WO2020032748A1

WO2020032748A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: WO2020032748A1
Application number: PCT/KR2019/010167
Authority: WO
Inventors: 박창환; 양석철; 안준기; 김선욱; 황승계
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-02-13
Also published as: CN112534860A; US20210274556A1; DE112019003172T5

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 하향링크 품질 정보(downlink quality information)를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 송수신하는 단계; 상기 랜덤 접속 프리앰블에 기반하여 랜덤 접속 응답(random access response)을 송수신하는 단계; 및 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 송수신하는 단계를 포함하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하향링크 채널 품질 정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.

본 발명의 목적은 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 랜덤 접속 과정을 통해 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 RRC 연결 상태에서 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 물리 하향링크 제어 채널 및/또는 물리 하향링크 공유 채널에 대한 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 기기(user equipment, UE)가 하향링크 품질 정보(downlink quality information)를 기지국으로 전송하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 상기 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답(random access response)을 수신하는 단계; 및 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양상으로, 무선 통신 시스템에서 하향링크 품질 정보를 기지국으로 전송하도록 구성된 사용자 기기(user equipment, UE)가 제공되며, 상기 사용자 기기는 RF(Radio Frequency) 송수신기(transceiver); 및 상기 RF 송수신기와 동작시(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 랜덤 접속 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답을 수신하고, 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제3 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 기기(user equipment, UE)를 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는 명령어(instruction)를 포함하는 메모리; 및 상기 메모리에 동작시 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 명령어를 실행하여 특정 동작들을 수행하도록 구성되며, 상기 특정 동작들은, 랜덤 접속 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 것과, 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답을 수신하는 것과, 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국이 하향링크 품질 정보(downlink quality information)를 사용자 기기로부터 수신하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 상기 사용자 기기로부터 수신하는 단계; 상기 사용자 기기로 랜덤 접속 응답(random access response)을 전송하는 단계; 및 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 사용자 기기로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 양상으로, 무선 통신 시스템에서 하향링크 품질 정보를 사용자 기기로부터 수신하도록 구성된 기지국이 제공되며, 상기 기지국은 RF(Radio Frequency) 송수신기(transceiver); 및 상기 RF 송수신기와 동작시(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 랜덤 접속 프리앰블을 상기 사용자 기기로부터 수신하고, 상기 사용자 기기로 랜덤 접속 응답을 전송하고, 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 사용자 기기로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제6 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국을 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는 명령어(instruction)를 포함하는 메모리; 및 상기 메모리에 동작시 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 명령어를 실행하여 특정 동작들을 수행하도록 구성되며, 상기 특정 동작들은, 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 사용자 기기로부터 수신하는 것과, 상기 사용자 기기로 랜덤 접속 응답(random access response)을 전송하는 것과, 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 하향링크 품질 정보를 상기 사용자 기기로부터 수신하는 것을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)을 검출했을 때의 상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널을 검출했을 때의 상기 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)로 가정하여 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 성능 요구 조건은 상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 1인 것을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 가상의 물리 하향링크 제어 채널(hypothetical physical downlink control channel)을 특정 BLER(Block Error Rate)로 검출하는데 필요한 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 BLER은 1%일 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 상기 특정 BLER로 검출하는데 필요한 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)로 가정하여 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 성능 요구 조건은 상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 1인 것을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 랜덤 접속 응답은 상기 사용자 기기에게 상기 하향링크 품질 정보의 보고를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 사용자 기기가 RRC(Radio Resource Control) 유휴 상태에서 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)을 위한 공통 검색 공간(common search space, CSS)에 대해 측정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 랜덤 접속 과정을 통해 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, RRC 연결 상태에서 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 물리 하향링크 제어 채널 및/또는 물리 하향링크 공유 채널에 대한 하향링크 채널 품질 정보를 효율적으로 송수신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.

도 1은 LTE(-A) 시스템에서 이용되는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.

도 2는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.

도 3은 LTE 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드를 도시한다.

도 4는 NR에서의 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.

도 5는 NR에서의 물리 자원 블록의 일례를 나타낸 도이다.

도 6은 MTC에 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 나타낸 도이다.

도 7은 NB-IoT에 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법의 일 예를 나타낸다.

도 8은 랜덤 접속 절차에서 단말기가 송/수신하는 채널 및 신호의 시간 흐름을 예시한다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 제안에 따라 단말 및 기지국에서 수행되는 방법의 순서도를 예시한다.

도 13 내지 도 18은 본 발명에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 시스템 및 통신 장치를 예시한다.

본 명세서에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.

본 명세서에서 설명된 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)/LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology) 또는 5G는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro의 진화된 버전이다.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, LTE-A, NR)을 기반으로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS (Technical Specification) 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭된다. 3GPP 5G는 TS 36.xxx Release 15 이후의 기술을 의미하고, 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 지칭될 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다. 본 발명의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 발명 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 예를 들어, 다음 문서를 참조할 수 있다.

3GPP LTE

- 36.211: Physical channels and modulation

- 36.212: Multiplexing and channel coding

- 36.213: Physical layer procedures

- 36.300: Overall description

- 36.304: User Equipment (UE) procedures in idle mode

- 36.331: Radio Resource Control (RRC)

3GPP NR

- 38.211: Physical channels and modulation

- 38.212: Multiplexing and channel coding

- 38.213: Physical layer procedures for control

- 38.214: Physical layer procedures for data

- 38.300: NR and NG-RAN Overall Description

- 38.304: User Equipment (UE) procedures in Idle mode and RRC Inactive state

- 36.331: Radio Resource Control (RRC) protocol specification

E-UTRAN (evolved-UMTS terrestrial radio access network) 또는 LTE (long term evolution) / LTE-A / LTE-A Pro / 5G 시스템은 LTE 시스템으로 통칭될 수 있다. NG-RAN은 NR 시스템으로 지칭될 수 있다. 사용자 기기(User Equipment, UE)는 고정식 또는 이동식 일 수 있고, 단말, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal), 무선 디바이스 등과 같은 다른 용어로 지칭될 수 있다. 기지국(Base Station, BS)는 일반적으로 UE와 통신하는 고정된 station으로 eNB(evolved Node-B), gNB(general Node-B), BTS(base transceiver system), AP(access point) 등과 같은 다른 용어로 지칭 될 수 있다.

A. 프레임 구조(frame structure)

도 1은 LTE(-A) 시스템에서 이용되는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다. LTE(-A) 시스템에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1 ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5 ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 도메인(frequency domain)에서 다수의 자원 블록(resource block, RB)을 포함한다. LTE(-A) 시스템에서는 하향링크에서 OFDM을 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. LTE(-A) 시스템에서는 상향링크에서 SC-FDMA을 사용하므로, OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼로 지칭될 수 있으며, 또한 심볼 구간으로 통칭될 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 서브캐리어(subcarrier)를 포함할 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되며 하향링크 구간(예, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)), 보호 구간(Guard Period, GP), 상향링크 구간(예, UpPTS(Uplink Pilot Time Slot))을 포함한다. 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 예를 들어, 하향링크 구간(예, DwPTS)은 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서 채널 추정을 위한 SRS(Sounding Reference Signal)이 전송될 수 있고, 상향링크 전송 동기를 맞추기 위한 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 나르는 PRACH(Physical Random Access Channel)이 전송될 수 있다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

상기 설명된 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.

NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지(numerology)들이 지원될 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는,

)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다. 또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.

이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다. NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 표 1과 같이 정의될 수 있다.

NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는

의 시간 단위의 배수로 표현된다. 여기에서,

이고,

이다. 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 전송은

의 구간을 가지는 무선 프레임(radio frame)으로 구성된다. 여기에서, 무선 프레임은 각각

의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임(subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들 및 하향링크에 대한 한 세트의 프레임들이 존재할 수 있다. 또한, 단말(User Equipment, UE)로부터의 상향링크 프레임 번호 i의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다

이전에 시작해야 한다. 뉴머롤로지

에 대하여, 슬롯(slot)들은 서브프레임 내에서

의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고, 무선 프레임 내에서

의 증가하는 순서로 번호가 매겨진다. 하나의 슬롯은

의 연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고,

는, 이용되는 뉴머롤로지 및 슬롯 설정(slot configuration)에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯

의 시작은 동일 서브프레임에서 OFDM 심볼

의 시작과 시간적으로 정렬된다. 모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯(downlink slot) 또는 상향링크 슬롯(uplink slot)의 모든 OFDM 심볼들이 이용될 수는 없다는 것을 의미한다. 표 2는 일반 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수(

), 무선 프레임 별 슬롯의 개수(

), 서브프레임 별 슬롯의 개수(

)를 나타내며, 표 3은 확장 CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수, 무선 프레임 별 슬롯의 개수, 서브프레임 별 슬롯의 개수를 나타낸다.

