공하는 경우, 하나의 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 범위가 좁아진다. 따라서, 기지국은 다수의 좁은 빔을 모아서, 광대역으로 서비스를 제공할 수 있다.
초고주파 주파수 대역, 즉, 밀리미터 파장(millimeter wave, mmW) 대역에서는 파장이 짧아지기 때문에, 동일 면적에 복수의 안테나 요소(element)를 설치할 수 있다. 예를 들어, 1cm의 정도의 파장을 갖는 30GHz 대역의 경우, 5cm x 5cm의 패널(panel)에 0.5 람다(lamda) 간격으로 2-차원 배열(dimensional array)의 형태로 총 100개의 안테나 요소가 설치될 수 있다. 따라서, mmW 대역에서는, 복수의 안테나 요소를 사용하여 커버리지를 증가시키거나, 처리량(throughput)을 높이는 방법이 고려된다.
mmW 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, 기지국 또는 UE가 복수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써, 특정 방향에서만 에너지가 증가하는 빔포밍 방식이 주로 고려되고 있다. 빔포밍 방식은, 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 생성하는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등을 포함할 수 있다. 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU)을 가지면, 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나, 100여 개의 안테나 요소에 모두 TXRU를 설치하는 것은 가격 측면에서 실효성이 떨어질 수 있다. 즉, mmW 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위하여 많은 개수의 안테나가 사용되고, 디지털 빔포밍은 각각의 안테나 별로 RF 컴포넌트(예를 들어, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 한다. 따라서, mmW 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하기 위해서는, 통신 기기의 가격이 증가하는 문제가 있다. 이에 따라, mmW 대역과 같이 많은 안테나가 필요한 경우에, 아날로그 빔포밍 또는 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은, 하나의 TXRU에 복수의 안테나 요소를 매핑하고, 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 다만, 아날로그 빔포밍 방식은, 전체 대역에서 하나의 빔 방향만 생성할 수 있기 때문에, 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 제공할 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 빔포밍 방식은 디지털 빔포밍 방식과 아날로그 빔포밍 방식의 중간 형태로서, 안테나 요소가 Q개일 때, Q개보다 적은 B개의 TXRU를 갖는 방식이다. 하이브리드 빔포밍 방식의 경우, Q개의 안테나 요소와 B개의 TXRU의 연결 방식에 따라 차이가 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
도 3은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 예시들을 나타낸다.
도 3의 (a)은 TXRU가 서브-어레이(sub-array)에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 하나의 TXRU에만 연결된다. 이와 달리 도 3의 (b)는 TXRU가 모든 안테나 엘리먼트에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 모든 TXRU에 연결된다. 도 3에서 W는 아날로그 위상 천이기에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W에 의해 아날로그 빔포밍의 방향이 결정된다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 일대일(1-to-1) 매핑 또는 일대다(1-to-many) 매핑일 수 있다.
전술한 바와 같이 디지털 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 디지털 기저대역 신호에 대해 신호 처리를 하므로 다중의 빔을 이용하여 동시에 여러 방향으로 신호를 전송 혹은 수신할 수 있는 반면에, 아날로그 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 아날로그 신호를 변조된 상태에서 빔포밍을 수행하므로 하나의 빔이 커버하는 범위를 넘어가는 다수의 방향으로 신호를 동시에 전송 혹은 수신할 수 없다. 통상 기지국은 광대역 전송 혹은 다중 안테나 특성을 이용하여 동시에 다수의 사용자와 통신을 수행하게 되는데, 기지국이 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍을 사용하고 하나의 빔 방향으로 아날로그 빔을 형성하는 경우에는 아날로그 빔포밍의 특성상 동일한 아날로그 빔 방향 안에 포함되는 사용자들과만 통신할 수 밖에 없다. 후술될 본 발명에 따른 RACH 자원 할당 및 기지국의 자원 활용 방안은 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 특성으로 인해서 생기는 제약 사향을 반영하여 제안된다.
도 4는 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 결합한 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다. 이때, 아날로그 빔포밍(또는 RF 빔포밍)은 RF 유닛이 프리코딩(또는 컴바이닝)을 수행하는 동작을 의미한다. 하이브리드 빔포밍에서 기저대역(baseband) 유닛과 RF 유닛은 각각 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하며, 이로 인해 RF 체인(chain) 수와 D/A(또는 A/D) 컨버터의 개수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 편의상, 하이브리드 빔포밍 구조는 N개의 TXRU와 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 전송 단에서 전송할 L개의 데이터 레이어에 대한 디지털 빔포밍은 N-by-L 행렬로 표현될 수 있으며, 이후 변환된 N개의 디지털 신호는 TXRU를 통해 아날로그 신호로 변환된 다음, M-by-N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 4에서 디지털 빔의 개수는 L이며, 아날로그 빔의 개수는 N이다. NR 시스템에서는 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 기지국을 설계하여, 특정 지역에 위치한 UE에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방향이 고려되고 있다. 또한, N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안이 고려되고 있다.
기지국이 복수의 아날로그 빔을 사용하는 경우, UE 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 따라서, 적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해서는, 기지국이 특정 슬롯 또는 서브프레임(subframe, SF)에서 적용할 복수의 아날로그 빔들을 심볼 별로 바꾸어, 모든 UE들이 신호를 수신할 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑(beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.
도 5는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 5를 참조하면, NR 시스템에서는, 기존 LTE 등의 무선 통신 시스템에서 하나의 기지국이 하나의 셀을 형성하는 것과 달리, 복수의 TRP(Transmission Reception Point)가 하나의 셀을 형성하는 방안이 논의되고 있다. 복수의 TRP가 하나의 셀을 형성하면, UE를 서비스하는 TRP가 변경되더라도, 끊김 없는 통신이 가능하기 때문에, UE의 이동성 관리가 용이하다는 장점이 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서, PSS/SSS는 전-방위적(omni-direction)으로 전송된다. 이와 달리, NR 시스템에서는, mmWave를 적용하는 gNB가 빔의 방향을 전-방위적으로 돌려가면서 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 빔포밍하여 전송하는 방법이 고려되고 있다. 이때, 빔 방향을 돌려가면서 신호를 송수신하는 것을 빔 스위핑(beam sweeping) 또는 빔 스캐닝이라 한다. 본 발명에서, "빔 스위핑”은 전송기 측의 동작을 나타내고, "빔 스캐닝"은 수신기 측의 동작을 나타낸다. 예를 들어, gNB가 최대 N개의 빔 방향을 가질 수 있다고 가정하면, gNB는 N개의 빔 방향에 대해서 각각 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 전송한다. 즉, gNB는 자신이 가질 수 있거나 또는 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서, 각각의 방향에 대해서 PSS/SSS/PBCH 등의 동기 신호들을 전송한다. 또는, gNB가 N개의 빔을 형성할 수 있는 경우, 복수의 빔을 묶어서 하나의 빔 그룹으로 구성할 수 있으며, 빔 그룹 별로 PSS/SSS/PBCH를 송수신할 수 있다. 이 때, 하나의 빔 그룹은 하나 이상의 빔을 포함한다. 동일 방향으로 전송되는 PSS/SSS/PBCH 등의 신호가 하나의 SS 블록으로 정의될 수 있으며, 한 셀 내에 복수의 SS 블록들이 존재할 수 있다. 복수의 SS 블록들이 존재하는 경우, 각 SS 블록의 구분을 위해서 SS 블록 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들여, 한 시스템에서 10개의 빔 방향으로 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 경우, 동일 방향으로의 PSS/SSS/PBCH이 하나의 SS 블록을 구성할 수 있으며, 해당 시스템에서는 10개의 SS 블록들이 존재하는 것으로 이해될 수 있다.
