WO2019031934A1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019031934A1
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김재형
양석철
김선욱
박창환
안준기
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for adjusting uplink timing and a device supporting the same.
  • the mobile communication system has been developed to provide voice service while ensuring the user 's activity.
  • the mobile communication system has expanded the area from voice to data service.
  • Due to an explosion of traffic a shortage of resources is caused and users demand a higher speed service. Therefore, a more advanced mobile communication system is required .
  • next-generation mobile communication system largely depend on the acceptance of explosive data traffic, the dramatic increase in the rate per user, the acceptance of a significantly increased number of connected devices, very low end-to-end latency, Should be able to.
  • a dual connectivity a massive multiple input multiple output (MIMO), an in-band full duplex, a non-orthogonal multiple access (NOMA) wideband support, and device networking.
  • MIMO massive multiple input multiple output
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • the present invention proposes a method for adjusting uplink timing in a wireless communication system and an apparatus therefor.
  • the present specification proposes a method and apparatus for obtaining information on TA (Timing Advance) and TAG (Timing Advance Group).
  • the present specification proposes a method of setting a TA command (TA command) and an apparatus therefor.
  • a method for adjusting uplink timing in a wireless communication system comprising: transmitting an uplink signal to a base station; Receiving a TA command (Timing Advance command) set based on the uplink signal from the base station; And performing uplink transmission to the base station by applying a TA (Timing Advance) indicated by the TA command, wherein the TA command includes at least one frequency resource the subcarrier spacing may be interpreted according to the subcarrier spacing of the region.
  • the method according to an embodiment of the present invention may further include receiving information on a TAG (Timing Advance Group) from the base station, wherein the TA command may be a TA command corresponding to the TAG .
  • TAG Transmission Advance Group
  • the uplink signal is a preamble for random access to the base station
  • the TA command indicates that the uplink signal is a preamble Response in a random access response
  • the TA command is included in a Medium Access Control-Control Element (MAC-CE) .
  • MAC-CE Medium Access Control-Control Element
  • the UE has a radio resource control connection established, and the uplink signal includes a physical uplink control channel, a physical uplink shared channel ), Or a sounding reference signal.
  • the TA command can be set based on a largest subcarrier spacing among subcarrier intervals of frequency resource regions constituting the TAG.
  • the maximum TA value indicated by the TA command may be a minimum TA value of the sub-carrier intervals of the frequency resource areas constituting the TAG minimum subcarrier spacing).
  • the field size of the TA command can be set based on the minimum subcarrier interval of the subcarrier intervals of the frequency resource regions constituting the TAG.
  • the offset between the reception timing of the TA command and the uplink transmission timing may be set as a slot unit according to the subcarrier interval.
  • the UE adjusts uplink timing in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the UE includes a radio frequency module for transmitting and receiving a radio signal; And a processor operatively coupled to the RF module, wherein the processor is configured to: transmit an uplink signal to a base station; Receiving a TA command (Timing Advance command) set based on the uplink signal from the base station; And a TA (Timing Advance) command instructed by the TA command to apply uplink transmission to the base station, wherein the TA command includes at least one frequency resource region to which the TA is applied, And may be interpreted according to subcarrier spacing of subcarriers.
  • the processor controls the base station to receive information on a TAG (Timing Advance Group), and the TA command is a TA command corresponding to the TAG .
  • TAG Triming Advance Group
  • the uplink signal is a preamble for random access to the base station, Response in a random access response.
  • the TA command is included in a Medium Access Control-Control Element (MAC-CE) .
  • MAC-CE Medium Access Control-Control Element
  • the TA command may be set based on a maximum subcarrier spacing among subcarrier intervals of frequency resource regions constituting the TAG.
  • the maximum TA value indicated by the TA command may be a minimum TA value of the subcarrier intervals of the frequency resource areas constituting the TAG minimum subcarrier spacing).
  • the embodiment of the present invention even in a wireless communication system supporting a plurality of neighbors (e.g., subcarrier intervals, cyclic prefixes), it is possible to finely adjust the uplink timing.
  • neighbors e.g., subcarrier intervals, cyclic prefixes
  • the overhead of the uplink timing adjustment can be reduced by optimizing the field size of the TA command (Timing Advance command).
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall system structure of NR to which the method suggested in the present specification can be applied.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows an example of a resource grid supported in a wireless communication system to which the method proposed here can be applied.
  • FIG. 4 shows examples of resource ports of an antenna port and a ringer by which the method proposed in the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a view showing an example of a self-contained slot structure to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 6 shows an example of component carriers and carrier merging in a wireless communication system to which the present invention may be applied.
  • Figure 7 shows examples of deployment scenarios considering carrier merging in an NR system.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a contention-based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a UE for adjusting uplink timing in a wireless communication system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the particular operation described herein as performed by the base station may be performed by an upper node of the base station, as the case may be. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station can be performed by a network node other than the base station or the base station.
  • a base station (BS) is a fixed station, a Node B, an evolved NodeB, a base transceiver system (BTS), an access point (AP), a gNB (next generation NB, general NB , gNodeB), and the like.
  • a 'terminal' may be fixed or mobile and may be a mobile station (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS) Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC), Machine-to-Machine (M2M), and Device-to-Device (D2D) devices.
  • UE mobile station
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS Subscriber station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • a downlink means communication from a base station to a terminal
  • an uplink means communication from a terminal to a base station.
  • the transmitter may be part of the base station, and the receiver may be part of the terminal.
  • the transmitter may be part of the terminal and the receiver may be part of the base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC- single carrier frequency division multiple access
  • CDMA can be implemented with radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA can be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • OFDMA can be implemented with wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution) is part of E-UMTS (evolved UMTS) using E-UTRA, adopting OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • 5G NR new radio
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • vehicle-to-everything eMBB
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • the 5G NR standard distinguishes between standalone (SA) and non-standalone (NSA) depending on the co-existence between the NR system and the LTE system.
  • the 5G NR supports various subcarrier spacing, CP-OFDM in the downlink, CP-OFDM in the uplink, and DFT-s-OFDM (SC-OFDM).
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, the steps or portions of the embodiments of the present invention which are not described in order to clearly illustrate the technical idea of the present invention can be supported by the documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • 3GPP LTE / LTE-A / NR New RAT
  • the eLTE eNB is an eNB evolution that supports connectivity to EPC and NGC.
  • gNB node that supports NR as well as connection to NGC.
  • New RAN A wireless access network that supports NR or E-UTRA or interacts with NGC.
  • Network slice is a network defined by an operator to provide an optimized solution for a specific market scenario that requires specific requirements with end-to-end coverage.
  • Network function is a logical node within a network infrastructure with well-defined external interfaces and well-defined functional behavior.
  • NG-C Control plane interface used for NG2 reference point between new RAN and NGC.
  • NG-U User plane interface used for NG3 reference points between new RAN and NGC.
  • Non-standalone NR A configuration in which gNB requests an LTE eNB as an anchor for EPC control plane connection or an eLTE eNB as an anchor for control plane connection to NGC.
  • Non-stand-alone E-UTRA A deployment configuration in which the eLTE eNB requires the gNB as an anchor for the control plane connection to the NGC.
  • User plane gateway Endpoint of the NG-U interface.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall system structure of NR to which the method suggested in the present specification can be applied.
  • the NG-RAN comprises gNBs providing a control plane (RRC) protocol termination for the NG-RA user plane (new AS sublayer / PDCP / RLC / MAC / PHY) and UE do.
  • RRC control plane
  • the gNBs are interconnected via the Xn interface.
  • the gNB is also connected to the NGC via the NG interface.
  • the gNB is connected to an Access and Mobility Management Function (AMF) through an N2 interface and a UPF (User Plane Function) through an N3 interface.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the memoryless can be defined by the subcarrier spacing and the CP (Cyclic Prefix) overhead.
  • the plurality of subcarrier intervals are set to a constant N (or alternatively, ) ≪ / RTI >
  • the utilized memoryless can be chosen independently of the frequency band.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the size of the various fields in the time domain is Lt; / RTI > units of time. From here, ego, to be.
  • the downlink and uplink transmissions are And a radio frame having a duration of.
  • FIG. 2 illustrates a relationship between an uplink frame and a downlink frame in a wireless communication system to which the method proposed in the present invention can be applied.
  • the transmission of the uplink frame number i from the User Equipment (UE) is shorter than the start of the corresponding downlink frame in the corresponding UE You have to start before.
  • Not all terminals can transmit and receive at the same time, meaning that not all OFDM symbols of a downlink slot or an uplink slot can be used.
  • Table 2 & , And Table 3 shows the number of OFDM symbols per slot for a normal CP Represents the number of OFDM symbols per slot for an extended CP in the slot.
  • An antenna port, a resource grid, a resource element, a resource block, a carrier part, and the like are associated with a physical resource in the NR system. Can be considered.
  • the antenna port is defined such that the channel on which the symbols on the antenna port are carried can be deduced from the channel on which the other symbols on the same antenna port are carried. If a large-scale property of a channel on which a symbol on one antenna port is carried can be deduced from a channel on which symbols on another antenna port are carried, the two antenna ports may be quasi co-located (QC / QCL) quasi co-location relationship.
  • the broad characteristics include at least one of a delay spread, a Doppler spread, a frequency shift, an average received power, and a received timing.
  • FIG. 3 shows an example of a resource grid supported in a wireless communication system to which the method proposed here can be applied.
  • Subcarriers if the resource grid is in the frequency domain Subcarriers, and one subframe consists of 14 x 2 u OFDM symbols, but is not limited thereto.
  • And antenna port p can be set to one resource grid.
  • FIG. 4 shows examples of resource ports of an antenna port and a ringer by which the method proposed in the present invention can be applied.
  • each element of the resource grid for antenna port p is referred to as a resource element, ≪ / RTI > From here, Is an index in the frequency domain, Quot; refers to the position of a symbol in a subframe.
  • a resource element in a slot From here, to be.
  • a physical resource block is a block in the frequency domain Are defined as consecutive subcarriers. On the frequency domain, .
  • a terminal may be configured to receive or transmit using only a subset of the resource grid. At this time, a set of resource blocks set to be received or transmitted by the UE is set to 0 .
  • the fifth-generation New RAT (NR) considers the self-contained slot structure as shown in FIG.
  • FIG. 5 illustrates an example of a self-contained slot structure to which the method proposed herein can be applied.
  • the hatched area 510 indicates a downlink control area
  • the black part 520 indicates an uplink control area
  • a portion 530 with no indication may be used for downlink data transmission or for uplink data transmission.
  • This structure is characterized in that DL transmission and UL transmission are sequentially performed in one slot, DL data is transmitted in one slot, and UL Ack / Nack is also transmitted / received in one slot.
  • Such a slot can be defined as a 'self-contained slot'.
  • the base station reduces the time taken to retransmit the data to the mobile station in the event of a data transmission error, thereby minimizing the latency of the final data transmission.
  • a time gap is required between the BS and the UE for switching from the transmission mode to the reception mode or switching from the reception mode to the transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL are set as a guard period (GP).
  • the communication environment considered in the embodiments of the present invention includes all the multi-carrier supporting environments. That is, the multi-carrier system or the carrier aggregation (CA) system used in the present invention refers to a system in which one or more carriers having a bandwidth smaller than a target bandwidth when configuring a target wide- And a component carrier (CC) is aggregated and used.
  • CA carrier aggregation
  • a multi-carrier refers to the merging of carriers (or carrier aggregation), where the merging of carriers means both merging between contiguous carriers as well as merging between non-contiguous carriers.
  • the number of component carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently.
  • a case in which the number of downlink component carriers (hereinafter, referred to as 'DL CC') and an uplink component carrier (hereinafter referred to as 'UL CC') are the same is referred to as symmetric aggregation, It is called asymmetric aggregation.
  • Such carrier merging can be used interchangeably with terms such as carrier aggregation, bandwidth aggregation, spectrum aggregation, and the like.
  • Carrier merging in which two or more component carriers are combined is aimed at supporting up to 100 MHz bandwidth in the LTE-A system.
  • the bandwidth of the combining carrier can be limited to the bandwidth used in the existing system to maintain backward compatibility with the existing IMT system.
  • the carrier merging system used in the present invention may define a new bandwidth to support carrier merging regardless of the bandwidth used in the existing system.
  • the LTE-A system uses the concept of a cell to manage radio resources.
  • the carrier merging environment described above may be referred to as a multiple cells environment.
  • a cell is defined as a combination of a downlink resource (DL CC) and a pair of uplink resources (UL CC), but the uplink resource is not essential. Therefore, the cell can be composed of downlink resources alone or downlink resources and uplink resources.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resources
  • the cell can be composed of downlink resources alone or downlink resources and uplink resources.
  • DL CC downlink resource
  • UL CC uplink resources
  • DL CC and UL CC may be configured. That is, a carrier merging environment in which UL CC is larger than the number of DL CCs can also be supported when a specific UE has a plurality of set serving cells. That is, carrier aggregation can be understood as the merging of two or more cells, each having a different carrier frequency (center frequency of the cell).
  • the term 'cell' should be distinguished from a 'cell' as an area covered by a commonly used base station.
  • Cells used in the LTE-A system include a primary cell (PCell) and a secondary cell (SCell).
  • PCell primary cell
  • SCell secondary cell
  • P and S cells can be used as Serving Cells.
  • the serving cell (P-cell and S-cell) can be set via the RRC parameter.
  • PhysCellId is the physical layer identifier of the cell and has an integer value from 0 to 503.
  • SCellIndex is a short identifier used to identify the S cell and has an integer value from 1 to 7.
  • ServCellIndex is a short identifier used to identify a serving cell (P-cell or S-cell) and has an integer value from 0 to 7. A value of 0 is applied to P cell, and SCellIndex is given in advance for application to S cell. That is, the cell having the smallest cell ID (or cell index) in the ServCellIndex becomes the P cell.
  • P cell refers to a cell operating on the primary frequency (or primary CC).
  • the UE may be used to perform an initial connection establishment process or to perform a connection re-establishment process, and may refer to a cell indicated in the handover process.
  • P cell means a cell that is the center of control-related communication among the serving cells set in the carrier merging environment. That is, the UE can transmit and receive PUCCHs only in its own P-cell, and can use only P-cells to acquire system information or change the monitoring procedure.
  • Evolved Universal Terrestrial Radio Access uses a RRC connection re-establishment message (RRConnectionReconfiguration) message of an upper layer including mobility control information (mobilityControlInfo) to a UE supporting a carrier merging environment to change only P cells It is possible.
  • RRConnectionReconfiguration RRC connection re-establishment message
  • mobilityControlInfo mobility control information
  • the S-cell may refer to a cell operating on a secondary frequency (or secondary CC). Only one P-cell is allocated to a specific terminal, and one or more S-cells can be allocated.
  • the S-cell is configurable after the RRC connection is established and can be used to provide additional radio resources.
  • the serving cells set in the carrier merging environment there are no PUCCHs in the remaining cells except for the P cell, i.e., the S cell.
  • the E-UTRAN adds an S-cell to a terminal supporting a carrier merging environment, it can provide all the system information related to the operation of the associated cell in the RRC_CONNECTED state through a dedicated signal.
  • the change of the system information can be controlled by releasing and adding the related S cell, and the RRC connection re-establishment message of the upper layer can be used at this time.
  • the E-UTRAN may perform dedicated signaling with different parameters for each UE rather than broadcast within the associated S-cell.
  • the E-UTRAN may configure a network including one or more S cells in addition to the P cell initially configured in the connection establishment process.
  • P-cells and S-cells can operate as respective component carriers.
  • the primary component carrier (PCC) may be used in the same sense as the P cell
  • the secondary component carrier (SCC) may be used in the same meaning as the S cell.
  • FIG. 6 shows an example of component carriers and carrier merging in a wireless communication system to which the present invention may be applied.
  • the component carriers have DL CC and UL CC.
  • One component carrier may have a frequency range of 20 MHz.
  • Figure 6 (b) shows the carrier merging structure used in the LTE_A system.
  • three component carriers having a frequency magnitude of 20 MHz are combined.
  • the UE can simultaneously monitor three CCs, receive downlink signals / data, and transmit uplink signals / data.
  • the network can allocate M (M? N) DL CCs to the UE. At this time, the terminal can monitor only M restricted DL CCs and receive DL signals. In addition, the network may assign a priority DL CC to a terminal by giving priority to L (L? M? N) DL CCs, and in this case, the UE must monitor L DL CCs. This scheme can be equally applied to uplink transmission.
  • the linkage between the carrier frequency (or DL CC) of the downlink resource and the carrier frequency (or UL CC) of the uplink resource may be indicated by an upper layer message or system information such as an RRC message.
  • a combination of a DL resource and a UL resource may be configured by a linkage defined by SIB2 (System Information Block Type 2).
  • SIB2 System Information Block Type 2
  • the linkage may refer to a mapping relationship between a DL CC to which the PDCCH carrying the UL grant is transmitted and a UL CC that uses the UL grant.
  • the DL CC (or UL CC) and the HARQ ACK Or a mapping relationship between the UL CC (or DL CC) to which the / NACK signal is transmitted.
  • the network may activate or deactivate the set S cell (s).
  • P cell is always active.
  • the network activates or deactivates the S cell (s) by sending an Activation / Deactivation MAC control element.
  • the active / inactive MAC control element has a fixed size and is composed of a single octet including seven C fields (C-fields) and one R field (R-fields).
  • the C field is configured for each S cell index (SCellIndex), indicating the active / inactive state of the S cell. If the C field value is set to '1', it indicates that the S cell having the S cell index is activated. If the C field value is set to '0', it indicates that the S cell having the S cell index is inactivated.
  • the UE maintains a timer (sCellDeactivationTimer) for each set S cell and deactivates the associated S cell when the timer expires.
  • the same initial timer value is applied to each instance of the timer (sCellDeactivationTimer) and is set by RRC signaling.
  • the terminal performs the following operations for each set S cell (s) in each TTI.
  • the UE When the UE receives the active / inactive MAC control element for activating the S-cell in a specific TTI (subframe n), the UE activates the S-cell in the TTI corresponding to the predetermined timing (subframe n + 8 or later) , And (re) starts a timer associated with the S cell.
  • the UE activates the S-cell because the UE transmits a Sounding Reference Signal (SRS) on the S-cell, a CQI (Channel Quality Indicator) / PMI (Precision Matrix Indicator) / RI (Rank Indication) / PTI ), PDCCH monitoring on S-cell, and PDCCH monitoring for S-cell.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the terminal receives an active / inactive MAC control element that deactivates the S-cell in a specific TTI (sub-frame n), or if the timer associated with the activated S-cell for a particular TTI (subframe n) expires, Deactivates the S-cell in the TTI (subframe n + 8 or thereafter), terminates the timer of the S-cell, and flushes all the HARQ buffers associated with the S-cell.
