WO2019194610A1 - 차세대 통신 시스템에서 단말의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

차세대 통신 시스템에서 단말의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019194610A1
WO2019194610A1 PCT/KR2019/004020 KR2019004020W WO2019194610A1 WO 2019194610 A1 WO2019194610 A1 WO 2019194610A1 KR 2019004020 W KR2019004020 W KR 2019004020W WO 2019194610 A1 WO2019194610 A1 WO 2019194610A1
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WO
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relay
node
base station
relay nodes
nodes
Prior art date
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PCT/KR2019/004020
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English (en)
French (fr)
Inventor
김영태
이윤정
유향선
송화월
김동규
조순기
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for selecting a relay node of a terminal in a next generation communication system.
  • next generation 5G system which is an improved wireless broadband communication than the existing LTE system, is required.
  • eMBB Enhanced Mobile BroadBand
  • URLLC Ultra-reliability and low-latency communication
  • mMTC Massive Machine-Type Communications
  • eMBB is a next generation mobile communication scenario having characteristics such as High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, High Peak Data Rate, and URLLC is a next generation mobile communication scenario having characteristics such as Ultra Reliable, Ultra Low Latency, Ultra High Availability, etc.
  • mMTC is a next generation mobile communication scenario with low cost, low energy, short packet, and mass connectivity. (e.g., IoT).
  • the following is a method for selecting a relay node of a terminal in a next generation communication system and an apparatus therefor.
  • a method for selecting a relay node by a terminal includes: measuring signal quality using SSBs (Synchronization Signal Blocks) received from a donor base station and two or more relay nodes; Selecting one of the donor base station and one of the two or more relay nodes based on the measured signal quality and information on the number of hops from the donor base station to the two or more relay nodes; And transmitting and receiving a signal through the selected node.
  • SSBs Synchronation Signal Blocks
  • a terminal in a wireless communication system which is an aspect of the present invention, a wireless communication module; And a processor coupled to the wireless communication module, wherein the processor measures signal quality using SSBs (Synchronization Signal Blocks) received from a donor base station and two or more relay nodes, and measures the measured signal quality and the donor. Based on the number of hops from the base station to the two or more relay nodes, one of the donor base station and the two or more relay nodes is selected, and a signal is transmitted and received through the selected node. .
  • SSBs Synchrononization Signal Blocks
  • the number of hops or a value proportional to the number of hops is subtracted from the measured signal quality, and the one node is selected based on the subtracted signal quality.
  • the resource region in which the SSB can be transmitted from the donor base station and the resource region in which the SSBs can be transmitted from the two or more relay nodes are separated.
  • the information on the number of hops from the donor base station to the two or more relay nodes is included in the SSBs received from the two or more relay nodes.
  • the two or more relay nodes receiving information about the link quality between the two or more relay nodes and the parent nodes, and using the information about the link quality with the parent nodes, the two It is characterized by determining the number of hops to the above relay nodes.
  • the terminal may transmit and receive signals to and from the network by more efficiently selecting a relay node in a next generation communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a physical channel used in the 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • 4 to 6 are diagrams for explaining the structure of a radio frame and slot used in the NR system.
  • FIG. 7 illustrates abstractly the hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • FIG. 8 illustrates a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information during downlink transmission.
  • FIG 9 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example in which a UE selects a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating components of a wireless device for implementing the present invention.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system, an LTE-A system, and an NR system, the embodiment of the present invention as an example may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the specification of the base station may be used as a generic term including a remote radio head (RRH), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like.
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • relay and the like.
  • the 3GPP-based communication standard provides downlink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from an upper layer and downlink corresponding to resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer.
  • Physical signals are defined.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical broadcast channel (PBCH), a physical multicast channel (PMCH), a physical control format indicator channel (physical control) format indicator channel (PCFICH), physical downlink control channel (PDCCH) and physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels, reference signal and synchronization signal Is defined as downlink physical signals.
  • a reference signal also referred to as a pilot, refers to a signal of a predefined special waveform that the gNB and the UE know from each other.
  • a cell specific RS, UE- UE-specific RS, positioning RS (PRS), and channel state information RS (CSI-RS) are defined as downlink reference signals.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard corresponds to uplink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from a higher layer and resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer. Uplink physical signals are defined.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data, and also a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) / Physical (PUSCH) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively.
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below:
  • the expression that the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH is hereinafter referred to as uplink control information / uplink on or through PUSCH / PUCCH / PRACH, respectively.
  • the gNB transmits PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • an OFDM symbol / subcarrier / RE to which CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS is assigned or configured is configured as CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS symbol / carrier. It is called / subcarrier / RE.
  • an OFDM symbol assigned or configured with a tracking RS (TRS) is referred to as a TRS symbol
  • a subcarrier assigned or configured with a TRS is called a TRS subcarrier and is assigned a TRS.
  • the configured RE is called a TRS RE.
  • a subframe configured for TRS transmission is called a TRS subframe.
  • a subframe in which a broadcast signal is transmitted is called a broadcast subframe or a PBCH subframe
  • a subframe in which a sync signal (for example, PSS and / or SSS) is transmitted is a sync signal subframe or a PSS / SSS subframe. It is called.
  • An OFDM symbol / subcarrier / RE to which PSS / SSS is assigned or configured is referred to as a PSS / SSS symbol / subcarrier / RE, respectively.
  • the CRS port, the UE-RS port, the CSI-RS port, and the TRS port are respectively an antenna port configured to transmit CRS, an antenna port configured to transmit UE-RS, An antenna port configured to transmit CSI-RS and an antenna port configured to transmit TRS.
  • Antenna ports configured to transmit CRSs can be distinguished from each other by the location of REs occupied by the CRS according to the CRS ports, and antenna ports configured to transmit UE-RSs.
  • the antenna ports configured to transmit the CSI-RSs can be distinguished from each other by the positions of the REs occupied by the UE-RS according to the -RS ports, and the CSI-RSs occupy They can be distinguished from each other by the location of the REs.
  • CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS port may be used as a term for a pattern of REs occupied by CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS in a certain resource region.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transmission channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in downlink, and modulated in a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transmission channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers.
  • the radio bearer refers to a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • the logical channel mapped to the transmission channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and an MTCH (multicast). Traffic Channel).
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 2 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S201).
  • the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S202).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S203 to S206).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203 and S205), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S204 and S206).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S207) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S208) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x Ts).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
  • Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 illustrates the structure of a radio frame used in NR.
  • uplink and downlink transmission are composed of frames.
  • the radio frame has a length of 10 ms and is defined as two 5 ms half-frames (HFs).
  • Half-frames are defined as five 1 ms subframes (SFs).
  • the subframe is divided into one or more slots, and the number of slots in the subframe depends on the subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • Each slot includes 12 or 14 OFDM (A) symbols according to a cyclic prefix (CP). Usually when CP is used, each slot contains 14 symbols. If extended CP is used, each slot includes 12 symbols.
  • the symbol may include an OFDM symbol (or CP-OFDM symbol), SC-FDMA symbol (or DFT-s-OFDM symbol).
  • OFDM (A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • a numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) section of a time resource eg, SF, slot, or TTI
  • a time unit TU
  • the slot includes a plurality of symbols in the time domain. For example, one slot includes seven symbols in the case of a normal CP, but one slot includes six symbols in the case of an extended CP.
  • the carrier includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • Resource block (RB) is defined as a plurality of consecutive subcarriers (eg, 12) in the frequency domain.
  • the bandwidth part (BWP) is defined as a plurality of consecutive (P) RBs in the frequency domain and may correspond to one numerology (eg, SCS, CP length, etc.).
  • the carrier may include up to N (eg, 5) BWPs. Data communication is performed through an activated BWP, and only one BWP may be activated by one UE.
  • Each element in the resource grid is referred to as a resource element (RE), one complex symbol may be mapped.
  • RE resource element
  • a frame is characterized by a self-complete structure in which a DL control channel, DL or UL data, UL control channel, and the like can be included in one slot.
  • a DL control channel hereinafter DL control region
  • the last M symbols in the slot may be used to transmit a UL control channel (hereinafter UL control region).
  • N and M are each an integer of 0 or more.
  • a resource region hereinafter, referred to as a data region
  • the DL control region may be used for DL data transmission or may be used for UL data transmission.
  • the following configuration may be considered.
  • Each interval is listed in chronological order.
  • DL area (i) DL data area, (ii) DL control area + DL data area
  • UL region (i) UL data region, (ii) UL data region + UL control region
  • the PDCCH may be transmitted in the DL control region, and the PDSCH may be transmitted in the DL data region.
  • PUCCH may be transmitted in the UL control region, and PUSCH may be transmitted in the UL data region.
  • Downlink control information (DCI) for example, DL data scheduling information, UL data scheduling information, and the like may be transmitted in the PDCCH.
  • DCI Downlink control information
  • uplink control information (UCI) for example, positive acknowledgment / negative acknowledgment (ACK / NACK) information, channel state information (CSI) information, and SR (scheduling request) for DL data may be transmitted.
  • the GP provides a time gap in the process of the base station and the terminal switching from the transmission mode to the reception mode or from the reception mode to the transmission mode. Some symbols at the time of switching from DL to UL in the subframe may be set to GP.
  • the NR system considers a method using a high ultra-high frequency band, that is, a millimeter frequency band of 6 GHz or more, to transmit data while maintaining a high data rate to a large number of users using a wide frequency band.
  • 3GPP uses this as the name NR, which is referred to as NR system in the present invention.
  • the millimeter frequency band has a frequency characteristic that the signal attenuation with the distance is very rapid due to the use of a frequency band too high. Therefore, NR systems using bands of at least 6 GHz or more narrow beams that solve the problem of reduced coverage due to abrupt propagation attenuation by collecting and transmitting energy in a specific direction rather than omnidirectionally to compensate for abrupt propagation characteristics. narrow beam) transmission scheme.
  • narrow beam narrow beam
  • the wavelength is shortened to allow the installation of a plurality of antenna elements in the same area.
  • a total of 100 antenna elements can be installed in a two-dimension arrangement in 0.5 lambda (wavelength) intervals on a panel of 5 by 5 cm.
  • mmW it is considered to use a plurality of antenna elements to increase the beamforming gain to increase coverage or to increase throughput.
  • a beamforming scheme in which a base station or a UE transmits the same signal by using a phase difference appropriate to a large number of antennas is mainly considered.
  • Such beamforming methods include digital beamforming that creates a phase difference in a digital baseband signal, analog beamforming that uses a time delay (ie, cyclic shift) in a modulated analog signal to create a phase difference, digital beamforming, and an analog beam.