도 6은 UE가 TA(Timing Advance) 값에 기초하여 상향링크 신호를 전송하는 예시를 나타내는 도면이다.
이동통신 시스템은 하나의 주파수 대역에서 복수의 UE에게 서비스를 제공해야 하므로, 복수의 UE를 구분하기 위한 다양한 방법이 필요하다. 특히, 하나의 기지국 내에서 모든 UE의 신호가 동일 기준 시간에 맞추어 전송될 수 있는 하향링크와 달리, 상향링크의 경우, UE가 정확하게 동일한 기준 시간을 갖지 못하기 때문에, UE 간 멀티플렉싱을 위한 방법이 필요하다.
3G 시스템과 같이 CDMA를 사용하는 경우, 기지국이 서로 다른 코드를 이용하여 서로 다른 UE를 구분하도록 설계되고, 4G 시스템의 경우, 주파수 또는 시간축 상에서 독립적으로 자원을 할당하여 서로 다른 UE를 구분하도록 설계된다. 이때, 기지국이 시간축 상에서 자원을 동적으로 스케줄링하기 위해서는, 복수의 UE가 기지국으로부터 수신된 시간을 기준으로 상향링크 신호의 도착 시간을 맞추어야 한다.
상향링크 시간 동기를 유지하기 위하여, 기지국은 UE에게 TA 값(Time Advance value, TA value)을 전송할 수 있으며, UE는 기지국으로부터 수신된 TA 값에 기초하여, 전송 타이밍을 빠르거나 느리게 조절할 수 있다. 기지국은 다양한 방법에 따라 UE의 TA 값을 계산할 수 있으며, 계산된 TA 값을 UE에게 전송할 수 있다. 이때, TA 값은 TA 커맨드(Timing Advance Command, TAC)를 통해 전송될 수 있으며, TA 커맨드는 TA 값을 지시하는 정보를 의미할 수 있다. TA 커맨드는 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR)을 통해 전송되거나, 또는 MAC(Medium Access Control) CE(Control Element)를 통해 주기적으로 전송될 수 있다. 유휴 모드(idle mode)의 UE는 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신할 수 있으며, 연결 모드(connected mode)의 UE는 랜덤 액세스 응답 또는 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신할 수 있다. 이하에서는, UE가 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우와 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우에 대하여 구체적으로 설명한다.
예를 들어, UE가 랜덤 액세스 응답을 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우, UE가 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하면, 기지국은 UE로부터 수신한 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 TA 값을 계산한다. 기지국은, 계산된 TA 값을 포함하는 랜덤 액세스 응답을 UE에게 전송하고, UE는 수신된 TA 값을 이용하여 상향링크 전송 타이밍을 업데이트한다.
랜덤 액세스 응답은 TA 커맨드, UL 그랜트, 임시 C-RNTI를 포함할 수 있다.
UL 그랜트는 스케줄링 메시지의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 전력을 결정하는데 사용된다. 그리고, UE는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL 그랜트에 따라 스케줄링된 메시지를 기지국으로 전송한다. 실시예에 따라, 랜덤 액세스 프리앰블, 랜덤 액세스 응답 메시지, 및 스케줄링된 메시지는 각각 M1 메시지, M2 메시지, 및 M3 메시지로 지칭될 수 있으며, M1 메시지, M2 메시지, 및 M3 메시지는 각각 메시지1(Msg1), 메시지2(Msg2), 및 메시지3(msg3)로도 지칭될 수 있다.
또한, UE가 MAC CE를 통해 TA 커맨드를 수신하는 경우, 기지국은 UE로부터 주기적으로 또는 임의적으로 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal, SRS)를 수신하고, 수신된 사운딩 기준 신호에 기초하여 UE의 TA 값을 계산할 수 있다. 그리고, 기지국은, 계산된 TA 값을 MAC CE를 통해 UE에게 알려줄 수 있다. 이때, MAC CE를 통해 전송되는 주기적인 TA 커맨드는, 이전 TA 값에 대하여 업데이트되는 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이전 TA 값이 100Ts이고, MAC CE를 통해 전송된 TA 커맨드가 지시하는 TA 값이 -16Ts이면, UE는 84Ts(100Ts-16Ts)를 상향링크 신호의 전송을 위한 TA 값으로 결정할 수 있다. 그리고, UE는 84Ts에 따라 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
이에 따라, LTE 시스템에서는, 기지국이 TA 값을 UE에게 전송하고, UE는 기지국으로부터 수신한 TA 값만큼 시간을 앞당겨서 상향링크 신호를 전송한다.
도 6을 참조하면, UE는, 하향링크로 전송되는 기준 신호(LTE 시스템의 경우, 동기 신호와 CRS)를 이용하여 기지국과 시간 동기를 맞춘다. 이때, 기지국과 동기를 맞춘 시간은, 실제 기지국의 시간과 일정 시간만큼 차이가 난다. 예를 들어, 기지국과 동기를 맞춘 시간은, 실제 기지국의 시간과 전파 지연(propagation delay)만큼 차이가 날수 있으며, 전파 지연은 전파가 기지국과 UE 사이의 거리만큼 도달하는데 소요되는 지연 시간을 의미할 수 있다. 따라서, UE가 하향링크를 통해 기지국과 동기를 맞춘 시간을 기준으로 상향링크 신호를 전송하면, 상향링크 신호를 전송한 UE에 따라, 상향링크 신호가 기지국에 도착하기까지의 시간 차이가 발생한다. 이때, 상향링크 신호를 전송한 UE에 따라, 기지국과 UE 간 왕복 지연(round-trip delay) 시간만큼 차이가 발생할 수 있다. 따라서, UE가 기지국과 UE 간 왕복 지연 시간만큼 앞당겨서 상향링크 신호를 전송하도록, 기지국은 TA 커맨드를 통해 TA 값을 UE에게 전송한다.
TA 커맨드는, 초기 접속(initial access) 과정에서 전송되는 RACH 신호에 대한 응답 메시지(예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다. 또한, 초기 접속 과정이 완료된 이후, 연결 모드(connected mode)에서는, UE로부터 전송되는 SRS 또는 PUSCH/PUCCH를 통해 측정된 값에 기초하여, TA 커맨드가 UE에게 주기적으로 전송된다.
일반적으로, TA 커맨드가 전송되지 않거나 수신되지 않으면, 시간이 지남에 따라 UE의 위치 변동 등에 따른 상향링크 신호의 수신 시간이 어긋나게 되고, 상향링크에 대한 동기가 맞지 않는(out-of-sync) 상태가 될 수 있다. 따라서, UE는, 정해진 시간 동안 TA 커맨드가 수신되지 않으면, 연결에 대한 재연결을 수행한다.
UE는 일반적으로 이동성을 가지므로, UE가 이동하는 속도 및 위치 등에 따라 UE의 전송 타이밍이 바뀔 수 있다. 따라서, UE가 기지국으로부터 수신한 TA 값은 특정 시간 동안 유효한 값일 수 있다. TA 값이 특정 시간 동안 유효하도록 하기 위하여, 시간 동기 타이머(Time Alignment Timer)가 사용될 수 있다.