  • the UE restarts the timer associated with the corresponding S-cell.
  • the UE When the S-cell is deactivated, the UE does not transmit the SRS on the S-cell, does not report the CQI / PMI / RI / PTI for the S-cell, does not transmit the UL-SCH on the S-cell, Do not monitor.
  • carrier merging is described based on the LTE / LTE-A system, it is for convenience of explanation, and it is needless to say that the present invention can be extended to the 5G NR system equally or similarly.
  • carrier merging deployment scenarios that may be considered in a 5G NR system may be as shown in FIG.
  • Figure 7 shows examples of deployment scenarios considering carrier merging in an NR system.
  • F1 and F2 denote a cell set at a first frequency (or a first frequency band, a first carrier frequency, a first center frequency) and a second frequency (or a second frequency band, The second center frequency).
  • Figure 7 (a) shows the first CA deployment scenario.
  • the F1 cell and the F2 cell can co-located overlaid.
  • both layers can provide sufficient coverage, and mobility in two layers can be supported.
  • the scenario may include a case where the F1 cell and the F2 cell exist in the same band. In that scenario, aggregation is expected to be possible between the overlapping F1 and F2 cells.
  • FIG. 7 (b) shows a second CA deployment scenario.
  • the F1 cell and the F2 cell may be in the same position, but the F2 cell may support smaller coverage due to a larger path loss. In this case, only the F1 cell provides sufficient coverage, and the F2 cell can be used to improve throughput. At this time, mobility can be performed based on the coverage of the F1 cell.
  • the scenario may include the case where the F1 cell and the F2 cell are in different bands (eg, F1 cell is ⁇ 800 MHz, 2 GHz ⁇ , F2 cell is ⁇ 3.5 GHz ⁇ ). In that scenario, it can be expected that aggregation is possible between the overlapping F1 and F2 cells.
  • Figure 7 (c) shows the third CA deployment scenario.
  • the F1 cell and the F2 cell are in the same position, but the antenna of the F2 cell can be connected to the boundary of the F2 cell to increase the throughput of the cell boundary.
  • the F1 cell provides sufficient coverage, but the F2 cell may have a hole due to potentially larger path loss or the like.
  • mobility can be performed based on the coverage of the F1 cell.
  • the scenario may include the case where the F1 cell and the F2 cell are in different bands (eg, F1 cell is ⁇ 800 MHz, 2 GHz ⁇ , F2 cell is ⁇ 3.5 GHz ⁇ ).
  • the F1 and F2 cells of the same base station (eNB) can be expected to be aggregated in areas where coverage overlaps.
  • FIG 7 (d) shows the fourth CA deployment scenario.
  • the F1 cell provides macro coverage and the F2 remote radio heads (RRHs) are utilized for throughput improvement at the hot spot .
  • mobility can be performed based on the coverage of the F1 cell.
  • This scenario assumes that the F1 cell and the F2 cell correspond to a DL non-contiguous carrier in the same band (e.g. 1.7 GHz) and that the F1 and F2 cells are in different bands (e.g. F1 Cell is ⁇ 800 MHz, 2 GHz ⁇ , and F2 cell is ⁇ 3.5 GHz ⁇ ).
  • F2 cells i.e., RRHs
  • FIG. 7 (e) shows a fifth CA deployment scenario.
  • the scenario is similar to the second CA deployment scenario described above, but frequency selective repeaters can be arranged such that the coverage for one of the carrier frequencies can be extended.
  • frequency selective repeaters can be arranged such that the coverage for one of the carrier frequencies can be extended.
  • the UE may need to process a relative propagation delay difference of up to 30us among the CCs to be merged in both intra-band non-continuous CA and inter-band non-continuous CS. This may mean that the terminal needs to handle a delay spread of up to 30.26us in the CCs monitored at the receiver, since the time alignment of the base station is specified at a maximum of 0.26us. This may also mean that the UE has to process a maximum uplink transmission timing difference between TAGs of 36.37 us for an inter-band CA having multiple TAGs.
  • frame timing and System Frame Number may be aligned across the merged cells.
  • the random access procedure is used for the UE to obtain uplink synchronization with the BS or allocate uplink radio resources.
  • the terminal After the terminal is powered on, the terminal acquires downlink synchronization with the initial cell and receives system information. From the system information, a set of usable random access preambles and information about radio resources used for transmission of the random access preamble are obtained.
  • the radio resource used for transmission of the random access preamble may be specified by a combination of at least one or more subframe indices and indices in the frequency domain.
  • the MS transmits a random access preamble randomly selected from the set of random access preambles, and the BS receiving the random access preamble sends a timing alignment value for uplink synchronization to the MS through a random access response. Thus, the terminal acquires uplink synchronization.
  • the random access procedure is a common procedure in frequency division duplex (FDD) and time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • CA carrier aggregation
  • the case where the UE performs the random access procedure is as follows.
  • 3GPP Rel-10 considers applying a TA (timing advance) value applicable to one specific cell (for example, P cell) to a plurality of cells in a wireless access system supporting carrier merging.
  • the UE may combine a plurality of cells belonging to different frequency bands (i.e., largely spaced in frequency) or a plurality of cells having different propagation characteristics.
  • a small cell such as a remote radio header (RRH) (i.e., a repeater), a femtocell or a picocell, or a secondary base station
  • RRH remote radio header
  • a SeNB secondary eNB
  • a terminal communicates with a base station (i.e., a macro eNB) through one cell, and when communicating with a secondary base station through another cell,
  • the cells may have different propagation delay characteristics.
  • uplink transmission using a TA value is applied to a plurality of cells in common, it can seriously affect the synchronization of the uplink signals transmitted on the plurality of cells.
  • the MAC TA command control element consists of a 2-bit TAG identifier (TAG ID) and a 6-bit TA command field.
  • the UE with the merge of carriers performs the random access procedure when the case of performing the random access procedure described above in connection with the P cell occurs.
  • a TAG i.e., pTAG: primary TAG
  • a TA that is determined based on a P cell or adjusted through a random access procedure accompanying a P cell, .
  • a TAG i.e., sTAG: secondary TAG
  • a TA determined based on a specific S cell in the sTAG can be applied to all cells or cells in the sTAG, Lt; / RTI > may be obtained by a random access procedure initiated by a random access procedure.
  • the S-cell is set as a RACH (Random Access Channel) resource, and the base station requests a RACH connection in the S-cell to determine the TA. That is, the base station initiates the RACH transmission on the S cells by the PDCCH order transmitted in the P cell.
  • the response message to the S-cell preamble is transmitted through the P-cell using RA-RNTI.
  • the UE can apply the TA determined based on the S cell that has successfully completed the random access to all the cells or cells in the sTAG.
  • the random access procedure can also be performed in the S-cell in order to acquire the timing alignment of the sTAG to which the S-cell belongs in the S-cell.
  • a contention based random access procedure in which a terminal arbitrarily selects one preamble in a specific set in a process of selecting a random access preamble (RACH preamble) And a non-contention based random access procedure using a random access preamble allocated only to a specific mobile station by the base station.
  • RACH preamble random access preamble
  • the non-contention-based random access procedure may be used only for the above-described handover procedure, timing advance arrangement for terminal positioning and / or sTAG when requested by the base station's command. After the random access procedure is completed, normal uplink / downlink transmission occurs.
  • a relay node also supports both a contention-based random access procedure and a non-contention-based random access procedure.
  • the relay node performs the random access procedure
  • the RN subframe configuration is suspended at that point. That is, this means that the RN subframe configuration is temporarily discarded. Thereafter, the RN subframe structure is resumed at the time when the random access procedure is successfully completed.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a contention-based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the UE randomly selects one random access preamble (RACH preamble) from a set of random access preambles indicated through system information or a handover command, And selects and transmits a PRACH (physical RACH) resource capable of transmitting a random access preamble.
  • RACH preamble random access preamble
  • PRACH physical RACH
  • the random access preamble is transmitted in 6 bits in the RACH transport channel, 6 bits are a 5-bit random identifier for identifying the RACH transmitted terminal, 1 bit for indicating additional information (for example, Indicating the size of the message (Msg 3).
  • the base station receiving the random access preamble from the UE decodes the preamble and acquires the RA-RNTI.
  • the RA-RNTI associated with the PRACH to which the random access preamble is transmitted is determined according to the time-frequency resource of the random access preamble transmitted by the corresponding terminal.
  • the base station transmits to the UE a random access response addressed by the RA-RNTI obtained through the preamble on the first message.
  • the random access response includes a random access preamble identifier / identifier (RA preamble index / identifier), an UL grant indicating an uplink radio resource, a Temporary C-RNTI (TC-RNTI) And time alignment commands (TAC).
  • the TAC is information indicating a time synchronization value that the BS sends to the UE to maintain uplink time alignment.
  • the UE updates the uplink transmission timing using the time synchronization value. When the terminal updates the time synchronization, it starts or restarts a time alignment timer.
  • the UL grant includes an uplink resource allocation and a transmit power command (TPC) used for transmission of a scheduling message (a third message) described later.
  • TPC is used to determine the transmit power for the scheduled PUSCH.
  • the terminal After transmitting the random access preamble, the terminal attempts to receive its random access response in the random access response window indicated by the system information or the handover command, and the PRACH Detects a PDCCH masked with an RA-RNTI corresponding to the PDCCH, and receives the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • the random access response information may be transmitted in the form of a MAC packet data unit (MAC PDU), and the MAC PDU may be transmitted via the PDSCH.
  • the PDCCH preferably includes information of a UE receiving the PDSCH, frequency and time information of the PDSCH, and a transmission format of the PDSCH. As described above, once the UE successfully detects the PDCCH transmitted to itself, it can properly receive the random access response transmitted on the PDSCH according to the information of the PDCCH.
  • the random access response window means a maximum time interval in which the UE transmitting the preamble waits to receive the random access response message.
  • the random access response window has a length of 'ra-ResponseWindowSize' starting from a subframe after three subframes in the last subframe in which the preamble is transmitted. That is, the UE stands by to receive a random access response during a random access window in which the preamble is secured from three subframes after the transmission of the subframe.
  • the terminal can acquire a random access window size ('ra-ResponseWindowsize') parameter value through system information, and the random access window size can be determined to be a value between 2 and 10.
  • the UE When the UE successfully receives a random access response having the same random access preamble identifier / identifier as the random access preamble transmitted to the base station, the UE stops monitoring the random access response. On the other hand, when the random access response message is not received until the random access response window is terminated, or when a valid random access response having the same random access preamble identifier as the random access preamble transmitted to the base station is not received, Is considered to have failed, and the UE can then perform the preamble retransmission.
  • the reason why the random access preamble separator is required in the random access response is that since the random access response information for one or more UEs can be included in one random access response, the UL grant, the TC-RNTI, Because it is necessary to let them know if they are valid.
  • the terminal When the terminal receives a valid random access response to itself, it processes the information included in the random access response. That is, the UE applies the TAC and stores the TC-RNTI. In addition, using the UL grant, data stored in the buffer of the terminal or newly generated data is transmitted to the base station.
  • an RRC connection request generated in the RRC layer and transmitted through the CCCH may be included in the third message and may be transmitted.
  • the RRC connection request may be generated in the RRC layer
  • a connection reestablishment request may be included in the third message and transmitted. It may also include a NAS connection request message.
  • the third message should include the identifier of the terminal.
  • the base station can not determine which UEs perform the random access procedure, and it is necessary to identify the UE in order to resolve the collision later.
  • the UE There are two methods of including the identifier of the terminal.
  • C-RNTI valid cell identifier
  • the UE transmits its cell identifier through an uplink transmission signal corresponding to the UL grant do.
  • the UE transmits its own unique identifier (e.g., S-TMSI or random number).
  • the unique identifier is longer than the C-RNTI.
  • UE-specific scrambling is used.
  • the scrambling can not be based on the C-RNTI, but instead the TC-RNTI received in the random access response is used. If the UE has transmitted data corresponding to the UL grant, the UE starts a contention resolution timer.
  • the base station When the base station receives the C-RNTI of the corresponding terminal through the third message from the terminal, the base station transmits the fourth message to the terminal using the received C-RNTI.
  • the UE receives the unique identifier (i.e., S-TMSI or a random number) through the third message, it transmits the fourth message using the TC-RNTI allocated to the UE in the random access response To the terminal.
  • the fourth message may correspond to an RRC connection setup message including a C-RNTI.
  • the UE After transmitting the data including its own identifier through the UL grant included in the random access response, the UE waits for an instruction from the base station to resolve the collision. That is, it attempts to receive the PDCCH to receive a specific message. There are also two methods for receiving the PDCCH. As described above, if the third message transmitted in response to the UL grant is a C-RNTI, the UE attempts to receive the PDCCH using its C-RNTI, and if the identifier is a unique identifier (i.e., S-TMSI or a random number), it attempts to receive the PDCCH using the TC-RNTI included in the random access response.
  • the identifier is a unique identifier (i.e., S-TMSI or a random number)
  • the UE determines that the random access procedure is normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the PDSCH confirms the data delivered by the PDSCH indicated by the PDCCH. If the unique identifier is included in the contents of the data, the terminal determines that the random access procedure is normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the UE acquires the C-RNTI through the fourth message, and then the UE and the network transmit and receive a UE-specific message using the C-RNTI.
  • the reason for the collision in performing random access is basically that the number of random access preambles is finite. That is, since the base station can not assign random access preambles unique to the terminals to all the terminals, the terminal arbitrarily selects one of the common random access preambles and transmits the random access preambles. Accordingly, a case where two or more UEs select and transmit the same random access preamble through the same radio resource (PRACH resource) occurs, but the BS determines that the UE is a random access preamble transmitted from one UE. As a result, the base station transmits a random access response to the terminal, and the random access response is predicted to be received by one terminal.
  • PRACH resource radio resource
  • One is a method of using a contention resolution timer, and the other is a method of transmitting an identifier of a successful terminal to terminals.
  • the former case is used when the UE already has a unique C-RNTI before the random access procedure. That is, a UE having a C-RNTI transmits data including its C-RNTI to a base station according to a random access response and operates a conflict resolution timer. Then, if the PDCCH information indicated by the C-RNTI is received before the conflict resolution timer expires, the UE determines that it has succeeded in the competition and ends the random access normally.
  • the PDCCH indicated by the C-RNTI is not received before the conflict resolution timer expires, it is determined that the UE has failed in the competition and the UE performs the random access procedure again, .
  • the method of transmitting the identifier of a successful terminal is used when the terminal does not have a unique cell identifier before the random access procedure. That is, if the UE itself does not have a cell identifier, it transmits an upper identifier (S-TMSI or random number) to the data according to the UL Grant information included in the random access response, .
  • S-TMSI upper identifier
  • the terminal determines that the random access procedure has succeeded. On the other hand, if the DL-SCH does not receive data including its own upper identifier before the conflict resolution timer expires, the terminal determines that the random access procedure has failed.
  • the random access procedure is terminated only in the non-contention-based random access procedure by only transmitting the first message and the second message.
  • the UE before the UE transmits the random access preamble to the base station as the first message, the UE receives a random access preamble from the base station, transmits the allocated random access preamble to the base station as the first message, The random access procedure is terminated by receiving the random access response.
  • the above-described random access procedure is described based on the LTE / LTE-A system.
  • the random access procedure is not limited to the LTE / LTE-A system.
  • the memoryless may mean subcarrier spacing and a cyclic prefix (CP).
  • timing adjustment that is, transmission / reception timing adjustment, in a carrier aggregation (CA) situation of an NR system in which the neuroregeneration may differ between CCs and / or CCs. .
  • CA carrier aggregation
  • the TA (Timing Advance) referred to in the present specification includes an uplink subframe (UL subframe) and a downlink subframe (UL subframe) in order to perform orthogonal UL / UL transmission and reception May refer to a timing offset to be applied (or applied) by the UE for synchronization between DL subframes (DL subframes).
  • the NR system can support multiple TAGs (Timing Advance Groups), i.e., multiple TAGs, taking into consideration the CA deployment scenarios mentioned above (e.g., the fourth CA deployment scenario (HetNet)).
  • TAGs Timing Advance Groups
  • pTAG TAG including PCell in TAG
  • sTAG TAG composed only of SCell
  • the initial timing information for the initial pTAG may be obtained through a random access procedure (RA procedure). Thereafter, the timing information for the sTAG is transmitted to the UE through the PDCCH (or NPDCCH) order based on the fact that the UE is in a state where the RRC connection is set (i.e., RR_CONNECTED state) Can be obtained through a contention-free RA procedure or a non-contention RA procedure.
  • RA procedure random access procedure
  • a method for acquiring pTAG timing information a method for acquiring sTAG timing information, a method for setting a TA command (TA command) , How to set the activation / deactivation timing of the SCell, and how to determine the timing difference requirement.
  • a random access procedure (hereinafter referred to as RA procedure) may be used.
  • the RA procedure needs to be performed starting from transmitting a random access preamble (hereinafter referred to as an RA preamble) to the PCell.
  • a contention-based RA procedure or a contention-free RA procedure may be used as the RA procedure for obtaining TA information for pTAGH.
  • each CC Component Carrier
  • the neuroregeneration of each CC can be selected from various values (eg subcarrier spacing 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz) have.
  • the length of a symbol, a slot, and / or a subframe may be set differently according to a difference between subcarrier intervals. Accordingly, transmission timing, counter size ) Need to be considered.
  • a method 1-1) using a contention-based RA procedure and a method 1-2) using a non-contention-based RA procedure are described in detail in the procedure for acquiring pTAG timing information. It is needless to say that the method 1) and the method 2) are divided for convenience of description and may be combined with each other or may be applied by replacing some of the components.
  • a UE successfully receives a preamble (i.e., Msg 1) transmitted in the first step the base station (e.g., gNB)
  • the RAR message (the message of the second stage, that is, Msg 2 described above) in the RAR window (Random Access Response window) which is started after the time.
  • the starting point and the ending point of the RAR window can be set in the subframe and / or slot unit.
  • the RAR window may be set to start in the (n + k0) th subframe.
  • n may be a transmission start subframe or a last subframe.
  • the absolution time corresponding to k0 is scaled (i.e., enlarged or reduced according to a specific condition / value) according to the compression ratio of CC, and the preparation time required for the RAR transmission at the base station Or the time may become excessively long, which may cause disadvantages in terms of latency and power.
  • the RAR window timing may be set in units of symbols, slots, and / or subframes, in which the k0 value is set to an absolute time, or in conjunction with a neurometer or independently set.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a different value applied to each neuroregory.
  • the method of setting the RAR window timing in conjunction with the above-mentioned neurorroscopy is as follows. Considering that the length of the subframe is reduced to 1 / M when the subcarrier interval is increased by M times, Frame. ≪ / RTI >
  • the RAR message (i.e., Msg 2) transmitted from the base station to the UE in the RAR window may be transmitted in the (n + k1) th subframe.