  • Having a transceiver unit (TXRU) to enable transmission power and phase adjustment for each antenna element enables independent beamforming for each frequency resource.
  • the millimeter frequency band should be used by a large number of antennas to compensate for rapid propagation attenuation, and digital beamforming is equivalent to the number of antennas, so RF components (eg, digital-to-analog converters (DACs), mixers, power Since an amplifier (power amplifier, linear amplifier, etc.) is required, there is a problem in that the cost of a communication device increases in order to implement digital beamforming in the millimeter frequency band. Therefore, when a large number of antennas are required, such as the millimeter frequency band, the use of analog beamforming or hybrid beamforming is considered.
  • DACs digital-to-analog converters
  • the analog beamforming method maps a plurality of antenna elements to one TXRU and adjusts the beam direction with an analog phase shifter.
  • Such an analog beamforming method has a disadvantage in that only one beam direction can be made in the entire band and thus frequency selective beamforming (BF) cannot be performed.
  • Hybrid BF is an intermediate form between digital BF and analog BF, with B TXRUs, which is fewer than Q antenna elements.
  • B TXRUs which is fewer than Q antenna elements.
  • the direction of beams that can be simultaneously transmitted is limited to B or less.
  • digital beamforming processes the digital baseband signal to be transmitted or received so that multiple beams can be used to transmit or receive signals simultaneously in multiple directions, while analog beamforming can transmit or receive signals. Since beamforming is performed in a modulated state of the received analog signal, the signal cannot be simultaneously transmitted or received in multiple directions beyond the range covered by one beam.
  • a base station communicates with a plurality of users at the same time by using a broadband transmission or a multi-antenna characteristic.
  • a base station uses analog or hybrid beamforming and forms an analog beam in one beam direction, due to the characteristics of analog beamforming Only users within the same analog beam direction can communicate.
  • the RACH resource allocation and resource utilization scheme of the base station according to the present invention to be described later is proposed to reflect the constraints caused by the analog beamforming or hybrid beamforming characteristics.
  • FIG. 7 illustrates abstractly the hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • analog beamforming refers to an operation in which a transceiver (or RF unit) performs precoding (or combining).
  • the baseband unit and transceiver (or RF unit) perform precoding (or combining), respectively, resulting in the number of RF chains and the D / A (or A / D) converter. It is advantageous in that the performance of approaching digital beamforming can be reduced while reducing the number of.
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N TXRUs and M physical antennas.
  • the digital beamforming for the L data layers to be transmitted at the transmitting end can be represented by an N-by-L matrix, and then the converted N digital signals are converted into analog signals via TXRU and then into an M-by-N matrix.
  • the expressed analog beamforming is applied.
  • the number of digital beams is L, and the number of analog beams is N.
  • the base station is designed to change the analog beamforming on a symbol basis, so that a direction for supporting more efficient beamforming for a UE located in a specific area is being considered.
  • N TXRUs and M RF antennas are defined as one antenna panel, the NR system considers to introduce a plurality of antenna panels to which hybrid beamforming independent of each other is applicable.
  • the analog beams advantageous for signal reception may be different for each UE, and thus, the base station is applied to at least a synchronization signal, system information, and paging in a specific slot or subframe (SF).
  • a beam sweeping operation is considered in which a plurality of analog beams to be changed symbol by symbol so that all UEs have a reception opportunity.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information in downlink transmission.
  • a physical resource or a physical channel through which system information of the New RAT system is broadcasted is referred to as a physical broadcast channel (xPBCH).
  • xPBCH physical broadcast channel
  • analog beams belonging to different antenna panels may be simultaneously transmitted in one symbol, and to measure a channel for each analog beam, as shown in FIG.
  • a method of introducing Beam RS (BRS), which is a reference signal (RS) transmitted for a single analog beam, has been discussed.
  • the BRS may be defined for a plurality of antenna ports, and each antenna port of the BRS may correspond to a single analog beam.
  • a synchronization signal or a xPBCH may be transmitted for all the analog beams included in the analog beam group so that any UE can receive them well.
  • FIG 9 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • a method in which a plurality of TRPs constitute one cell is discussed, unlike one base station forming one cell in a conventional wireless communication system such as LTE.
  • the cell is configured, even if the TRP serving the UE is changed, seamless communication is possible, and thus, mobility management of the UE is easy.
  • PSS / SSS is transmitted omni-direction, whereas signals such as PSS / SSS / PBCH are rotated omg-directionally by the gNB applying mmWave.
  • a method of beamforming a beam and transmitting the beam is considered.
  • transmitting / receiving a signal while rotating the beam direction is referred to as beam sweeping or beam scanning.
  • beam sweeping refers to transmitter side behavior
  • beam scanning refers to receiver side behavior.
  • signals such as PSS / SSS / PBCH are transmitted for the N beam directions, respectively.
  • the gNB transmits synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH for each direction while sweeping directions that it may have or support.
  • synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH
  • several beams may be bundled into one beam group, and PSS / SSS / PBCH may be transmitted / received for each beam group.
  • one beam group includes one or more beams.
  • a signal such as PSS / SSS / PBCH transmitted in the same direction may be defined as one SS block, and a plurality of SS blocks may exist in one cell. When there are a plurality of SS blocks, the SS block index may be used to distinguish each SS block.
  • PSS / SSS / PBCH in the same direction may constitute one SS block, and in the system, 10 SS blocks It can be understood to exist.
  • the beam index may be interpreted as an SS block index.
  • relay base stations are being discussed for the purpose of supplementing coverage holes and reducing wired connections between base stations.
  • This is called integrated access and backhaul (IAB)
  • a Donor gNB DgNB transmits a signal to a UE through a relay base station, and a wireless backhaul link and a DgNB for communication between the DgNB and the relay base station or between the relay base stations.
  • an access link for communication between the UE or the relay base station and the UE.
  • the first scenario is an in-band scenario where the wireless backhaul link and the access link use the same frequency band
  • the second scenario is an out-band where the wireless backhaul link and the access link use different frequency bands. band) scenario.
  • the first scenario is also less developed because of the interference between the wireless backhaul link and the access link than the second scenario.
  • the present invention proposes a method in which a UE selects a node for transmitting an RACH or performing an initial access in such an IAB scenario, and a target of a node to be selected may be a DgNB or a relay.
  • a target of a node to be selected may be a DgNB or a relay.
  • a new cell ID is newly assigned such that the DgNB and the relay operate as different cells.
  • the DgNB and the relay share the same cell ID, and the DgNB and the relay may be transparently distinguished by different beams transmitted in a synchronization signal block (SSB).
  • SSB synchronization signal block
  • the UE In cell selection and initial cell selection for data transmission in IDLE mode, the UE basically measures RSRP (Reference Signal Received Power) / RSRQ (Reference Signal Received Quality) of the SSB of the base stations, and then has a cell having a high RSRP / RSRQ.
  • the principle is to send the RACH.
  • SSBs are connected to each beam, and RSRP / RSRQ of each beam SSB is measured for each cell, and then RACH is transmitted from the RACH resource connected to the best beam of the best cell.
  • the beam is selected at the same time. This means selecting a node such as a DgNB or a relay.
  • the relay since the relay has a burden of using resources for signaling of the DgNB and the radio backhaul link, when the UE selects a node to transmit the RACH, it is more efficient to use the DgNB than the relay. This is in line with the fact that as the number of relay hops increases, fewer hops are selected from the DgNB to make more relays. Accordingly, the UE may divide and implement a case of considering a single hop relay and a case of considering a multi-hop relay as described below with respect to a method of selecting a base station to select an RACH.
  • Method 1 In case of RSRP / RSRQ (for relay)> RSRP / RSRQ (for DgNB) + delta, the NR UE selects a relay. If RSRP / RSRQ (relay) ⁇ RSRP / RSRQ (DgNB) + delta, select DgNB. The legacy UE assumes delta as 0 and follows the existing node selection method.
  • RSRP / RSRQ may be regarded as RSRP / RSRQ of the best beam of each node.
  • the relay is a cell ID or a relay in the RMSI.
  • the delta value may be specified in RMSI (remaining minimum system information).
  • RMSI replacement minimum system information
  • essential system information necessary for the UE to access the network in the NR system is referred to as minimum system information (Min. SI). Min.
  • Min minimum system information
  • the most essential information in the SI is transmitted through the PBCH, and the remaining Min.
  • the SI is referred to as RMSI, and the UE must receive the RMSI to access the network through a random access procedure.
  • Method 2 The relay transmits the signal at delta lower power than the DgNB or transmits the signal at delta lower than the maximum transmit power that can be transmitted, that is, the power used for SSB transmission is used as the data signal /
  • the UE may select a relay or DgNB having the best RSRP / RSRQ.
  • the network may inform the power offset, in particular, the power offset between the SSB and the data signal / control signal through the RMSI or the like through the SSB / RMSI. Accordingly, the UE may apply a power offset to the transmission power or may apply a separate offset value when determining the RSRQ / RSRP.
  • Legacy UEs follow the conventional node selection scheme, but with the effect of being less transparently connected to the relay.
  • Method 3 If the value of RSRP / RSRQ of the DgNB is greater than or equal to a certain threshold, the UE selects the DgNB even if the RSRP / RSRQ of the relay is higher than the value of the DgNB. In order to apply the situation, the NR UE informs the RMSI of the threshold value or the SSB / RMSI of the DgNB. Accordingly, the NR UE may apply the predetermined threshold value or separately set the threshold value when determining the RSRP / RSRQ. Whether to use Method 3 may inform the UE by RRC signaling. Similarly, the legacy UE follows the existing node selection scheme, but with the effect of being transparently connected to the relay.
  • the relay informs the UE of a link quality value with a DgNB or a link node with a parent node, that is, RSRP / RSRQ.
  • the UE assumes that the smaller of the link quality value and the RSRP / RSRQ value with the relay is the RSRP / RSRQ of the relay, and then has the larger value between the RSRP / RSRQ value with the DgNB and the new RSRP / RSRQ value of the assumed relay. Select the node.
  • SINR1 and SNR1 can be viewed as SINR (or RSRQ) and SNR (or RSRP) between DgNB and relay, respectively
  • SINR2 and SNR2 can be viewed as SINR (or RSRQ) and SNR (or RSRP) between relay and UE, respectively.
  • the NR UE informs the link quality between the DgNB and the relay node to the RMSI, or the SSB / RMSI, etc., and accordingly the value of min (RSRP1, RSRP2) or min (RSRQ1, RSRQ2) when determining the RSRP / RSRQ.
  • min RSRP1, RSRP2
  • RSRQ1 RSRQ2
  • the legacy UE follows the existing node selection method, and thus cannot have the effect of being less attached to the relay.