예를 들어, UE가 기지국으로부터 TA 값을 수신한 후 시간 동기를 업데이트하면, UE는 시간 동기 타이머를 개시하거나 재시작한다. UE는, 시간 동기 타이머가 동작 중일 때만 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 시간 동기 타이머의 값은, 시스템 정보 또는 무선 베어러 재구성(Radio Bearer Reconfiguration) 메시지와 같은 RRC 메시지를 통해 기지국으로부터 UE에게 전송될 수 있다.
시간 동기 타이머가 만료되거나, 시간 동기 타이머가 동작하지 않는 경우, UE는 기지국과 시간 동기가 맞지 않다고 판단하고, 랜덤 액세스 프리앰블을 제외한 어떠한 상향링크 신호도 전송하지 않는다.
LTE 시스템에서는, 각 서빙 셀(serving cell) 별로 독립적인 TA를 적용하기 위하여, TA 그룹(TA Group, TAG)이 정의된다. TA 그룹은 동일한 TA가 적용되는 하나 이상의 셀을 포함한다. 각 TA 그룹 별로 TA가 적용될 수 있으며, 시간 동기 타이머도 각 TA 그룹 별로 작동한다.
TA 그룹을 위한 TA 커맨드는 TA 그룹에 대한 현재 상향링크 타이밍에 대한 상향링크 타이밍의 변화를 16Ts의 배수로 지시한다. 랜덤 액세스 응답의 경우, TA 그룹을 위한 11-비트 TA 커맨드(TA)는, TA의 인덱스 값으로 NTA 값을 지시한다. UE가 SCG(Secondary Cell Group)으로 설정(configure)된 경우, TA의 인덱스 값은 0, 1, 2,..., 256이 될 수 있고, UE가 PCG(Primary Cell Group)으로 설정된 경우, TA의 인덱스 값은 0, 1, 2,...., 1282이 될 수 있다. 이때, TA 그룹을 위한 TA 값은 NTA = 16TA 로 주어질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, TA 그룹을 위한 6-비트의 TA 커맨드는, TA의 인덱스 값으로 현재 NTA 값(NTA,old)을 새로운 NTA 값(NTA,new)으로 조정하는 것을 지시한다. 이때, TA 값은 0, 1, 2,..., 63이 될 수 있으며, NTA,new는 NTA,old + (TA-31)x16으로 나타낼 수 있다. 이때, NTA 값을 양수 또는 음수로 조정하는 것은, 주어진 크기만큼 TA 그룹을 위한 상향링크 전송 타이밍을 앞당기거나 늦추는 것을 지시한다.
n번째 서브프레임 상에서 TA 커맨드가 수신된 경우, 수신된 TA에 대응하는 상향링크 전송 타이밍의 조정은, n+6번째 서브프레임부터 적용될 수 있다. 동일한 TA 그룹의 서빙 셀들에 대하여, n번째 서브프레임 및 n+1번째 서브프레임에서의 UE의 상향링크 전송(예를 들어, PUCCH/PUSCH/SRS)이 시간 조정 때문에 오버랩되는 경우, UE는 n번째 서브프레임의 전송을 완료하고, n+1번째 서브프레임의 오버랩된 부분을 전송하지 않는다.
만약 수신된 하향링크 타이밍이 변경되고, 변경된 하향링크 타이밍이 보상되지 않거나 또는 TA 커맨드 없이 상향링크 타이밍 조정에 의해 부분적으로만 보상되는 경우, UE는 변경된 하향링크 타이밍에 따라 NTA를 변경한다.
또한, LTE 시스템에서는, 1.4MHz부터 20MHz까지 다양한 시스템 대역폭이 정의되지만, 부반송파 간격(sub-carrier spacing, SCS)의 경우 15kHz의 단일 뉴머롤로지(이하에서, 뉴머롤로지는 부반송파 간격을 지칭한다.)가 정의된다. 또한, CP(cyclic prefix)의 길이는 15KHz의 부반송파 간격에 기초하여 정의되며, 모든 시스템 대역폭에 대하여 동일하게 정의된다.
UE는 기본적으로 모든 시스템 대역폭을 지원하며, 샘플링 주파수(sampling frequency)는 시스템 대역폭에 따라 1.92~30.72MHz로 설정될 수 있다. 다양한 시스템 대역폭이 정의되어 있는 환경에서, UE는, 초기 접속 과정에서 기지국의 시스템 대역폭을 모르기 때문에, UE가 현재 접속하는 주파수 밴드에서 정의되는 최소 대역폭 또는 LTE 시스템이 지원하는 최소 대역폭을 기준으로 기지국에 대한 접속을 시도한다. 이때, UE는 1.92MHz 의 샘플링 주파수를 이용하여 트랜시버(또는 송수신 모듈, 통신 모듈)을 운용하기 때문에, 기지국에 의해 전송되는 TA 커맨드는 16Ts 단위로 적용되는 것이 적절하다. 이때, Ts는 1/30.72MHz로서, LTE 시스템에서 정의하는 최소 샘플링 시간(sampling time)에 해당한다. 즉, 16Ts는 1.92MHz의 샘플링 주파수에 해당하는 샘플링 시간을 의미한다. 이에 따라, LTE 시스템에서는, 초기 접속 시와 연결 모드 시의 TA에 관련된 해상도(resolution)를 일치시키기 위해서, TA 값의 기본 단위(unit)가 16Ts로 정의(define)된다. 이때, CP의 길이는 약 5usec으로서, 모든 시스템 대역폭에 대하여 동일하다. 따라서, TA를 통한 상향링크 전송의 시간 조정(timing adjustment)는, 시스템 대역폭과 관계없이 약 1/18 CP 길이만큼 오차가 발생한다.
NR 시스템에서는, 기본적인 초기 접속 과정 및 TA를 이용한 상향링크 전송의 시간 조정 과정이 LTE 시스템과 유사할 것으로 예상된다. 하지만, NR 시스템의 경우, LTE 시스템과 달리 수백 MHz에서 수십 GHz 대역까지 운용되는 주파수 대역이 다양하고, 각각의 주파수 대역에 따른 사용 사례(use case) 또는 셀 환경이 매우 다르다. 따라서, NR 시스템에서는, 다양한 뉴머롤로지를 지원(예를 들어, 데이터 채널을 기준으로, 15, 30, 60, 120 또는 240kHz의 부반송파 간격을 지원)한다. 또한, 다양한 뉴머롤로지를 지원함에 따라, 다양한 CP 길이가 정의되며, CP 길이는 일반적으로 부반송파 간격에 반비례하여 결정된다. 또한, NR 시스템에서는, 하나의 시스템 대역 내에서 동작하는 서비스에 따라, UE 별로 다른 뉴머롤로지가 사용될 수도 있다. UE 별로 다른 뉴머롤로지가 사용되는 경우, LTE 시스템과 같이 TA 커맨드를 통해 전송되는 TA 값을 하나의 기본 단위에 기초하여 해석하는 것은, 시그널링 오버헤드 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 방법을 제안한다.　이때, TA 값의 기본 단위는, 절대적인 TA 값(예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 전송된 TA 값) 및 상대적인 TA 값(예를 들어, 연결 모드에서 TA 커맨드를 통해 전송된 TA 값) 모두에 대하여 공통적으로 적용될 수 있다.