  • n may correspond to the transmission start subframe of the preamble or the last subframe
  • the value of k1 may be set to an absolute time, a symbol, a slot, and / or a sub RAR window timing may be set on a frame-by-frame basis.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a value applied differently to the neuroregenerations. For example, considering the fact that the subframe length is reduced to 1 / M when the subcarrier interval is increased by M times, the RAR transmission start point is set to k1 * Msub Frame. ≪ / RTI >
  • the UE can transmit the third stage message (i.e., the Msg 3 described above) after a predetermined time from the RAR receiving subframe (i.e., the subframe receiving the RAR). For example, if the RAR receiving subframe is assumed to be the nth subframe, the UE can be configured to transmit the third stage message in the (n + k2) th subframe.
  • the k2 value may be set to an absolute time, or may be set to an absolute time in a message of a third stage in units of symbols, slots, and / or subframes Window timing can be set.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a value applied differently to the neuroregenerations. For example, in consideration of the fact that the length of the subframe is reduced to 1 / M when the subcarrier interval is increased by M times, the method of setting the transmission timing for Msg 3 in conjunction with the above- A method of interpreting the starting point as a k2 * M subframe.
  • the UE When the UE receives information on PDCCH order (PDCCH order) from a base station (e.g., gNB), the UE generates (or is allocated) a certain time after a subframe (e.g., the nth subframe) (I.e., Msg 1) through the PDCCH resource.
  • a subframe e.g., the nth subframe
  • Msg 1 the minimum value of the transmission timing of the message of the first stage (i.e., the transmission timing of Msg 1) may be set in units of subframes.
  • the UE can be configured to transmit a preamble through the PRACH resource at the earliest time starting from the (n + k0) th subframe or thereafter. Since the subframe length is set to be different according to the neural roll of the CC, the absolute time corresponding to k0 is scaled (i.e., enlarged or reduced according to a specific condition / value) The preparation time is short, or conversely, the time becomes excessively long, which may cause disadvantages in terms of delay and power.
  • the k0 value may be set to an absolute time, a symbol, a slot, and / or a subframe unit set in conjunction with or independently of a neurometer.
  • the set value may be commonly applied to all the neuromorphs or may be a different value applied to each neurometer.
  • the method of setting the k0 value in conjunction with the above- 1) a method of interpreting the starting point of transmission as a k0 * M subframe.
  • the RAR window setting and the RAR transmission timing may be set to absolute time, a symbol, a slot, and / or a sub- May be set in units of frames. Even in this case, the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a different value applied to each neuroregory.
  • the transmission timing of the message of the third stage may be set to an absolute time, A symbol, a slot, and / or a subframe.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a different value applied to each neuroregory.
  • a random access procedure (hereinafter referred to as RA procedure) can be used as a method for obtaining sTAG timing information in consideration of CA operation in an NR system.
  • the UE performs timing adjustment (in particular, uplink timing adjustment) through the RA procedure for the PCs belonging to the pTAG, and then enters the RRC connection setup state (RRC_CONNECTED state) .
  • the SCell can be activated through the SCell addition procedure for the set SCell.
  • the base station e.g., gNB
  • the base station can signal to the terminal whether the SCell belongs to the pTAG or the sTAG.
  • the same TA command (TA command) as PCell can be shared. Otherwise, if the SCell belongs to the sTAG, the terminal can perform the RA procedure on the activated SCell to obtain timing information for the sTAG.
  • the RA procedure performed by the UE may be initiated by transmitting a PDCCH order (PDCCH order) because the UE is already in the RRC connection setup state.
  • the PDCCH sequence may be a SCell which desires to acquire timing information, or another activated SCell belonging to the same sTAG as the corresponding SCell (i.e., a scheduled SCell).
  • a PDCCH sequence is received from a SCell transmitting a preamble (i.e., an RA preamble) by the UE.
  • a preamble i.e., an RA preamble
  • the UE when the UE receives the PDCCH sequence from the BS, the UE transmits a first-stage message (or a first-stage message) through a PDCCH resource occurring (or assigned) after a predetermined time from a subframe (I.e., Msg 1).
  • a subframe I.e., Msg 1
  • the minimum value of the transmission timing of the message of the first stage i.e., the transmission timing of Msg 1
  • the transmission timing of Msg 1 may be set in units of subframes.
  • the UE can be configured to transmit a preamble through the PRACH resource at the earliest time starting from the (n + k0) th subframe or thereafter.
  • the k0 value may be set to an absolute time, or may be set in units of symbols, slots, and / or subframes have.
  • the set value may be commonly applied to all the neuromorphs or may be a different value applied to each neurometer.
  • the method of setting the k0 value in conjunction with the above- 1) a method of interpreting the starting point of transmission as a k0 * M subframe.
  • the RAR window setting and the RAR transmission timing may be set to absolute time, a symbol, slot, and / May be set in units of subframes.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a different value applied to each neuroregory.
  • the transmission timing of the message of the third stage (i.e., Msg 3) may be set to an absolute time, And may be set in a set symbol, slot, and / or subframe unit.
  • the set value may be commonly applied to all the neurorogies, or may be a different value applied to each neuroregory.
  • the MS transmits the timing at each step (e.g., Msg 1 transmission timing, RAR window timing, RAR transmission, etc.) through the RA procedure for the PCell before performing the RA procedure for the SCell in order to acquire TA information for the sTAG Timing, and Msg 3 transmission timing). Therefore, in this case, the timing at each step of the RA procedure for the pTAG can be equally applied to the RA procedure for the SCell.
  • the terminal may set and use the timing at each step separately from the PCell according to the above-described method.
  • the timing at each stage of the RA procedure for the pTAG may be applied equally to the case where the same or a specific combination of SCell and PCell desired to acquire the TA information corresponds.
  • the initial timing adjustment procedure in the NR system can be performed as follows.
  • the BS may transmit an TA command to the UE in the next step (i.e., the RAR transmission step) after estimating an initial TA from the preamble (i.e., the RA preamble) transmitted by the UE. Thereafter, the terminal adjusts the transmission timing of the third stage message (i.e., Msg 3) to the initial TA received through the TA command and transmits the adjusted timing to the RRC connection establishment state through the remaining RA procedure have.
  • the third stage message i.e., Msg 3
  • TA tracking can be performed through a specific uplink signal (e.g., PUSCH, PUCCH, SRS, etc.).
  • a specific uplink signal e.g., PUSCH, PUCCH, SRS, etc.
  • the TA tracking may refer to an operation of determining whether the TA needs to be modified or updated based on the uplink signal transmitted by the terminal.
  • the base station transmits a TA command Medium Access Control-Control Element (TA-command) to the terminal and performs TA correction (or correction, update) You can instruct them to do so.
  • TA command MAC-CE may mean a message set to transmit a TA command in the MAC layer.
  • the time (i.e., offset) from the timing at which the terminal receives the TA command to the timing at which the TA is first corrected in the uplink subframe (or slot) using the received TA value is set to the subframe unit Can be set.
  • the UE may be configured to perform the uplink transmission by reflecting the TA command received from the (n + k) th subframe. Since the subframe unit may be scaled (i.e., enlarged or reduced) according to the subcarrier interval, the timing reflecting the TA command may be set to an absolute time, a symbol, a slot, and / Or may be set in units of subframes.
  • the TA command can be set considering the radius of the maximum supportable cell, control within the cyclic prefix (CP) (e.g., control resolution), and the like.
  • CP cyclic prefix
  • the TA command in the NR system described above can be configured using at least one of the following methods 3-1) to 3-3).
  • the method 3-1) to the method 3-3) are classified for convenience of description, and may be combined with each other, or may be replaced with some configurations.
  • the frequency resource region referred to in this embodiment can be interpreted as a concept corresponding to a cell.
  • the semantics of a particular cell may be the same as the semantics set for a particular frequency resource region.
  • the unit of the TA command may mean a TA value or a unit of the value indicated by the TA command, or may denote a unit in which the terminal instructs or interprets the TA command.
  • the unit of the TA command can be set to an absolute time (e.g., microseconds (us), etc.). That is, the unit of the TA value or the TA value indicated by the TA command can be represented by an absolute time.
  • an absolute time e.g., microseconds (us), etc.
  • the maximum TA value (which is related to the size of the TA field) may be set to a fixed value.
  • the method can be applied equally to all the neurorogies.
  • the unit of the TA command may be interpreted in association with a neuroregeneration of the frequency resource area (e.g., cell, CC, etc.) to which the TA is to be applied. That is, the TA command can be interpreted (scaled) according to the journal domain of the frequency resource region to which the TA is applied.
  • the frequency resource area e.g., cell, CC, etc.
  • the maximum TA value (which is related to the size of the TA field) may be set to a fixed value or set by the base station.
  • the maximum TA value may be conveyed as system information (SI) through information broadcast (e.g., a system information block (SIB), etc.) .
  • SI system information
  • SIB system information block
  • the method may mean a method of scaling (i.e., enlarging or reducing) the value of TA indicated by the TA command according to the subcarrier interval.
  • the unit of the TA command is determined by the base station, and information about the TA command may be broadcast through system information (e.g., a system information block). That is, the base station sets a unit of the TA command, and information on the TA command can be transmitted through the system information block.
  • system information e.g., a system information block
  • the maximum TA value (which is related to the size of the TA field) can also be set by the base station or set to a fixed value.
  • the system information block may be implicitly indicated through a PRACH format configuration or the like.
  • the above-described method 3-1) can be applied.
  • the above-described method 3-2) based on operating or specific numerology e.g., reference numerology
  • the method in which the absolute time is set for the TA command and / or the method in which the TA command is used as a memoryler in particular a frequency resource area (for example, A method that is set according to the above-described method can be applied.
  • a TA in MAC-CE that is received for an uplink sync adjustment in a connected state (e.g., RRC connection establishment state).
  • a connected state e.g., RRC connection establishment state
  • the above-described method 3-2) in which the radio signal is considered can be applied.
  • the above-described method 3-3) may be applied for the flexibility of the TA command setting.
  • the TA command transmitted by the base station can be interpreted according to the journal domain of the frequency resource region to which the TA is applied.
  • the TA command indicating the TA can be transmitted to the terminal included in the MAC-CE have.
  • a case of a TA in a RAR received in an RA procedure for a scheduling request (SR) in a state where a UE is connected for example, an RRC connection setup state
  • SR scheduling request
  • the above-described method 3-1) can be applied.
  • the above-described method 3-2) based on operation or a specific neuroregory e.g., reference numerology
  • a TA in a RAR received in an RA procedure based on the PDCCH order (e.g., a non-contention based RA procedure).
  • the above-described method 3-2) in which the radio signal is considered can be applied.
  • the above-described method 3-3) may be applied for the flexibility of the TA command setting.
  • the base station knows the transmissions of the terminal (i.e., the terminal is a news program that is applied to perform the uplink transmission) (e.g., in the case of the first example and / or the second example described above)
  • the transmissions of the terminal i.e., the terminal is a news program that is applied to perform the uplink transmission
  • the base station knows the transmissions of the terminal (i.e., the terminal is a news program that is applied to perform the uplink transmission) (e.g., in the case of the first example and / or the second example described above)
  • a method of setting a command i.e., a unit of a TA command
  • a maximum TA value which is related to the size of the TA field
  • the TA command and / or the maximum TA value may be set to a specific sub-carrier (e.g., a maximum subcarrier spacing) that belongs to the TAG if the neighbors of the frequency resource regions (e.g., cells)
  • the TA command and / or the maximum TA value for the corresponding TAG may be set or interpreted according to the specific journal constituting the corresponding TAG.
  • Such a method can be performed as shown in the following example.
  • a method of setting a specific subcarrier interval belonging to the TAG as a reference may be considered. That is, a criterion for setting or interpreting the range of the TA command may be set to a specific sub-carrier interval among a plurality of sub-carrier intervals belonging to the corresponding TAG.
  • the unit of the TA command may be set to the maximum subcarrier interval unit, and / or the maximum TA value may be set to the minimum subcarrier interval unit.
  • the maximum subcarrier interval and the minimum subcarrier interval may mean a maximum value and a minimum value, respectively, of the subcarrier intervals of the plurality of resource areas constituting the corresponding TAG.
  • the TA command unit 16Ts of the LTE system is directly applied to the case where the subcarrier intervals of the frequency resource regions (e.g., cells) constituting the TAG in the NR system are 15KHz and 60KHz, respectively, the frequency using the 60KHz subcarrier interval In the resource area, the length of the CP is reduced to 1/4 when the TA command is 16Ts.
  • the problem may be more serious if frequency resource areas (e.g., cells) using subcarrier spacing of 15 KHz and 120 KHz are present in the same TAG.
  • frequency resource area e.g., a cell
  • the TA adjustment itself becomes impossible.
  • the TA command that is, the TA command unit
  • the TA command unit in units of the maximum subcarrier interval
  • the CP length is inversely proportional to the subcarrier interval when the CP overhead is the same. This is because, since the length of the valid period of the OFDM symbol is inversely proportional to the subcarrier interval, if the CP overhead (i.e., the ratio of the CP length to the OFDM symbol valid period) is constant, the CP length also increases in inverse proportion to the subcarrier interval Because.
  • the TA command can be expressed to the CP range of a frequency resource area (e.g., a cell) having a minimum subcarrier interval when a frequency resource area (e.g., cells) constituting the TAG has different memorylogies.
  • the maximum TA value can be set based on the minimum subcarrier interval of the frequency resource region (e.g., cell) constituting the TAG. For example, if different cell ranges in the same site are supported over different subcarrier intervals (e.g., using a minimum subcarrier interval for a service that supports the maximum cell range, ), The same TAG can be configured because it is the same zone. In this case, it may be desirable to set the maximum TA value based on the minimum subcarrier interval in order to support services that support the maximum cell range with the same TA command.
  • a TA command (i.e., an uplink signal) is generated based on a subcarrier interval of a CC (Component Carrier) , TA command unit) and / or the maximum TA value may be determined.
  • CC Component Carrier
  • an uplink signal to be transmitted may be preset or defined to allow the base station to determine the TA. (TA) based on a set uplink signal or a subcarrier interval of an uplink signal actually transmitted among the uplink signals, with the corresponding uplink signal (s) set for each frequency resource region (e.g., cell) Command unit) and the maximum TA value can be determined.
  • This method is different from the method of determining the maximum TA value based on the minimum subcarrier interval by setting the TA command unit based on the maximum subcarrier interval among the plurality of subcarrier intervals constituting the TAG, It is possible to optimize the size of the light emitting diode. That is, there is an advantage in terms of decreasing the overhead of the TA command field.
  • a TA command (i.e., a TA command unit) and / or a maximum TA value may be determined based on a subcarrier interval of a component carrier (CC) used when the base station transmits the (N) PDCCH sequence.
  • CC component carrier
  • N PDCCH procedure is an operation in the RRC connection establishment state
  • the base station is a method for instructing a specific terminal to perform an RA procedure for a specific frequency resource region (e.g., cell). Therefore, by setting the TA command unit and the maximum TA value based on the subcarrier interval of the frequency resource region (e.g., cell), the TA command unit is set based on the maximum subcarrier interval, and the minimum subcarrier interval is used as a reference Compared with the method of determining the maximum TA value, there is an advantage in that the size of the TA command field can be optimized. That is, there is an advantage in terms of decreasing the overhead of the TA command field.
  • the bit field size of the tracking TA command may be set differently or the minimum adjustment unit may be set differently.
  • the maximum adjustment range may be set smaller than that of the initial TA command, and the minimum adjustment unit may be set to be smaller than that of the initial TA command.
  • the information set by the base station may be broadcast to the system information, or implicitly transmitted through the PRACH format configuration or the like.
  • the TA adjustment unit (e.g., Ts '' or Tc '') actually applied by the UE can be determined in the following manner.
  • Ts can be determined by a maximum bandwidth that can be set in the frequency band.
  • a TA reference adjustment unit Ts '(or Tc') may be determined based on the determined Ts (or Tc).
  • Ts' may be expressed as k * Ts, where k may be determined based on operation or a specific (reference) neuronology (e.g., a particular subcarrier interval, a particular CP).
  • the TA adjustment unit of the actual terminal can be determined according to the operation or relationship with the specific (reference)
  • the TA adjustment unit Ts' 'of the terminal can be expressed as m * Ts' (i.e., m * k * Ts).
  • m may mean a reference sub-carrier spacing / a terminal sub-carrier spacing when only the sub-carrier spacing is considered. For example, if the reference subcarrier interval is 15 kHz and the terminal subcarrier interval is 60 kHz, m may be 1/4.
  • the TA command may be configured by a combination of the journal records belonging to the TAG.
  • the TA adjustment unit of the terminal having the first subcarrier interval is Ts_1 and the TA adjustment unit of the terminal having the second subcarrier interval is Ts_2
  • the TA instruction is a * Ts_1 + b * Ts_2 .
  • the terminal Upon activation or reactivation of the SCell, if the terminal receives an activation or deactivation instruction from the base station (via the MAC-CE) in a specific subframe (e.g., the nth subframe) (I. E., SCellDeactivationTimer) < / RTI > in the case of re-activation, or to restart it in case of reactivation.
  • the start point of the timer can be set in a subframe or slot unit.
  • the timer may be set to start in the (n + k) th sub frame or to restart.
  • start or restart timings of SCell's deactivation timers may include SRS transmission timing after SCell (re) activation, CSI reporting timing, PDCCH monitoring timing, and / PHR (Power Headroom Report) triggering timing, and the like.
  • the timing associated with activation or reactivation of the SCell may be set to an absolute time (e.g., microseconds (us), etc.).
  • the method can be applied equally to all the neurorogies.
  • the timing associated with activating or reactivating the SCell may be interpreted in association with the neuroregeneration of that cell (i. E., The frequency resource region of that cell).
  • the value of the timing can be scaled and interpreted according to the subcarrier interval.
  • the timing associated with activating or reactivating the SCell is determined by the base station, and the information may be broadcast via system information (e.g., a system information block). That is, the base station may set the timing associated with activation or re-activation of the SCell and broadcast it through the system information block.
  • system information e.g., a system information block
  • the cell radius is limited considering the buffer size of the receiver, and the number of TAGs is limited .
  • a requirement for a timing difference that can be tolerated by the terminal needs to be set, and such a requirement can be taken into account when determining the cell radius and / or the number of TAGs.
  • the maximum receiver bandwidth and cyclic prefix (CP) that can be set in the frequency band need to be considered. Assuming the same UE buffer size, the larger the reception bandwidth and the smaller the CP, the greater the data throughput. Therefore, when the control information in the downlink is delayed from the data and arrives at the UE, This is because the delay can be reduced. Also, since the size of the terminal buffer is related to the capability of the terminal (UE capability), the number of TAGs that can be supported by the terminal may be limited according to the terminal buffer size or the capability of the terminal.