  • there is a method of lowering and transmitting power so that the relay node has an RSRP / RSRQ value with the DgNB. If the RSRP / RSRQ value between the base station and the UE is greater than the RSRP / RSRQ value with the DgNB, the power does not need to be changed. However, if the size is small, the legacy UE may have an effect by lowering the power.
  • the legacy UE when coming from the DgNB to the UE via the relay, the legacy UE measures only the link quality from the relay to itself, as long as the minimum value of all link quality from the DgNB to the UE represents the link performance. If you select a relay, you may not get the desired link quality. Therefore, a method of separating the positions of the SSB of the relay and the SSB of the DgNB can be considered.
  • the legacy UE will assume that the SSB is transmitted only in the sync raster, the area in which the currently defined SSB is expected to be transmitted, and there is a method of setting the sync raster of the relay at a different location. In this case, only the NR UE can read the SSB / RMSI of the relay, and the legacy UE attaches only to the existing DgNB, so that there is no influence by the relay.
  • Method 1 Single hop relay
  • a relay is assigned to RSRP / RSRQ as much as delta to perform note selection through RSRP / RSRQ comparison, and the delta value is proportional to the number of hops. Multiply and give penalties. For example, the proportional value can be the hop count directly.
  • the legacy UE assumes delta as 0 and follows the existing node selection method.
  • RSRP / RSRQ may be regarded as RSRP / RSRQ of the best beam of each node.
  • the hop count can be specified in the cell ID or RMSI.
  • a value proportional to the number of hops may be specified in the RMSI.
  • Method 2 In the single-hop relay invention, as in Method 2, a relay is assigned to RSRP / RSRQ as much as delta, and the node is selected by RSRP / RSRQ comparison.
  • the delta value is specified in the RMSI, and the hop is in the delta value.
  • a penalty is given by multiplying the number by a proportional value. For example, the proportional value can be the hop count directly.
  • the legacy UE assumes delta as 0 and follows the existing node selection method.
  • RSRP / RSRQ may be regarded as RSRP / RSRQ of the best beam of each node.
  • the hop count is specified in the RMSI or identified by the UE through the cell ID.
  • the number of hops or a proportional value of the number of hops may be directly multiplied by the delta value to specify the RMSI.
  • proportional values can be specified in the RMSI.
  • (C) Method 3 The number of beams of the SSB is mapped differently for each node so that the SSB of the relay having the smaller hop number is given more beams, and the DgNB transmits the beam number of the SSB more than the relay. Can be implemented. Legacy UE assumes delta equal to 0 and follows the existing node selection method, but has the effect of being less transparent to the relay.
  • Method 4 Single Hop Relay As in Method 3, if the value of RSRP / RSRQ of the DgNB is greater than or equal to a certain threshold, the UE selects the DgNB even if the RSRP / RSRQ of the relay is higher than the value of the DgNB. Or, if the value of RSRP / RSRQ of the designated relay is greater than or equal to a certain threshold, the UE selects the designated relay even if the RSRP / RSRQ of other nodes is higher than the value of the designated relay. These designated relays may be informed by the RMSI or by RRC signaling.
  • the UE selects a node having a small number of hops. This is to lower the wireless backhaul link signaling overhead with as few hops as possible.
  • the NR UE informs the RMSI of the threshold value or the SSB / RMSI of the DgNB. Accordingly, the NR UE may apply the predetermined threshold value or separately set the threshold value when determining the RSRP / RSRQ.
  • the legacy UE follows the existing node selection method, and thus cannot have the effect of being less attached to the relay.
  • Method 5 Single Hop Relay
  • the relay informs the UE of the link quality with the DgNB or its parent node, that is, RSRP / RSRQ. If the relay is multi-hop, it reports the minimum link quality of the link in the path from itself to the DgNB, rather than the link quality with its parent node.
  • the average, minimum or maximum value for the minimum link qualities for each path may be implemented.
  • the UE uses these values to assume that its SINR or RSRQ is the minimum of the SINR or RSRQ value and the reported value for that node.
  • the best cell / SSB is selected according to this SINR or RSRQ. If the node does not transmit this information, for example, if it is not a relay node, the SINR or RSRQ value of the relay is assumed to be the maximum value.
  • SINR1 and SNR1 can be viewed as SINR (or RSRQ) and SNR (or RSRP) between DgNB and relay, respectively
  • SINR2 and SNR2 can be viewed as SINR (or RSRQ) and SNR (or RSRP) between relay and UE, respectively.
  • the relay may inform the UE by subtracting a certain offset value according to the number of hops between the relay node and the DgNB. Or the value of the lowest link quality (min (RSRP1, RSRP2, RSRP3, ...) or min (RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3, ...)) between the DgNB and the relay itself.
  • the network may inform the minimum value of the link quality between the DgNB and the relay node through SSB / RMSI and the like, and accordingly, when determining RSRP / RSRQ, min (RSRP1, RSRP2) or min A value of (RSRQ1, RSRQ2) is assumed and applied to assume a link quality with a relay node.
  • RSRP1 and RSRQ1 are values of the minimum link quality from the DgNB to the relay node
  • RSRP2 and RSRQ2 are link quality from the last relay node to the UE.
  • the legacy UE follows the existing node selection method, and thus cannot have the effect of being less attached to the relay.
  • the relay node may have the lowest link quality (min (RSRP1, RSRP2, RSRP3,...) or min (RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3,...)) RSRP / RSRQ value with the DgNB.
  • min RSRP1, RSRP2, RSRP3,
  • min RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3,
  • RSRP / RSRQ value with the DgNB There is a method of lowering power and transmitting. If the RSRP / RSRQ value between the base station and the UE is greater than the minimum RSRP / RSRQ value between the DgNB and the relay node, the power does not need to be changed. However, when the size is small, the legacy UE may have an effect by lowering the power. have.
  • Method 6 As described in Method 5, when coming from a DgNB to a UE via a relay, the legacy UE may only link from the relay to itself as long as the minimum value of all link quality from the DgNB to the UE represents the link performance. Measure Thus, when selecting a relay, it may not be possible to achieve the desired link quality.
  • a method of separating the positions of the SSB of the relay and the SSB of the DgNB may be considered.
  • the legacy UE will assume that the SSB is sent only in the currently defined sync raster, and set the sync raster of the relay at a different location.
  • only the NR UE can read the SSB / RMSI of the relay, and the legacy UE is connected to the existing DgNB only so that there is no influence by the relay.
  • the SSB resource location of the DgNB and the SSB resource location of the relay are distinguished from the SSB transmission resources by the RRC signaling with a predetermined value or semi-statically, and among them, the relay SSB resource The location is also distinguished according to the number of hops. In other words, it is to distinguish the relay through the relative position of the transmitted SSB resources.
  • a specific SSB index or slot index or SSB candidate location may be associated with the hop count of the relay.
  • This is a disadvantage that can not be distinguished in the case of the legacy terminal, it may not be able to use resources differently because only four beams are supported in the band below 6GHz.
  • a separate SSB resource can be set up, and in order to reduce the influence of the legacy UE, the resource does not exist on the sync raster, use a different sync raster (for example, a position where an offset is added to an existing sync raster), Coexist with existing SSB as FDM. That is, from the standpoint of the legacy terminal, several SSBs may be seen in the frequency domain.
  • the NR UE may assume that the resource is the SSB for relay according to a predetermined rule.
  • a predetermined rule can be assumed to be an additional SSB for a relay in the case of an SSB that is continuously transmitted on frequency on a single SSB basis.
  • the method of reducing the signaling overhead of such a wireless backhaul link may be selected by the base station.
  • the base station will determine handover based on the N best RSRPs for the neighbor cells reported by the UE. If there are many relays in the vicinity of the UE, the UE will report the RSRP for some nearby relays, and the base station may inevitably select a suitable relay among the neighboring relays of the UE to instruct handover. Thus, the base station cannot select the DgNB even if it considers the signaling overhead of the wireless backhaul link.
  • the UE can report a cell with N best RSRPs, but also to report a cell of a DgNB (over a certain threshold) or a designated relay node.
  • the base station receiving such a report can select a DgNB or a relay having a certain quality or higher in a situation where there is little radio backhaul link signaling overhead.
  • the information on the threshold and the designated relay may be informed by the base station to the UE by RRC signaling. In addition, whether or not to use such an operation may be informed by RRC signaling.
  • the overall link quality is the minimum value of each link quality (min (RSRP1, RSRP2, RSRP3, ...) or min (RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3, ...) ) Therefore, when reporting the link quality of cells for handover, it is possible to report the minimum value of all link quality from the DgNB to the UE via the relay hop.
  • each relay node needs to inform the UE of the lowest RSRP / RSRQ among the link qualities from itself to DgNB. This value can be reported via RMSI. Alternatively, this value may be broadcast by the DgNB or the relay.
  • the UE applies the RSRP / RSRQs received from the relay nodes to perform a measurement report for handover.
  • the UE reports a minimum value of all link qualities from the DgNB to the UE through the relay hop.
  • RSRP / RSRQs provided from relay nodes may not be read.
  • RRM radio resource management
  • a legacy UE reports radio resource management (RRM) measurement after establishing a connection with a network, serving based on the SINR between the node and the DgNB together with a global cell ID or a physical cell ID (PCID). It is desirable for the cell to recalculate the RRM (RSRQ or SINR).
  • RRM radio resource management
  • a relay which is a serving cell, transmits its recalculated SINR or RSRQ over a backhaul link. If there are a plurality of DgNBs thereof, the average, minimum or maximum values of these SINR or RSRQ values may be transmitted.
  • the IAB may be considered based on a UE in which a supplemental UL (SUL) carrier is configured.
  • SUL supplemental UL
  • the SUL carrier is set, there is a method of using the SUL carrier as the access link and the UL carrier as the wireless backhaul link. This is because SUL carriers that use relatively low frequency bands have good link quality, and UL carriers have poor link quality, and if the relay is installed where it guarantees excellent shadowing, There is room to guarantee poor link quality with good shadowing.
  • the UE In order to do this, looking at the initial connection of the current SUL carrier, if the RSRP of the DL exceeds a certain threshold, the UE transmits a RACH on the UL carrier, when the RSRP is below a certain threshold, the UE is RACH on the SUL carrier Send it. Therefore, even if the base station tries to use only the SUL carrier as an access link, the UL carrier may be used for the RACH transmission.
  • a base station that wants to always use a SUL carrier for initial access may specify that the initial connection should be used only on the SUL carrier in the RMSI (which can be configured by configuring RACH resources only on the SUL carrier or , A threshold for selecting a UL carrier / SUL carrier may be set very high), or RRC signaling may indicate this.
  • the UE may assume that only the SUL carrier is used for initial access, and may also assume that all uplink transmissions such as PUSCH, PUCCH, SRS transmission are transmitted on the SUL carrier.