도 2의 경우,

=2인 경우, 즉 SCS(subcarrier spacing)가 60kHz인 경우의 일례로서, 표 2를 참고하면 1 서브프레임(subframe)은 4개의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있으며, 도 2에 도시된 1 서브프레임(subframe)={1,2,4} 슬롯(slot)들은 일례로서, 1 서브프레임(subframe)에 포함될 수 있는 슬롯(slot)(들)의 개수는 표 2와 같이 정의된다.

또한, 미니 슬롯(mini-slot)은 2, 4 또는 7 심볼(symbol)들로 구성될 수도 있고, 더 많거나 또는 더 적은 심볼들로 구성될 수 있다.

B. 물리 자원

도 3은 LTE 시스템의 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드를 도시한다.

도 3에서, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록(resource block, RB)은 일례로서, 주파수 영역에서 12 개의 서브 캐리어들을 포함한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element, RE)라고 한다. 하나의 RB에는 12 × 7 RE가 포함된다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 수는 하향링크 전송 대역폭에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞부분에 위치한 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH (Physical Downlink Shared Chancel)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(physical control format indicator channel), PDCCH(physical downlink control channel), PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel) 등을 포함한다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 서브프레임의 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수에 관한 정보를 운반한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답이며, HARQ ACK (acknowledgement) / NACK (negative-acknowledgement or not-acknowledgement) 신호를 운반한다. 상기 PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI (Downlink Control Information)라 칭한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나, 임의의 UE 그룹에 대한 상향링크 송신 (Tx) 전력 제어 명령을 포함한다. 상기 PDCCH는 하향링크 공유 채널 (DL-SCH)의 자원 할당, 상향링크 공유 채널의 자원 할당 정보, 페이징 채널 (Paging Channel, PCH)의 페이징 정보, PDSCH를 통해 전송되는 랜덤 액세스 응답, 임의의 UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 송신 전력 제어 명령들의 세트, 송신 전력 제어 명령, 송신 전력 제어 명령의 활성화와 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당인 DL-SCH VoIP (Voice over IP) 등이 있다. 제어 영역 내에서 복수의 PDCCH들이 전송될 수 있다. UE는 다수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 다수 개의 연속적인 제어 채널 요소 (CCE)들의 집합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트를 PDCCH에 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹 (REG)에 대응한다. 상기 PDCCH의 포맷과 상기 이용가능한 PDCCH의 비트 수는 상기 CCE의 개수와 상기 CCE가 제공하는 coding rate 간의 상관 관계에 따라 결정된다. 기지국은 단말로 전송할 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, CRC (Cyclic Redundancy Check)를 제어 정보에 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 PDCCH의 사용에 따라 unique 식별자 (RNTI: Radio Network Temporary Identifier)로 마스킹된다. PDCCH가 특정 UE에 대한 것인 경우, UE의 고유 식별자 (예를 들어, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC로 마스킹될 수 있다. 대안적으로, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이라면, 페이징 표시 자 식별자 (예를 들어, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보 (보다 상세하게는, 후술될 시스템 정보 블록 (SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI (SI-RNTI)는 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 나타내기 위해, random access -RNTI (RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역 및 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역은 상향링크 제어 정보를 운반하기 위한 물리 상향링크 제어채널(PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 운반하기 위한 물리 상향링크 공유 채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 캐리어 특성을 유지하기 위해, 하나의 UE는 동시에 PUCCH 및 PUSCH를 전송하지 않는다. 하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 RB 쌍에 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB는 각각 2 개의 슬롯에서 상이한 서브캐리어를 점유한다. 이는 PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency-hopped)된다고 불린다.

도 4는 NR 시스템에서의 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.

도 4를 참고하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로

서브캐리어들로 구성되고, 하나의 서브프레임이

OFDM 심볼들로 구성되는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다. NR 시스템에서, 전송되는 신호(transmitted signal)는

서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및

의 OFDM 심볼들에 의해 설명된다. 여기에서,

이다. 상기

는 최대 전송 대역폭을 나타내고, 이는, 뉴머롤로지들뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도 달라질 수 있다. 이 경우, 도 4와 같이, 뉴머롤로지

및 안테나 포트 p 별로 하나의 자원 그리드가 설정될 수 있다. 뉴머롤로지

및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element)로 지칭되며, 인덱스 쌍

에 의해 고유적으로 식별된다. 여기에서,

는 주파수 영역 상의 인덱스이고,

는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다. 슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍

이 이용된다. 여기에서,

이다. 뉴머롤로지

및 안테나 포트 p에 대한 자원 요소

는 복소 값(complex value)

에 해당한다. 혼동(confusion)될 위험이 없는 경우 혹은 특정 안테나 포트 또는 뉴머롤로지가 특정되지 않은 경우에는, 인덱스들 p 및

는 드롭(drop)될 수 있으며, 그 결과 복소 값은

또는

이 될 수 있다. 또한, 자원 블록(resource block, RB)는 주파수 영역 상의

연속적인 서브캐리어들로 정의된다.

도 5는 NR에서의 물리 자원 블록의 일례를 나타낸 도이다.

C. MTC (Machine Type Communication)

MTC(Machine Type Communication)은 M2M (Machine-to-Machine) 또는 IoT (Internet-of-Things) 등에 적용될 수 있는 많은 처리량(throughput)을 요구하지 않는 응용분야(application)으로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 IoT 서비스의 요구 사항을 충족시키기 위해 채택된 통신 기술을 말한다.

MTC는 (i) 낮은 비용 & 낮은 복잡도(low cost & low complexity), (ii) 향상된 커버리지(enhanced coverage), (iii) 낮은 파워 소비(low power consumption)의 기준을 만족하도록 구현될 수 있다.

이하에서 기술되는 내용은 주로 eMTC와 관련된 특징들이나, 특별한 언급이 없는 한 MTC, eMTC, 5G(또는 NR)에 적용될 MTC에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 MTC로 통칭하여 설명하기로 한다.

따라서, 후술하는 MTC는 eMTC (enhanced MTC), LTE-M1/M2, BL (Bandwidth reduced low complexity) / CE(coverage enhanced), non-BL UE(in enhanced coverage), NR MTC, enhanced BL / CE 등과 같이 다른 용어로 지칭될 수 있다. 즉, MTC라는 용어는 향후 3GPP 표준에서 정의될 용어로 대체할 수 있다.

1) MTC 일반적 특징

(1) MTC는 특정 시스템 대역폭(또는 채널 대역폭)에서만 동작한다.

특정 시스템 대역폭은 레거시(legacy) LTE의 6RB를 사용할 수 있으며, 표 4 내지 표 6에서 정의된 NR의 주파수 범위(frequency range) 및 SCS(subcarrier spacing)을 고려하여 정의될 수 있다. 상기 특정 시스템 대역폭은 협대역(narrowband)(NB)로 표현될 수 있다. 참고로, 레거시(Legacy) LTE는 MTC 이외 3GPP 표준에서 기술되고 있는 부분을 의미한다. 바람직하게는, NR에서 MTC는 레거시(legacy) LTE에서와 같이 아래 표 5 및 표 6의 가장 낮은 시스템 대역폭에 대응하는 RB들을 사용하여 동작할 수 있다. 또는, NR에서 MTC는 적어도 하나의 대역폭 파트(bandwidth part, BWP)에서 동작하거나 또는 BWP의 특정 대역에서 동작할 수도 있다.

표 4는 NR에서 정의되는 주파수 범위(frequency range, FR)를 나타낸 표이다.

표 5는 NR의 FR 1에서 채널 대역폭 및 SCS에 대한 최대 전송 대역폭 구성 (NRB)의 일례를 나타낸 표이다.

표 6은 NR의 FR 2에서 채널 대역폭 및 SCS에 대한 최대 전송 대역폭 구성 (NRB)의 일례를 나타낸 표이다.