  • a cross-carrier scheduling May also be considered.
  • cross-CC scheduling between two Component Carriers (CCs) where the TA difference exceeds 'X us' and / or the difference in sub-carrier intervals exceeds 'Y times' may not be allowed.
  • CCs Component Carriers
  • the difference between the TA of the scheduling cell and the TA of the scheduled cell exceeds 'X us' and / or the subcarrier interval of the scheduling cell is greater than the subcarrier interval of the scheduled cell
  • Cross-CC scheduling between two CCs greater than 'Y times' may not be allowed.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a UE for adjusting uplink timing in a wireless communication system to which the method proposed in this specification can be applied.
  • Fig. 9 is merely for convenience of explanation and does not limit the scope of the present invention.
  • the corresponding terminal supports carrier merging (CA) operation in the NR system, and operates based on the above-described embodiments of the present invention.
  • CA carrier merging
  • the terminal can be set to adjust the uplink timing (i.e., uplink transmission timing) based on the TA command setting method described in the third embodiment described above.
  • the terminal can transmit an uplink signal (e.g., the RA preamble, PUCCH, PUSCH, SRS, etc.) to the base station (step S905).
  • an uplink signal e.g., the RA preamble, PUCCH, PUSCH, SRS, etc.
  • the terminal can receive the TA command set based on the uplink signal transmitted from the base station (step S910).
  • the TA command may be set based on the above-described method (e.g., the third embodiment).
  • the terminal receiving the TA command can perform the uplink transmission by applying the TA indicated by the TA command (step S915).
  • the TA command can be interpreted according to the subcarrier interval of at least one frequency resource region (e.g., frequency resource region corresponding to the cell) to which the TA is to be applied.
  • the terminal can further receive information on the TAG from the base station, and this operation can be performed before receiving the TA command from the base station.
  • the TA command received by the terminal may be a TA command corresponding to the TAG indicated by the base station.
  • the TA command may be included in the RAR (i.e., the RAR message) transmitted by the base station in response to the preamble.
  • the TA command can be received and included in the MAC-CE.
  • the UE can be assumed to have a radio resource control connection (RRC connection) established.
  • RRC connection radio resource control connection
  • the TA command can be set based on the largest subcarrier spacing among subcarrier intervals of a frequency resource region (e.g., frequency resource region corresponding to a cell) constituting the TAG have.
  • the maximum TA value indicated by the TA command can be set based on the minimum subcarrier spacing among the subcarrier intervals of the frequency resource areas constituting the TAG.
  • the offset between the reception timing of the TA command and the timing of performing the uplink transmission by applying the TA command can be set in units of subframes or slots according to the subcarrier interval.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station (or a network) 1010 and a terminal 1020.
  • the base station 1010 includes a processor 1011, a memory 1012, and a communication module 1013.
  • the processor 1011 implements the functions, processes and / or methods suggested in Figs. 1-9 above.
  • the layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 1011.
  • the memory 1012 is connected to the processor 1011 and stores various information for driving the processor 1011.
  • the communication module 1013 is connected to the processor 1011 to transmit and / or receive a wired / wireless signal.
  • the communication module 1013 may include a radio frequency unit for transmitting / receiving a radio signal.
  • the terminal 1020 includes a processor 1021, a memory 1022, and a communication module (or RF section)
  • Processor 1021 implements the functions, processes and / or methods suggested in FIGS. 1-9 above.
  • the layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1021.
  • the memory 1022 is coupled to the processor 1021 to store various information for driving the processor 1021.
  • Communication module 1023 is coupled to processor 1021 to transmit and / or receive wireless signals.
  • the memories 1012 and 1022 may be internal or external to the processors 1011 and 1021 and may be coupled to the processors 1011 and 1021 in various well known means.
  • the base station 1010 and / or the terminal 1020 may have a single antenna or multiple antennas.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates the terminal of FIG. 10 in more detail.
  • a terminal includes a processor (or a digital signal processor (DSP) 1110, an RF module (or RF unit) 1135, a power management module 1105 An antenna 1140, a battery 1155, a display 1115, a keypad 1120, a memory 1130, a SIM (Subscriber Identification Module ) card 1125 (this configuration is optional), a speaker 1145 and a microphone 1150.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas .
  • Processor 1110 implements the functions, processes, and / or methods previously suggested in FIGS. 1-9.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 1110.
  • the memory 1130 is coupled to the processor 1110 and stores information related to the operation of the processor 1110.
  • the memory 1130 may be internal or external to the processor 1110 and may be coupled to the processor 1110 in a variety of well known ways.
  • the user inputs command information such as a telephone number or the like by, for example, pressing (or touching) a button on the keypad 1120 or voice activation using the microphone 1150.
  • command information such as a telephone number or the like by, for example, pressing (or touching) a button on the keypad 1120 or voice activation using the microphone 1150.
  • Processor 1110 receives such command information and processes it to perform appropriate functions, such as dialing a telephone number. Operational data may be extracted from the sim card 1125 or from the memory 1130.
  • the processor 1110 may also display command information or drive information on the display 1115 for the user to recognize and for convenience.
  • the RF module 1135 is coupled to the processor 1110 to transmit and / or receive RF signals.
  • Processor 1110 communicates command information to RF module 1135 to initiate communications, for example, to transmit wireless signals comprising voice communication data.
  • the RF module 1135 is comprised of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting radio signals.
  • the antenna 1140 functions to transmit and receive a radio signal.
  • the RF module 1135 can transfer the signal to processor 1110 for processing and convert the signal to baseband.
  • the processed signal may be converted to audible or readable information output via the speaker 1145.
  • Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) 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
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.

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Abstract

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하는 방법은, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터, 상기 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령(Timing Advance command)을 수신하는 단계; 및 상기 TA 명령에 의해 지시되는 TA(Timing Advance)를 적용하여, 상기 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 TA 명령은, 상기 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(frequency resource region)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 해석(interpret)될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
이와 관련하여, 본 명세서는 TA(Timing Advance) 및 TAG(Timing Advance Group)에 대한 정보를 획득하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다. 또한, 본 명세서는, TA 명령(TA command)을 설정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터, 상기 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령(Timing Advance command)을 수신하는 단계; 및 상기 TA 명령에 의해 지시되는 TA(Timing Advance)를 적용하여, 상기 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 TA 명령은, 상기 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(frequency resource region)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 해석(interpret)될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법은, 상기 기지국으로부터, TAG(Timing Advance Group)에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 TA 명령은, 상기 TAG에 해당하는 TA 명령일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 상향링크 신호는, 상기 기지국에 대한 랜덤 액세스(random access)를 위한 프리앰블(preamble)이며, 상기 TA 명령은, 상기 기지국이 상기 프리앰블에 대한 응답으로 전송하는 랜덤 액세스 응답에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 TA가 이전에 설정된 상향링크 타이밍의 갱신을 위해 적용되는 경우, 상기 TA 명령은 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element)에 포함되어 수신될 수 있다. 이 때, 상기 단말은, 무선 자원 제어 연결(Radio Resource Control connection)이 설정된 상태이며, 상기 상향링크 신호는, 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel), 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel), 또는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal) 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 TA 명령은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 TA 명령에 의해 지시되는 최대 TA 값(maximum TA value)은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격(minimum subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다. 이 때, 상기 TA 명령의 필드 크기(field size)는, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격에 기반하여 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 TA 명령의 수신 타이밍과 상기 상향링크 전송의 수행 타이밍 간의 오프셋은, 상기 서브캐리어 간격에 따라 슬롯 단위(slot unit)로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하는 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈(radio frequency module); 및 상기 RF 모듈과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로 상향링크 신호를 전송하고; 상기 기지국으로부터, 상기 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령(Timing Advance command)을 수신하고; 및 상기 TA 명령에 의해 지시되는 TA(Timing Advance)를 적용하여, 상기 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하도록 제어하되, 상기 TA 명령은, 상기 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(frequency resource region)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 해석(interpret)될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터, TAG(Timing Advance Group)에 대한 정보를 수신하도록 제어하며, 상기 TA 명령은, 상기 TAG에 해당하는 TA 명령일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 상향링크 신호는, 상기 기지국에 대한 랜덤 액세스(random access)를 위한 프리앰블(preamble)이며, 상기 TA 명령은, 상기 기지국이 상기 프리앰블에 대한 응답으로 전송하는 랜덤 액세스 응답에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 TA가 이전에 설정된 상향링크 타이밍의 갱신을 위해 적용되는 경우, 상기 TA 명령은 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element)에 포함되어 수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 TA 명령은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 TA 명령에 의해 지시되는 최대 TA 값(maximum TA value)은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격(minimum subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다수의 뉴머롤로지(예: 서브캐리어 간격, 순환 프리픽스)들을 지원하는 무선 통신 시스템에서도, 미세하게 상향링크 타이밍을 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, TA 명령(Timing Advance command)의 필드 크기(field size)를 최적화하여, 상향링크 타이밍 조정의 오버헤드를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임과 하향링크 프레임 간의 관계를 나타낸다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained slot 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 7은 NR 시스템에서의 캐리어 병합을 고려한 배치 시나리오들(deployment scenarios)의 예들을 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하기 위한 단말의 동작 순서도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 통상의 기술자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(next generation NB, general NB, gNodeB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
또한, 5G NR(new radio)은 usage scenario에 따라 eMBB(enhanced Mobile Broadband), mMTC(massive Machine Type Communications), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications), V2X(vehicle-to-everything)을 정의한다.
그리고, 5G NR 규격(standard)는 NR 시스템과 LTE 시스템 사이의 공존(co-existence)에 따라 standalone(SA)와 non-standalone(NSA)으로 구분한다.
그리고, 5G NR은 다양한 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)을 지원하며, 하향링크에서 CP-OFDM을, 상향링크에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM(SC-OFDM)을 지원한다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT)을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 정의
eLTE eNB: eLTE eNB는 EPC 및 NGC에 대한 연결을 지원하는 eNB의 진화(evolution)이다.
gNB: NGC와의 연결뿐만 아니라 NR을 지원하는 노드.
새로운 RAN: NR 또는 E-UTRA를 지원하거나 NGC와 상호 작용하는 무선 액세스 네트워크.
네트워크 슬라이스(network slice): 네트워크 슬라이스는 종단 간 범위와 함께 특정 요구 사항을 요구하는 특정 시장 시나리오에 대해 최적화된 솔루션을 제공하도록 operator에 의해 정의된 네트워크.
네트워크 기능(network function): 네트워크 기능은 잘 정의된 외부 인터페이스와 잘 정의된 기능적 동작을 가진 네트워크 인프라 내에서의 논리적 노드.
NG-C: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG2 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 제어 평면 인터페이스.
NG-U: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG3 레퍼런스 포인트(reference point)에 사용되는 사용자 평면 인터페이스.
비 독립형(Non-standalone) NR: gNB가 LTE eNB를 EPC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하거나 또는 eLTE eNB를 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하는 배치 구성.
비 독립형 E-UTRA: eLTE eNB가 NGC로 제어 플레인 연결을 위한 앵커로 gNB를 요구하는 배치 구성.
사용자 평면 게이트웨이: NG-U 인터페이스의 종단점.
시스템 일반
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR의 전체적인 시스템 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA 사용자 평면(새로운 AS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB들로 구성된다.
상기 gNB는 Xn 인터페이스를 통해 상호 연결된다.
상기 gNB는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC로 연결된다.
보다 구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를 통해 AMF (Access and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF (User Plane Function)로 연결된다.
NR(New Rat) 뉴머롤로지(Numerology) 및 프레임(frame) 구조
NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지(numerology)들이 지원될 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000001
)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다.
또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다.
*NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018009218-appb-T000001
NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는
Figure PCTKR2018009218-appb-I000002
의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000003
이고,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000004
이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은
Figure PCTKR2018009218-appb-I000005
의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각
Figure PCTKR2018009218-appb-I000006
의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 프레임과 하향링크 프레임 간의 관계를 나타낸다.
도 2에 나타난 것과 같이, 단말(User Equipment, UE)로 부터의 상향링크 프레임 번호 i의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다
Figure PCTKR2018009218-appb-I000007
이전에 시작해야 한다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000008
에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서
Figure PCTKR2018009218-appb-I000009
의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서
Figure PCTKR2018009218-appb-I000010
의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은
Figure PCTKR2018009218-appb-I000011
의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000012
는, 이용되는 뉴머롤로지 및 슬롯 설정(slot configuration)에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯
Figure PCTKR2018009218-appb-I000013
의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼
Figure PCTKR2018009218-appb-I000014
의 시작과 시간적으로 정렬된다.
모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다.
표 2는 뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000015
에서의 일반(normal) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타내고, 표 3은 뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000016
에서의 확장(extended) CP에 대한 슬롯 당 OFDM 심볼의 수를 나타낸다.
Figure PCTKR2018009218-appb-T000002
Figure PCTKR2018009218-appb-T000003
NR 물리 자원(NR Physical Resource)
NR 시스템에서의 물리 자원(physical resource)과 관련하여, 안테나 포트(antenna port), 자원 그리드(resource grid), 자원 요소(resource element), 자원 블록(resource block), 캐리어 파트(carrier part) 등이 고려될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다. 하나의 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL(quasi co-located 혹은 quasi co-location) 관계에 있다고 할 수 있다. 여기에서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(Delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 주파수 쉬프트(Frequency shift), 평균 수신 파워(Average received power), 수신 타이밍(Received Timing) 중 하나 이상을 포함한다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로
Figure PCTKR2018009218-appb-I000017
서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이 14 x 2u OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는
Figure PCTKR2018009218-appb-I000018
서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및
Figure PCTKR2018009218-appb-I000019
의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기에서,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000020
이다. 상기
Figure PCTKR2018009218-appb-I000021
는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, 뉴머롤로지들뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다.
이 경우, 도 4와 같이, 뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000022
및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을 나타낸다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000023
및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2018009218-appb-I000024
에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000025
는 주파수 영역 상의 인덱스이고,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000026
는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍
Figure PCTKR2018009218-appb-I000027
이 이용된다. 여기에서,
Figure PCTKR2018009218-appb-I000028
이다.
뉴머롤로지
Figure PCTKR2018009218-appb-I000029
및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소
Figure PCTKR2018009218-appb-I000030
는 복소 값(complex value)
Figure PCTKR2018009218-appb-I000031
에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 뉴머롤로지가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및
Figure PCTKR2018009218-appb-I000032
는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은
Figure PCTKR2018009218-appb-I000033
또는
Figure PCTKR2018009218-appb-I000034
이 될 수 있다.
또한, 물리 자원 블록(physical resource block)은 주파수 영역 상의
Figure PCTKR2018009218-appb-I000035
연속적인 서브캐리어들로 정의된다. 주파수 영역 상에서, 물리 자원 블록들은 0부터
Figure PCTKR2018009218-appb-I000036
까지 번호가 매겨진다. 이 때, 주파수 영역 상의 물리 자원 블록 번호(physical resource block number)
Figure PCTKR2018009218-appb-I000037
와 자원 요소들
Figure PCTKR2018009218-appb-I000038
간의 관계는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure PCTKR2018009218-appb-M000001
또한, 캐리어 파트(carrier part)와 관련하여, 단말은 자원 그리드의 서브셋(subset)만을 이용하여 수신 또는 전송하도록 설정될 수 있다. 이 때, 단말이 수신 또는 전송하도록 설정된 자원 블록의 집합(set)은 주파수 영역 상에서 0부터
Figure PCTKR2018009218-appb-I000039
까지 번호가 매겨진다.
Self-contained 슬롯 구조
TDD 시스템에서 데이터 전송의 latency를 최소화하기 위하여 5세대 New RAT(NR)에서는 도 5와 같은 self-contained slot structure를 고려하고 있다.
즉, 도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained slot 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 5에서, 빗금 친 영역(510)은 하향링크 제어(downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 부분(520)은 상향링크 제어(uplink control) 영역을 나타낸다.
아무런 표시가 없는 부분(530)은 downlink data 전송을 위해 사용될 수도 있고, uplink data 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조의 특징은 한 개의 slot 내에서 DL 전송과 UL 전송이 순차적으로 진행되고, 하나의 slot 내에서 DL data를 보내고, UL Ack/Nack도 송수신할 수 있다.
이와 같은 slot을 'self-contained slot'이라고 정의할 수 있다.
즉, 이러한 slot 구조를 통해서, 기지국은 데이터 전송 에러 발생시에 단말로 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 latency를 최소화할 수 있다.
이러한 self-contained slot 구조에서, 기지국과 단말은 송신 모드에서 수신모드로 전환하는 과정 또는 수신모드에서 송신모드로 전환하는 과정을 위한 시간 간격(time gap)이 필요하다.
이를 위하여 해당 slot 구조에서, DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM symbol이 보호 구간(guard period, GP)로 설정된다.
캐리어 병합(Carrier Aggregation)
본 발명의 실시예들에서 고려하는 통신 환경은 멀티 캐리어(Multi-carrier) 지원 환경을 모두 포함한다. 즉, 본 발명에서 사용되는 멀티 캐리어 시스템 또는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 시스템이라 함은 광대역을 지원하기 위해서, 목표로 하는 광대역을 구성할 때 목표 대역보다 작은 대역폭(bandwidth)을 가지는 1개 이상의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 병합(aggregation)하여 사용하는 시스템을 말한다.
본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 LTE-A 시스템에서는 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다. 예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.
LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다.
상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다.
또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다. 즉, 캐리어 병합(carrier aggregation)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다.
LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.
서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. SCellIndex는 S셀을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 1부터 7까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCellIndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.
P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.
S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다. E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling) 할 수 있다.
초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 컴포넌트 캐리어 및 캐리어 병합의 일례를 나타낸다.
도 6의 (a)는 LTE 시스템에서 사용되는 단일 캐리어 구조를 나타낸다. 컴포넌트 캐리어에는 DL CC와 UL CC가 있다. 하나의 컴포넌트 캐리어는 20MHz의 주파수 범위를 가질 수 있다.
도 6의 (b)는 LTE_A 시스템에서 사용되는 캐리어 병합 구조를 나타낸다. 도 6의 (b)의 경우에 20MHz의 주파수 크기를 갖는 3 개의 컴포넌트 캐리어가 결합된 경우를 나타낸다. DL CC와 UL CC가 각각 3 개씩 있으나, DL CC와 UL CC의 개수에 제한이 있는 것은 아니다. 캐리어 병합의 경우 단말은 3개의 CC를 동시에 모니터링할 수 있고, 하향링크 신호/데이터를 수신할 수 있고 상향링크 신호/데이터를 송신할 수 있다.