  • the uplink indicated by the slot format indication may mean the UL direction of backhaul transmission, and the UL may be omitted in the information of the SFI transmitted between the backhauls.
  • the UL direction to the access link may not be set, the UL direction may be informed by the SFI between the backhaul.
  • the relay node should still be able to use the RACH resources set on the UL carrier during initial access. Therefore, when the network configures resources for the SUL carrier, the relay node may ignore the threshold and perform RACH using the resources of the UL carrier unconditionally, or separately configure resources used for the UE and the relay node.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example in which a UE selects a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • a UE receives Synchronization Signal Blocks (SSBs) from a donor base station (DgNB) and two or more relay nodes, and uses the same to measure signal quality.
  • SSBs Synchronization Signal Blocks
  • DgNB donor base station
  • the resource region in which the SSB can be transmitted from the donor base station and the resource region in which the SSBs can be transmitted from the two or more relay nodes are separated.
  • the UE determines whether the donor base station and one of the two or more relay nodes are based on the measured signal quality and information on the number of hops from the donor base station to the two or more relay nodes. You can select a node.
  • the measured signal quality may be subtracted from the hop number or a value proportional to the hop number, and the one node may be selected based on the subtracted signal quality.
  • information on the number of hops from the donor base station to the two or more relay nodes may be included in SSBs received from the two or more relay nodes.
  • information about the link quality between the two or more relay nodes and the parent node may be received from the two or more relay nodes.
  • the information related to the number of hops to the two or more relay nodes may be estimated by using the information about the link quality with the parent nodes.
  • step 1005 the UE transmits and receives a signal through the selected node.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of communication between the wireless device 10 and the network node 20.
  • the network node 20 may be replaced with the wireless device or the UE of FIG.
  • Wireless device 10 or network node 20 herein includes transceivers 11, 21 for communicating with one or more other wireless devices, network nodes, and / or other elements of the network.
  • the transceivers 11, 21 may include one or more transmitters, one or more receivers, and / or one or more communication interfaces.
  • the transceivers 11 and 21 may be provided with one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the transceivers 11 and 21 to the outside under the control of the processing chips 12 and 22, or receives a wireless signal from the outside to process the processing chip 12. , 22).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may be configured by one physical antenna or a combination of more than one physical antenna elements. The signal transmitted from each antenna can no longer be resolved by the wireless device 10 or the network node 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the wireless device 10 or network node 20 point of view, and whether the channel is a single wireless channel from one physical antenna or Enable the wireless device 10 or the network node 20 to estimate the channel for the antenna, regardless of whether it is a composite channel from a plurality of physical antenna elements including the antenna. . That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered. In the case of a transceiver that supports a multiple input / output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
  • MIMO multiple input / output
  • the transceivers 11 and 21 may support receive beamforming and transmit beamforming.
  • the transceivers 11 and 21 may be configured to perform the functions illustrated in FIGS. 7 to 9.
  • Wireless device 10 or network node 20 also includes processing chips 12, 22.
  • the processing chips 12, 22 may include at least one processor, such as the processor 13, 23, and at least one memory device, such as the memory 14, 24.
  • the processing chip 12, 22 may control at least one or more of the methods and / or processes described herein. In other words, the processing chips 12 and 22 may be configured to perform at least one or more embodiments described herein.
  • Processors 13 and 23 include at least one processor for performing the functions of wireless device 10 or network node 20 described herein.
  • one or more processors may control one or more transceivers 11 and 21 of FIG. 13 to transmit and receive information.
  • the processors 13 and 23 included in the processing chips 12 and 22 may encode and modulate a signal and / or data to be transmitted outside the wireless device 10 or the network node 20. After performing (modulation) and transmits to the transceiver (11, 21). For example, the processors 13 and 23 convert the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • Transceivers 11 and 21 may include an oscillator for frequency up-conversion.
  • the transceivers 11 and 21 may include Nt transmit antennas, where Nt is a positive integer of 1 or greater.
  • processing chips 12, 22 include memories 14, 24 configured to store data, programmable software code, and / or other information for performing the embodiments described herein.
  • the memory 14, 24 when the memory 14, 24 is executed by at least one processor such as the processor 13, 23, the processor 13, 23 causes the processor of FIG. 13 to be executed.
  • Store software code 15, 25 that includes instructions for performing some or all of the processes controlled by (13, 23), or for performing the embodiments described herein.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. 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 may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드를 선택하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 도너 기지국 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신한 SSB (Synchronization Signal Block)들을 이용하여, 신호 품질을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 관한 정보에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택하는 단계; 상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차세대 통신 시스템에서 단말의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차세대 통신 시스템에서 단말의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
시대의 흐름에 따라 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 트래픽을 요구하게 되면서, 기존 LTE 시스템보다 향상된 무선 광대역 통신인 차세대 5G 시스템이 요구되고 있다. NewRAT이라고 명칭되는, 이러한 차세대 5G 시스템에서는 Enhanced Mobile BroadBand (eMBB)/ Ultra-reliability and low-latency communication (URLLC)/Massive Machine-Type Communications (mMTC) 등으로 통신 시나리오가 구분된다.
여기서, eMBB는 High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, High Peak Data Rate 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이고, URLLC는 Ultra Reliable, Ultra Low Latency, Ultra High Availability 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이며 (e.g., V2X, Emergency Service, Remote Control), mMTC는 Low Cost, Low Energy, Short Packet, Massive Connectivity 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이다. (e.g., IoT).
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 차세대 통신 시스템에서 단말의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드를 선택하는 방법은, 도너 기지국 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신한 SSB (Synchronization Signal Block)들을 이용하여, 신호 품질을 측정하는 단계; 상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 관한 정보에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서의 단말은, 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈과 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 도너 기지국 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신한 SSB (Synchronization Signal Block)들을 이용하여 신호 품질을 측정하고, 상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택하며, 상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 측정된 신호 품질에 대하여 상기 홉 개수 또는 상기 홉 개수에 비례하는 값을 차감하고, 상기 차감된 신호 품질에 기반하여 상기 하나의 노드를 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도너 기지국으로부터 SSB가 전송될 수 있는 자원 영역과, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 SSB들이 전송될 수 있는 자원 영역들은 분리되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수에 관한 정보는, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신되는 SSB들에 포함된 것을 특징으로 한다. 혹은, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터, 상기 둘 이상의 릴레이 노드와 페어런트 (parent) 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 수신하고, 상기 페어런트 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 이용하여, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 차세대 통신 시스템에서 단말은 보다 효율적으로 릴레이 노드를 선택하여 네트워크와 신호를 송수신할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 4 내지 도 6은 NR 시스템에서 사용되는 무선 프레임 및 슬롯의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
도 8은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑(Beam Sweeping) 동작을 나타낸다.
도 9는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 UE가 릴레이 노드를 선택하는 예를 도시하는 순서도이다.
도 11은 본 발명을 수행하는 무선 장치의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템, LTE-A 시스템 및 NR 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
3GPP 기반 통신 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의된다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다. 파일럿(pilot)이라고도 지칭되는 참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하는데, 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의하고 있다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, gNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
이하에서는 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS 심볼/반송파/부반송파/RE라고 칭한다. 예를 들어, 트랙킹 RS(tracking RS, TRS)가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 OFDM 심볼은 TRS 심볼이라고 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 부반송파는 TRS 부반송파라 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 RE 는 TRS RE라고 칭한다. 또한, TRS 전송을 위해 설정(Configuration)된(configured) 서브프레임을 TRS 서브프레임이라 칭한다. 또한 브로드캐스트 신호가 전송되는 서브프레임을 브로드캐스트 서브프레임 혹은 PBCH 서브프레임이라 칭하며, 동기 신호(예를 들어, PSS 및/또는 SSS)가 전송되는 서브프레임을 동기 신호 서브프레임 혹은 PSS/SSS 서브프레임이라고 칭한다. PSS/SSS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 각각 PSS/SSS 심볼/부반송파/RE라 칭한다.
본 발명에서 CRS 포트, UE-RS 포트, CSI-RS 포트, TRS 포트라 함은 각각 CRS를 전송하도록 설정(Configuration)된(configured) 안테나 포트, UE-RS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트, CSI-RS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트, TRS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트를 의미한다. CRS들을 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트들은 CRS 포트들에 따라 CRS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, UE-RS들을 전송하도록 설정(Configuration)된(configured) 안테나 포트들은 UE-RS 포트들에 따라 UE-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, CSI-RS들을 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트들은 CSI-RS 포트들에 따라 CSI-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있다. 따라서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS 포트라는 용어가 일정 자원 영역 내에서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS가 점유하는 RE들의 패턴을 의미하는 용어로서 사용되기도 한다.
도 1은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 송신되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 송신되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 송신 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 송신채널(Trans포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 송신채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 송신을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 송신하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 송신채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 송신하는 하향 송신채널은 시스템 정보를 송신하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 송신하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 송신될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 송신될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 송신하는 상향 송신채널로는 초기 제어 메시지를 송신하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 송신채널의 상위에 있으며, 송신채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S208)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.
도 3은 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10 -8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 송신되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(Subcarrier Spacing)에 의존한다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함한다. 보통 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함한다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함한다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (혹은, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (혹은, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 5는 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다. 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함한다. 반송파는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화 될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 6은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다. NR 시스템에서 프레임은 하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있는 자기-완비 구조를 특징으로 한다. 예를 들어, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 다음의 구성을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
1. DL only 구성
2. UL only 구성
3. Mixed UL-DL 구성
- DL 영역 + GP(Guard Period) + UL 제어 영역
- DL 제어 영역 + GP + UL 영역
* DL 영역: (i) DL 데이터 영역, (ii) DL 제어 영역 + DL 데이터 영역
* UL 영역: (i) UL 데이터 영역, (ii) UL 데이터 영역 + UL 제어 영역
DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. PDCCH에서는 DCI(Downlink Control Information), 예를 들어 DL 데이터 스케줄링 정보, UL 데이터 스케줄링 정보 등이 전송될 수 있다. PUCCH에서는 UCI(Uplink Control Information), 예를 들어 DL 데이터에 대한 ACK/NACK(Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 정보, CSI(Channel State Information) 정보, SR(스케줄링 Request) 등이 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
한편, NR 시스템은 넓은 주파수 대역을 이용하여 다수의 사용자에게 높은 전송율을 유지하면서 데이터 전송을 하기 위해 높은 초고주파 대역, 즉, 6GHz 이상의 밀리미터 주파수 대역을 이용하는 방안을 고려하고 있다. 3GPP에서는 이를 NR이라는 이름으로 사용하고 있으며, 본 발명에서는 앞으로 NR 시스템으로 칭한다. 하지만 밀리미터 주파수 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하는 것으로 인해 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 주파수 특성을 갖는다. 따라서, 적어도 6GHz 이상의 대역을 사용하는 NR 시스템은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 신호 전송을 전방향이 아닌 특정 방향으로 에너지를 모아서 전송함으로써 급격한 전파 감쇄로 인한 커버리지의 감소 문제를 해결하는 좁은 빔(narrow beam) 전송 기법을 사용한다. 그러나 하나의 좁은 빔만을 이용하여 서비스하는 경우, 하나의 기지국이 서비스를 할 범위가 좁아지므로 기지국은 다수의 좁은 빔을 모아서 광대역으로 서비스를 하게 된다.