MTC 협대역(narrowband, NB)에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.

MTC는 물리 채널 및 신호들을 송신 및 수신하기 위해 협대역 동작(narrowband operation)을 따르고, 최대 채널 대역폭은 1.08MHz 또는 6 (LTE) RB들로 감소된다. 상기 협대역(narrowband)는 하향링크와 상향링크의 일부 채널의 자원 할당 단위에 참고 단위로 사용될 수 있으며, 주파수 영역에서 각 협대역(narrowband)의 물리적인 위치는 시스템 대역폭(system bandwidth)에 따라서 다르게 정의될 수 있다. MTC에서 정의된 1.08MHz의 대역폭은 MTC 단말이 레거시(legacy) 단말과 동일한 셀 탐색(cell search) 및 랜덤 액세스(random access) 절차를 따르도록 하기 위해서 정의된다. MTC는 1.08MHz보다 훨씬 더 큰 대역폭(예: 10MHz)을 가진 셀에 의해 지원될 수 있으나, MTC에 의해 송/수신되는 물리 채널 및 신호는 항상 1.08MHz로 제한된다. 상기 훨씬 더 큰 대역폭을 가지는 시스템은 레거시(legacy) LTE, NR 시스템, 5G 시스템 등일 수 있다.

협대역(narrowband)는 주파수 영역에서 6개의 비-중첩하는(non-overlapping) 연속적인(consecutive) 물리 자원 블록으로 정의된다. 만약

인 경우, 광대역(wideband)는 주파수 영역에서 4개의 비-중첩하는(non-overlapping) 협대역(narrowband)들로 정의된다. 만약

인 경우,

및 단일의(single) 광대역(wideband)는

비-중첩하는(non-overlapping) 협대역(narrowband)(들)로 구성된다. 예를 들어, 10MHz 채널(50 RBs)의 경우에 8개의 비-중첩하는 협대역(non-overlapping narrowband)들이 정의된다.

(2) MTC는 반-이중 모드(half duplex mode)로 동작하며, 제한된(또는 감소된) 최대 전송 전력을 사용한다.

(3) MTC는 레거시(legacy) LTE 또는 NR의 전체 시스템 대역폭에 걸쳐서 분산되어야 하는(legacy LTE 또는 NR에서 정의되는) 채널을 사용하지 않는다.

일례로, MTC에 사용되지 않는 레거시(legacy) LTE 채널은 PCFICH, PHICH, PDCCH이다. 따라서, MTC는 위의 채널들을 모니터링할 수 없어 새로운 제어 채널인 MPDCCH(MTC PDCCH)를 정의한다. MPDCCH는 주파수 영역에서 최대 6RB들 및 시간 영역에서 하나의 서브프레임(subframe)에 걸쳐 있다. MPDCCH는 EPDCCH와 유사하며, 페이징 및 랜덤 액세스를 위한 공통 검색 공간(common search space)를 추가 지원한다.

(4) MTC는 새롭게 정의된 DCI 포맷(format)을 사용하며, 일례로 DCI 포맷(format) 6-0A, 6-0B, 6-1A, 6-1B, 6-2 등일 수 있다.

(5) MTC는 PBCH(physical broadcast channel), PRACH(physical random access channel), M-PDCCH(MTC physical downlink control channel), PDSCH(physical downlink shared channel), PUCCH(physical uplink control channel), PUSCH(physical uplink shared channel)를 반복적으로 전송할 수 있다. 이와 같은 MTC 반복 전송은 지하실과 같은 열악한 환경에서와 같이 신호 품질 또는 전력이 매우 열악한 경우에도 MTC 채널을 디코딩할 수 있어 셀 반경 증가 및 신호 침투 효과를 가져올 수 있다. MTC는 단일 레이어(single layer)(또는 single antenna)에서 동작할 수 있는 제한된 수의 전송 모드(transmission mode, TM)만 지원하거나 또는 단일 레이어(single layer)에서 동작할 수 있는 채널 또는 참조 신호(reference signal, RS)를 지원할 수 있다. 일례로, MTC가 동작할 수 있는 전송 모드는 TM 1, 2, 6 또는 9일 수 있다.

(6) MTC의 HARQ 재전송은 적응적(adaptive), 비동기(asynchronous) 방식이고, MPDCCH에서 수신된 새로운 스케줄링 할당(scheduling assignment)에 기초한다.

(7) MTC에서 PDSCH 스케줄링 (DCI)과 PDSCH 전송은 서로 다른 서브프레임에서 발생한다(크로스 서브프레임 스케줄링).

(8) SIB1 디코딩을 위한 모든 자원 할당 정보 (서브 프레임, TBS(Transport Block Size), 서브 밴드 인덱스)는 MIB의 파라미터(parameter)에 의해 결정되며, MTC의 SIB1 디코딩을 위해 어떤 제어 채널도 사용되지 않는다.

(9) SIB2 디코딩을 위한 모든 자원 할당 정보 (서브 프레임, TBS, 서브 밴드 인덱스)는 여러(several) SIB1 파라미터(parameters)에 의해 결정되며, MTC의 SIB2 디코딩을 위한 어떤 제어 채널도 사용되지 않는다.

(10) MTC는 확장(extended) 페이징 (DRX) 주기(cycle)을 지원한다.

(11) MTC는 레거시(legacy) LTE 또는 NR에서 사용되는 PSS(primary synchronization signal) / SSS(secondary synchronization signal) / CRS(common reference signal)를 동일하게 사용할 수 있다. NR의 경우, PSS / SSS는 SS 블록(block)(또는 SS / PBCH block 또는 SSB) 단위로 전송되며, TRS(tracking RS)는 CRS와 동일한 용도로 사용될 수 있다. 즉, TRS는 셀 특정(cell-specific) RS로서, 주파수 시간 추적(frequency / time tracking)을 위해 사용될 수 있다.

2) MTC 동작 모드 및 레벨

다음, MTC 동작 모드(operation mode)와 레벨(level)에 대해 살펴본다. MTC는 커버리지 향상을 위해 2개의 동작 모드(제 1 모드, 제 2 모드)와 4개의 서로 다른 레벨(level)들로 분류되며, 아래 표 7과 같을 수 있다.

상기 MTC 동작 모드는 CE 모드(Mode)로 지칭되며, 이 경우 제 1 모드는 CE 모드(Mode) A, 제 2 모드는 CE 모드(Mode) B로 지칭될 수 있다.

제 1 모드는 완전한 이동성 및 CSI (channel state information) 피드백이 지원되는 작은 커버리지(coverage) 향상을 위해 정의되어, 반복이 없거나 또는 반복 횟수가 적은 모드이다. 제 1 모드의 동작은 UE 카테고리(category) 1의 동작 범위와 동일할 수 있다. 제 2 모드는 CSI 피드백(feedback) 및 제한된 이동성을 지원하는 극히 열악한 커버리지 조건의 UE에 대해 정의되며, 많은 수의 반복 전송이 정의된다. 제 2 모드는 UE 카테고리(category) 1의 범위를 기준으로 최대 15dB의 커버리지 향상을 제공한다. MTC의 각 레벨(level)은 RACH와 페이징 과정(paging procedure)에서 다르게 정의된다.

MTC 동작 모드와 각 레벨(level)이 결정되는 방법에 대해 살펴본다.

MTC 동작 모드는 기지국에 의해 결정되며, 각 레벨(level)은 MTC 단말에 의해 결정된다. 구체적으로, 기지국은 MTC 동작 모드에 대한 정보를 포함하는 RRC 시그널링(signaling)을 단말로 전송한다. 여기서, RRC 시그널링(signaling)은 RRC 연결 설정(connection setup) 메시지, RRC 연결 재설정(connection reconfiguration) 메시지 또는 RRC 연결 재확립(connection reestablishment) 메시지 등일 수 있다. 여기서, 메시지의 용어는 정보 요소(Information Element, IE)로 표현될 수 있다.