만약, 특정 셀에서 N개의 DL CC가 관리되는 경우에는, 네트워크는 단말에 M (M≤N)개의 DL CC를 할당할 수 있다. 이때, 단말은 M 개의 제한된 DL CC 만을 모니터링하고 DL 신호를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크는 L (L≤M≤N)개의 DL CC에 우선순위를 주어 주된 DL CC를 단말에 할당할 수 있으며, 이러한 경우 UE는 L 개의 DL CC는 반드시 모니터링해야 한다. 이러한 방식은 상향링크 전송에도 똑같이 적용될 수 있다.
하향링크 자원의 반송파 주파수(또는 DL CC)와 상향링크 자원의 반송파 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 RRC 메시지와 같은 상위계층 메시지나 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, SIB2(System Information Block Type2)에 의해서 정의되는 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 구성될 수 있다. 구체적으로, 링키지는 UL 그랜트를 나르는 PDCCH가 전송되는 DL CC와 상기 UL 그랜트를 사용하는 UL CC간의 맵핑 관계를 의미할 수 있으며, HARQ를 위한 데이터가 전송되는 DL CC(또는 UL CC)와 HARQ ACK/NACK 신호가 전송되는 UL CC(또는 DL CC)간의 맵핑 관계를 의미할 수도 있다.
단말이 하나 이상의 S셀이 설정되면, 네트워크는 설정된 S셀(들)을 활성화(activate) 또는 비활성화(deactivate)할 수 있다. P셀은 항상 활성화된다. 네트워크는 활성/비활성(Activation/Deactivation) MAC 제어 요소(MAC control element)를 전송함으로써 S셀(들)을 활성화 또는 비활성화한다.
활성/비활성 MAC 제어 요소는 고정된 크기를 가지고, 7개의 C 필드(C-field)와 1개의 R 필드(R-field)를 포함하는 단일의 옥텟(octet)으로 구성된다. C 필드는 각 S셀 인덱스(SCellIndex) 별로 구성되고, S셀의 활성/비활성 상태를 지시한다. C 필드 값이 '1'로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 활성화되는 것을 지시하고, '0'으로 셋팅되면 해당 S셀 인덱스를 가지는 S셀의 비활성화되는 것을 지시한다.
또한, 단말은 설정된 S셀 별로 타이머(sCellDeactivationTimer)를 유지하고, 타이머가 만료될 때 관련된 S셀을 비활성화한다. 동일한 초기 타이머 값이 타이머(sCellDeactivationTimer)의 각 인스턴스(instance)에 적용되며, RRC 시그널링에 의해 설정된다. S셀(들)이 추가될 때 또는 핸드오버 이후, 초기 S셀(들)은 비활성화 상태이다.
단말은 각 TTI에서 각각의 설정된 S셀(들)에 대하여 아래와 같은 동작을 수행한다.
- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 활성화하고, 해당 S셀과 관련된 타이머를 (재)시작시킨다. 단말이 S셀을 활성화한다는 것은 단말이 S셀 상에서 SRS(Sounding Reference Signal) 전송, S셀을 위한 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indication)/PTI(Precoding Type Indicator) 보고, S셀 상에서 PDCCH 모니터링, S셀을 위한 PDCCH 모니터링과 같은 일반 S셀 동작을 적용한다는 것을 의미한다.
- 단말이 특정 TTI(서브프레임 n)에서 S셀을 비활성화하는 활성/비활성 MAC 제어 요소를 수신하거나 또는 특정 TTI(서브프레임 n) 활성화된 S셀과 관련된 타이머가 만료되면, 단말은 정해진 타이밍에 해당하는 TTI(서브프레임 n+8 또는 그 이후)에서 S셀을 비활성화하고, 해당 S셀의 타이머를 중단하며, 해당 S셀과 관련된 모든 HARQ 버퍼를 비운다(flush).
- 활성화된 S셀 상의 PDCCH가 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하거나, 또는 활성화된 S셀을 스케줄링하는 서빙 셀 상의 PDCCH가 활성화된 S셀을 위한 상향링크 그랜트(uplink grant) 또는 하향링크 승인(downlink assignment)을 지시하면, 단말은 해당 S셀과 관련된 타이머를 재시작한다.
- S셀이 비활성화되면, 단말은 S셀 상에서 SRS를 전송하지 않고, S셀을 위한 CQI/PMI/RI/PTI를 보고하지 않으며, S셀 상에서 UL-SCH를 전송하지 않으며, S셀 상에서 PDCCH를 모니터하지 않는다.
상술한 캐리어 병합에 대한 내용은 LTE/LTE-A 시스템을 기준으로 설명되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 5G NR 시스템에도 동일 또는 유사하게 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다. 특히, 5G NR 시스템에서 고려될 수 있는 캐리어 병합 배치 시나리오들은 도 7과 같을 수 있다.
도 7은 NR 시스템에서의 캐리어 병합을 고려한 배치 시나리오들(deployment scenarios)의 예들을 나타낸다.
도 7을 참고하면, F1 및 F2는 각각 제1 주파수(또는 제1 주파수 대역, 제1 캐리어 주파수, 제1 중심 주파수)으로 설정된 셀 및 제2 주파수(또는 제2 주파수 대역, 제2 캐리어 주파수, 제2 중심 주파수)으로 설정된 셀을 의미할 수 있다.
도 7의 (a)는 제1 CA 배치 시나리오를 나타낸다. 도 7의 (a)에 나타난 것과 같이, F1 셀과 F2 셀은 동일한 위치에 존재(co-located, overlaid)할 수 있다. 이 경우, 두 개의 레이어(layer)들은 모두 충분한 커버리지(coverage)를 제공할 수 있으며, 두 개의 레이어들에서의 이동성(mobility)이 지원될 수 있다. 해당 시나리오는 F1 셀과 F2 셀이 동일한 대역(band)에 존재하는 경우를 포함할 수 있다. 해당 시나리오에서는 중첩된 F1 셀 및 F2 셀 간에는 병합(aggregation)이 가능할 것으로 기대될 수 있다.
도 7의 (b)는 제2 CA 배치 시나리오를 나타낸다. 도 7의 (b)에 나타난 것과 같이, F1 셀과 F2 셀은 동일한 위치에 존재할 수 있지만, F2 셀은 더 큰 경로 손실(path loss)로 인하여 더 작은 커버리지를 지원할 수도 있다. 이 경우, F1 셀만이 충분한 커버리지를 제공하며, F2 셀은 처리량(throughput)을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 이 때, 이동성은 F1 셀의 커버리지에 기반하여 수행될 수 있다. 해당 시나리오는 F1 셀과 F2 셀이 다른 대역들(예: F1 셀은 {800MHz, 2GHz}, F2 셀은 {3.5GHz})에 존재하는 경우를 포함할 수 있다. 해당 시나리오에서는, 중첩된 F1 셀 및 F2 셀 간에는 병합(aggregation)이 가능할 것으로 기대될 수 있다.
도 7의 (c)는 제3 CA 배치 시나리오를 나타낸다. 도 7의 (c)에 나타난 것과 같이, F1 셀 및 F2 셀은 동일한 위치에 존재하지만, 셀 경계의 처리량을 증가시키도록 F2 셀의 안테나는 F2 셀의 경계에 연결될 수 있다. 이 경우, F1 셀은 충분한 커버리지를 제공하지만, F2 셀은 잠재적으로 더 큰 경로 손실 등에 의한 공백(hole)을 가질 수 있다. 이 때, 이동성은 F1 셀의 커버리지에 기반하여 수행될 수 있다. 해당 시나리오는 F1 셀과 F2 셀이 다른 대역들(예: F1 셀은 {800MHz, 2GHz}, F2 셀은 {3.5GHz})에 존재하는 경우를 포함할 수 있다. 해당 시나리오에서는, 동일한 기지국(eNB)의 F1 셀 및 F2 셀은 커버리지가 중첩되는 영역에서 병합(aggregation)이 가능할 것으로 기대될 수 있다.
도 7의 (d)는 제4 CA 배치 시나리오를 나타낸다. 도 7의 (d)에 나타난 것과 같이, F1 셀은 매크로 커버리지(macro coverage)를 제공하며, F2 원격 무선 헤드들(remote radio heads, RRHs)은 핫 스팟(hot spot)에서의 처리량 개선을 위해 이용될 수 있다. 이 때, 이동성은 F1 셀의 커버리지에 기반하여 수행될 수 있다. 해당 시나리오는 F1 셀 및 F2 셀이 동일한 대역(예: 1.7GHz 등)에서 DL 비-연속적인 캐리어(DL non-contiguous carrier)에 해당하는 경우 및 F1 셀과 F2 셀이 다른 대역들(예: F1 셀은 {800MHz, 2GHz}, F2 셀은 {3.5GHz})에 존재하는 경우를 모두 포함할 수 있다. 해당 시나리오에서는, F2 셀(즉, RRHs)들은 자신과 연결된(underlying) F1 셀(즉, 매크로 셀)(들)과 병합이 가능할 것으로 기대될 수 있다.
도 7의 (e)는 제5 CA 배치 시나리오를 나타낸다. 해당 시나리오는 상술한 제2 CA 배치 시나리오와 유사하지만, 캐리어 주파수 중 하나에 대한 커버리지가 확장될 수 있도록 주파수 선택형 중계기(frequency selective repeater)들이 배치될 수 있다. 해당 시나리오에서는, 동일한 기지국의 F1 셀 및 F2 셀은 커버리지가 중첩되는 영역에서 병합이 가능할 것으로 기대될 수 있다.
서로 다른 서빙 셀들에 의한 것이지만, 동일한 TTI에 대한 UL 그랜트(UL grants) 및 DL 할당(DL assignments)의 물리 계층(physical layer)에서의(예: 제어 심볼의 수, 전파(propagation) 및 배치 시나리오에 의존하는) 수신 타이밍 차이(reception timing difference)는 MAC 동작에 영향을 주지 않을 수 있다. 단말은 intra-band 비연속적 CA 및 inter-band 비연속적 CS 모두에서 병합될 CC들 중에서 30us까지의 상대 전파 지연 차이(relative propagation delay difference)를 처리할 필요가 있을 수 있다. 이는, 기지국의 시간 정렬(time alignment)이 최대 0.26us로 특정되기 때문에, 단말이 수신기에서 모니터링되는 CC들 중에서 30.26us까지의 지연 스프레드(delay spread)를 처리할 필요가 있다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 이는, 단말이 다수의 TAG들을 갖는 inter-band CA에 대해 36.37us의 TAG들 간의 최대 상향링크 전송 타이밍 차이(maximum uplink transmission timing difference)를 처리해야 한다는 것을 의미할 수 있다.
CA가 배치되는 경우, 프레임 타이밍(frame timing) 및 SFN(System Frame Number)은 병합된 셀들에 걸쳐서 정렬될 수 있다.
랜덤 액세스 절차(Random Access Procedure)
이하에서는 LTE/LTE-A 시스템에서 제공하는 랜덤 액세스 절차(random access procedure)에 대해 살펴본다.
랜덤 액세스 절차는 단말이 기지국과 상향링크 동기를 얻거나 상향링크 무선 자원을 할당 받기 위해 사용된다. 단말의 전원이 켜진 후, 단말은 초기 셀과의 하향링크 동기를 획득하고 시스템 정보를 수신한다. 시스템 정보로부터 사용 가능한 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)의 집합과 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 사용되는 무선 자원에 관한 정보를 얻는다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 사용되는 무선 자원은 적어도 하나 이상의 서브프레임 인덱스와 주파수 영역 상의 인덱스의 조합으로 특정될 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 집합으로부터 임의로 선택한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국은 상향링크 동기를 위한 타이밍 정렬(timing alignment) 값을 랜덤 액세스 응답을 통해 단말로 보낸다. 이로써 단말은 상향링크 동기를 획득하는 것이다.
랜덤 액세스 절차는 FDD(frequency division duplex)와 TDD(time division duplex)에서 공통적인 절차이다. 랜덤 액세스 절차는 셀 사이즈에 무관하며, 캐리어 병합(CA: carrier aggregation)이 설정된 경우 서빙 셀(serving cell)의 개수와도 무관하다.
먼저, 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 경우로는 다음과 같은 경우가 있다.
- 단말이 기지국과의 RRC 연결(RRC Connection)이 없어, RRC 아이들 상태에서 초기 접속 (initial access)을 수행하는 경우
- RRC 연결 재-확립 절차(RRC connection re-establishment procedure)를 수행하는 경우
- 단말이 핸드오버 과정에서, 타겟(target) 셀로 처음 접속하는 경우
- 기지국의 명령에 의해 랜덤 액세스 절차가 요청되는 경우
- RRC 연결 상태 중, 상향링크 시간 동기가 맞지 않은 상황에서(non-synchronized) 하향링크로 전송될 데이터가 발생하는 경우
- RRC 연결 상태 중, 상향링크의 시간 동기가 맞지 않거나(non-synchronized), 무선자원을 요청하기 위해 사용되는 지정된 무선자원이 할당되지 않은 상황에서, 상향링크로 전송할 데이터가 발생하는 경우
- RRC 연결 상태 중, 타이밍 어드밴스(timing advance)가 필요한 상황에서 단말의 위치 결정(positioning)을 수행하는 경우
- 무선 연결 실패(radio link failure) 또는 핸드오버 실패(handover failure) 시 복구 과정을 수행하는 경우
3GPP Rel-10에서는 캐리어 병합을 지원하는 무선 접속 시스템에서 하나의 특정 셀(예를 들어, P셀)에 적용 가능한 TA(timing advance) 값을 복수의 셀에 공통으로 적용하는 것을 고려하였다. 다만, 단말이 서로 다른 주파수 밴드에 속한(즉, 주파수 상에서 크게 이격된) 복수의 셀들 혹은 전파(propagation) 특성이 다른 복수의 셀들을 병합할 수 있다. 또한 특정 셀의 경우 커버리지 확대 혹은 커버리지 홀의 제거를 위해 RRH(remote radio header)(즉, 리피터), 펨토 셀(femto cell) 혹은 피코 셀(pico cell) 등과 같은 스몰 셀(small cell) 또는 세컨더리 기지국(SeNB: secondary eNB)이 셀 내에 배치되는 상황에서 단말은 하나의 셀을 통해 기지국(즉, 매크로 기지국(macro eNB))과 통신을 수행하고, 다른 셀을 통해 세컨더리 기지국과 통신을 수행하는 경우 복수의 셀들이 서로 다른 전파 지연 특성을 가지게 될 수 있다. 이 경우, 하나의 TA 값을 복수의 셀들에 공통으로 적용하는 방식으로 사용하는 상향링크 전송을 수행할 경우 복수의 셀들 상에서 전송되는 상향링크 신호의 동기에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 복수의 셀들이 병합된 CA 상황에서 복수의 TA를 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 3GPP Rel-11에서는 다중 TA(multiple TA)를 지원하기 위하여 특정 셀 그룹 단위로 TA를 독립적으로 할당하는 것을 고려한다. 이를 TA 그룹(TAG: TA group)이라 하며, TAG는 하나 이상의 셀들을 포함할 수 있으며, TAG 내 포함된 하나 이상의 셀에는 동일한 TA가 공통적으로 적용될 수 있다. 이러한 다중 TA를 지원하기 위하여, MAC TA 명령 제어 요소(element)는 2 비트의 TAG 식별자(TAG ID)와 6 비트의 TA 명령 필드로 구성된다.
캐리어 병합이 설정된 단말은 P셀과 관련되어 앞서 설명한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 경우가 발생되면 랜덤 액세스 절차를 수행하게 된다. P셀이 속한 TAG(즉, pTAG: primary TAG)의 경우, 기존과 동일하게 P셀을 기준으로 결정되는, 혹은 P셀에 수반되는 랜덤 액세스 절차를 통해 조정되는 TA를 pTAG 내 모든 셀(들)에 적용할 수 있다. 반면, S셀로만 구성되는 TAG(즉, sTAG: secondary TAG)의 경우, sTAG 내 특정 S셀을 기준으로 결정되는 TA는 해당 sTAG 내 모든 셀(들)에 적용할 수 있으며, 이 때 TA는 기지국에 의해 개시되 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다. 구체적으로, sTAG 내에서 S셀은 RACH(Random Access Channel) 자원으로 설정되고, 기지국은 TA를 결정하기 위하여 S셀에서 RACH 접속을 요청한다. 즉, 기지국은 P셀에서 전송되는 PDCCH 오더에 의해 S셀들 상에서 RACH 전송을 개시시킨다. S셀 프리앰블에 대한 응답 메시지는 RA-RNTI를 사용하여 P셀을 통해 전송된다. 단말은 랜덤 액세스를 성공적으로 마친 S셀을 기준으로 결정되는 TA는 해당 sTAG 내 모든 셀(들)에 적용할 수 있다. 이와 같이, 랜덤 액세스 절차는 S셀에서도 해당 S셀이 속한 sTAG의 타이밍 정렬(timing alignment)을 획득하기 위하여 S셀에서도 수행될 수 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서는 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리앰블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다. 다만, 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는, 상술한 핸드오버 과정, 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우, 단말 위치 결정(positioning) 및/또는 sTAG을 위한 타이밍 어드밴스 정렬에 한하여 사용될 수 있다. 랜덤 액세스 절차가 완료된 후에 일반적인 상향링크/하향링크 전송이 발생된다.
한편, 릴레이 노드(RN: relay node) 또한 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차와 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 모두 지원한다. 릴레이 노드가 랜덤 액세스 절차를 수행할 때, 그 시점에서 RN 서브프레임 구성(configuration)을 중단시킨다(suspend). 즉, 이는 일시적으로 RN 서브프레임 구성을 폐기하는 것으로 의미한다. 이후, 성공적으로 랜덤 액세스 절차가 완료되는 시점에서 RN 서브프레임 구성이 재개된다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제1 메시지(Msg 1, message 1)
먼저, 단말은 시스템 정보(system information) 또는 핸드오버 명령(handover command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(physical RACH) 자원을 선택하여 전송한다.
랜덤 액세스 프리앰블은 RACH 전송 채널에서 6비트로 전송되고, 6비트는 RACH 전송한 단말을 식별하기 위한 5비트의 임의 식별자(radom identity)와, 추가 정보를 나타내기 위한 1비트(예를 들어, 제3 메시지(Msg 3)의 크기를 지시)로 구성된다.
단말로부터 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 기지국은 프리앰블을 디코딩하고, RA-RNTI를 획득한다. 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 PRACH와 관련된 RA-RNTI는 해당 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블의 시간-주파수 자원에 따라 결정된다.