1. 방법1: SS 블록의 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정
NR 시스템에서는, LTE 시스템보다 훨씬 넓은 주파수 대역을 지원한다. 이에 따라, NR 시스템에서는, 주파수 대역에 따른 주파수 오프셋의 차이가 LTE 시스템보다 훨씬 크기 때문에, 시간 및 주파수 동기가 효율적으로 수행될 수 있도록, 주파수 대역에 따라 SS(Synchronization Signal) 블록의 부반송파 간격이 정의된다.
SS 블록의 부반송파 간격이 크다는 것은, 그 주파수 대역에서 전송되는 데이터 채널의 주파수 대역이 넓다는 것을 의미한다. 이때, CP의 길이는 부반송파 간격에 반비례해서 짧아지므로, SS 블록의 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위(TTA)가 설정될 수 있다. 이때, TTA는 SS 블록의 부반송파 간격에 반비례하여 결정되거나, SS 블록의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 결정될 수 있으며, 실시예에 따라 임의의 값으로 결정될 수도 있다.
예를 들어, SS 블록의 부반송파 간격이 15KHz일 때, Ts는 1/30.72MHz이고, TTA는 4TS일 수 있다. 또한, SS 블록의 부반송파 간격이 120KHz일 때, Ts는 1/(8x30.72MHz)이고, TTA는 4Ts일 수 있다. 전술한 예에서, Ts가 고정된 값으로 정의되는 경우, 편의상 TTA=NxTs의 N 값은 Ts 값에 기초하여 스케일링(scaling)될 수 있다. 즉, Ts 값이 1/(16x30.72MHz)로 고정되면, SS 블록의 부반송파 간격이 15kHz일 때, TTA는 32Ts일 수 있으며, SS 블록의 부반송파 간격이 120KHz일 때 TTA는 4Ts일 수 있다.
2. 방법 2: 주파수 밴드에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정
방법 1에서 제시한 방법은, 기지국이 운용하는 캐리어 주파수(carrier frequency)에 따라, 모든 채널의 부반송파 간격이 클 것이라고 가정하고, 모든 채널을 대표하는 채널로서 SS 블록을 정의한 것이다. 그러나, 현재까지 논의된 바에 따르면, NR 시스템의 경우, 6GHz 이하에서는 시스템 최소 대역폭(system minimum bandwidth)을 5MHz로 정의할 수 있으며, 6GHz 이상에서는 시스템 최소 대역폭을 50MHz로 정의할 수도 있다.
SS 블록의 부반송파 간격이 15kHz일 때, SS 블록의 주파수 대역은 약 4MHz에 해당한다. 따라서, 3~6GHz 주파수 대역의 경우에도, SS 블록의 부반송파 간격은 15kHz이지만, 데이터 채널의 부반송파 간격은 30kHz 또는 60kHz일 수 있다. 또한, 부반송파 간격이 커지면 CP의 길이는 짧아지게 되므로, 부반송파 간격이 작은 SS 블록의 SCS에 기초하여 TTA를 정의하면, TA 값의 해상도가 지나치게 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 주파수 밴드에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 것이 보다 적절할 수도 있다. 이때, 주파수 밴드는, 캐리어 주파수 밴드를 의미할 수도 있으며, 표준에서 정의하는 주파수 밴드 번호(frequency band number)를 의미할 수도 있다.
다음의 표 2는, 각 주파수 밴드에 따른 SS 블록의 부반송파 간격, Ts, 및 TTA 값의 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018007154-appb-T000002
표 2를 참조하면, 주파수 밴드가 높아질수록 TTA 값이 작아지고, SS 블록의 부반송파 간격이 동일하더라도, 높은 주파수 밴드일 때 TTA 값이 더 작을 수 있다. 또한, 표 2에서, Ts가 고정된 값으로 정의되면, 편의상 TTA=NxTs의 N 값은 Ts에 따라 스케일링될 수 있다. 즉, Ts 값이 1/(16x30.72MHz)로 고정되면, 표 2의 TTA는 위에서부터 순차적으로 각각 64Ts, 32Ts, 8Ts, 4Ts로 나타낼 수 있다.
3. 방법 3: RACH 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정
LTE 시스템 또는 NR 시스템에서는, 기본적으로 초기 접속 시에 UE가 RACH 프리앰블(preamble)을 통해 최초로 상향링크 전송을 시도하며, 이때 TA 값은 0으로 설정된다. TA 값이 0으로 설정된다는 것은, UE가 하향링크 신호의 수신 시간을 기준으로 상향링크 신호를 전송한다는 것을 의미한다. 이때, 기지국은 UE로부터 전송된 RACH 프리앰블 신호의 도착 시간을 계산하고, RACH 프리앰블 신호의 도착 시간에 기초하여 설정한 TA 값을 RAR 메시지를 통해 UE에게 전달한다. 즉, RAR 메시지를 통해 전송되는 TA 값의 해상도는, RACH 프리앰블 신호의 대역폭에 의해 결정되며, RACH 프리앰블 신호의 대역폭은 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 비례한다. 따라서, RAR 메시지를 통해 전송되는 TA 값의 해상도는, 향후 TA 커맨드를 통해 전송되고 UE가 상향링크 신호를 전송할 때 사용되는 TA 값의 기본 단위인 TTA로 사용될 수 있다. TTA는 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 반비례하여 결정되거나, RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 결정될 수 있으며, 또는 실시예에 따라 임의의 값으로 결정될 수도 있다.
다음의 표 3은 RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 따라 결정되는 TTA의 예시를 나타낸다.
Figure PCTKR2018007154-appb-T000003
표 3을 참조하면, RACH 프리앰블의 부반송파 간격에 반비례하여, TTA가 결정된다. 또한, 표 3에서 Ts가 고정된 값으로 정의되면, 편의상 TTA=NxTs의 N 값은 Ts에 따라 스케일링될 수 있다. 예를 들어, Ts 값이 1/491.52MHz의 고정된 값으로 정의되면, 표 3의 TTA는 위에서부터 순차적으로 128Ts, 64Ts, 32Ts, 16Ts로 나타낼 수 있다.
4. 방법 4: 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정
전술한 바와 같이, NR 시스템은, 하나의 시스템 내에서 다양한 뉴머롤로지를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 시스템에서는, 하나의 시스템 내에서 15kHz~60kHz의 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널(예를 들어, PDSCH, PUSCH 등)을 동시에 지원할 수도 있다. 그러나, 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널을 동시에 지원하더라도, SS 블록, RACH 와 같은 사용자 간 공통 신호 또는 연결을 수립하기 전에 사용되는 채널의 경우, 부반송파 간격이 하나의 값으로 고정될 수 밖에 없다. 이때, SS 블록 또는 RACH와 같은 신호의 뉴머롤로지를 기준 채널 또는 기준 신호로 사용하면, TA 값의 해상도가 지나치게 떨어지거나 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 기준 채널 또는 기준 신호는, TA 측정을 위해 사용되는 채널이나 신호를 의미할 수 있다.