이후, MTC 단말은 각 동작 모드 내 레벨(level)을 결정하고, 결정된 레벨(level)을 기지국으로 전송한다. 구체적으로, MTC 단말은 측정(measure)한 채널 품질(예: RSRP, RSRQ 또는 SINR)에 기초하여 동작 모드 내 레벨을 결정하고, 결정된 레벨(level)에 대응하는 PRACH 자원(frequency, time, preamble)을 이용하여 기지국으로 결정된 레벨(level)을 알린다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 MTC 단말은 S01 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다. 이를 위해 MTC 단말은 기지국으로부터 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 상기 MTC의 초기 셀 탐색 동작에 이용되는 PSS / SSS는 레거시(legacy) LTE의 PSS / SSS, RSS(Resynchronization signal) 등일 수 있다.

그 후, MTC 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(PBCH: physical broadcast channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, MTC 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: downlink reference signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. PBCH를 통해 전송되는 방송 정보는 MIB(Master Information Block)이며, MTC에서 MIB는 무선 프레임의 서브프레임 #0의 첫 번째 슬롯과 다른 서브프레임(FDD의 경우 subframe #9, TDD의 경우 subframe #5)에서 반복된다. PBCH 반복은 PBCH 디코딩을 시도하기 전에 조차 초기 주파수 에러 추정을 위해 사용될 수 있도록 서로 다른 OFDM 심볼에서 정확히 동일한 성상도(constellation point)를 반복함으로써 수행된다.

초기 셀 탐색을 마친 MTC 단말은 S02 단계에서 MPDCCH 및 MPDCCH 정보에 따른 PDSCH 을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다. MPDCCH는 (1) EPDCCH와 매우 비슷하며, 공통(common) 및 UE 특정(specific) 시그널링(signaling)을 운반하고, (2) 한 번만 전송되거나 반복하여 전송될 수 있고 (반복의 수는 higher layer signaling에 의해 설정된다), (3) 다수의 MPDCCH들이 지원되며 UE가 MPDCCH들의 세트를 모니터링하며, (4) eCCE(enhanced control channel element)의 결합에 의해 형성되며, 각 eCCE는 자원 요소(resource element)들의 집합(set)를 포함하며, (5) RA-RNTI(Radio Network Temporary Identifier), SI-RNTI, P-RNTI, C-RNTI, 임시(temporary) C-RNTI 및 SPS(semi-persistent scheduling) C-RNTI를 지원한다.

이후, MTC 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S03 내지 단계 S06과 같은 랜덤 액세스 절차(random access procedure)을 수행할 수 있다. RACH 절차와 관련된 기본적인 구성(configuration)은 SIB2에 의해 전송된다. MTC 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: physical random access channel)을 통해 프리앰블을 전송하고(S03), MPDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지(RAR)를 수신할 수 있다(S04). 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, MTC 단말은 추가적인 PRACH 신호의 전송(S05) 및 MPDCCH 신호 및 이에 대응하는 PDSCH 신호의 수신(S06)과 같은 충돌 해결 절차(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다. MTC에서 RACH 절차에서 전송되는 신호 및/또는 메시지들 (Msg 1, Msg 2, Msg 3, Msg 4)는 반복적으로 전송될 수 있으며, 이러한 반복 패턴은 CE(coverage enhancement) 레벨에 따라 다르게 설정된다. Msg 1은 PRACH 프리앰블을 의미하며, Msg 2는 RAR(random access response)를 의미하며, Msg 3은 RAR에 대한 MTC 단말의 UL 전송을 의미하며, Msg 4는 Msg 3에 대한 기지국의 DL 전송을 의미할 수 있다.

MTC 단말은 하향링크 RS(예: CRS, CSI-RS, TRS 등)을 이용하여 RSRP를 추정하고, 측정 결과에 기초하여 랜덤 액세스에 대한 자원들 중 하나를 선택한다. 4개의 랜덤 액세스에 대한 자원들 각각은 PRACH에 대한 반복 개수 및 RAR(random access response)에 대한 반복의 개수와 관련성을 가진다. 따라서, 나쁜 커버리지의 MTC 단말은 기지국에 의해 성공적으로 검출되도록 많은 수의 반복이 필요하고, 그것들의 커버리지 레벨을 만족하도록 해당하는 반복 개수를 가지는 RAR을 수신할 필요가 있다.

RAR 및 경쟁 해결 메시지(contention resolution message)들에 대한 검색 공간(search space)들은 또한 시스템 정보에서 정의되며, 각 커버리지 레벨에 대해서는 독립적이다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 MTC 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 MPDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S07) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S08)을 수행할 수 있다. MTC 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: uplink control information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK, 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 채널 품질 지시자(CQI), 프리코딩 행렬 지시자(PMI: precoding matrix indicator), 랭크 지시자(RI: rank indication) 정보 등을 포함한다.

MTC 단말에 대한 RRC 연결이 확립되면, MTC 단말은 상향링크 및 하향링크 데이터 할당을 획득하기 위해 설정된 검색 공간(search space)에서 MPDCCH를 블라인드 디코딩한다. MTC는 DCI를 전송하기 위해 서브프레임에서 이용 가능한 OFDM 심볼들을 모두 사용한다. 그래서 동일한 서브프레임에서 제어 채널 및 데이터 채널 사이의 시간 영역 다중화는 불가능하다. 즉, 앞서 살핀 것처럼, 제어 채널 및 데이터 채널 간의 크로스-서브프레임 스케쥴링이 가능하다. 서브프레임 #N에서 마지막 반복을 가지는 MPDCCH는 서브프레임 #N+2에서 PDSCH 할당을 스케쥴한다. MPDCCH에 의해 전송되는 DCI는 PDSCH 전송이 시작될 때 MTC 단말이 알도록 MPDCCH가 얼마나 반복되는지에 대한 정보를 제공한다. PDSCH 할당은 서로 다른 협대역(narrowband)에서 수행될 수 있다. 상향링크 데이터 전송에 대해, 스케쥴링은 레거시(legacy) LTE와 동일한 타이밍을 따른다. 여기서, 서브프레임 #N에서 마지막 MPDCCH는 서브프레임(subframe) #N+4에서 시작하는 PUSCH 전송을 스케쥴한다.

레거시(legacy) LTE 할당은 PDCCH를 사용하여 스케쥴되며, 이는 각 서브프레임에서 처음의 OFDM 심볼들을 사용하며, PDSCH는 PDCCH가 수신되는 서브프레임과 동일한 서브프레임에서 스케쥴된다. 이에 반해, MTC PDSCH는 크로스-서브프레임 스케쥴되며, 하나의 서브프레임은 MPDCCH 디코딩 및 RF 재튜닝(retune)을 허용하도록 MPDCCH와 PDSCH 사이에서 정의된다. MTC 제어 채널 및 데이터 채널들은 극단적인 커버리지 조건에서 디코딩되도록 MPDCCH에 대해 최대 256개의 서브프레임들과 PDSCH에 대해 최대 2048개의 서브프레임들을 가지는 많은 수의 서브프레임들을 통해 반복될 수 있다.

D. NB-IoT (Narrowband-Internet of Things)

NB-IoT는 무선 통신 시스템(예: LTE 시스템, NR 시스템 등)의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 시스템 대역폭(system BW)을 통해 낮은 복잡도(complexity), 낮은 전력 소비(power consumption)을 지원하기 위한 시스템을 의미할 수 있다.

여기에서, NB-IoT는 NB-LTE, NB-IoT 향상(enhancement), 향상된(enhanced) NB-IoT, 더욱 향상된(further enhanced) NB-IoT, NB-NR 등과 같이 다른 용어로 지칭될 수 있다. 즉, NB-IoT는 3GPP 표준에서 정의되거나 정의될 용어로 대체될 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 ‘NB-IoT’로 통칭하여 표현하기로 한다.

NB-IoT는 주로 MTC(machine-type communication)와 같은 장치(device)(또는 단말)를 셀룰러 시스템(cellular system)에서 지원하여 IoT(즉, 사물 인터넷)를 구현하기 위한 통신 방식으로 이용될 수도 있다. 이 때, 기존의 시스템 대역의 1 PRB를 NB-IoT 용으로 할당함으로써, 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한, NB-IoT의 경우, 각 단말은 단일 PRB(single PRB)를 각각의 캐리어(carrier)로 인식하므로, 본 명세서에서 언급되는 PRB 및 캐리어는 동일한 의미로 해석될 수도 있다.