밀리미터 주파수 대역, 즉, 밀리미터 파장(millimeter wave, mmW) 대역에서는 파장이 짧아져서 동일 면적에 다수 개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능해진다. 예를 들어, 1cm의 정도의 파장을 갖는 30GHz 대역에서 5 by 5cm의 패널(panel)에 0.5 람다(lamda) (파장) 간격으로 2-차원(dimension) 배열 형태로 총 100개의 안테나 요소 설치가 가능하다. 그러므로 mmW에서는 다수 개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 처리량(throughput)을 높이는 것이 고려된다.
밀리미터 주파수 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, 기지국이나 UE에서 많은 수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써 특정한 방향에서만 에너지가 높아지게 하는 빔포밍 방식이 주로 고려하고 있다. 이와 같은 빔포밍 방식에는 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 만드는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등이 있다. 안테나 요소별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU)을 가지면 주파수 자원별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나 100여 개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격 측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 있다. 즉, 밀리미터 주파수 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 많은 수의 안테나가 사용해야 하고, 디지털 빔포밍은 안테나 수에 해당하는 만큼 RF 컴포넌트(예, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 하므로, 밀리미터 주파수 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하려면 통신 기기의 가격이 증가하는 문제점이 있다. 그러므로 밀리미터 주파수 대역과 같이 안테나의 수가 많이 필요한 경우에는 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은 하나의 TXRU에 다수 개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전체 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 해줄 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 BF는 디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 방식이다. 하이브리드 BF의 경우, B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
앞서 언급한 바와 같이 디지털 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 디지털 기저대역 신호에 대해 신호 처리를 하므로 다중의 빔을 이용하여 동시에 여러 방향으로 신호를 전송 혹은 수신할 수 있는 반면에, 아날로그 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 아날로그 신호를 변조된 상태에서 빔포밍을 수행하므로 하나의 빔이 커버하는 범위를 넘어가는 다수의 방향으로 신호를 동시에 전송 혹은 수신할 수 없다. 통상 기지국은 광대역 전송 혹은 다중 안테나 특성을 이용하여 동시에 다수의 사용자와 통신을 수행하게 되는데, 기지국이 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍을 사용하고 하나의 빔 방향으로 아날로그 빔을 형성하는 경우에는 아날로그 빔포밍의 특성상 동일한 아날로그 빔 방향 안에 포함되는 사용자들과만 통신할 수 밖에 없다. 후술될 본 발명에 따른 RACH 자원 할당 및 기지국의 자원 활용 방안은 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 특성으로 인해서 생기는 제약 사향을 반영하여 제안된다.
도 7은 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 결합한 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF 빔포밍)은 트랜시버 (혹은 RF 유닛)이 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하는 동작을 의미한다. 하드브리드 빔포밍에서 기저대역(baseband) 유닛과 트랜시버 (혹은 RF 유닛)은 각각 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하며, 이로 인해 RF 체인(chain) 수와 D/A (또는 A/D) 컨버터의 개수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다. 편의상 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 TXRU와 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 전송 단에서 전송할 L개 데이터 레이어에 대한 디지털 빔포밍은 N-by-L 행렬로 표현될 수 있고, 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 다음 M-by-N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 7에서 디지털 빔의 개수는 L이며, 아날로그 빔의 개수는 N이다. 더 나아가 NR 시스템에서는 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 기지국을 설계하여, 특정한 지역에 위치한 UE에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방향이 고려되고 있다. 더 나아가서 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로서 정의될 때, NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다. 이와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, UE별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있으므로, 적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해서는 특정 슬롯 혹은 서브프레임(subframe, SF)에서 기지국이 적용할 복수 아날로그 빔들을 심볼별로 바꾸어 모든 UE들이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 동작이 고려되고 있다.
도 8은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑(Beam sweeping) 동작을 도식화 한 것이다.
도 8에서 New RAT 시스템의 시스템 정보가 방송(Broadcasting)되는 물리적 자원 또는 물리 채널을 xPBCH (physical broadcast channel)로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔(Analog beam)들이 동시에 전송될 수 있으며, 아날로그 빔(Analog beam) 별 채널을 측정하기 위해, 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 특정 안테나 패널에 대응되는 단일 아날로그 빔(Analog beam)을 위해 전송되는 참조 신호(Reference signal; RS)인 Beam RS (BRS)를 도입하는 방안이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔(Analog beam)에 대응될 수 있다. 이때, BRS와는 달리, 동기 신호(Synchronization signal) 또는 xPBCH는 임의의 UE가 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹(Analog beam group)에 포함된 모든 아날로그 빔(Analog beam)을 위해 전송될 수 있다.
도 9는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 9를 참조하면, NR 시스템에서는 기존 LTE 등의 무선 통신 시스템에 하나의 기지국이 하나의 셀을 형성하던 것과는 달리 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하는 방안이 논의되고 있다 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하면, UE를 서비스하는 TRP가 변경되더라고 끊김 없는 통신이 가능하여 UE의 이동성 관리가 용이하다는 장점이 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서 PSS/SSS는 전-방위적(omni-direction)으로 전송되는 것에 반해서, mmWave를 적용하는 gNB가 빔 방향을 전-방위적으로 돌려가면서 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 빔포밍하여 전송하는 방법이 고려되고 있다. 이와 같이 빔 방향을 돌려가면서 신호를 전송/수신하는 것을 빔 스위핑(beam sweeping) 혹은 빔 스캐닝이라 한다. 본 발명에서 “빔 스위핑’은 전송기 측 행동이고, “빔 스캐닝”은 수신기 측 행동을 나타낸다. 예를 들어 gNB가 최대 N개의 빔 방향을 가질 수 있다고 가정하면, N개의 빔 방향에 대해서 각각 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 전송한다. 즉 gNB는 자신이 가질 수 있는 혹은 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서 각각의 방향에 대해서 PSS/SSS/PBCH 등의 동기 신호들을 전송한다. 혹은 gNB가 N개의 빔을 형성할 수 있는 경우, 몇 개씩의 빔들이 묶여 하나의 빔 그룹으로 구성할 수 있으며, 빔 그룹별로 PSS/SSS/PBCH를 전송/수신될 수 있다. 이 때, 하나의 빔 그룹은 하나 이상의 빔을 포함한다. 동일 방향으로 전송되는 PSS/SSS/PBCH 등의 신호가 하나의 SS 블록으로 정의될 수 있으며, 한 셀 내에 복수의 SS 블록들이 존재할 수 있다. 복수의 SS 블록들이 존재하는 경우, 각 SS 블록의 구분을 위해서 SS 블록 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들여, 한 시스템에서 10개의 빔 방향으로 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 경우, 동일 방향으로의 PSS/SSS/PBCH이 하나의 SS 블록을 구성할 수 있으며, 해당 시스템에서는 10개의 SS 블록들이 존재하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명에서 빔 인덱스는 SS 블록 인덱스로 해석될 수 있다.
현재, 3GPP Release 16, 즉 NR 시스템의 표준화에서는 커버리지 홀 (coverage hole)을 보완하되 기지국간 유선 연결을 줄이기 위한 목적으로 릴레이 기지국에 관하여 논의 중이다. 이를 IAB (integrated access and backhaul)라 하며, Donor gNB (DgNB)는 릴레이 기지국을 통해 UE에게 신호를 송신하며, DgNB와 릴레이 기지국간 또는 릴레이 기지국간 통신을 위한 무선 백홀 링크 (wireless backhaul link)와 DgNB와 UE간 또는 릴레이 기지국과 UE간 통신을 위한 액세스 링크 (access link)로 구성되어 있다.
IAB를 통한 신호 송신 시나리오는 크게 2가지로 구분된다. 첫 번째 시나리오는 무선 백홀 링크와 액세스 링크가 같은 주파수 대역을 사용하는 인-밴드 (in-band) 시나리오이고, 두 번째 시나리오는 무선 백홀 링크와 액세스 링크가 다른 주파수 대역을 사용하는 아웃 밴드 (out-band) 시나리오이다. 첫 번째 시나리오는 두 번째 시나리오에 비해 무선 백홀 링크와 액세스 링크 사이에 간섭도 다루어야 하기 때문에 좀 더 구현의 용이성에서는 떨어진다고 볼 수 있다.
본 발명에서는 이러한 IAB 시나리오에서 UE가 RACH를 전송하기 위한 혹은 초기 접속 (initial access)을 수행하는 노드를 선택하는 방법을 제안하며, 선택할 노드의 대상은 DgNB 또는 릴레이가 될 수 있다. 또한, DgNB와 릴레이가 각각 서로 다른 셀처럼 운영되도록 새로 다른 셀 ID가 부여된 형태가 존재할 수 있다. 나아가, DgNB와 릴레이가 동일 셀 ID를 공유하는 형태도 존재하며, DgNB와 릴레이는 SSB (Synchronization Signal Block)에서 전송되는 각기 다른 빔에 의해 트렌스페어런트 (transparent)하게 구분될 수 있다. 이는 다시 말해, DgNB에 해당하는 빔과 릴레이에 해당하는 빔이 다른 빔들로 각각의 빔은 각각의 다른 SSB로 전송되어 DgNB와 릴레이의 모든 빔들이 SSB에 연결되어 전송됨을 의미한다.
IDLE 모드에서 데이터를 전송하기 위한 셀 선택 및 초기 셀 선택 시 UE는 기본적으로 기지국들의 SSB의 RSRP (Reference Signal Received Power)/RSRQ (Reference Signal Received Quality)를 측정한 뒤, 높은 RSRP/RSRQ를 가진 셀에 RACH를 전송하는 것이 원칙이다. NR 시스템에서는 빔 마다 SSB가 연결되어 있어, 각각의 셀마다 각각의 빔 SSB의 RSRP/RSRQ를 측정한 뒤, 이에 베스트 (best) 셀의 베스트 빔에 연결된 RACH 자원에서 RACH를 전송한다. 이 때, 동일 셀 ID로 운영하여 SSB에 연계된 각기 다른 빔이 DgNB와 릴레이의 모든 빔을 의미하기 때문에 UE가 빔에 연결된 RACH 자원을 선택하여 RACH를 전송하는 순간, 빔을 선택하는 의미이면서 동시에 DgNB 또는 릴레이와 같은 노드를 선택하는 의미가 된다.