현재까지 논의된 바에 따르면, NR 시스템에서는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지(default numerology)가 정의되어 있지 않다. 그러나, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 정의될 경우, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 TTA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다. 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지가 TTA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다는 의미는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지에 따라 TTA가 결정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다. 또는, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지와 유사한 개념으로서, 브로드캐스트 채널(예를 들어, RMSI(Remaining Minimum System Information), OSI(Other System Information), 또는 페이징(paging) 등)의 전송을 위해 사용되는 PDSCH 또는 RACH message3(RACH msg3)의 전송을 위해 사용되는 PUSCH의 뉴머롤로지가 TTA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수도 있다. PDSCH 또는 PUSCH의 뉴머롤로지가 TTA를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수도 있다는 의미는, PDSCH 또는 PUSCH의 뉴머롤로지에 따라 TTA가 설정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다. 이때, TTA는 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지의 부반송파 간격에 비례하여 설정되거나, 데이터 채널의 디폴트 뉴머롤로지의 부반송파 간격에 따라 정해진 규칙에 기초하여 설정될 수 있으며, 또는 실시예에 따라 임의의 값으로 설정될 수도 있다.
다음의 표 4는, RMSI의 뉴머롤로지에 따라 설정되는 TTA의 예시를 나타낸다.
Figure PCTKR2018007154-appb-T000004
표 4를 참조하면, 브로드캐스트 채널의 일 예로서 RMSI의 부반송파 간격에 따라 TTA가 다르게 설정될 수 있으며, TTA는 RMSI의 부반송파 간격에 반비례하여 설정될 수 있다. 또한, 표 4에서, Ts가 고정된 값으로 설정되면, 편의상 TTA=NxTs의 N 값은 Ts 값에 따라 스케일링될 수 있다. 예를 들어, Ts의 값이 1/491.52MHz로 고정되면, 표 4의 TTA는 위에서부터 순차적으로 64Ts, 32Ts, 16Ts, 8Ts로 나타낼 수 있다.
5. 방법 5: 시스템 정보를 통해 TA 값의 기본 단위를 설정
전술한 바와 같이, NR 시스템은, 하나의 시스템 내에서 15kHz~60kHz의 서로 다른 부반송파 간격을 갖는 데이터 채널을 동시에 지원할 수 있다. 이때, SS 블록, RACH와 같은 사용자 간 공통 신호 또는 연결을 수립하기 전에 사용되는 채널은, 접속하는 기지국이 선호하는 부반송파 간격을 대표하지 못할 수 있다. 이때, 기지국은, 시스템 정보를 통해 TTA 값을 직접 설정할 수 있다. 또한, 기지국은 선호하는 부반송파 간격(preferred SCS) 또는 지원하는 최대 부반송파 간격(supported maximum SCS)을 설정하고, 선호하는 부반송파 간격 또는 지원하는 최대 부반송파 간격에 기초하여 TTA 값을 설정할 수도 있다. UE가 복수의 캐리어 또는 복수의 대역폭 파트를 할당받은 경우, UE는 UE 특정(specific) 메시지를 통해 각 캐리어 또는 대역폭 파트 별 시스템 정보를 수신함으로써, 캐리어 또는 대역폭 파트 별로 TTA 값이 설정될 수 있다.
6. 방법 6: 사용자 별로 설정되는 데이터 채널 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정
전술한 방법 1~5는 RAR 메시지를 통한 TA 값과 연결 모드에서 수신한 TA 커맨드의 TA 값의 기본 단위가 동일하다는 것을 가정한다. 이에 따라, 방법 1~5는, 기본적으로 모든 사용자가 동일한 부반송파 간격을 사용한다고 가정하여 TTA를 설정하고, 모든 사용자가 동일한 부반송파 간격을 사용한다고 가정하지 않는 경우에는, 효율적인 시간 정렬(timing alignment)을 위하여, 기지국이 현재 지원하는 최대 부반송파 간격에 기초하여 TTA를 설정한다.
RAR 메시지를 통한 TA 값과 연결 모드에서 수신한 TA 커맨드의 TA 값의 기본 단위가 동일하다고 가정하는 경우, UE에 따라 TA 값의 해상도가 떨어지거나, 또는 최대 부반송파 간격을 지원하기 위하여 TA 값을 전송하기 위한 비트 수를 증가시켜야 하는 문제가 발생할 수 있다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 방법 6에서는, 사용자 별로 설정되는 데이터 채널 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 뉴머롤로지에 따라 TA 값의 기본 단위를 설정하는 방법을 제안한다. 또한, 방법 6은, RAR 메시지를 통해 수신된 TA 값과 연결 모드(connected mode)에서 TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값의 기본 단위를 다르게 설정하는 방법을 포함한다.
예를 들어, UE가 유휴 모드(연결 셋업(connection setup)을 마치기 전)인 경우, TTA는 방법 1~5를 이용하여 설정될 수 있다.
그러나, UE가 연결 모드(연결 셋업을 마친 후)인 경우, UE는 데이터 채널(예를 들어, PDSCH 또는 PUSCH)의 부반송파 간격 또는 TA 측정을 위한 기준 채널(예를 들어, SRS)의 SCS를 설정할 수 있으며, 데이터 채널의 부반송파 간격 또는 TA 측정을 위한 기준 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TTA가 결정될 수 있다. 또한, 하향링크와 상향링크의 부반송파 간격이 다른 경우, TTA는 상향링크의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, UE가 복수의 캐리어 또는 복수의 대역폭 파트를 할당받아 동작하는 경우, 할당받은 캐리어들에 대하여 캐리어 별로 데이터 채널의 부반송파 간격이 다를 수 있다. 이때, 모든 캐리어에 대하여 방법 1, 3, 4, 5를 동일하게 사용하기 어려울 수 있으며, 캐리어 별로 TTA를 다르게 결정하는 것이 보다 적절할 수 있다. (이하에서, 캐리어는, 하나의 캐리어 내에서 대역폭 파트를 지칭하는 것으로 사용될 수 있다), 이때, TTA는 할당받은 데이터 채널의 부반송파 간격에 기초하여 설정되거나, 연결 셋업(connection setup) 메시지를 통해 직접 결정될 수도 있다. 또는, 실시예에 따라, 연결 셋업 단계 이전에 설정된 TTA 값이 승계되어 사용될 수도 있다.
방법 1-5의 경우, TA 값은 하나의 주파수 대역에 대하여 동일한 TA 해상도를 가진다. 따라서, UE가 RAR 메시지를 통해 수신된 TA 값을 메모리에 저장하고, 이후 연결 모드에서 상대적인 값으로 결정된 TA 값을 수신하는 경우, UE는 메모리에 저장된 TA 값을 이용하여 스케일링 과정 없이 그대로 더하거나 빼서 사용할 수 있다.
하지만, 방법 6의 경우, UE는, RACH 절차를 통해 설정된 TA 값을 데이터 채널의 부반송파 간격에 맞추어 사용해야 한다. 따라서, UE는, RAR 메시지를 통해 수신한 TA 값을 메모리에 저장하고, 데이터 채널의 부반송파 간격이 결정되면, 부반송파 간격의 비율(ratio)에 해당하는 만큼 메모리에 저장된 TA 값을 시프트(shift)시킬 수 있다. 이때, 메모리에 대한 1비트의 해상도는 RAR 메시지에 해당하는 TTA일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, UE는, 주파수 대역 또는 시스템이 지원하는 최대 부반송파 간격에 따라 메모리의 비트 해상도를 결정할 수 있다. 그리고, UE는, 메모리의 비트 해상도에 따라, RAR 메시지를 통해 수신한 TA 값이나 연결 모드에서 TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값을 스케일링하여 메모리에 저장할 수 있다.