이하, 본 명세서에서의 NB-IoT와 관련된 프레임 구조, 물리 채널, 다중 캐리어 동작(multi carrier operation), 동작 모드(operation mode), 일반적인 신호 송수신 등은 기존의 LTE 시스템의 경우를 고려하여 설명되지만, 차세대 시스템(예: NR 시스템 등)의 경우에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 명세서에서의 NB-IoT와 관련된 내용은 유사한 기술적 목적(예: 저-전력, 저-비용, 커버리지 향상 등)을 지향하는 MTC(Machine Type Communication)에 확장하여 적용될 수도 있다.

1) NB-IoT의 프레임 구조 및 물리 자원

먼저, NB-IoT 프레임 구조는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 시스템에서는 15kHz 서브캐리어 간격과 3.75kHz 서브캐리어 간격이 지원될 수 있다. NB-IoT 프레임 구조는 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 서브캐리어 간격(예: 30kHz 등)에 대한 NB-IoT도 시간/주파수 단위를 달리하여 고려될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 명세서에서는 LTE 시스템 프레임 구조에 기반한 NB-IoT 프레임 구조를 예시로 설명하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 본 명세서에서 설명하는 방식이 차세대 시스템(예: NR 시스템)의 프레임 구조에 기반한 NB-IoT에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.

15kHz 서브캐리어 간격에 대한 NB-IoT 프레임 구조는 상술한 레거시(legacy) 시스템(즉, LTE 시스템)의 프레임 구조와 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 10ms NB-IoT 프레임은 1ms NB-IoT 서브프레임 10개를 포함하며, 1ms NB-IoT 서브프레임은 0.5ms NB-IoT 슬롯 2개를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 0.5ms NB-IoT은 7개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다.

3.75kHz 서브캐리어 간격의 경우, 10ms NB-IoT 프레임은 2ms NB-IoT 서브프레임 5개를 포함하며, 2ms NB-IoT 서브프레임은 7개의 OFDM 심볼들과 하나의 보호 구간(Guard Period, GP)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 2ms NB-IoT 서브프레임은 NB-IoT 슬롯 또는 NB-IoT RU(resource unit) 등으로 표현될 수도 있다.

NB-IoT 하향링크의 물리 자원은 시스템 대역폭이 특정 수의 RB(예: 1개의 RB 즉, 180kHz)되는 것을 제외하고는, 다른 무선 통신 시스템(예: LTE 시스템, NR 시스템 등)의 물리 자원을 참고하여 설정될 수 있다. 일례로, 상술한 바와 같이 NB-IoT 하향링크가 15kHz 서브캐리어 간격만을 지원하는 경우, NB-IoT 하향링크의 물리 자원은 상술한 도 3에 나타난 LTE 시스템의 자원 그리드를 주파수 영역 상의 1 RB(즉, 1 PRB)로 제한한 자원 영역으로 설정될 수 있다. NB-IoT 상향링크의 물리 자원의 경우에도 하향링크의 경우와 같이 시스템 대역폭은 1개의 RB로 제한되어 구성될 수 있다.

2) NB-IoT의 물리 채널

NB-IoT를 지원하는 기지국 및/또는 단말은 기존의 시스템과 별도로 설정된 물리 채널 및/또는 물리 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다. NB-IoT 하향링크에는 15kHz의 서브캐리어 간격에 기반하여 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식이 적용될 수 있다. 이를 통해, 서브캐리어 간 직교성을 제공하여 기존의 시스템(예: LTE 시스템, NR 시스템)과의 공존(co-existence)이 효율적으로 지원될 수 있다.

NB-IoT 시스템의 물리 채널은 기존의 시스템과의 구분을 위하여 ‘N(Narrowband)’이 추가된 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 물리 채널은 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel), NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 등으로 정의되며, 하향링크 물리 신호는 NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal), NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal), NRS(Narrowband Reference Signal), NPRS(Narrowband Positioning Reference Signal), NWUS(Narrowband Wake Up Signal) 등으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 물리 채널은 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel) 및 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel) 등으로 정의되고, 상향링크 물리 신호는 NDMRS(Narrowband Demodulation Reference Signal) 등으로 정의될 수 있다.

NB-IoT 시스템의 하향링크 채널인 NPBCH, NPDCCH, NPDSCH 등의 경우, 커버리지 향상(coverage enhancement)을 위하여 반복 전송(repetition transmission)이 수행될 수 있다. 또한, NB-IoT는 새롭게 정의된 DCI 포맷(DCI format)을 사용하며, 일례로 NB-IoT를 위한 DCI 포맷은 DCI 포맷(format) N0, DCI 포맷(format) N1, DCI 포맷(format) N2 등으로 정의될 수 있다.

NB-IoT 상향링크에는 15kHz 또는 3.75kHz의 서브캐리어 간격에 기반하여 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식이 적용될 수 있다. NB-IoT의 상향링크에서는 다중-톤(multi-tone) 전송 및 단일-톤(single-tone) 전송이 지원될 수 있다. 일례로, 다중-톤 전송은 15kHz의 서브캐리어 간격에서만 지원되며, 단일-톤 전송은 15kHz 및 3.75kHz의 서브캐리어 간격에 대해 지원될 수도 있다. NPUSCH는 NPUSCH 포맷 1과 NPUSCH 포맷 2 등으로 구성될 수 있다. 일례로, NPUSCH 포맷 1은 UL-SCH 전송(또는 운반)을 위해 이용되며, NPUSCH 포맷 2는 HARQ ACK 시그널링 등과 같은 상향링크 제어 정보 전송을 위해 이용될 수 있다.

NB-IoT 시스템의 상향링크 채널인 NPRACH 등의 경우, 커버리지 향상(coverage enhancement)을 위하여 반복 전송(repetition transmission)이 수행될 수 있다. 이 경우, 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)이 적용되어 수행될 수도 있다.

3) NB-IoT의 다중 캐리어 동작

NB-IoT는 상술한 바와 같은 다중 캐리어 모드로 동작할 수 있다. 이 때, NB-IoT에서 캐리어는 앵커 유형의 캐리어(anchor type carrier)(즉, 앵커 캐리어(anchor carrier), 앵커 PRB) 및 비-앵커 유형의 캐리어(non-anchor type carrier)(즉, 비-앵커 캐리어(non-anchor carrier), 비-앵커 PRB)로 정의될 수 있다.

앵커 캐리어는 기지국 관점에서 초기 접속(initial access)을 위해 NPSS, NSSS, NPBCH, 및 시스템 정보 블록(N-SIB)를 위한 NPDSCH 등을 전송하는 캐리어를 의미할 수 있다. 즉, NB-IoT에서 초기 접속을 위한 캐리어는 앵커 캐리어로 지칭되고, 그 외의 것(들)은 비-앵커 캐리어로 지칭될 수 있다. 이 때, 앵커 캐리어는 시스템 상에서 하나만 존재하거나, 다수의 앵커 캐리어들이 존재할 수도 있다.

4) NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차

도 7은 NB-IoT에 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법의 일 예를 나타낸다. 무선 통신 시스템에서 NB-IoT 단말은 기지국으로부터 하향링크(DL)를 통해 정보를 수신하고, NB-IoT 단말은 기지국으로 상향링크(UL)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 다시 말해, 무선 통신 시스템에서 기지국은 NB-IoT 단말로 하향링크를 통해 정보를 전송하고, 기지국은 NB-IoT 단말로부터 상향링크를 통해 정보를 수신할 수 있다.

기지국과 NB-IoT 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재할 수 있다. 또한, 도 7에 의해 설명되는 NB-IoT의 신호 송수신 방법은 상술한 무선 통신 장치에 의해 수행될 수 있다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 NB-IoT 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행할 수 있다(S11). 이를 위해 NB-IoT 단말은 기지국으로부터 NPSS 및 NSSS를 수신하여 기지국과의 동기화(synchronization)를 수행하고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 획득할 수 있다. 또한, NB-IoT 단말은 기지국으로부터 NPBCH를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 또한, NB-IoT 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수도 있다.

다시 말해, 기지국은 새로이 셀에 진입한 NB-IoT 단말이 존재하는 경우, 해당 단말과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 작업을 수행할 수 있다. 기지국은 NB-IoT 단말로 NPSS 및 NSSS를 전송하여 해당 단말과의 동기화를 수행하고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 전달할 수 있다. 또한, 기지국은 NB-IoT 단말로 NPBCH를 전송(또는 브로드캐스트)하여 셀 내 방송 정보를 전달할 수 있다. 또한, 기지국은 NB-IoT 단말로 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS를 전송하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수도 있다.