기본적으로 릴레이는 DgNB와 무선 백홀 링크의 시그널링에 대한 자원을 사용해야 하는 부담이 있기 때문에 UE가 RACH를 전송할 노드의 선택 시, 릴레이 보다는 DgNB를 선택하도록 하는 것이 좀 더 자원 사용에 효율적이다. 이는 릴레이 홉 (hop) 개수가 늘어나면, DgNB로부터 홉이 많은 릴레이가 되도록 적게 선택되도록 함과 일맥상통한다. 따라서, UE는 RACH를 선택할 기지국을 선택하는 방법에 관하여 아래와 같이 단일 홉 릴레이를 고려하는 경우와 다중 홉 릴레이를 고려하는 경우를 나누어 구현할 수 있다.
<단일 홉 릴레이>
(1) 방법 1: RSRP/RSRQ (for relay) > RSRP/RSRQ (for DgNB) + delta 인 경우에 NR UE는 릴레이를 선택한다. RSRP/RSRQ (릴레이) < RSRP/RSRQ (DgNB) + delta 인 경우에는 DgNB를 선택한다. 레거시 UE는 delta를 0로 가정하고, 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따른다.
여기서, RSRP/RSRQ는 각각의 노드의 베스트 빔의 RSRP/RSRQ로 간주할 수 있다. 또한, 셀 ID에 릴레이임을 명시하거나, RMSI에서 릴레이임을 명시할 수 있다. 또는 RMSI (remaining minimum system information)에서 delta값을 명시할 수도 있다. 참고로, NR 시스템에서 UE가 네트워크에 접속하기 위해서 반드시 필요한 필수적인 시스템 정보를 최소 시스템 정보(minimum system information, Min. SI)라 지칭한다. Min. SI중에서도 가장 필수적인 정보가 PBCH를 통해서 전송되고, PBCH에 전송되지 않은 나머지 Min. SI를 RMSI라고 지칭하며, UE가 RMSI까지 수신해야 랜덤 액세스 절차를 거쳐 네트워크에 접속할 수 있게 된다.
(2) 방법 2: 릴레이는 DgNB에 비해 delta만큼 낮은 전력으로 신호를 송신하거나 자신이 전송할 수 있는 최대 송신 전력보다 delta만큼 낮은 전력으로 신호를 송신하여, 즉 SSB 전송에 사용하는 전력을 데이터 신호/제어 신호 전송 시 사용하는 전력에 비하여 delta만큼 낮은 값으로 설정하여, UE가 베스트 RSRP/RSRQ를 가진 릴레이 또는 DgNB를 선택하도록 할 수 있다. NR UE가 해당 상황을 적용하기 위해서 네트워크는 전력 오프셋, 특히 SSB와 데이터 신호/제어 신호와의 전력 오프셋을 RMSI 등을 통하여 알려주거나 릴레이 노드라는 사실을 SSB/RMSI 등을 통하여 알려줄 수 있다. 이에 따라 UE는 송신 전력에 전력 오프셋을 적용하거나, RSRQ/RSRP 결정 시 별도의 오프셋 값을 적용할 수 있다.
레거시 UE는 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르지만, 트렌스페어런트하게 릴레이에 덜 연결되는 효과를 함께 가져오게 된다.
(3) 방법 3: DgNB의 RSRP/RSRQ의 값이 특정 임계값 이상인 경우, UE는 릴레이의 RSRP/RSRQ가 DgNB의 값보다 더 높은 값일지라도 DgNB를 선택한다. NR UE가 해당 상황을 적용하기 위해서는 임계값을 RMSI등에 알려주거나 DgNB임을 SSB/RMSI 등으로 알려 주면 그에 따라 미리 정해진 임계값을 적용하거나 RSRP/RSRQ 결정시 임계값을 별도로 설정받을 수 있다. 방법 3을 사용할지 여부를 RRC 시그널링으로 UE에게 알려줄 수 있다. 마찬가지로, 레거시 UE는 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르지만, 트렌스페어런트하게 릴레이에 덜 연결되는 효과를 함께 가져오게 된다.
특히, 방법 3의 경우, 일정 임계값 이상의 RSRP/RSRQ값이 보장되는 경우에는 굳이 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드를 늘리지 않고, DgNB에 액세스함으로써 신뢰성을 일정 이하만 보장 받고, 무선 백홀 링크 시그널링 오버헤드를 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
(4) 방법 4: 릴레이는 DgNB와의 링크 혹은 페어런트 (parent) 노드와의 링크 품질 값, 즉 RSRP/RSRQ를 UE에게 알려 준다. UE는 이 링크 품질의 값과 릴레이와의 RSRP/RSRQ값 중 작은 값을 릴레이의 RSRP/RSRQ라고 가정한 뒤, DgNB와의 RSRP/RSRQ값과 가정된 릴레이의 새로운 RSRP/RSRQ값 중 큰 값을 가진 노드를 선택한다. 이는 릴레이를 통한 링크의 성능은 min(SINR1,SINR2) 또는 min(SNR1,SNR2)에 종속적임을 이용하여, 릴레이 노드의 품질과 UE와 릴레이 노드와의 품질뿐만 아니라 DgNB와 릴레이와의 품질도 함께 고려하도록 하여, 필요 이상으로 릴레이 노드에 액세스하는 것을 막는 효과가 있다. 설명에서 SINR1, SNR1은 각각 DgNB와 릴레이간에 SINR(또는 RSRQ), SNR(또는 RSRP)로 볼 수 있으며, SINR2, SNR2는 각각 릴레이와 UE간에 SINR(또는 RSRQ), SNR(또는 RSRP)로 볼 수 있다.
NR UE는 해당 상황을 적용하기 위해서는 DgNB와 릴레이 노드와의 링크 품질을 RMSI등에 알려 주거나 SSB/RMSI 등에 알려 주면 그에 따라 RSRP/RSRQ 결정시 min(RSRP1, RSRP2) 또는 min(RSRQ1, RSRQ2)의 값으로 릴레이 노드와의 링크 품질을 가정하여 적용한다.
레거시 UE는 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르게 되어, 릴레이에 덜 붙게 되는 효과를 가질 수는 없다. 레거시 UE를 함께 효과를 가지게 하기 위해서는 릴레이 노드가 DgNB와의 RSRP/RSRQ값을 가지도록 전력을 낮추어 전송하는 방법이 있다. DgNB와의 RSRP/RSRQ 값보다 기지국과 UE사이의 RSRP/RSRQ값이 큰 경우, 전력을 변동할 필요가 없으나, 작은 경우, 전력을 낮추어 전송하여 레거시 UE가 효과를 가질 수 있도록 할 수 있다.
(5) 방법 4에서 설명했듯이, DgNB로부터 릴레이를 거쳐 UE로 오는 경우, DgNB로부터 UE까지 모든 링크 품질의 최소값이 링크 성능을 대표하는 만큼, 레거시 UE는 릴레이에서 자신까지의 링크 품질만 측정하고, 릴레이를 선택하는 경우, 원하는 링크 품질을 얻지 못할 수 있다. 따라서, 릴레이의 SSB와 DgNB의 SSB의 위치를 분리해 주는 방법을 생각해 볼 수 있다. 레거시 UE는 현재 정의된 SSB가 전송될 것이 예상되는 영역인 sync raster에서만 SSB가 전송된다고 가정할 것이고, 이와 다른 위치에 릴레이의 sync raster를 설정하는 방법이 있다. 이렇게 되면, NR UE만 릴레이의 SSB/RMSI를 읽을 수가 있고, 레거시 UE는 기존의 DgNB에만 붙게 되어 릴레이에 의한 영향이 없다는 장점이 있다.
<다중 홉 릴레이>
(A) 방법 1: 단일 홉 릴레이 발명에서의 방법 1과 같이 릴레이의 RSRP/RSRQ에 delta 만큼 패널티를 부여하여 RSRP/RSRQ 비교를 통한 노트 선택을 수행하되, delta값에 홉 개수에 비례적인 값을 곱해서 패널티를 부여한다. 예를 들어, 비례적인 값은 직접적으로 홉 개수가 될 수 있다. 레거시 UE는 delta를 0로 가정하고, 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따른다.
여기서, RSRP/RSRQ는 각각의 노드의 베스트 빔의 RSRP/RSRQ로 간주할 수 있다. 홉 개수는 셀 ID 또는 RMSI에서 명시할 수 있다. 또한 상기 홉 개수에 비례적인 값은 RMSI에서 명시할 수도 있다.
(B) 방법 2: 단일 홉 릴레이 발명에서 방법 2과 같이 릴레이의 RSRP/RSRQ에 delta 만큼 패널티를 부여하여 RSRP/RSRQ 비교를 하여 노드를 선택하되, RMSI에서 delta값을 명시하며, delta값에 홉 개수에 비례적인 값을 곱해서 패널티를 부여한다. 예를 들어, 비례적인 값은 직접적으로 홉 개수가 될 수 있다. 레거시 UE는 delta를 0로 가정하고, 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따른다.
방법 2에서 RSRP/RSRQ는 각각의 노드의 베스트 빔의 RSRP/RSRQ로 간주할 수 있다
홉 개수는 RMSI에서 명시 하거나 셀 ID를 통하여 UE가 구분하도록 한다.
또는, 홉 개수를 또는 홉 개수의 비례적인 값을 delta값에 직접 곱해 RMSI에서 명시할 수 있다. 물론, 비례적인 값은 RMSI에서 명시할 수 있다.
(C) 방법 3: 각 노드마다 SSB의 빔 수를 달리 맵핑하여 홉 개수가 적은 릴레이의 SSB는 더 많은 수의 빔을 부여 받고, DgNB는 릴레이에 비해 더 많은 SSB의 빔 수를 전송하도록 하여, 구현할 수 있다. 레거시 UE는 delta를 0로 가정하고, 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르지만, 트렌스페어런트하게 릴레이에 덜 붙게 되는 효과를 함께 가져오게 된다.
(D) 방법 4: 단일 홉 릴레이 방법 3에서와 같이 DgNB의 RSRP/RSRQ의 값이 특정 임계값 이상인 경우, UE는 릴레이의 RSRP/RSRQ가 DgNB의 값보다 더 높은 값일지라도 DgNB를 선택한다. 또는, 지정된 릴레이의 RSRP/RSRQ의 값이 특정 임계값 이상인 경우, UE는 다른 노드들의 RSRP/RSRQ가 지정된 릴레이의 값보다 더 높은 값일지라도 지정된 릴레이를 선택한다. 이러한 지정된 릴레이는 RMSI에서 알려 주거나 RRC 시그널링으로 알려줄 수 있다.