복수의 주파수 대역을 통해 동작하는 시스템에서 TA 값의 기본 단위를 결정하는 방법
이하에서는, 전술한 TA 값의 기본 단위 설정 방법을 복수의 주파수 대역을 통해 서비스하는 통신 시스템에 어떻게 적용할 것인지에 대하여 설명한다. 예를 들어, 복수의 주파수 대역을 통해 서비스하는 통신 시스템은, LTE 시스템의 경우 반송파 집성(Carrier aggregation)을 포함할 수 있으며, NR 시스템의 경우 반송파 집성 또는 복수의 대역폭 파트(multiple bandwidth part)를 포함할 수 있다. 즉, 이하에서는, UE가 복수의 주파수 대역을 할당받고, 각 주파수 대역에 대해서 TA 값의 기본 단위를 설정하기 위한 기준 채널이 다를 때, TA 값의 기본 단위를 어떻게 결정할 것인지에 대하여 설명한다. 이때, TA 커맨드는 UE가 할당받은 복수의 주파수 대역 중에서 하나의 주파수 대역만을 통해 전송된다고 가정할 수 있으며, 모든 주파수 대역을 합쳐 TA 그룹(TA group, TAG)이라고 지칭할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상 TA 값의 기본 단위는, UE가 할당받는 데이터 채널의 부반송파 간격 또는 TA 값을 측정하기 위한 SRS의 부반송파 간격이라고 가정하지만, 전술한 모든 기준 채널의 부반송파 간격 값이 적용될 수 있다.
TA 값의 기본 단위는, 복수의 채널 중에서 TA 커맨드를 전송하는 주파수 대역의 (기준 채널의) 부반송파 간격을 기준으로 결정될 수 있다. UE가 TA 커맨드를 수신하면, 수신된 TA 커맨드를 기준으로 TA 값이 결정될 수 있다. 이때, TA 값은 절대적인 시간으로 계산될 수도 있고, UE가 내부적으로 정한 기본 단위(예를 들어, 샘플 수)에 맞춘 값으로 계산될 수도 있다. 결정된 TA 값은 모든 주파수 대역에 적용될 수 있다.
기지국이 TA 값을 측정하는 것을 돕기 위하여, UE가 SRS와 같은 채널을 기지국에게 전송하는 경우, UE는 적어도 TA 커맨드를 전송하는 주파수 대역을 통해 SRS를 전송하는 것이 유리할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 기지국의 로드 또는 TA 값 측정의 정확도를 반영하여, 기지국이 SRS가 전송되는 주파수 대역을 직접 설정할 수 있다.
TA 값의 기본 단위를 설정하는 주파수 대역이 작은 부반송파 간격으로 동작하고, 작은 부반송파 간격에 따라 TA 값의 기본 단위가 결정되는 경우, TA 값의 기본 단위가 너무 커질 수 있다. 이에 따라, 동작하는 부반송파 간격이 크고, 슬롯의 길이가 짧은 주파수 대역에서는, TA가 슬롯의 길이에 비해 큰 단위로 적용되어 심볼간 간섭이 발생할 수 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한 방법으로서, TA 값의 기본 단위를 결정하는 기준으로 할당받은 주파수 대역 중에서 기준 채널의 부반송파 간격(또는, 부반송파 간격에 상응하는 값으로 CP 길이의 역수)이 가장 큰 주파수 대역의 부반송파 간격에 기초하여, TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다. TA 커맨드가 수신되면, UE는 수신된 TA 커맨드에 기초하여 TA 값을 결정하고, 결정된 TA 값을 모든 주파수 대역에 적용한다. 이때, 기준 채널은, 전술한 바와 같이 다양한 채널 또는 신호(signal)일 수 있다.
예를 들어, 복수의 주파수 대역이 UE에게 할당된 경우, UE는 이미 연결 모드(connected mode)이므로, TA가 적용되는 PUSCH/PUCCH 또는 SRS가 기준 채널로서 적절할 수 있다. 이에 따라, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역 중에서 PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격이 가장 큰 채널/신호가 기준 채널로 결정될 수 있으며, 기준 채널의 부반송파 간격이 TA 값의 기본 단위를 결정하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다. 기준 채널의 부반송파 간격이 TA 값의 기본 단위를 결정하기 위한 기준 값으로 사용된다는 의미는, 기준 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다는 의미를 포함할 수 있다.
또한, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역의 경우에는 PDSCH/PDCCH 채널의 부반송파 간격, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역의 경우에는 PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.
또는, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역에서, 향후 상향링크 채널이 할당될 가능성을 가정하여, TA 값의 기본 단위가 설정될 수도 있다. 예를 들어, 상향링크 채널이 할당되지 않은 주파수 대역에 대해서는 전술한 방법 1~방법 4 에서 주어진 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다. 그리고, 상향링크 채널이 할당된 주파수 대역에 대해서는, PUSCH/PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값이 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.
또는, 상향링크 채널이 할당되지 않았더라도, 향후 상향링크 채널이 할당될 가능성을 가정하여, 설정된 모든 주파수 대역에 대해서 전술한 방법 1 내지 방법4에서 주어진 채널의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 설정될 수 있다.
이때, 기지국이 TA 값을 측정하는 것을 돕기 위하여, UE가 SRS와 같은 채널을 전송하는 경우, 기준 채널로 정한 주파수 대역을 통해 SRS를 전송하는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라, 부반송파 간격이 동일한 복수의 채널이 존재할 수 있으며, 기지국의 로드나 TA 값 측정의 정확도를 반영하여 기지국이 SRS를 전송하기 위한 주파수 대역을 직접 설정할 수 있다.
도 7은 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용할 때 반올림 또는 올림 연산을 적용하는 예시들을 나타내는 도면이다.
각 주파수 대역에서 동작하는 샘플링 주파수(sampling frequency)가 다르고, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값을 샘플 수 단위로 환산하여 적용하는 경우, UE는 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값을 각각의 샘플링 주파수에 맞도록 스케일링한 후, 스케일링된 값을 샘플 수 단위로 변환하여 적용할 수 있다. 이때, 샘플 수 단위로 변환된 값이 샘플링 시간(sampling time)에 대해서 정수가 아닐 경우, UE는 가장 가까운 정수 값을 적용할 수 있으며, 실시예에 따라 올림 또는 내림 연산을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, TA 값의 기본 단위가 16Ts로 설정되고, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 4Ts인 경우, UE는 반올림 연산에 따라 TA 값을 적용할 수 있다. 이때, 4Ts는 16Ts의 1/2에 해당하는 8Ts보다 작은 값이므로, 적용되는 TA 값은 0이 될 수 있다. 이에 따라, UE는, 상향링크 전송 타이밍을 조정하지 않고, 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 또한, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 10Ts이면, 10Ts는 16Ts의 1/2에 해당하는 8Ts보다 큰 값이므로, 반올림 연산에 따라 16Ts가 TA 값으로 적용될 수 있으며, UE는 16Ts만큼 상향링크 전송 타이밍을 조정하여, 상향링크 신호를 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, TA 값을 환산할 때, 올림 또는 내림 연산이 적용될 수도 있다. 예를 들어, TA 값의 기본 단위가 16Ts로 설정되고, 올림 연산에 따라 TA 값이 환산되는 경우, UE가 TA 커맨드로부터 수신한 TA 값이 4Ts 또는 10Ts일 때, 올림 연산에 따라 모두 16Ts가 TA 값으로 적용될 수 있다.