초기 셀 탐색을 마친 NB-IoT 단말은 NPDCCH 및 이에 대응되는 NPDSCH를 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S12). 다시 말해, 기지국은 초기 셀 탐색을 마친 NB-IoT 단말에게 NPDCCH 및 이에 대응되는 NPDSCH를 전송하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 전달할 수 있다. 이후, NB-IoT 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S13 내지 S16). 구체적으로, NB-IoT 단말은 NPRACH를 통해 프리앰블(preamble)을 기지국으로 전송할 수 있으며(S13), 상술한 바와 같이 NPRACH는 커버리지 향상 등을 위하여 주파수 호핑 등에 기반하여 반복 전송되도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 기지국은 NB-IoT 단말로부터 NPRACH를 통해 프리앰블을 (반복적으로) 수신할 수 있다. 이후, NB-IoT 단말은 NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 기지국으로부터 수신할 수 있다(S14). 다시 말해, 기지국은 NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)를 NB-IoT 단말로 전송할 수 있다. 이후, NB-IoT 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 NPUSCH를 기지국으로 전송하고(S15), NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16). 다시 말해, 기지국은 NB-IoT RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 NPUSCH를 단말로부터 수신하고, 상기 충돌 해결 절차를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 NB-IoT 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 NPDCCH/NPDSCH 수신(S17) 및 NPUSCH 전송(S18)을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상술한 절차들을 수행한 후, 기지국은 NB-IoT 단말로 일반적인 신호 송수신 절차로서 NPDCCH/NPDSCH 전송 및 NPUSCH 수신을 수행할 수 있다. NB-IoT의 경우, 앞서 언급한 바와 같이 NPBCH, NPDCCH, NPDSCH 등은 커버리지 향상 등을 위하여 반복 전송될 수 있다. 또한, NB-IoT의 경우, NPUSCH를 통해 UL-SCH(즉, 일반적인 상향링크 데이터) 및 상향링크 제어 정보가 전달될 수 있다. 이 때, UL-SCH 및 상향링크 제어 정보는 각각 다른 NPUSCH 포맷(예: NPUSCH 포맷 1, NPUSCH 포맷 2 등)을 통해 전송되도록 설정될 수도 있다.

E. 본 발명에서 제안하는 방법

본 발명에서는 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)에서 하향링크(downlink) 신호/채널 품질(channel quality)에 대한 보고(report)를 하는 절차와 관련된 제안을 한다.

일반적으로 단말기는 랜덤 접속 과정에서 채널 품질에 대한 측정을 수행하지 않기 때문에(혹은 RRC(Radio Resource Control) 연결(connected) 상태에서 DCI(Downlink Control Information)에서 비경쟁 랜덤 접속(contention free random access)를 트리거(trigger)하는 경우에는 Msg.3에 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 보고 하도록 지시할 수도 있다), 기지국은 RRC 연결(RRC connection)을 맺기 전까지는 보수적으로 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)을 한다. 커버리지 확장을 특징으로 하는 시스템(예를 들어, MTC, NB-IoT) 또는 커버리지 확장 모드(Coverage Enhancement(or Extension) mode, CE mode)를 지원하는 non-BL(Bandwidth reduced and Low complexity) UE(또는 일반적인 LTE 단말기)는 반복 전송을 특징으로 하기 때문에, 랜덤 접속 과정에서도 보수적으로 하향링크 스케줄링을 하면 너무 많은 자원이 낭비될 수 있다.

특히 MTC와 NB-IoT 같은 시스템의 특성(주로 metering and reporting의 서비스) RRC 연결 모드(RRC connected mode)(또는 RRC_CONNECTED 상태로 지칭될 수 있음)에서 장시간 동작하지 않을 것으로 예상되기 때문에, RRC 연결 모드 이전에 최대한 빨리 DQI(Downlink channel Quality Information)를 보고 받는 것이 자원 사용 효율 및 전력 절감(power saving) 측면에서 네트워크(network)과 단말에게 유리할 수 있다. 따라서, 본 특허에서는 랜덤 접속 과정에서 기지국의 하향링크 스케줄링을 효율적으로 돕기 위한 조기 DQI 보고(early DQI report) 방법을 제안한다. 본 발명은 기존 랜덤 접속 절차의 변경을 최소화 하기 위하여, Msg.3에 CQI를 보고하기 위해서 필요한 정보를 네트워크가 시스템 정보(system information) 및 Msg.2 단계에서 알려주는 방법과 절차에 관한 것이다.

본 발명이 적용되는 경우에 가장 큰 효과를 볼 수 있는 시스템은 NB-IoT와 MTC(또는 BL(Bandwidth reduced and Low cost)/CE(Coverage Enhancement) UE), CE 모드 UE(UE in CE mode)와 같이 반복 전송을 특징으로 하는 시스템인 점을 고려하여, 편의를 위해서 NB-IoT와 MTC를 예로 하여 설명된다. 즉, 본 특허에서 제안하는 기법은 반복 전송이 적용되지 않거나, 일반적인 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 제안하는 방법이 NB-IoT와 MTC 사이에 동작상에 큰 차이가 없는 경우에, 본 발명은 편의상 NB-IoT를 위주로 작성하지만, NB-IoT에 한정하는 것은 아니고, 감소된 대역폭, 낮은 복잡도 또는 커버리지 개선이 필요한 단말 (ex. MTC(machine type communication) 단말, BL/CE 단말 등) 및 관련 시스템에도 적용될 수 있다.

앞서 살핀 내용들(3GPP system, frame structure, MTC/NB-IoT 시스템 등)은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 명확하게 하는데 보충될 수 있다.

약어

ACK/NACK: Acknowledgement/Negative-Acknowledgement

AL: Aggregation Level

BER: Bit Error Rate

BLER: Block Error Rate

CE: Coverage Enhancement(or Coverage Extension)

BL/CE: Bandwidth reduced Low cost / Coverage Enhanced or Extended

CBRA: Contention Based Random Access

CCE: Control Channel Element

CE: Coverage Extension or Enhancement

CFRA: Contention Free Random Access

CQI: Channel Quality Information

CRS: Common or Cell-specific Reference Signal

CSI: Channel State Information

CSS: Common Search Space

DCI: Downlink Control Information

DMRS: DeModulation Reference Signal

DQI: Downlink (channel) Quality Information

DQI-RS: DQI-Reference reSource

ECCE: Enhanced Control Channel Element

EDT: Early Data Transmission

eMTC: enhanced Machine Type Communication

HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest

MAC: Medium Access Control

MCS: Modulation and Coding Scheme

MTC: Machine Type Communication

NB: NarrowBand

NRS: Narrowband Reference Signal

PMI: Precoding Matrix Indicator

PRB: Physical Resource Block

QAM: Quadrature Amplitude Modulation

R: Repetition number

RAR: Random Access Response

PUR: Preconfigured Uplink Resource

RB: Resource Block

RE: Resource Element

RI: Rank Indicator

RLM: Radio Link Monitoring

RRC: Radio Resource Control

RSRP: Reference Signal Received Power

RSRQ: Reference Signal Received Quality

RSSI: Received Signal Strength Indicator

SIB: System Information Block

SNR: Signal-to-Noise Ratio

SPS: Semi-Persistent Scheduling

TA: Timing Advance

TBS: Transport Block Size

TM: Transmission Mode

UCI: Uplink Control Information

USS: UE-specific Search Space

랜덤 접속 과정

랜덤 접속 과정은 일반적으로 6 단계로 구성된다.

(RA-0) 기지국(예: eNB, gNB, network, etc.)은 랜덤 접속에 사용할 자원 등에 대한 정보를 방송(broadcast)(또는 전송(transmit))

초기 랜덤 접속(initial random access) 과정에서 단말기(예: user equipment, UE, terminal, etc)가 사용한 하향링크 자원(downlink resource)과 상향링크 자원(uplink resource) 등에 대한 설정(configuration)은 시스템 정보(system information)을 통해서 기지국으로부터 단말기에게 방송(broadcast)된다(예, 도 6의 S02 단계 또는 도 7의 S12 단계 참조). 단말기는 하향링크 동기화(downlink synchronization)을 획득한 이후에, 해당 기지국의 방송 정보로부터 랜덤 접속 관련 설정을 확인하고, 단말기는 msg.1 전송으로 접속(access)를 시도한다(예, 도 6의 S03 단계 또는 도 7의 S13 단계 참조). msg.1은 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble) 또는 RACH 프리앰블 또는 PRACH 프리앰블로 지칭될 수 있다.