임계값을 넘는 노드가 DgNB 포함 2개 이상인 경우, UE는 홉 개수가 적은 노드를 선택한다. 이는 최대한 적은 홉을 통해 무선 백홀 링크 시그널링 오버헤드를 낮추기 위함이다. NR UE가 해당 상황을 적용하기 위해서는 임계값을 RMSI등에 알려주거나 DgNB임을 SSB/RMSI 등으로 알려 주면 그에 따라 미리 정해진 임계값을 적용하거나 RSRP/RSRQ 결정시 임계값을 별도로 설정받을 수 있다.
레거시 UE는 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르게 되어, 릴레이에 덜 붙게 되는 효과를 가질 수는 없다.
방법 4의 경우, 일정 임계값이상의 RSRP/RSRQ값이 보장되는 경우에는 굳이 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드를 늘리지 않고, DgNB에 액세스함으로써 신뢰성은 일정 이하만을 보장 받지만, 무선 백홀 링크 시그널링 오버헤드를 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
(E) 방법 5: 단일 홉 릴레이 방법 4에서와 같이 릴레이는 DgNB 또는 자신의 페어런트 노드와의 링크 품질, 즉 RSRP/RSRQ을 UE에게 알려 준다. 릴레이가 다중 홉인 경우, 자신의 페어런트 노드와의 링크 품질 보다는 자신으로부터 DgNB까지 이르는 경로에 있는 링크의 최소 링크 품질을 보고한다. 또한 하나의 릴레이가 여러 DgNB들에 연결되어 있는 경우, 각 경로에 대한 최소 링크 품질들에 대한 평균값, 최소값 혹은 최대값을 리포팅하는 것으로 구현한다.
UE는 이러한 값들을 사용하여, 자신이 해당 노드에 대한 SINR 혹은 RSRQ 값과 보고된 값의 최소값을 자신의 SINR 혹은 RSRQ라고 가정한다. 이러한 SINR 혹은 RSRQ에 따라 베스트 셀/SSB를 선택한다. 만약 노드가 이러한 정보를 전송하지 않는 경우, 일례로 릴레이 노드가 아닌 경우, 릴레이 의 SINR 혹은 RSRQ 값은 최대치로 가정한다.
이는 릴레이를 통한 링크 성능은 min(SINR1,SINR2) 또는 min(SNR1,SNR2)에 종속적임을 이용하여, 릴레이 노드의 링크 품질 측정 시 UE와 릴레이 노드와의 품질뿐만 아니라 DgNB와 릴레이와의 품질도 함께 고려하도록 하여, 필요 이상으로 릴레이 노드에 액세스하는 것을 막는 효과가 있다. 설명에서 SINR1, SNR1은 각각 DgNB와 릴레이간에 SINR(또는 RSRQ), SNR(또는 RSRP)로 볼 수 있으며, SINR2, SNR2는 각각 릴레이와 UE간에 SINR(또는 RSRQ), SNR(또는 RSRP)로 볼 수 있다.
그러나 이러한 릴레이가 여러 홉을 가질 경우, DgNB까지 홉의 수가 늘어날수록 링크 품질이 안 좋을 가능성이 점점 높아지고, 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드도 늘어날 것이다. 따라서, 릴레이는 자신과 페어런트 노드와의 링크 품질을 알려줄 때, 자신과 DgNB사이의 홉 개수에 따라 일정 offset값을 빼서 UE에게 알려줄 수 있다. 또는 DgNB와 릴레이 자기자신 사이의 가장 낮은 링크 품질(min(RSRP1, RSRP2, RSRP3, …) 또는 min(RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3, …))의 값을 알려줄 수도 있다.
NR UE가 해당 상황을 적용하기 위해서, 네트워크는 DgNB와 릴레이 노드와의 링크 품질 중 최소값을 SSB/RMSI 등을 통하여 알려 줄 수 있고, 주면 그에 따라 RSRP/RSRQ 결정시 min(RSRP1, RSRP2) 또는 min(RSRQ1, RSRQ2)의 값으로 릴레이 노드와의 링크 품질을 가정하여 적용한다. RSRP1, RSRQ1은 DgNB에서 릴레이 노드까지의 최소 링크 품질의 값이 되고, RSRP2, RSRQ2는 최종 릴레이 노드에서 UE까지의 링크 품질이다.
레거시 UE는 기존의 노드 선택 방식을 그대로 따르게 되어, 릴레이에 덜 붙게 되는 효과를 가질 수는 없다. 레거시 UE를 함께 효과를 가지게 하기 위해서는 릴레이 노드가 DgNB와의 사이에 가장 낮은 링크 품질 (min(RSRP1, RSRP2, RSRP3, …) 또는 min(RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3, …)) RSRP/RSRQ값을 가지도록 전력을 낮추어 전송하는 방법이 있다. DgNB와 릴레이 노드 사이의 RSRP/RSRQ 최소값보다 기지국과 UE사이의 RSRP/RSRQ값이 큰 경우, 전력을 변동할 필요가 없으나, 작은 경우, 전력을 낮추어 전송하여 레거시 UE가 효과를 가질 수 있도록 할 수 있다.
(F) 방법 6: 방법 5에서 설명했듯이, DgNB로부터 릴레이를 거쳐 UE로 오는 경우, DgNB로부터 UE까지 모든 링크 품질의 최소값이 링크 성능을 대표하는 만큼, 레거시 UE는 릴레이에서 자신까지의 링크 품질만 측정한다. 따라서, 릴레이를 선택하는 경우, 원하는 링크 품질을 얻지 못할 수 있다.
이에, 릴레이의 SSB와 DgNB의 SSB의 위치를 분리해 주는 방법도 고려할 수 있다. 레거시 UE는 현재 정의된 sync raster에서만 SSB가 전송된다고 가정할 것이고, 이와 다른 위치에 릴레이의 sync raster를 설정하는 것이다. 이렇게 되면, NR UE만 릴레이의 SSB/RMSI를 읽을 수가 있고, 레거시 UE는 기존의 DgNB에만 연결되어 릴레이에 의한 영향이 없다는 장점이 있다.
<DgNB와 일반 gNB 간의 홉 개수에 따른 릴레이 구분>
상술한 단일 홉 및 다중 홉 모두에 있어서, 사전에 정해진 값으로 또는 반-정적으로 RRC 시그널링을 통하여, SSB 전송 자원에 DgNB의 SSB 자원 위치와 릴레이의 SSB 자원 위치를 구분하고, 그 중에 릴레이 SSB 자원 위치는 홉 개수에 따라서도 구분하도록 한다. 즉, 전송되는 SSB 자원의 상대적 위치를 통한 릴레이를 구분하는 것이다.
또한, 특정한 SSB 인덱스 혹은 슬롯 인덱스 혹은 SSB 후보 위치 (candidate location)와 릴레이 의 홉 개수를 연계할 수 있다. 이는 레거시 단말의 경우 구분할 수 없는 단점이 존재하고, 6GHz 이하의 대역에서는 빔이 4개만 지원됨으로 자원을 다르게 사용하지 못할 수도 있다. 이러한 경우 별도의 SSB 자원을 더 설정할 수 있으며, 레거시 UE의 영향을 줄이기 위하여 해당 자원은 sync raster위에 존재하지 않거나, 다른 sync raster를 사용하거나 (예를 들어, 기존 sync raster에 offset 을 더한 위치), FDM으로 기존 SSB와 공존해서 사용한다. 즉, 레거시 단말의 입장에서 여러 개의 SSB가 주파수 도메인 상으로 보일 수 있다. 이와 같은 경우, NR UE는 소정의 규칙에 의하여 해당 자원이 릴레이를 위한 SSB라고 가정할 수 있다. 소정의 규칙의 예는 한 SSB기준으로 주파수 상으로 연속적으로 전송되는 SSB의 경우, 릴레이를 위한 추가적인 SSB라고 가정할 수 있다.
위에서는 초기 접속에서 UE가 DgNB에 비해 릴레이에 대한 패널티 또는 릴레이 홉 개수에 따른 패널티를 주어 릴레이 선택에 대한 빈도수를 조절하여 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드를 줄이는 방법에 대하여 기술하였다.
이러한 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드를 줄이는 방법은 기지국이 선택하도록 할 수도 있다. 기지국은 UE가 보고한 주변 셀마다의 N개의 베스트 RSRP를 기준으로 핸드오버를 결정할 것이다. 만약, UE의 주변에 많은 릴레이가 있다면, UE는 일부 근접한 릴레이에 대한 RSRP를 보고할 것이고, 기지국은 어쩔 수 없이, UE의 근접한 릴레이 중 적합한 릴레이를 선택해서 핸드오버를 명령할 수 있다. 따라서 기지국은 무선 백홀 링크의 시그널링 오버헤드를 고려한다고 할지라도 DgNB를 선택할 수 없다.
이에, UE로 하여금 N개의 베스트 RSRP를 가진 셀을 보고하되, 반드시 (일정 임계값을 넘는) DgNB 또는 지정된 릴레이 노드의 셀도 보고하도록 할 수 있다. 이러한 보고를 받은 기지국이 일정 기준 이상의 품질이 보장되는 DgNB 또는 릴레이를 무선 백홀 링크 시그널링 오버헤드가 적은 상황에서 선택할 수 있는 것이다. 임계값과 지정된 릴레이에 대한 내용은 기지국이 UE에게 RRC 시그널링으로 알려줄 수 있다. 또한, 이러한 동작의 사용 여부도 RRC 시그널링으로 알려줄 수 있다.
또는 상술한 바와 같이, DgNB에서 릴레이 홉을 거쳐 UE로 전송될 경우, 전체 링크 품질은 각각의 링크 품질의 최소값(min(RSRP1, RSRP2, RSRP3, …) 또는 min(RSRQ1, RSRQ2, RSRQ3, …))에 근접한다. 따라서, 핸드오버를 위해 셀들의 링크 품질을 보고할 경우, DgNB로부터 릴레이 홉을 거쳐 UE로의 모든 링크 품질의 최소값을 보고할 수 있다. 이를 위해서는 각 릴레이 노드는 자신부터 DgNB까지의 링크 품질들 중 가장 낮은 RSRP/RSRQ를 UE에게 알려줄 필요가 있다. 이 값은 RMSI를 통해 알려줄 수 있다. 또는 이 값을 DgNB 또는 릴레이가 방송할 수 있다.