(2) 제2 메시지(Msg 2, message 2)
기지국은 제1 메시지 상의 프리앰블을 통해서 획득한 RA-RNTI로 지시(address)되는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 단말로 전송한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자(RA preamble index/identifier), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인(UL grant), 임시 셀 식별자(TC-RNTI: Temporary C-RNTI) 그리고 시간 동기 값(TAC: time alignment command)들이 포함될 수 있다. TAC는 기지국이 단말에게 상향링크 시간 정렬(time alignment)을 유지하기 위해 보내는 시간 동기 값을 지시하는 정보이다. 단말은 상기 시간 동기 값을 이용하여, 상향링크 전송 타이밍을 갱신한다. 단말이 시간 동기를 갱신하면, 시간 동기 타이머(time alignment timer)를 개시 또는 재시작한다. UL grant는 후술하는 스케줄링 메시지(제3 메시지)의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 파워의 결정에 사용된다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 윈도우(random access response window) 내에서 자신의 랜덤 액세스 응답(random access response)의 수신을 시도하며, PRACH에 대응되는 RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출하고, 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하게 된다. 랜덤 액세스 응답 정보는 MAC PDU(MAC packet data unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH을 통해 전달될 수 있다. PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선 자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 검출에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 랜덤 액세스 응답을 적절히 수신할 수 있다.
랜덤 액세스 응답 윈도우는 프리앰블을 전송한 단말이 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하기 위해서 대기하는 최대 시구간을 의미한다. 랜덤 액세스 응답 윈도우는 프리앰블이 전송되는 마지막 서브프레임에서 3개의 서브프레임 이후의 서브프레임으로부터 시작하여 'ra-ResponseWindowSize'의 길이를 가진다. 즉, 단말은 프리앰블을 전송이 종료된 서브프레임으로부터 3개의 서브프레임 이후부터 확보한 랜덤 액세스 윈도우 동안 랜덤 액세스 응답을 수신하기 위해 대기한다. 단말은 시스템 정보(system information)을 통해 랜덤 액세스 윈도우 사이즈('ra-ResponseWindowsize') 파라미터 값을 획득할 수 있으며, 랜덤 액세스 윈도우 사이즈는 2부터 10 사이의 값으로 결정될 수 있다.
단말은 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자를 가지는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면, 랜덤 액세스 응답의 모니터링을 중지한다. 반면, 랜덤 액세스 응답 윈도우가 종료될 때까지 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못하거나, 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자를 가지는 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 응답의 수신은 실패하였다고 간주되고, 이후 단말은 프리앰블 재전송을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 랜덤 액세스 응답에서 랜덤 액세스 프리앰블 구분자가 필요한 이유는, 하나의 랜덤 액세스 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 UL grant, TC-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위는 것이 필요하기 때문이다.
(3) 제3 메시지(Msg 3, message 3)
단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, TC-RNTI를 저장한다. 또한, UL grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다. 단말의 최초 접속의 경우, RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 요청이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있으며, RRC 연결 재확립 절차의 경우 RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 재확립 요청이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, NAS 접속 요청 메시지를 포함할 수도 있다.
제3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌 해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.
단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 절차 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL grant에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 랜덤 액세스 절차 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI 또는 임의 값(random number))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 C-RNTI보다 길다. UL-SCH 상의 전송에서는 단말 특정 스크램블링이 사용된다. 다만, 단말이 아직 C-RNTI를 할당받지 못한 경우라면, 스크램블링은 C-RNTI에 기반할 수 없으며 대신 랜덤 액세스 응답에서 수신한 TC-RNTI가 사용된다. 단말은 상기 UL grant에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머(contention resolution timer)를 개시한다.
(4) 제4 메시지(Msg 4, message 4)
기지국은 단말로부터 제3 메시지를 통해 해당 단말의 C-RNTI를 수신한 경우 수신한 C-RNTI를 이용하여 단말에게 제4 메시지를 전송한다. 반면, 단말로부터 제3 메시지를 통해 상기 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))를 수신한 경우, 랜덤 액세스 응답에서 해당 단말에게 할당한 TC-RNTI를 이용하여 제4 메시지를 단말에게 전송한다. 여기서, 제4 메시지는 C-RNTI를 포함하는 RRC 연결 설정 메시지(RRC connection setup)가 해당될 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL grant에 대응하여 전송된 제3 메시지가 자신의 식별자가 C-RNTI인 경우, 자신의 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))인 경우에는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 TC-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 TC-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 제4 메시지를 통해 단말은 C-RNTI를 획득하고, 이후 단말과 네트워크는 C-RNTI를 이용하여 단말 특정 메시지(dedicated message)를 송수신하게 된다.
다음은 랜덤 액세스에서　충돌　해결을 위한 방법에 대하여 설명한다.
랜덤 액세스를 수행함에 있어서 충돌이 발생하는 이유는 기본적으로 랜덤 액세스 프리앰블의 수가 유한하기 때문이다. 즉, 기지국은 모든 단말들에게 단말 고유의 랜덤 액세스 프리앰블을 부여할 수 없기 때문에, 단말은 공통의 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 임의적으로 하나를 선택해서 전송하게 된다. 이에 따라 동일한 무선 자원(PRACH 자원)을 통해 둘 이상의 단말들이 같은 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하여 전송하게 되는 경우가 발생하지만, 기지국에서는 하나의 단말에게서 전송되는 하나의 랜덤 액세스 프리앰블로 판단하게 된다. 이로 인해, 기지국은 랜덤 액세스 응답을 단말에게 전송하고 랜덤 액세스 응답은 하나의 단말이 수신할 것으로 예측한다. 하지만, 상술한 바와 같이 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 둘 이상의 단말들이 하나의 랜덤 액세스 응답을 수신하게 되며, 이에 따라 단말마다 각각 랜덤 액세스 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다. 즉, 랜덤 액세스 응답에 포함된 하나의 UL Grant를 이용하여, 둘 이상의 단말들이 서로 다른 데이터를 동일한 무선자원에 전송하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이에 따라, 상기 데이터의 전송은 모두 실패할 수 도 있고, 단말들의 위치 또는 전송파워에 따라 특정 단말의 데이터만을 기지국에서 수신할 수도 있다. 후자의 경우, 둘 이상의 단말들은 모두 자신의 데이터의 전송이 성공했다고 가정하기 때문에, 기지국은 경쟁에서 실패한 단말들에게 실패 사실에 대한 정보를 알려주어야 한다. 즉, 상기 경쟁의 실패 또는 성공에 대한 정보를 알려주는 것이　충돌　해결(contention resolution)라 한다.
충돌　해결　방법에는 두 가지 방법이 있는데 한 가지 방법은,　충돌　해결　타이머(contention resolution timer)를 이용하는 방법과, 다른 한가지 방법은 성공한 단말의 식별자를 단말들에게 전송하는 방법이다. 전자의 경우는, 단말이 랜덤 액세스 과정 전에 이미 고유의 C-RNTI를 가지고 있는 경우에 사용된다. 즉, 이미 C-RNTI를 가지고 있는 단말은 랜덤 액세스 응답에 따라 자신의 C-RNTI를 포함한 데이터를 기지국으로 전송하고,　충돌　해결　타이머를 작동한다. 그리고,　충돌　해결　타이머가 만료되기 전에, 자신의 C-RNTI에 의해 지시되는 PDCCH 정보가 수신되면, 단말은 자신이 경쟁에서 성공했다고 판단하고, 랜덤 액세스를 정상적으로 마치게 된다. 반대로, 만약　충돌　해결　타이머가 만료되기 전에, 자신의 C-RNTI에 의해 지시되는 PDCCH를 전송 받지 못한 경우는, 자신이 경쟁에서 실패했다고 판단하고, 랜덤 액세스 과정을 다시 수행하거나, 상위 계층으로 실패 사실을 통보할 수 있다.　충돌　해소 방법 중 후자의 경우, 즉 성공한 단말의 식별자를 전송하는 방법은, 단말이 랜덤 액세스 과정 전에 고유의 셀 식별자가 없는 경우에 사용된다. 즉, 단말 자신이 셀 식별자가 없는 경우, 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL Grant 정보에 따라 데이터에 셀 식별자 보다 상위 식별자(S-TMSI 또는 random number)를 포함하여 전송하고, 단말은　충돌　해결　타이머를 작동시킨다.　충돌　해결　타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터가 DL-SCH로 전송된 경우, 단말은 랜덤 액세스 과정이 성공했다고 판단한다. 반면에,　충돌　해결　타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터를 DL-SCH로 전송 받지 못하는 경우에는, 단말은 랜덤 액세스 과정이 실패했다고 판단하게 되는 것이다.
한편, 비경쟁 기반 임의접속 과정에서의 동작은 도 8에 도시된 경쟁 기반 임의접속 과정과 달리 제1 메시지 전송 및 제2 메시지 전송만으로 임의접속 절차가 종료되게 된다. 다만, 제1 메시지로서 단말이 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하기 전에 단말은 기지국으로부터 임의접속 프리엠블을 할당받게 되며, 이 할당받은 임의접속 프리엠블을 기지국에 제1 메시지로서 전송하고, 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신함으로써 임의접속 절차가 종료되게 된다.
상술한 랜덤 액세스 절차에 대한 내용은 LTE/LTE-A 시스템을 기준으로 설명되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 5G NR 시스템에도 동일 또는 유사하게 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 5G NR 시스템(이하, NR 시스템)에서는 다양한 활용 시나리오들(use case scenarios) 및/또는 다양한 주파수 대역에서의 배치들이 고려될 수 있다. 이에 따라, NR 시스템에서는 CC(component carrier) 별로 다양한 뉴머롤로지(numerology)를 지원하는 방식이 고려될 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP) 등을 의미할 수 있다.
이와 같은 점을 고려하여, 본 명세서에서는 뉴머롤로지가 CC 별 및/또는 CC 간에 다를 수 있는 NR 시스템의 캐리어 병합(carrier aggregation, CA) 상황에서, 타이밍 조정(timing adjustment) 즉, 송수신 타이밍 조정을 지원하는 방법을 제안한다.
본 명세서에서 언급되는 TA(Timing Advance)는, 기지국에서 직교적인(orthorgonal) 상향링크/하향링크 송수신(DL/UL transmission and reception)을 수행하기 위해, 상향링크 서브프레임(uplink subframe, UL subframe)과 하향링크 서브프레임(downlink subframe, DL subframe) 간의 동기를 맞출 목적으로 단말에서 인가하는(또는 적용하는) 타이밍 오프셋(timing offset)을 의미할 수 있다.
NR 시스템에서는 앞서 언급한 CA 배치 시나리오 등(예: 제4 CA 배치 시나리오(HetNet))을 고려하여 다수의 TAG(Timing Advance Group) 즉, 다중 TAG(multiple TAG)를 지원할 수 있다. 상술한 바와 같이, TAG 중에서 PCell을 포함하는 TAG는 pTAG로 지칭되고, SCell만으로 구성된 TAG는 sTAG로 지칭될 수 있다.
이 때, 초기 pTAG(initial pTAG)에 대한 초기 타이밍 정보(initial timing information)는 랜덤 액세스 절차(random access procedure, RA procedure)를 통해서 획득될 수 있다. 이 후, sTAG에 대한 타이밍 정보는, 단말이 RRC 연결(RRC connection)이 설정(setup)된 상태(즉, RR_CONNECTED state)인 점으로 고려하여, PDCCH(또는 NPDCCH) 순서(order)에 기반한 비-경쟁 RA 절차(contention-free RA procedure or non-contention RA procedure)를 통해 획득될 수 있다.
이하, 상술한 NR 시스템에서의 CA 동작(Carrier Aggregation operation)을 고려하여, 본 명세서에서는 pTAG 타이밍 정보를 획득하기 위한 방법, sTAG 타이밍 정보를 획득하기 위한 방법, TA 명령(TA command)를 설정하는 방법, SCell의 활성화/재활성화 타이밍 설정 방법, 및 타이밍 차이에 대한 요구 조건(timing difference requirement)을 결정하는 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
제1 실시 예
본 실시 예에서는, NR 시스템에서의 CA 동작을 고려하여 pTAG 타이밍 정보를 획득하는 방법에 대해 살펴본다.
이 때, NR 시스템에서의 CA 동작을 고려하여 pTAG 타이밍 정보를 획득하기 위한 방법으로, 랜덤 액세스 절차(이하, RA 절차)가 이용될 수 있다.
구체적으로, pTAG에 대한 TA 정보를 획득하기 위하여, PCell로 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access preamble, 이하 RA 프리앰블)을 전송하는 것을 시작으로 RA 절차가 수행될 필요가 있다. 이 때, pTAGH에 대한 TA 정보 획득을 위한 RA 절차로 경쟁 기반 RA 절차(contention-based RA procedure) 또는 비-경쟁 기반 RA 절차(contention-free RA procedure)가 이용될 수 있다.
NR 시스템에서의 CA 동작의 경우, 각 CC(Component Carrier)의 뉴머롤로지가 다양한 값들(예: 서브캐리어 간격 15kHz, 30kHz, 60kHz, 120kHz) 중에서 선택될 수 있기 때문에, 이에 따른 차이가 고려될 필요가 있다. 예를 들어, 서브캐리어 간격의 차이에 따라 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임의 길이가 다르게 설정될 수 있는데, 이에 따라 다르게 설정되는 각 단계에서의 전송 타이밍(transmission timing), 카운터 크기(counter size) 등의 차이점이 고려될 필요가 있다.
이하, pTAG 타이밍 정보를 획득하는 절차에 대해 경쟁 기반 RA 절차를 이용하는 방법 1-1)과 비-경쟁 기반 RA 절차를 이용하는 방법 1-2)에 대해 구체적으로 살펴본다. 방법 1) 및 방법 2)는 설명의 편의를 위해 구분된 것일 뿐, 상호 간에 결합되거나 일부 구성을 치환하여 적용할 수도 있음은 물론이다.
방법 1-1)
먼저, 경쟁 기반 RA 절차를 이용하여 pTAG 타이밍 정보를 획득하는 방법에 대해 살펴본다.
경쟁 기반 RA 절차에서 기지국(예: gNB)은 단말이 첫 번째 단계에서 전송한 프리앰블(즉, 상술한 Msg 1)을 성공적으로 수신할 경우, 프리앰블의 전송 시작점(예: n번째 서브프레임)으로부터 일정 시간 이후부터 시작되는 RAR 윈도우(Random Access Response window) 내에서 RAR 메시지(두 번째 단계의 메시지 즉, 상술한 Msg 2)를 단말에게 전송할 수 있다. 여기에서, RAR 윈도우의 시작점과 종착점은 서브프레임 및/또는 슬롯 단위로 설정될 수 있다.
예를 들어, RAR 윈도우는 n+k0 번째 서브프레임에서 시작하도록 설정될 수 있다. 이 때, n은 프리앰블의 전송 시작 서브프레임이거나, 마지막 서브프레임에 해당할 수 있다. 다만, 이 경우, CC의 뉴머롤로지에 따라, k0에 대응하는 절대적 시간(absolution time)이 스케일(scale)(즉, 특정 조건/값에 따라 확대 또는 축소)되어 기지국에서 RAR 전송에 요구되는 준비 시간이 부족하거나, 반대로 시간이 과도하게 길어져서 지연(latency)이나 전력(power) 측면에서 불리한 점이 발생할 수도 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, k0 값이 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 RAR 윈도우 타이밍이 설정될 수도 있다. 이 때, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다. 일례로, 상술한 뉴머롤로지에 연동하여 RAR 윈도우 타이밍을 설정하는 방법은, 서브캐리어 간격이 M배 증가하면 서브프레임의 길이가 1/M으로 줄어드는 점을 고려하여, RAR 윈도우 시작점을 k0*M 서브프레임으로 해석하는 방법일 수 있다.
또는, 다른 예를 들어, RAR 윈도우 내에서 기지국이 단말에게 전송하는 RAR 메시지(즉, Msg 2)가 n+k1 번째 서브프레임에서 전송되도록 설정할 수도 있다. 이 경우에도, n은 프리앰블의 전송 시작 서브프레임이거나, 마지막 서브프레임에 해당할 수 있으며, k1 값이 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 RAR 윈도우 타이밍이 설정될 수도 있다. 상기 예시와 유사하게, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다. 일례로, 상술한 뉴머롤로지에 연동하여 RAR 전송 타이밍을 설정하는 방법은, 서브캐리어 간격이 M배 증가하면 서브프레임의 길이가 1/M으로 줄어드는 점을 고려하여, RAR 전송 시작점을 k1*M 서브프레임으로 해석하는 방법일 수 있다.
단말은 RAR 수신 서브프레임(즉, RAR을 수신한 서브프레임)으로부터 일정 시간 이후에 세 번째 단계의 메시지(즉, 상술한 Msg 3)를 전송할 수 있다. 예를 들어, RAR 수신 서브프레임을 n 번째 서브프레임이라고 가정하면, 단말은 n+k2 번째 서브프레임에서 세 번째 단계의 메시지를 전송하도록 설정될 수 있다.
이 경우, 상술한 k0 및/또는 k1과 유사하게, k2 값도 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 세 번째 단계의 메시지에 대한 윈도우 타이밍이 설정될 수 있다. 상기 예시와 유사하게, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다. 일례로, 상술한 뉴머롤로지에 연동하여 Msg 3에 대한 전송 타이밍을 설정하는 방법은, 서브캐리어 간격이 M배 증가하면 서브프레임의 길이가 1/M으로 줄어드는 점을 고려하여, Msg 3에 대한 전송 시작점을 k2*M 서브프레임으로 해석하는 방법일 수 있다.
방법 1-2)
다음으로, 비-경쟁 기반 RA 절차를 이용하여 pTAG 타이밍 정보를 획득하는 방법에 대해 살펴본다.
단말이 기지국(예: gNB)으로부터 PDCCH 순서(PDCCH order)에 대한 정보를 수신하면, 해당 단말은 PDCCH 순서가 속한 서브프레임(예: n 번째 서브프레임)으로부터 일정 시간 후에 발생하는(또는 할당되는) PDCCH 자원을 통해 첫 번째 단계의 메시지(즉, Msg 1)를 전송할 수 있다. 여기에서, 첫 번째 단계의 메시지의 전송 타이밍(즉, Msg 1에 대한 전송 타이밍)의 최소 값은 서브프레임 단위로 설정될 수 있다.
예를 들어, 단말은 n+k0 번째 서브프레임으로부터 또는 그 이후에 시작하는 가장 이른 시점의 PRACH 자원을 통해 프리앰블을 전송할 수 있도록 설정될 수 있다. CC의 뉴머롤로지에 따라 서브프레임 길이가 다르게 설정되므로, k0에 대응하는 절대적 시간(absolution time)이 스케일(scale)(즉, 특정 조건/값에 따라 확대 또는 축소)되어 단말에서 프리앰블의 전송에 요구되는 준비 시간이 부족하거나, 반대로 시간이 과도하게 길어져서 지연이나 전력 측면에서 불리한 점이 발생할 수도 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, k0 값이 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 때, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수도 있다. 일례로, 상술한 뉴머롤로지에 연동하여 k0 값을 설정하는 방법은, 서브캐리어 간격이 M배 증가하면 서브프레임의 길이가 1/M으로 줄어드는 점을 고려하여, 첫 번째 단계의 메시지(즉, Msg 1) 전송의 시작점을 k0*M 서브프레임으로 해석하는 방법일 수 있다.