MTC와 NB-IoT 시스템에서는 단말기의 CE(Coverage Extension or Enhancement) 레벨에 따라서, 사용할 수 있는 Msg.1 시간/주파수/시퀀스가 달리 정의될 수 있다. 뿐만 아니라, CE 레벨(CE level) 별로 (RA-1), (RA-2), (RA-3), (RA-4) 에서 사용할 수 있는 자원을 달리 설정할 수 있다. CE 레벨은 기지국이 시스템 정보로 방송해준 RSRP(Reference Signal Received Power) 기준 값에 따라서 결정되며, 단말기는 자신이 하향링크에서 측정한 RSRP 값과 기지국이 방송해준 RSRP 값을 비교하여 CE 레벨을 선택한다. MTC에서는 CE 모드가 추가로 정의되어 있으며, CE 모드 A와 CE 모드 B가 있다(예, 표 7 및 관련 설명 참조). CE 모드는 단말기가 RRC 연결 상태(RRC connected state)로 진입하면, 기지국에 의해서 설정될 수 있지만, 초기 랜덤 접속 과정(initial random access procedure)에서는 CE 레벨 0과 1은 CE 모드 A로, CE 레벨 2와 3은 CE 모드 B로 가정하여 동작한다.

(RA-1) 단말기가 Msg.1을 기지국으로 전송

단말기는 자신의 CE 레벨을 우선적으로 결정하고, 해당 CE 레벨을 위해서 설정된 Msg.1 자원에 프리앰블(preamble)(Msg.1)(예, 랜덤 접속 프리앰블 또는 RACH 프리앰블 또는 PRACH 프리앰블)을 전송한다(예, 도 6의 S03 단계 또는 도 7의 S13 단계 참조). Msg.1이 전송된 시간/주파수 자원에 따라서 RA-RNTI 값이 정의되며, 단말기가 선택한 Msg.1 프리앰블은 RAP-ID(Random Access Preamble IDentifier) 값으로 사용된다.

(RA-2) 기지국이 검출된 Msg.1에 대한 응답을 Msg.2로 단말기에게 전송

기지국이 전송하는 Msg.2는 RAR(Random Access Response)라 불리며, RAR은 (N)PDSCH에 포함되어 전송되며, 이는 (N)PDCCH 또는 MPDCCH에 의해서 스케줄링된다(예, 도 6의 S04 단계 또는 도 7의 S14 단계 참조). 따라서, 단말기는 Msg.1 전송 이후에 (N)PDCCH 또는 MPDCCH를 모니터링(monitoring) 하며, 이를 검출 시도하는 시간/주파수(예, NB(Narrow Band), NB-IoT 캐리어) 자원 및 최대 반복 전송 횟수 및 주파수 호핑(frequency hopping) 정보 등은 (RA-0) 단계에서 방송 정보를 통해서 획득된다. 단말기가 검출 시도하는 (N)PDCCH 또는 MPDCCH는 (RA-1) 단계에서 RA-RNTI 값으로 스크램블링(scrambling) 되어 있기 때문에, 동일한 시간/주파수 자원에 Msg.1을 전송한 단말기는 동일한 (RA-RNTI로 스크램블링된) (N)PDCCH 또는 MPDCCH를 검출할 수 있다. 만약, 성공적으로 이를 검출한 경우에는 해당 DCI가 지시하는 (N)PDSCH를 검출해서 RAR 정보를 획득한다. RAR에는 기지국이 (RA-1) 단계에서 검출된 다수의 Msg.1에 대한 정보를 포함하고 있을 수 있으며, 이는 RA-RNTI로 구분된다. 즉, 단말기는 (N)PDSCH 내에서 자신이 (RA-1) 단계에서 사용한 Msg.1 프리앰블에 대응하는 RA-RNTI 값을 찾고, 해당 RA-RNTI에 대응하는 RAR 정보를 획득한다. RAR 정보는 단말기가 (RA-3) 단계에서 전송할 Msg.3에 대한 설정과 (RA-1) 단계에서 추정된 TA(Timing Advance) 값 등이 포함되어 있다. 여기서, (RA-3) 단계에서 전송한 Msg.3에 대한 설정은 UL 그랜트(grant)라고 할 수 있다. MTC의 경우에는 (RA-4) 단계에서 모니터링(monitoring) 할 MPDCCH의 주파수 자원(NB)에 대한 정보까지도 RAR에 포함되어 있다.

(RA-3) 단말기는 Msg.2에서 지시된 바에 따라서 Msg.3를 기지국에게 전송

단말기는 (RA-2) 단계에서 획득한 UL 그랜트의 지시에 따라서, Msg.3에 (N)PUSCH를 전송하며(예, 도 6의 S05 단계 또는 도 7의 S15 단계 참조), (RA-4) 단계에서 경쟁 해결(contention resolution)을 위해 자신의 ID(예, S-TMSI) 값을 이에 포함할 수 있다.

(RA-4) 기지국은 Msg.3를 검출하고, 이에 대한 응답으로 Msg.4를 단말기에게 전송

단말기는 (RA-3) 과정에서 전송한 Msg.3에 대한 응답으로 Msg.4 검출을 시도한다(예, 도 6의 S06 단계 또는 도 7의 S16 단계 참조). 이는 (RA-2) 과정과 마찬가지로 (N)PDCCH 또는 MPDCCH를 우선적으로 검출 시도하며, 이때 스크램블링에 사용된 RNTI는 (RA-2) 단계에서 RAR로 받은 TC-RNTI일 수 있다. 검출된 (N)PDCCH 또는 MPDCCH는 Msg.3 재전송을 지시하는 UL 그랜트를 포함하거나 또는 Msg.3에 대한 응답을 포함하는 (N)PDSCH를 스케줄링하는 DL 그랜트일 수 있다. 즉, 단말기는 UL 그랜트가 검출되면, UL 그랜트가 지시하는 바에 따라서 (RA-3) 과정을 다시 수행하며, DL 그랜트가 검출되면 지시하는 바에 따라서 (N)PDSCH를 검출해서 Msg.3에 대한 응답을 확인할 수 있다.

E.1 랜덤 접속 과정 동안 측정 보고(Measurement report during random access procedure)

단말기는 랜덤 접속 과정 (RA-1) 또는 (RA-3)에서 DQI에 대한 정보를 기지국에 보고 할 수 있으며, 보고 하는 단계에 따라서 방법이 상이할 수 있다. 즉, 단말은 DQI에 대한 정보를 포함하는 Msg.1(preamble) 및/또는 Msg.3를 기지국으로 전송(또는 보고)할 수 있다.

먼저, (RA-1)에서 보고 하는 경우에는, (RA-0) 단계에서 하향링크 채널 품질에 따라서 단말기가 사용할 수 있는 Msg.1 자원(resource)(시간 그리고/또는 주파수 그리고/또는 프리앰블)을 달리 설정할 수 있다. 즉, 단말기가 전송하는 Msg.1의 자원은 우선 CE 레벨에 따라서 먼저 선택되고, 해당 자원 내에서 DQI에 따라서 하나 이상의 레벨로 세분화된 자원을 사용하도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 단말기가 전송하는 Msg.1의 자원은 2-단계(2-step)(제1 단계(first step): CE 레벨, 제2 단계(second step): 하향링크 채널 품질(downlink channel quality))에 따라 설정될 수 있다. 여기서 Msg.1에 포함되는 DQI는 아래에서 제안하는 DQI의 여러 레벨 중에 특정 값을 기준으로 높거나 낮음을 나타내며, 해당 값을 기준으로 DQI의 오프셋 레벨(offset level)은 Msg.3 또는 다른 시점에 다른 자원을 사용해서 기지국에 전달될 수 있다.