반면, TA 값을 절대값으로 변환하여 적용하는 경우, UE는 각 주파수 대역에서 동작하는 단위로 변환된 절대값을 환산하여, 주파수 대역마다 서로 다른 TA 값을 적용할 수 있다.
연접한 미니 슬롯(mini slot)에 대한 UE의 동작에 관한 고려사항
한편, 통신 시스템에서는 데이터 송수신 과정에서 데이터 수신 영역을 향상시키기 위해서, 패킷을 복수의 슬롯에 연접하여 전송하는 방법이 사용될 수 있다. 이때, 각 슬롯에서는, 수신된 신호로부터 데이터를 복조하고 복구하기 위하여 채널 추정을 위한 참조 신호(reference signal, RS)가 전송될 수 있으며, UE는 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 신호를 수신할 수 있다. 이때, 송신기(예를 들어, UE)가 연접한 슬롯의 중간 지점에서 시간 트래킹을 수행하거나, 주파수를 급격하게 변경하면, 수신기(예를 들어, 기지국) 관점에서 각 슬롯에 해당하는 채널의 특성이 바뀌게 된다. 따라서, 전술한 경우를 고려하여, 일반적으로 각 슬롯에서 추정된 채널은 다음 슬롯 또는 이전 슬롯에 적용되지 않고, 추정한 슬롯에만 적용될 수 있다.
LTE 시스템 및 NR 시스템에서는, 패킷 전송에 대한 요구가 발생하면, 데이터 전송을 위한 시간 지연을 줄이기 위하여, 데이터 전송을 위한 데이터 채널의 슬롯이 짧은 미니 슬롯(mini slot)을 정의하고, 미니 슬롯을 이용하여 저지연(low latency) 서비스를 제공하고자 한다. 미니 슬롯의 경우, 슬롯의 길이가 짧기 때문에, 슬롯 간 시간 간격이 작은 반면, 슬롯마다 RS를 전송하는 경우 오버헤드의 비율이 지나치게 커지는 문제가 있다. 이에 따라, 슬롯이 연접되어 전송되는 경우, 슬롯마다 RS를 전송하지 않고, 하나의 슬롯에서 전송한 RS를 다음 슬롯 또는 이전 슬롯에서 사용하는 방법들이 논의되고 있다.
전술한 바와 같이 RS가 복수의 슬롯에서 공유되는 경우, 송신기가 연접한 슬롯의 경계 지점에서 시간 트래킹(time tracking)을 수행하면, 수신기는 이를 인지하지 못하고 RS가 전송된 슬롯에서 채널을 추정하고, 채널 추정 결과를 인접한 슬롯에 사용함으로써 데이터 수신 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있다. 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 UE가 TA 커맨드를 수신하고, TA 커맨드를 통해 수신한 TA 값을 반영하는 방법을 다음과 같이 제안한다.
먼저, UE는, TA 커맨드를 수신하고 TA를 통해 수신한 TA 값을 UE의 송신기에 반영하는 과정에서 RS를 공유하는 방식으로 연접한 미니 슬롯을 할당받은 경우, UE는 송신기의 전송 시점을 결정할 때 연접한 미니 슬롯을 전송하는 중간에 TA 값을 반영하지 않는다. UE는, 연접한 미니 슬롯의 전송이 끝난 이후, 임의의 시점에서 TA 값을 송신기의 파라미터로 적용한다. 또한, TA 값의 반영 시점이 사전에 정의되어 있더라도, UE는 TA 값을 지연해서 적용할 수 있다. 이에 따라, UE는 전송한 패킷이 수신되는데 문제 없도록 한다.
두번째로 TA 커맨드를 전송한 기지국 및 TA 커맨드를 수신하여 TA 값을 적용하는 UE는, TA 값을 적용할 시점을 사전에 정의한다. 그리고, 적어도 연접한 미니 슬롯의 전송을 시도하는 경우, TA 값을 정확히 적용하도록 할 수 있다. 이에 따라, 기지국이 TA를 채널 추정값에 정확히 반영하여 데이터의 수신 과정에 적용하도록 할 수 있다. 이때, TA 값을 적용할 시점은, 미니 슬롯의 전송을 위해서 미니 슬롯을 정의하기 위해서 사용하는 슬롯 단위 또는 심볼(예를 들어, OFDM 시스템의 경우 OFDM 심볼) 단위로 정의될 수 있다.
또는, UE의 동작이 너무 복잡해지는 것을 방지하기 위하여, TA 값을 적용하는 시점이 미니 슬롯의 슬롯 단위보다 큰 단위로 정의될 수 있다. 그리고, TA 커맨드를 전송하는 기지국이 TA 값이 적용되는 시점을 피해서 연접한 미니 슬롯을 스케줄링하도록 제약을 주는 방법도 가능하다. 전술한 방법은 RS를 공유하지 않는 연접한 미니 슬롯의 경우, 적용되지 않을 수도 있다.
전술한 바와 같이, TA 커맨드를 적용하는 과정에서 시간 지연이 발생하고, 시간 지연이 발생한 구간 동안 추가적인 TA 커맨드가 수신되어, 최종적으로 적용해야 하는 누적된 TA 값이 너무 커질 수 있다. 이때, 누적된 TA 값을 한번에 적용하면, 기지국의 수신기에서 시간 트래킹(time tracking)을 수신하거나 데이터를 수신하는데 문제가 발생할 수 있다. 전술한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 누적된 TA 값은, 복수의 지점에서 나누어 적용될 수도 있다. 이때, 복수의 지점으로 나누는 기준은, 사전에 설정한 상한/하한 값 또는 기지국이 적용한 상한/하한 값에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, UE는, 각 TA 커맨드를 통해 수신된 TA 값 별로 적용하지 않고, 누적된 TA 값을 기준으로 임의로 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 UE가 상향링크 신호를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, S800 단계에서, UE는 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한다.
S810 단계에서, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정한다.
예를 들어, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정될 수 있다. 이때, RACH msg3의 서브캐리어 간격은, RACH 설정을 통해 UE에게 지시될 수 있다. 그리고, 제1 TA 값은, TA 값의 기본 단위 및 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정될 수 있다. 제1 TA 커맨드는, UE가 하나의 상향링크 캐리어를 통해 상향링크 신호를 전송하는 경우, UE가 유휴 모드 또는 연결 모드일 때 랜덤 액세스 응답을 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 또한, 제1 TA 커맨드는, UE가 연결 모드일 때, MAC CE를 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수도 있다. 이때, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격에 반비례할 수 있다.
랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널은, UE가 유휴 모드(idle mode)인 경우 RACH 메시지3(RACH msg3)를 의미할 수 있으며, UE가 연결 모드(connected mode)인 경우 PUSCH를 의미할 수 있다.