UE는 릴레이 노드들로부터 수신한 RSRP/RSRQ들을 적용하여 핸드오버를 위한 측정 보고를 수행하게 되는데, 특히 DgNB로부터 릴레이 홉을 거쳐 UE로의 모든 링크 품질들 중 최소값을 보고하게 된다. 레거시 UE의 경우 릴레이 노드들로부터 제공되는 RSRP/RSRQ들을 읽지 않을 수 있다. 이 경우, 레거시 UE가 네트워크와 연결을 맺은 후 RRM (radio resource management) 측정 보고를 하는 경우, 전역 (global) 셀 ID 혹은 PCID (Physical Cell ID)와 함께, 해당 노드와 DgNB간의 SINR을 기반으로 서빙 셀이 RRM (RSRQ 또는 SINR)을 다시 계산하는 것이 바람직하다. 이후 다시 계산된 값에 따라 핸드오버 결정을 수행할 수 있다. 또한, 서빙 셀인 릴레이는 백홀 링크를 통하여 상기 다시 계산된 자신의 SINR 또는 RSRQ를 전송한다. 자신의 DgNB가 복수 개인 경우, 이러한 SINR 또는 RSRQ 값들의 평균값, 최소값 또는 최대값을 전송할 수 있다.
IAB의 초기 접속 관련해서 SUL (supplemental UL) 반송파가 설정된 UE를 기준으로 생각해 볼 수 있다. 만약, SUL 반송파가 설정되어 있다면, SUL 반송파는 액세스 링크로 사용하고, UL 반송파는 무선 백홀 링크로 사용하는 방법이 있다. 이 이유는 상대적으로 낮은 주파수 대역을 사용하는 SUL 반송파는 링크 품질이 좋은 편이고, UL 반송파는 링크 품질이 좋지 않다고 가정하면, 우수한 새도잉 (shadowing)을 보장하는 곳에 릴레이를 설치한다면, UL 반송파의 좋지 않은 링크 품질을 좋은 새도잉으로 보장할 수 있는 여지가 생긴다.
이렇게 운영하기 위해서 현재 SUL 반송파의 초기 접속을 살펴 보면, DL의 RSRP가 일정 임계값 이상이 되면, UE는 UL 반송파에서 RACH를 전송하고, RSRP가 일정 임계값 이하가 되면, UE는 SUL 반송파에서 RACH를 전송한다. 따라서, 기지국이 SUL 반송파만 액세스 링크로 사용하려고 해도 RACH 전송만큼은 UL 반송파를 사용하게 될 수 있다. 이는 백홀 자원 운영상 복잡함을 야기할 수 있고, 따라서, 초기 접속일 때 항상 SUL 반송파를 사용하도록 하길 원하는 기지국은 RMSI에서 SUL 반송파에서만 초기 접속을 사용하라고 명시하거나 (이는 RACH 자원을 SUL 반송파에만 구성함으로 설정하거나, UL 반송파/SUL 반송파를 선택하는 임계값을 매우 높게 설정할 수 있다), 또는 RRC 시그널링을 통해 이를 알려줄 수 있다. 이러한 명시가 되어 있는 경우, UE는 초기 접속시에 SUL 반송파만 사용한다고 가정할 수도 있고, 이와 함께 PUSCH, PUCCH, SRS 전송 등 모든 상향링크 전송을 SUL 반송파에서 전송한다고 가정할 수도 있다.
이와 같이 SUL 반송파를 액세스 링크로 사용하고 UL 반송파를 백홀 링크로만 사용하는 경우, 하나의 인-밴드에서는 적어도 상향링크 자원에 있어서 액세스 링크와 백홀 링크의 TDM 혹은 FDM/SDM이 필요하지 않을 수 있다. 따라서 SFI (slot format indication)에서 지시하는 상향링크는 백홀 전송의 UL 디렉션 (direction)을 같이 의미할 수 있으며, 백홀 간에 전송되는 SFI의 정보에 UL 이 생략될 수도 있다. 또한, 액세스 링크로의 UL 디렉션이 설정되지 않을 수도 있으며, 백홀 간 간 SFI로 UL 디렉션을 알려줄 수 있다.
이러한 경우 릴레이 노드의 경우 여전히 초기 접속시 UL 반송파에 설정된 RACH 자원을 사용할 수 있어야 한다. 따라서 네트워크가 SUL 반송파에 자원을 설정한 경우, 릴레이 노드의 경우 임계값을 무시하고 무조건 UL 반송파의 자원을 사용하여 RACH 를 수행하거나, UE와 릴레이 노드에 사용되는 자원을 별도로 설정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 UE가 릴레이 노드를 선택하는 예를 도시하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 단계 1001에서 UE는 도너 기지국 (DgNB) 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 SSB (Synchronization Signal Block)들을 수신하고, 이를 이용하여 신호 품질을 측정한다. 상기 도너 기지국으로부터 SSB가 전송될 수 있는 자원 영역과, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 SSB들이 전송될 수 있는 자원 영역들은 분리된 것을 특징으로 한다.
이후, 단계 1003에서 UE는 상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 관한 정보에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택할 수 있다. 특히, 상기 측정된 신호 품질에 대하여 상기 홉 개수 또는 상기 홉 개수에 비례하는 값을 차감할 수 있으며, 상기 차감된 신호 품질에 기반하여, 상기 하나의 노드를 선택할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수에 관한 정보는, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신되는 SSB들에 포함될 수 있다. 혹은, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터, 상기 둘 이상의 릴레이 노드와 페어런트 (parent) 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 페어런트 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 이용하여, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수와 관련된 정보를 추정하는 것으로 구현될 수도 있다.
마지막으로, 단계 1005에서 UE는 상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신한다.
도 11은 무선 장치 (10)와 네트워크 노드 (20) 사이의 통신의 예를 도시하는 블록도이다. 여기서, 네트워크 노드 (20)는 도 11의 무선 장치 또는 UE로 대체 될 수있다.
본 명세서에서 무선 장치 (10) 또는 네트워크 노드(20)는 하나 이상의 다른 무선 장치, 네트워크 노드 및/또는 네트워크의 다른 요소와 통신하기 위한 트랜시버(Transceiver)(11, 21)를 포함한다. 트랜시버(11, 21)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및/또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 트랜시버(11, 21)는 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있다. 안테나는, 프로세싱 칩(12, 22)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, 트랜시버(11, 21)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 프로세싱 칩(12, 22)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될(configured) 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20) 에 의해 더는 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20) 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(다중 Input 다중 Output, MIMO) 기능을 지원하는 트랜시버의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명에서 트랜시버(11, 21)은 수신 빔포밍과 전송 빔포밍을 지원할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 트랜시버(11,21)은 도 7 내지 도 9에 예시된 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 무선 장치 (10) 또는 네트워크 노드(20)는 프로세싱 칩(12, 22)을 포함한다. 프로세싱 칩(12, 22)은 프로세서 (13, 23)와 같은 적어도 하나의 프로세서 및 메모리 (14, 24)와 같은 적어도 하나의 메모리 장치를 포함 할 수 있다.
프로세싱 칩(12, 22)은 본 명세서에서 설명된 방법들 및/또는 프로세스들 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 프로세싱 칩(12, 22)은 본 명세서에 기재된 적어도 하나 이상의 실시 예들이 수행되도록 구성 될 수 있다.
프로세서(13, 23)는 본 명세서에서 설명된 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드(20)의 기능을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 도 13의 하나 이상의 트랜시버(11, 21)를 제어하여, 정보를 송수신할 수 있다.
또한, 프로세싱 칩(12, 22)에 포함된 프로세서(13, 23)는 상기 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드(20) 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 트랜시버(11, 21)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(13, 23)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 수송 블록과 등가이다. 일 수송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 트랜시버(11, 21)는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. 트랜시버(11, 21)는 Nt 개(Nt 는 1 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 프로세싱 칩(12, 22)은 데이터, 프로그래밍 가능한 소프트웨어 코드 및/또는 본 명세서에 설명된 실시 예들을 수행하기 위한 다른 정보를 저장하도록 구성된 메모리 (14, 24)를 포함한다.
다시 말해 본 명세서에 따른 실시 예에서, 메모리 (14, 24)는 프로세서 (13, 23)와 같은 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행(executed)될 때, 프로세서 (13, 23)로 하여금 도 13의 프로세서 (13, 23)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하게 하거나, 본 명세서에 설명된 실시 예들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드(15, 25)를 저장한다.
이상에서 설명된 실시예들은 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 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드를 선택하는 방법에 있어서,
    도너 기지국 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신한 SSB (Synchronization Signal Block)들을 이용하여, 신호 품질을 측정하는 단계;
    상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 관한 정보에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    릴레이 노드 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 노드를 선택하는 단계는,
    상기 측정된 신호 품질에 대하여, 상기 홉 개수 또는 상기 홉 개수에 비례하는 값을 차감하는 단계;
    상기 차감된 신호 품질에 기반하여, 상기 하나의 노드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    릴레이 노드 선택 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도너 기지국으로부터 SSB가 전송될 수 있는 자원 영역과, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 SSB들이 전송될 수 있는 자원 영역들은 분리된 것을 특징으로 하는,
    릴레이 노드 선택 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수에 관한 정보는, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신되는 SSB들에 포함된 것을 특징으로 하는,
    릴레이 노드 선택 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터, 상기 둘 이상의 릴레이 노드와 페어런트 (parent) 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 페어런트 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 이용하여, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    릴레이 노드 선택 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서의 단말로서,
    무선 통신 모듈; 및
    상기 무선 통신 모듈과 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    도너 기지국 및 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신한 SSB (Synchronization Signal Block)들을 이용하여 신호 품질을 측정하고, 상기 측정된 신호 품질 및 상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 (Hop) 개수에 기반하여, 상기 도너 기지국 및 상기 둘 이상의 릴레이 노드들 중 하나의 노드를 선택하며, 상기 선택된 노드를 통하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 측정된 신호 품질에 대하여 상기 홉 개수 또는 상기 홉 개수에 비례하는 값을 차감하고, 상기 차감된 신호 품질에 기반하여 상기 하나의 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 도너 기지국으로부터 SSB가 전송될 수 있는 자원 영역과, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 SSB들이 전송될 수 있는 자원 영역들은 분리된 것을 특징으로 하는,
    단말.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 도너 기지국으로부터 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수에 관한 정보는, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터 수신되는 SSB들에 포함된 것을 특징으로 하는,
    단말.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 둘 이상의 릴레이 노드들로부터, 상기 둘 이상의 릴레이 노드와 페어런트 (parent) 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 수신하고, 상기 페어런트 노드들과의 링크 품질에 관한 정보를 이용하여, 상기 둘 이상의 릴레이 노드들까지의 홉 개수를 판단하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
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