상술한 방법 1)의 경우와 유사하게, 방법 2)의 경우에도, RAR 윈도우 설정과 RAR 전송 타이밍은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 경우에도, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다.
또한, 상술한 방법 1)의 경우와 유사하게, 방법 2)의 경우에도, 세 번째 단계의 메시지(즉, Msg 3)의 전송 타이밍은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 경우에도, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다.
제2 실시 예
본 실시 예에서는, NR 시스템에서의 CA 동작을 고려하여 sTAG 타이밍 정보를 획득하는 방법에 대해 살펴본다.
상술한 제1 실시 예와 유사하게, NR 시스템에서의 CA 동작을 고려하여 sTAG 타이밍 정보를 획득하기 위한 방법으로, 랜덤 액세스 절차(이하, RA 절차)가 이용될 수 있다.
구체적으로, 단말은 pTAG에 속하는 PCell에 대한 RA 절차를 통해 타이밍 조정(timing adjustment)(특히, 상향링크 타이밍 조정)을 수행한 후, RRC 연결 설정 상태(RRC connection setup state, RRC_CONNECTED state)로 진입할 수 있다. 이 후, 설정된 SCell에 대한 SCell 추가 절차(SCell addition procedure)를 통해 SCell은 활성화(activation)될 수 있다. 이 과정에서, 기지국(예: gNB)은 해당 SCell이 pTAG에 속하는지 또는 sTAG에 속하는지 여부에 대해 단말로 시그널링할 수 있다.
해당 SCell이 pTAG에 속하는 경우, PCell와 동일한 TA 명령(TA command)이 공유될 수 있다. 그렇지 않을 경우 즉, 해당 SCell이 sTAG에 속하는 경우, 단말은 sTAG에 대한 타이밍 정보를 획득하기 위하여, 활성화된 SCell에 대해 RA 절차를 수행할 수 있다.
이 때, 단말이 수행하는 RA 절차는 이미 해당 단말이 RRC 연결 설정 상태에 있기 때문에 기지국이 PDCCH 순서(PDCCH order)를 전송함으로써 개시(initiate)될 수 있다. 여기에서, PDCCH 순서는 타이밍 정보를 획득하기 원하는 SCell이거나, 해당 SCell과 동일 sTAG에 속하는 다른 활성화된 SCell(즉, 스케줄링된 SCell)에 대한 것일 수 있다.
셀프-캐리어 스케줄링(self-carrier scheduling)에 의한 PDCCH 순서를 고려하여, 단말이 프리앰블(즉, RA 프리앰블)을 전송하는 SCell로부터 PDCCH 순서가 수신되는 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 단말이 기지국으로부터 PDCCH 순서를 수신하면, 해당 단말은 PDCCH 순서가 속한 서브프레임(예: n 번째 서브프레임)으로부터 일정 시간 후에 발생하는(또는 할당되는) PDCCH 자원을 통해 첫 번째 단계의 메시지(즉, Msg 1)를 전송할 수 있다. 여기에서, 첫 번째 단계의 메시지의 전송 타이밍(즉, Msg 1에 대한 전송 타이밍)의 최소 값은 서브프레임 단위로 설정될 수 있다.
예를 들어, 단말은 n+k0 번째 서브프레임으로부터 또는 그 이후에 시작하는 가장 이른 시점의 PRACH 자원을 통해 프리앰블을 전송할 수 있도록 설정될 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 예의 방법 2)의 경우와 유사한 이유로, k0 값은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 때, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수도 있다. 일례로, 상술한 뉴머롤로지에 연동하여 k0 값을 설정하는 방법은, 서브캐리어 간격이 M배 증가하면 서브프레임의 길이가 1/M으로 줄어드는 점을 고려하여, 첫 번째 단계의 메시지(즉, Msg 1) 전송의 시작점을 k0*M 서브프레임으로 해석하는 방법일 수 있다.
상술한 제1 실시 예의 방법 1)의 경우와 유사하게, 이 경우에도, RAR 윈도우 설정과 RAR 전송 타이밍은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 때, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 예의 방법 1)의 경우와 유사하게, 이 경우에도, 세 번째 단계의 메시지(즉, Msg 3)의 전송 타이밍은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. 이 때, 설정된 값은 모든 뉴머롤로지에 대해 공통적으로 적용되거나, 뉴머롤로지 별로 다르게 적용된 값일 수 있다.
단말은 sTAG에 대한 TA 정보를 획득하기 위하여 SCell에 대한 RA 절차를 수행하기 이전에, 이미 PCell에 대한 RA 절차를 통해 각 단계에서의 타이밍들(예: Msg 1 전송 타이밍, RAR 윈도우 타이밍, RAR 전송 타이밍, Msg 3 전송 타이밍)을 결정할 수 있다. 따라서, 이 경우, pTAG에 대한 RA 절차의 각 단계에서의 타이밍이 SCell에 대한 RA 절차에도 동일하게 적용될 수 있다. 또는, 단말은 상술한 방법에 따라 PCell과는 별도로 각 단계에서의 타이밍을 설정하여 이용할 수도 있다. 또는, TA 정보를 획득하기 원하는 SCell과 PCell의 뉴머롤로지가 동일하거나 특정 조합에 해당하는 경우에 대해, 조건적으로 pTAG에 대한 RA 절차의 각 단계에서의 타이밍이 동일하게 적용될 수도 있다.
제3 실시 예
본 실시 예에서는, NR 시스템에서의 CA 동작을 고려하여, TA 명령(TA command)을 설정하는 방법에 대해 살펴본다.
먼저, NR 시스템에서 초기(initial) 타이밍 조정 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
기지국은 단말이 전송한 프리앰블(즉, RA 프리앰블)로부터 초기 TA(initial TA)를 추정한 후, 다음 단계(즉, RAR 전송 단계)에서 TA 명령을 단말에게 전송할 수 있다. 이 후, 단말은 TA 명령을 통해 전달 받은 초기 TA로 세 번째 단계의 메시지(즉, Msg 3) 전송 타이밍을 조정하여 전송하며, 나머지 RA 절차를 통해 RRC 연결 설정 상태로 진입(또는 도달)할 수 있다.
단말이 RRC 연결 설정 상태에 진입한 경우, 특정 상향링크 신호(예: PUSCH, PUCCH, SRS 등)를 통해 TA 추적(TA tracking)이 수행될 수 있다. 여기에서, TA 추적은 단말이 전송한 상향링크 신호에 기반하여 TA가 수정 또는 갱신될 필요가 있는지 여부를 판단하는 동작을 의미할 수 있다.
TA에 대한 수정 또는 갱신이 필요한 것으로 판단되는 경우, 기지국은 TA 명령 MAC-CE(TA command Medium Access Control-Control Element)를 단말로 전송하여, 해당 단말이 TA 수정(또는 보정, 갱신)을 수행할 수 있도록 지시할 수 있다. 여기에서, TA 명령 MAC-CE는 MAC 계층에서 TA 명령을 전송하도록 설정된 메시지를 의미할 수 있다.
이 때, 단말이 TA 명령을 수신한 타이밍으로부터 수신된 TA 값을 이용하여 상향링크 서브프레임(또는 슬롯)에 최초로 보정하는 타이밍까지의 시간(즉, 오프셋)은 서브프레임 단위(또는 슬롯 단위)로 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말이 TA 명령을 n 번째 서브프레임에 수신한 경우, 해당 단말은 n+k 번째 서브프레임부터 수신된 TA 명령을 반영하여 상향링크 전송을 수행하도록 설정될 수 있다. 서브프레임 단위는 서브캐리어 간격에 따라 스케일(즉, 확대 또는 축소)될 수 있으므로, TA 명령을 반영하는 타이밍은 절대적 시간으로 설정되거나, 뉴머롤로지에 연동하여 또는 독립적으로 설정한 심볼, 슬롯, 및/또는 서브프레임 단위로 설정될 수도 있다. TA 명령은 최대 지원 가능한 셀의 반경(radius), 순환 프리픽스(CP) 내에서의 제어(예: control resolution) 등을 고려하여 설정될 수 있다.
구체적으로, 상술한 NR 시스템에서의 TA 명령은 다음과 같은 방법 3-1) 내지 방법 3-3) 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다. 여기에서, 방법 3-1) 내지 방법 3-3)은 설명의 편의를 위해 구분된 것일 뿐, 상호 간에 결합되거나 일부 구성을 치환하여 적용할 수도 있음은 물론이다.
참고로, 셀은 특정 주파수 자원 영역에 할당될 수 있으므로, 본 실시 예에서 언급되는 주파수 자원 영역은 셀에 대응되는 개념으로 해석될 수 있다. 일례로, 본 명세서에서, 특정 셀의 뉴머롤로지는 특정 주파수 자원 영역에 설정된 뉴머롤로지와 의미하는 바가 동일할 수 있다.
또한, 본 실시 예에서, TA 명령의 단위는 TA 명령에 의해 지시되는 TA 값 또는 해당 값의 단위를 의미할 수 있으며, 단말이 TA 명령을 지시 받는 또는 해석하는 단위를 의미할 수도 있다.
방법 3-1)
먼저, TA 명령의 단위는 절대적 시간(예: 마이크로초(us) 등)으로 설정될 수 있다. 즉, TA 명령에 의해 지시되는 TA 값 또는 TA 값의 단위는 절대적 시간으로 표현될 수 있다.
이 경우, 최대 TA 값(이는, TA 필드의 크기와 관련성 있음)은 고정된 값으로 설정될 수 있다. 또한, 해당 방법은 모든 뉴머롤로지에 대해 동일하게 적용될 수 있다.
방법 3-2)
다음으로, TA 명령의 단위는 TA가 적용될 주파수 자원 영역(예: 셀, CC 등)의 뉴머롤로지와 연관되어 해석(interpret)될 수도 있다. 즉, TA 명령은 해당 TA가 적용될 주파수 자원 영역의 뉴머롤로지에 따라 (스케일되어) 해석될 수 있다.
이 경우, 최대 TA 값(이는, TA 필드의 크기와 관련성 있음)은 고정된 값으로 설정되거나, 기지국에 의해 설정될 수 있다. 기지국에 의해 설정되는 방식의 경우, 최대 TA 값은 브로드캐스트(broadcast)되는 정보(예: 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 등)를 통해 시스템 정보(system information, SI)로써 전달될 수 있다.
예를 들어, 해당 방법은, TA 명령에 의해 지시되는 TA의 값을 서브캐리어 간격에 따라 스케일하여(즉, 확대 또는 축소하여) 해석하는 방식을 의미할 수 있다.
방법 3-3)
다음으로, TA 명령의 단위는 기지국에 의해 결정되며, 시스템 정보(예: 시스템 정보 블록)를 통해 TA 명령에 대한 정보가 브로드캐스팅될 수도 있다. 즉, TA 명령의 단위를 기지국이 설정하고, 이에 대한 정보가 시스템 정보 블록을 통해 전달될 수 있다.
이 경우, 최대 TA 값(이는, TA 필드의 크기와 관련성 있음)도 기지국에 의해 설정되거나, 고정된 값으로 설정될 수 있다. 해당 방법에서 시스템 정보블록은 PRACH 포맷 설정(PRACH format configuration) 등을 통해 암시적으로 지시될 수 있다.
다음과 같은 예시들에서, 상술한 방법들 3-1) 내지 3-3)에 대한 선택 또는 적용이 서로 다르게 고려될 수 있다.
예를 들어, 초기 RA 절차(initial random access procedure)에서 수신되는 RAR에서의 TA의 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 기지국이 단말의 현재 어떤 상태인지(예: RRC 설정 연결 상태인지) 가정할 수 없으므로, 상술한 방법 3-1)이 적용될 수 있다. 또는, 동작(operating) 또는 특정 뉴머롤로지(예: 기준 뉴머롤로지(reference numerology)) 등을 기반으로 하는 상술한 방법 3-2)가 적용될 수도 있다.
즉, 초기 RA 절차의 경우, TA 명령에 대해 절대적 시간이 설정되는 방법 및/또는 TA 명령이 뉴머롤로지 특히, 해당 TA가 적용될 주파수 자원 영역(예: 특정 셀에 해당하는 주파수 영역)의 뉴머롤로지에 따라 설정되는 방법이 적용될 수 있다.
다른 예를 들어, 단말이 연결된 상태(예: RRC 연결 설정 상태)에서 상향링크 동기 조정(uplink sync adjustment)을 위해 수신되는 MAC-CE 에서의 TA의 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 기지국은 단말의 상태가 RRC 연결 설정 상태인 것을 알 수 있으므로, 뉴머롤로지를 고려하는 상술한 방법 3-2)가 적용될 수 있다. 또는, TA 명령 설정의 유연성(flexibility)을 위하여 상술한 방법 3-3)이 적용될 수도 있다.
즉, 단말이 이미 기지국과 RRC 연결 설정이 완료된 상태인 경우, 기지국에 의해 전송되는 TA 명령은 해당 TA가 적용될 주파수 자원 영역의 뉴머롤로지에 따라 해석될 수 있다. 이 때, TA가 이전에 설정된 상향링크 타이밍의 갱신(예: TA 추적 등에 의한 상향링크 동기 조정)을 위해 적용되는 경우, 해당 TA를 지시하는 TA 명령은 MAC-CE에 포함되어 단말에게 전달될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 단말이 연결된 상태(예: RRC 연결 설정 상태)에서 스케줄링 요청(scheduling request, SR) 등을 목적으로 하는 RA 절차에서 수신되는 RAR에서의 TA의 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 기지국이 단말의 현재 어떤 상태인지(예: RRC 설정 연결 상태인지) 가정할 수 없으므로, 상술한 방법 3-1)이 적용될 수 있다. 또는, 동작 또는 특정 뉴머롤로지(예: 기준 뉴머롤로지(reference numerology)) 등을 기반으로 하는 상술한 방법 3-2)가 적용될 수도 있다.
또 다른 예를 들어, PDCCH 순서(PDCCH order) 기반의 RA 절차(예: 비-경쟁 기반 RA 절차)에서 수신되는 RAR에서의 TA의 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 이 경우, 기지국은 단말의 상태가 RRC 연결 설정 상태인 것을 알 수 있으므로, 뉴머롤로지를 고려하는 상술한 방법 3-2)가 적용될 수 있다. 또는, TA 명령 설정의 유연성(flexibility)을 위하여 상술한 방법 3-3)이 적용될 수도 있다.
또한, 기지국이 단말의 뉴머롤로지(즉, 단말이 상향링크 전송을 수행하기 위해 적용되는 뉴머롤로지)를 알고 있는 경우(예: 상술한 첫 번째 예시 및/또는 두 번째 예시의 경우), TA 명령(즉, TA 명령의 단위), 및/또는 최대 TA 값(이는, TA 필드의 크기와 관련성 있음)을 설정하는 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
이 경우, TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀)들 간의 뉴머롤로지가 다를 경우, TA 명령 및/또는 최대 TA 값은 TAG에 속한 특정 뉴머롤로지(예: 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)를 기준으로 설정될 수 있다. 즉, TAG가 다수의 뉴머롤로지들로 구성되는 경우, 해당 TAG에 대한 TA 명령 및/또는 최대 TA 값은 해당 TAG를 구성하는 특정 뉴머롤로지에 따라 설정 또는 해석될 수 있다. 이와 같은 방식은 다음 예시와 같이 수행될 수 있다.
예를 들어, 상술한 방법 3-2) 또는 방법 3-3)을 선택하여 적용하는 경우, TAG에 속한 특정 서브캐리어 간격을 기준으로 설정하는 방법이 고려될 수 있다. 즉, TA 명령의 범위를 설정 또는 해석하는 기준이, 해당 TAG에 속한 다수의 서브캐리어 간격들 중 특정 서브캐리어 간격으로 설정될 수 있다.
특히, TA 명령의 단위는 최대 서브캐리어 간격 단위로 설정되고, 및/또는 최대 TA 값은 최소 서브캐리어 간격 단위로 설정될 수 있다. 여기에서, 최대 서브캐리어 간격 및 최소 서브캐리어 간격은 각각 해당 TAG를 구성하는 다수의 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최대 값 및 최소 값을 의미할 수 있다.
이와 관련하여, 기존 LTE 시스템에서는 15KHz 서브캐리어 간격만 지원하고, TA 명령의 단위는 16Ts로 고정(여기에서, 1Ts = 1/(30.72MHz)~=0.0325us)되어 있다. 이 때문에, LTE 시스템의 일반 CP의 길이 144Ts(또는 160Ts)를 고려하면 TA 명령의 단위와 CP 길이의 비율은 16/144=1/9이고, 이에 따라 일반 CP 내에 약 9개의 TA 명령 단위가 존재한다. 일례로, LTE 시스템의 TA 명령 단위 16Ts를 NR 시스템에서 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀)들의 서브캐리어 간격들이 각각 15KHz, 60KHz인 경우에 대해서 그대로 적용한다면, 60KHz 서브캐리어 간격을 이용하는 주파수 자원 영역에서 TA 명령은 16Ts인 상태에서 CP 길이가 1/4로 감소된다. 이 경우, TA 명령 단위와 CP 길이의 비율이 16/(144/4)=4/9가 되어, CP 내에 약 2개의 정도의 TA 조정 단위만 존재하게 되며, 이에 따라 사실상 TA의 미세 조정이 불가능하게 된다.
특히, 15KHz와 120KHz의 서브캐리어 간격을 사용하는 주파수 자원 영역(예: 셀)이 동일 TAG 내에 존재할 경우는 문제가 더욱 심각할 수 있다. 120KHz 서브캐리어 간격을 사용하는 주파수 자원 영역(예: 셀)의 경우, CP 내에 1개의 TA 조정 단위가 존재하기 때문에, 사실상 TA 조정 자체가 불가능하게 된다.
이러한 문제점을 보완하기 위해서, 상술한 TA 명령(즉, TA 명령 단위)를 최대 서브캐리어 간격 단위로 설정함으로써, 뉴머롤로지에 상관없이 TAG를 구성하는 모든 주파수 자원 영역(예: 셀)에 대해서 적어도 LTE 시스템 수준의 TA 미세 조정을 지원할 수 있다. 일례로, 이와 같은 방식을 통해 CP 길이 내에 약 9개의 TA 명령 단위가 존재하도록 설정할 수 있다.
한편, CP 길이는 CP 오버헤드(CP overhead)가 동일할 경우, 서브캐리어 간격에 반비례하게 된다. 이는, OFDM 심볼의 유효구간의 길이가 서브캐리어 간격에 반비례하기 때문에, CP 오버헤드(즉, CP 길이와 OFDM 심볼 유효구간의 비율)이 일정할 경우, CP 길이도 서브캐리어 간격에 반비례하여 증가하기 때문이다.