S820 단계에서, UE는 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송한다. 이때, 제1 TA 값에 따라 전송되는 제1 상향링크 신호는, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유휴 모드의 UE는, 제1 TA 값에 따라 RACH msg3를 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 UE와 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
제안하는 실시예에 따른 UE(100)는, 트랜시버(110), 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. UE(100)의 트랜시버(110)는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛 또는 송수신 모듈로 지칭될 수도 있다. 트랜시버(110)는 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로 전송하고, 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 또는, 트랜시버(110)는 전송부와 수신부로 분리되어 구현될 수도 있다. UE(100)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 UE(100) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, UE(100)가 외부 장치와 송수신하는 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 본 발명에서 제안하는 UE(100)의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 본 발명의 제안에 따라 데이터 혹은 메시지를 전송하도록 트랜시버(110)를 제어할 수 있다. 메모리(130)는 연산 처리된 정보 등을 소정의 시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제안하는 실시예에 따른 기지국(200)은, 트랜시버(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. UE(100)와 통신하는 경우, 트랜시버(210)는 송수신 모듈 또는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛으로 지칭될 수도 있다. 트랜시버(210)는 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로 전송하고, 각종 신호, 데이터 및 정보를 외부 장치로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 기지국(200)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 트랜시버(210)는 전송부와 수신부로 분리되어 구현될 수도 있다. 프로세서(220)는 기지국(200) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 기지국(200)이 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 본 발명에서 제안하는 기지국(200)의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(220)는 본 발명의 제안에 따라 데이터 또는 메시지를 UE(100) 또는 다른 기지국에게 전송하도록 트랜시버(210)를 제어할 수 있다. 메모리(230)는 연산 처리된 정보 등을 소정의 시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다. 접속 네트워크에서 기지국(200)은 eNB 또는 gNB일 수 있다.
또한, 위와 같은 UE(100) 및 기지국(200)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 UE(100)의 프로세서(120)는, 제1 TA 커맨드를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하도록 트랜시버(110)를 제어하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격 및 제1 TA 커맨드에 기초하여, 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 TA 커맨드는, UE가 하나의 상향링크 캐리어를 통해 상향링크 신호를 전송하는 경우, UE가 유휴 모드 또는 연결 모드일 때 랜덤 액세스 응답을 통해 수신하는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 이때, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널은, UE가 유휴 모드(idle mode)인 경우에는 RACH 메시지3(RACH msg3)를 의미할 수 있으며, UE가 연결 모드(connected mode)인 경우에는 PUSCH를 포함할 수 있다. 예를 들어, UE가 유휴 모드일 때, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 제1 TA 커맨드를 수신할 수 있으며, 제1 TA 값은 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값 및 TA 값의 기본 단위에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, TA 값의 기본 단위는 RACH msg3의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, UE가 연결 모드일 때, UE는 랜덤 액세스 응답 메시지 또는 MAC CE를 통해 제1 TA 커맨드를 수신할 수 있다. 이때, MAC CE를 통해 전송되는 제1 TA 커맨드는 주기적으로 전송되는 TA 커맨드를 의미하며, 이전 TA 값에 대하여 업데이트된 값을 지시할 수 있다. 이때, 제1 TA 값은, 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값 및 TA 값의 기본 단위에 기초하여 결정될 수 있다. UE가 연결 모드일 때, TA 값의 기본 단위는, 랜덤 액세스 응답 이후에 처음으로 전송되는 PUSCH의 부반송파 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, UE가 MAC CE를 통해 제1 TA 커맨드를 수신하는 경우, 이전 TA 값에 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 업데이트하여 제1 TA 값이 결정될 수 있다.
그리고, UE는, 제1 TA 값에 따라 제1 상향링크 신호를 전송하도록 트랜시버(110)를 제어할 수 있다. 이때, 제1 TA 값에 따라 전송되는 제1 상향링크 신호는, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유휴 모드의 UE는, 제1 TA 값에 따라 RACH msg3를 전송할 수 있다.
또한, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 할당받은 경우, TA 값의 기본 단위는 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, UE는 제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신할 수 있다. 이때, 제2 TA 커맨드는, UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트를 가지는 경우에 기지국으로부터 전송되는 TA 커맨드를 의미할 수 있다. 그리고, UE는 제2 TA 커맨드에 기초하여 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 TA 값은, TA 값의 기본 단위 및 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 기초하여 결정될 수 있다. UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트를 할당받은 경우, TA 값의 기본 단위는, 복수의 상향링크 주파수 대역 중에서 PUSCH, PUCCH 또는 SRS의 부반송파 간격 중에서 가장 큰 값으로 설정될 수 있다.
또한, 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 TA 값의 기본 단위를 설정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상향링크 신호를 전송하는 경우, 제2 TA 값은 TA에 관한 정보를 TA 값의 기본 단위에 대하여 반올림 연산을 수행함으로써 결정될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 통신 방법은 3GPP 시스템뿐 아니라, 그 외에도 IEEE 802.16x, 802.11x 시스템을 포함하는 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자 기기(User Equipment, UE)가 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 TA 커맨드(Timing Advance Command)를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신;
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 상기 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정; 및
    상기 제1 TA 값에 따라 상기 제1 상향링크 신호를 전송하는 것을 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정되고,
    상기 제1 TA 값은 상기 TA 값의 기본 단위 및 상기 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정되는, 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 TA 값은 상기 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 상기 부반송파 간격에 반비례하는, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신;
    상기 제2 TA 커맨드에 기초하여, 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정; 및
    상기 제2 TA 값에 따라 상기 제2 상향링크 신호를 전송하고,
    상기 UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 상기 제2 TA값은 상기 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값 및 상기 제2 커맨드에 기초하여 결정되는, 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 상기 제2 TA 값을 결정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상기 제2 상향링크 신호를 전송하는 경우,
    상기 제2 TA 값은, 상기 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 TA 값의 기본 단위를 기준으로 반올림 연산을 수행함으로써 결정되는, 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 전송하는 사용자 기기(User Equipment, UE)에 있어서,
    트랜시버(transceiver); 및
    프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는,
    제1 TA 커맨드(Timing Advance Command) 를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response) 메시지를 수신하도록 상기 트랜시버를 제어하고,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 및 상기 제1 TA 커맨드에 기초하여, 제1 상향링크 신호의 전송을 위한 제1 TA 값을 결정하고,
    상기 제1 TA 값에 따라 상기 제1 상향링크 신호를 전송하도록 상기 트랜시버를 제어하는, UE.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 이후에 처음으로 전송되는 상향링크 채널의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 기초하여 TA 값의 기본 단위가 결정되고,
    상기 제1 TA 값은 상기 TA 값의 기본 단위 및 상기 제1 TA 커맨드에 기초하여 결정되는, UE.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 TA 값은 상기 제1 TA 커맨드에 의해 지시되는 값에 비례하고, 상기 부반송파 간격에 반비례하는, UE.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    제2 TA 커맨드를 포함하는 하향링크 채널을 수신하도록 상기 트랜시버를 제어하고,
    상기 제2 TA 커맨드에 기초하여, 제2 상향링크 신호의 전송을 위한 제2 TA 값을 결정하고,
    상기 제2 TA 값에 따라 상기 제2 상향링크 신호를 전송하고,
    상기 UE가 복수의 상향링크 대역폭 파트(bandwidth part)를 갖는 경우, 상기 제2 TA값은 상기 복수의 상향링크 대역폭 파트의 부반송파 간격(subcarrier spacing) 중에서 가장 큰 값 및 상기 제2 TA 커맨드에 기초하여 결정되는, UE.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수의 상향링크 대역폭 파트 중에서 상기 제2 TA 값을 결정하는데 사용되는 부반송파 간격보다 작은 부반송파 간격을 가지는 상향링크 대역폭 파트에서 상기 상향링크 신호를 전송하는 경우,
    상기 제2 TA 값은, 상기 제2 TA 커맨드에 의해 지시되는 값을 TA 값의 기본 단위를 기준으로 반올림 연산을 수행함으로써 결정되는, UE.
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