따라서, 상술한 바와 같이, TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀)들의 뉴머롤로지가 다를 경우, TA 명령이 최소 서브캐리어 간격을 갖는 주파수 자원 영역(예: 셀)의 CP 범위까지 표현할 수 있도록 하기 위해서, TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀)의 최소 서브캐리어 간격을 기준으로 최대 TA 값을 설정하도록 할 수 있다. 일례로, 동일 구역(site)에서 서로 다른 셀 범위(cell range)가 서로 다른 서브캐리어 간격을 통해서 지원되는 경우(예: 최대 셀 범위를 지원하는 서비스를 위해서 최소 서브캐리어 간격 이용하는 경우, 최소 셀 범위를 지원하는 서비스에 대해서 최대 서브캐리어 간격 이용하는 경우), 동일 구역이기 때문에 동일 TAG를 구성할 수 있다. 이 경우, 동일 TA 명령으로 최대 셀 범위를 지원하는 서비스까지 지원하기 위해서 최소 서브캐리어 간격을 기준으로 최대 TA 값을 설정하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, TA를 유도하는 상향링크 신호(즉, TA 조정을 발생시키는 상향링크 신호)가 명시적으로 정의되는 경우, 해당 신호를 전송한 CC(Component Carrier)의 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령(즉, TA 명령 단위) 및/또는 최대 TA 값이 결정될 수도 있다.
예를 들어, 기지국에서 TA를 결정하게 하기 위하여 전송하는 상향링크 신호가 미리 설정 또는 정의될 수 있다. 주파수 자원 영역(예: 셀) 별 또는 TAG 별로 해당 상향링크 신호(들)이 설정된 상태에서, 설정된 상향링크 신호 또는 그 중에서 실제 전송된 상향링크 신호의 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령(즉, TA 명령 단위) 및 최대 TA 값이 결정되도록 설정할 수 있다. 해당 방법은 해당 TAG를 구성하는 다수의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령 단위를 설정하고, 최소 서브캐리어 간격을 기준으로 최대 TA 값을 결정하는 방법과 비교하여, TA 명령 필드의 크기를 최적화할 수 있는 장점이 있다. 즉, TA 명령 필드의 오버헤드 감소 측면에서 장점이 있다.
또한, 기지국이 (N)PDCCH 순서를 전송할 때 이용한 CC(Component Carrier)의 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령(즉, TA 명령 단위) 및/또는 최대 TA 값이 결정될 수도 있다.
(N)PDCCH 순서에 의한 RA 절차는 RRC 연결 설정 상태에서의 동작이고, 기지국이 특정 단말에게 특정 주파수 자원 영역(예: 셀)에 대해서 RA 절차를 지시하는 방법이다. 따라서, 해당 주파수 자원 영역(예: 셀)의 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령 단위와 최대 TA 값을 설정함으로써, 최대 서브캐리어 간격을 기준으로 TA 명령 단위를 설정하고, 최소 서브캐리어 간격을 기준으로 최대 TA 값을 결정하는 방법과 비교하여, TA 명령 필드의 크기를 최적화할 수 있는 장점이 있다. 즉, TA 명령 필드의 오버헤드 감소 측면에서 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에서, 초기 TA 명령(initial TA command)으로 최대 셀의 반경까지 지원하고, 추적 TA 명령(tracking TA command)을 이용하여 초기 TA 명령보다 미세한 조절을 지원하고자 하는 경우, 초기 TA 명령과 추적 TA 명령의 비트 필드 크기(bit field size)가 다르게 설정되거나, 최소 조정 단위가 다르게 설정될 수도 있다.
예를 들어, 추적 TA 명령의 경우, 최대 조정 범위는 초기 TA 명령의 경우보다 작고, 최소 조정 단위는 초기 TA 명령의 경우보다 작게 설정될 수 있다. 또는, 상술한 바와 같은 목적으로, 동일 크기 또는 다른 크기의 비트 필드를 초기 TA 명령 또는 추적 TA 명령에 따라 다르게 해석하도록 설정할 수도 있다. 또는, 상술한 바와 같은 목적으로, 기지국이 설정한 정보는 시스템 정보로 브로드캐스트되거나, PRACH 포맷 설정(PRACH format configuration) 등을 통해 암시적으로 전달될 수도 있다.
또한, 단말이 실제로 적용하는 TA 조정 단위(예: Ts'' 또는 Tc'')는 다음과 같은 방식들로 결정될 수 있다.
먼저, 해당 주파수 대역(frequency band)에서 설정될 수 있는 최대 대역폭(bandwidth)에 의해 Ts가 결정될 수 있다. 이 후, 결정된 Ts(또는 Tc)를 기준으로 하여 TA 기준(reference) 조정 단위 Ts'(또는 Tc')가 결정될 수 있다. 예를 들어, Ts'는 k*Ts로 표현될 수 있으며, 여기에서 k는 동작 또는 특정 (기준) 뉴머롤로지(예: 특정 서브캐리어 간격, 특정 CP)에 기반하여 결정될 수 있다.
Ts'이 결정되면, 실제 단말의 TA 조정 단위는 동작 또는 특정 (기준) 뉴머롤로지와의 관계에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 단말의 TA 조정 단위 Ts''는 m*Ts'(즉, m*k*Ts)로 표현될 수 있다. 여기에서, m은 서브캐리어 간격만을 고려하는 경우, 기준 서브캐리어 간격/단말 서브캐리어 간격을 의미할 수 있다. 일례로, 기준 서브캐리어 간격이 15kHz이고 단말 서브캐리어 간격이 60kHz인 경우, m은 1/4일 수 있다.
또는, TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀) 간의 뉴머롤로지가 다를 경우, TAG에 속한 뉴머롤로지의 조합으로 TA 명령이 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 서브캐리어 간격을 갖는 단말의 TA 조정 단위가 Ts_1이고, 제2 서브캐리어 간격을 갖는 단말의 TA 조정 단위가 Ts_2인 경우, TA 명령은 a*Ts_1 + b*Ts_2의 형태로 구성될 수도 있다.
제4 실시 예
본 실시 예에서는, NR 시스템에서 SCell의 활성화 또는 재활성화 타이밍을 설정하는 방법에 대해 살펴본다.
NR 시스템에서의 CA 동작에서, 단말의 전력 절감을 위해 하나 또는 다수의 설정된 SCell들 중 단말이 이용하지 않는 전부 또는 일부를 비활성화(deactivation)시킬 수 있으며, 해당 단말이 필요로 하는 경우 다시 활성화(activation)하는 방법이 고려될 수 있다.
SCell의 활성화 또는 재활성화(reactivation)시, 단말이 기지국으로부터 (MAC-CE를 통해) 활성화 또는 비활성화 지시를 특정 서브프레임(예: n 번째 서브프레임)에 수신하면, 단말은 그로부터 일정 시간 후에 해당 SCell의 비활성화 타이머(즉, SCellDeactivationTimer)를 시작하거나, 재활성화의 경우에는 이를 재시작하도록 설정될 수 있다. 여기에서, 해당 타이머의 시작점은 서브프레임 또는 슬롯 단위로 설정될 수 있다. 일례로, 해당 타이머는 n+k3 번째 서브프레임에서 시작하거나, 재시작하도록 설정될 수 있다.
구체적으로, NR 시스템에서 뉴머롤로지의 다양성 및/또는 큰 값의 서브캐리어 간격을 지원하는 점등을 참고할 때, SCell의 비활성화 타이머의 시작 또는 재시작 타이밍을 설정할 때, 다음과 같은 방법들 4-1) 내지 4-3)이 고려될 수 있다.
여기에서, SCell의 비활성화 타이머의 시작 또는 재시작 타이밍은, SCell (재)활성화 후의 SRS 전송 타이밍(SRS transmission timing), CSI 보고 타이밍(CSI reporting timing), PDCCH 모니터링 타이밍(PDCCH monitoring timing), 및/또는 PHR(Power Headroom Report) 트리거링 타이밍 등을 포함할 수 있다.
방법 4-1)
먼저, SCell의 활성화 또는 재활성화와 관련된 타이밍은 절대적 시간(예: 마이크로초(us) 등)으로 설정될 수 있다. 이 경우, 해당 방법은 모든 뉴머롤로지에 대해 동일하게 적용될 수 있다.
방법 4-2)
다음으로, SCell의 활성화 또는 재활성화와 관련된 타이밍은 해당 셀(즉, 해당 셀의 주파수 자원 영역)의 뉴머롤로지와 연관되어 해석(interpret)될 수도 있다. 이 경우, 해당 타이밍의 값은 서브캐리어 간격에 따라 스케일되어 해석될 수 있다.
방법 4-3)
다음으로, SCell의 활성화 또는 재활성화와 관련된 타이밍은 기지국에 의해 결정되며, 시스템 정보(예: 시스템 정보 블록)를 통해 해당 정보가 브로드캐스팅될 수도 있다. 즉, 기지국은 SCell의 활성화 또는 재활성화와 관련된 타이밍을 설정하고, 이를 시스템 정보 블록을 통해 브로드캐스트할 수 있다.
제5 실시 예
본 실시 예에서는, NR 시스템에서 타이밍 차이(timing difference)에 대한 요구 조건(requirement)을 결정하는 방법에 대해 살펴본다.
NR 시스템에서의 CA 동작에서 네트워크의 셀 반경(cell radius) 및/또는 TAG의 수를 결정할 때, 수신단(receiver)의 버퍼 크기(buffer size)를 고려하여 셀 반경을 제한하고, TAG의 수를 제한하도록 설정할 수 있다. 이를 위해, 단말이 용인할 수 있는 타이밍 차이에 대한 요구 조건이 설정될 필요가 있으며, 셀 반경 및/또는 TAG의 수를 결정할 때 이와 같은 요구 조건이 고려될 수 있다.
타이밍 차이에 대한 요구 조건을 결정할 때, 해당 주파수 대역에서 설정될 수 있는 최대 수신 대역폭(receiver bandwidth)과 순환 프리픽스(CP)가 고려될 필요가 있다. 이는, 동일한 단말 버퍼 크기(UE buffer size)를 가정하면, 수신 대역폭이 클수록, CP가 작을수록 데이터 처리량(data throughput)이 증가하므로, 하향링크에서 제어 정보가 데이터보다 지연되어 단말로 도달할 때 용인할 수 지연(delay)이 작아질 수 있기 때문이다. 또한, 단말 버퍼 크기는 단말의 능력(UE capability)과 관련되기 때문에, 단말 버퍼 크기 또는 단말의 능력에 따라, 해당 단말이 지원 가능한 TAG의 수가 제한될 수도 있다.
또한, 스케줄링되는 셀(scheduled cell)에 대한 수신측 버퍼 크기(receiver buffer size)의 부담 및/또는 스케줄링되는 셀에 대한 HARQ 지연(HARQ latency) 등을 고려하여, 크로스-캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling)을 제한하는 방법도 고려될 수 있다.
예를 들어, TA 차이가 'X us'를 초과 및/또는 서브캐리어 간격의 차이가 'Y 배'를 초과하는 두 CC(Component Carrier) 간 크로스-CC 스케줄링이 허용되지 않을 수 있다. 구체적으로, 스케줄링하는 셀(scheduling cell)의 TA와 스케줄링되는 셀(scheduled cell)의 TA 간의 차이가 'X us'를 초과 및/또는 스케줄링하는 셀의 서브캐리어 간격이 스케줄링되는 셀의 서브캐리어 간격보다 'Y 배'이상인 두 CC 간 크로스-CC 스케줄링이 허용되지 않을 수 있다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하기 위한 단말의 동작 순서도를 나타낸다. 도 9는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 9를 참고하면, 해당 단말은 NR 시스템에서 캐리어 병합(CA) 동작을 지원하는 것을 가정하며, 상술한 본 명세서의 실시 예들에 기반하여 동작하는 경우가 가정된다. 예를 들어, 도 9에서는, 해당 단말이 상술한 제3 실시 예에서 설명된 TA 명령 설정 방식에 기반하여 상향링크 타이밍(즉, 상향링크 전송 타이밍)을 조정하도록 설정될 수 있다.
단말은 기지국으로 상향링크 신호(예: 상술한 RA 프리앰블, PUCCH, PUSCH, SRS 등)를 전송할 수 있다(S905 단계).
이 후, 단말은 기지국으로부터 자신이 전송한 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령을 수신할 수 있다(S910 단계). 일례로, 상기 TA 명령은 상술한 방법(예: 제3 실시 예)에 기반하여 설정될 수 있다.
TA 명령을 수신한 단말은, 해당 TA 명령에 의해 지시되는 TA를 적용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S915 단계).
이 때, TA 명령은 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(예: 셀에 대응하는 주파수 자원 영역)의 서브캐리어 간격에 따라 해석될 수 있다.
또한, 단말은 기지국으로부터 TAG에 대한 정보를 더 수신할 수 있으며, 이 동작은 기지국으로부터 TA 명령을 수신하기 전에 수행될 수 있다. 이 경우, 단말이 수신한 TA 명령은 기지국에 의해 지시된 TAG에 해당하는 TA 명령일 수 있다.
상술한 상향링크 신호가 RA 프리앰블인 경우, TA 명령은 기지국이 프리앰블에 대한 응답으로 전송하는 RAR(즉, RAR 메시지)에 포함될 수 있다.
또는, 해당 TA가 이전에 단말에게 설정 또는 지시된 상향링크 타이밍의 갱신(update)을 위해 적용되는 경우, TA 명령은 MAC-CE에 포함되어 수신될 수 있다. 이 경우, 단말은 무선 자원 제어 연결(RRC 연결)이 설정된 상태임이 가정될 수 있다.
또한, 상술한 방법과 같이, TA 명령은 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역(예: 셀에 대응하는 주파수 자원 영역)들의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다. 또한, TA 명령에 의해 지시되는 최대 TA 값은 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격(minimum subcarrier spacing)에 기반하여 설정될 수 있다. 뿐만 아니라, TA 명령의 수신 타이밍과 TA 명령을 적용하여 상향링크 전송을 수행하는 타이밍 간의 오프셋은 서브캐리어 간격에 따라 서브프레임 또는 슬롯 단위로 설정될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 10을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(또는 네트워크)(1010)와 단말(1020)을 포함한다.
기지국(1010)는 프로세서(processor, 1011), 메모리(memory, 1012) 및 통신 모듈(communication module, 1013)을 포함한다.
프로세서(1011)는 앞서 도 1 내지 도 9에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1011)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1012)는 프로세서(1011)와 연결되어, 프로세서(1011)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1013)은 프로세서(1011)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
상기 통신 모듈(1013)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(1020)은 프로세서(1021), 메모리(1022) 및 통신 모듈(또는 RF부)(1023)을 포함한다. 프로세서(1021)는 앞서 도 1 내지 도 9에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1021)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1022)는 프로세서(1021)와 연결되어, 프로세서(1021)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1023)는 프로세서(1021)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1012, 1022)는 프로세서(1011, 1021) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1011, 1021)와 연결될 수 있다.
또한, 기지국(1010) 및/또는 단말(1020)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 11에서는 앞서 도 10의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 11를 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(1110), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(1135), 파워 관리 모듈(power management module)(1105), 안테나(antenna)(1140), 배터리(battery)(1155), 디스플레이(display)(1115), 키패드(keypad)(1120), 메모리(memory)(1130), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(1125)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(1145) 및 마이크로폰(microphone)(1150)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 앞서 도 1 내지 도 9에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(1110)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(1130)는 프로세서(1110)와 연결되고, 프로세서(1110)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(1130)는 프로세서(1110) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(1120)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(1150)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1110)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(1125) 또는 메모리(1130)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1110)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(1115) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(1135)는 프로세서(1110)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1110)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(1135)에 전달한다. RF 모듈(1135)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(1140)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(1135)은 프로세서(1110)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1145)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍을 조정하는 방법은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하는 방법에 있어서,
    기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터, 상기 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령(Timing Advance command)을 수신하는 단계; 및
    상기 TA 명령에 의해 지시되는 TA(Timing Advance)를 적용하여, 상기 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 TA 명령은, 상기 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(frequency resource region)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 해석(interpret)되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터, TAG(Timing Advance Group)에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 TA 명령은, 상기 TAG에 해당하는 TA 명령인 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는, 상기 기지국에 대한 랜덤 액세스(random access)를 위한 프리앰블(preamble)이며,
    상기 TA 명령은, 상기 기지국이 상기 프리앰블에 대한 응답으로 전송하는 랜덤 액세스 응답에 포함되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 TA가 이전에 설정된 상향링크 타이밍의 갱신을 위해 적용되는 경우, 상기 TA 명령은 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element)에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단말은, 무선 자원 제어 연결(Radio Resource Control connection)이 설정된 상태이며,
    상기 상향링크 신호는, 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel), 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel), 또는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 TA 명령은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 TA 명령에 의해 지시되는 최대 TA 값(maximum TA value)은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격(minimum subcarrier spacing)에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 TA 명령의 필드 크기(field size)는, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 TA 명령의 수신 타이밍과 상기 상향링크 전송의 수행 타이밍 간의 오프셋은, 상기 서브캐리어 간격에 따라 슬롯 단위(slot unit)로 설정되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 타이밍 조정 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 상향링크 타이밍(uplink timing)을 조정(adjust)하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈(radio frequency module); 및
    상기 RF 모듈과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    기지국으로 상향링크 신호를 전송하고;
    상기 기지국으로부터, 상기 상향링크 신호에 기반하여 설정된 TA 명령(Timing Advance command)을 수신하고; 및
    상기 TA 명령에 의해 지시되는 TA(Timing Advance)를 적용하여, 상기 기지국으로의 상향링크 전송을 수행하도록 제어하되,
    상기 TA 명령은, 상기 TA가 적용될 적어도 하나의 주파수 자원 영역(frequency resource region)의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 해석(interpret)되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터, TAG(Timing Advance Group)에 대한 정보를 수신하도록 제어하며,
    상기 TA 명령은, 상기 TAG에 해당하는 TA 명령인 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는, 상기 기지국에 대한 랜덤 액세스(random access)를 위한 프리앰블(preamble)이며,
    상기 TA 명령은, 상기 기지국이 상기 프리앰블에 대한 응답으로 전송하는 랜덤 액세스 응답에 포함되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 TA가 이전에 설정된 상향링크 타이밍의 갱신을 위해 적용되는 경우, 상기 TA 명령은 MAC-CE(Medium Access Control-Control Element)에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 TA 명령은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최대 서브캐리어 간격(largest subcarrier spacing)에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 TA 명령에 의해 지시되는 최대 TA 값(maximum TA value)은, 상기 TAG를 구성하는 주파수 자원 영역들의 서브캐리어 간격들 중 최소 서브캐리어 간격(minimum subcarrier spacing)에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.
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