이는, 단말기가 선택하는 CE 레벨은 RSRP 기준으로만 설정되기 때문에, 신호 세기의 정보만 포함될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 신호 세기는 높지만, 인접 셀(cell)간 간섭 및 기지국 다중 안테나의 공간상관이 높은 이유 등으로 신호/채널 품질(signal/channel quality)는 낮을 수도 있다. 이는 CE 레벨이 낮은 경우(RSRP가 상대적으로 높은 상황)에도 단말기가 (RA-2) 또는 (RA-4) 과정에서 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH 수신 성능이 좋지 않을 수도 있음을 의미한다. 즉, 단말기의 수신 성능은 신호 세기가 아닌 신호/채널 품질과 더욱 밀접하게 관계 있기 때문에, 이를 기지국에 미리 알리기 위한 용도로 Msg.1의 자원을 동일 CE 레벨 내에서도 하향링크 채널에 따라서 구분할 수 있다. 기지국은 검출된 Msg.1의 자원으로부터 채널 품질 정보를 획득하여 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)를 효율적으로 할 수 있다.

다른 방법으로는, 단말기가 (RA-3) 과정에서 DQI를 제공하여, (RA-4)에서 기지국이 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)에 이를 활용할 수 있도록 할 수도 있다. 이는 랜덤 접속 절차의 종류에 따라서 다른 방법이 고려될 수 있다.

이하, 해당 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.

E.1.1 경쟁 기반 랜덤 접속 과정 동안 측정 보고(Measurement report during contention based random access (CBRA) procedure)

상술한 바와 같이, 단말기는 (RA-3)에서 DQI를 보고할 수 있으며, 해당 정보는 (RA-4)의 (N)PDCCH/MPDCCH 수신 성능과 관계가 있거나 그리고/또는 (RA-4)의 (N)PDSCH 수신 성능과 관계 있는 정보일 수 있다.

즉, 보고 되는 DQI는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이하, 정보는 설명의 편의를 위하여 구분된 것일 뿐, 이하 설명되는 정보 모두 또는 그 중 일부만 포함될 수도 있다.

(1) RSRQ

RSRQ는 실제 하향링크 참조 신호(downlink reference signal)의 채널 품질(channel quality)를 대표하는 값으로 기지국의 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)에 직접 또는 간접적으로 활용될 수 있는 참고 메트릭(metric) 이다. RSRQ는 일반적인 CQI 정보와 달리 특정 기준 MCS 및 PMI, RI 등의 설정을 필요로 하지 않기 때문에, CQI 추정보다 낮은 복잡도로 구현될 수 있는 장점이 있으며, 기지국이 DQI를 수신한 이후에 단말기에게 하향링크 스케줄링에 사용할 전송 모드(transmission mode) 등과 관련된 제약을 요구하지 않는 장점이 있다. 이는 특히 랜덤 접속 과정에서 기준 MCS와 PMI 등이 설정되지 않은 상황에 더욱 적합한 DQI로 활용될 수 있다.

A. Msg.2를 수신한 (NB-IoT) 캐리어 또는 NB(NarrowBand)에서 RSRQ 값

보고하는 논리적인 값의 1 단계(또는 하나의 단계) 차이는 RSRQ 표현 범위를 등간격으로 나누지 않은 값일 수 있다.

i. Msg.2가 주파수(예, NB) 호핑한 경우에, 호핑한 주파수의 RSRQ 평균 값

ii. 또는 특정 주파수 자원(PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)가 전송되는 중심(center) 6RB 또는 주파수 호핑 자원(frequency hopping resource) 중에서 최저(lowermost)/최고(highest) 인덱스에 해당하는 주파수 자원 또는 (RA-0)에서 지시된 값 등)에서만 측정한 RSRQ 값

상기 주파수 자원은 DQI가 RSRQ가 아닌 특정 채널(예를 들어, (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH)에 대한 수신 성능 정보(예를 들어, 특정 BLER을 만족하기 위한 조건(예를 들어, 반복 전송 횟수, AL(Aggregation Leve) 등))를 포함하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

iii. 또는 가장 높은 RSRQ를 갖는 주파수 자원 정보 또는 주파수 자원 별 RSRQ

iv. 또는 (RA-4) 단계에서 (N)PDCCH/MPDCCH 모니터링에 사용될 주파수 자원에 대한 RSRQ

v. 또는 (RA-4) 단계에서 (N)PDSCH 수신에 사용될 주파수 자원에 대한 RSRQ

vi. 또는 (RA-4) 단계에서 (N)PDCCH/MPDCCH 모니터링에 사용될 주파수 자원과 Msg.2 수신에 사용된 주파수 자원 사이에 중복된 주파수 자원에 대한 RSRQ

vii. 또는 (RA-4) 단계에서 (N)PDSCH 수신에 사용될 주파수 자원과 Msg.2 수신에 사용된 주파수 자원 사이에 중복된 주파수 자원에 대한 RSRQ

viii. 상기 주파수 자원(예를 들어, NB) 별 RSRQ는 RSRP와 RSSI로부터 유도되며, RSSI는 특정 주파수 자원 또는 획득된 주파수 자원 별 RSSI의 평균 값일 수 있으며, RSRP는 주파수 자원 별 RSRP일 수 있다. 또는 반대로 잡음(noise)와 간섭(interference)를 포함하는 RSSI 정보가 주파수 자원 별로 다를 수 있다고 가정해서, RSSI는 주파수 자원 별 RSSI일 수도 있다.

(2) Msg.2의 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH 수신 정보

A. (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH를 수신 성공 했을 때의 (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 R(repetition number) 그리고/또는 AL(aggregation level)

(N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 Rmax(최대 반복 전송 횟수)는 (RA-0) 단계에서 획득되며, 단말기는 설정된 Rmax보다 작은 값의 R에서 이를 성공적으로 검출할 수도 있다. 따라서, R은 단말기의 DQI를 표현하기 위해서 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, ((N)PDCCH 또는 MPDCCH에) 병합(aggregation)이 적용되는 경우에 수신 검출 성공한 병합 레벨(AL) 정보도 마찬가지로 활용될 수 있다. Msg.3에서 품질 보고(quality report)(예를 들어, R 그리고/또는 AL)에 사용되는 비트 수에 따라서 보고 범위 그리고/또는 보고하는 R 그리고/또는 AL의 표현 단위는 달리 설정될 수 있다.

i. 표현 범위의 최소 값은 1이 아닌 특정 값(X)으로 설정될 수도 있다. 이는 X보다 낮은 값은 채널 품질이 이미 충분히 좋음을 의미하기 때문에, 더욱 세분화된 정보가 필요 없을 수 있기 때문이다. 즉, 실제 R 값이 X보다 작은 경우에 보고되는 값은 논리적으로 보고 값을 가장 작은 값(또는 레거시(legacy) 시스템과 역호환성(backward compatibility)으로 유지하기 위해서 예약된 값을 제외한 최소 값)으로 매핑 되어 보고될 수 있다.

ii. 표현 범위의 최대 값은 aR(기지국이 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH 전송에 사용한 실제 반복 전송 횟수로 Rmax 보다 같거나 작은 값일 수 있으며, 이는 DCI에서 지시되는 값)로 제한될 수 있다. 또는, 표현 범위의 최대 값은 Rmax로 제한되거나, 또는 Rmax보다 K배(예를 들어, 2배) 더 큰 값으로 제한될 수 있다. Rmax 보다 큰 값이 허용되는 이유는 Msg.4의 (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH 스케줄링에 사용될 수 있는 반복 횟수(예를 들어, 최대 값인 Rmax)가 Msg.2의 값과 다를 수 있기 때문이다.

iii. 표현 단위는 허용된 표현 범위 내에서 균등하게 설정되지 않고, 비균등하게 설정될 수도 있다. 즉, 보고 하는 논리 값의 낮은 범위에서의 1 단위(또는 하나의 단위)와 높은 범위에서의 1 단위(또는 하나의 단위)가 실제로 나타내는 R 그리고/또는 AL의 단위/간격은 상이할 수 있다. 이는, 낮은 R 그리고/또는 AL의 값에서 부정확한 값(양자화에 대한 오차)은 (RA-4) 스케줄링에 큰 영향이 없지만, 높은 R 그리고/또는 AL의 값에서 1 단계 차이는 (RA-4) 단계에서 실제 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)에 적용되는 반복 전송 횟수가 아주 크게 다를 수 있기 때문이다.

상기 제안된 DQI의 표현 범위는 아래에서 제안하는 DQI에 R 또는 AL이 포함되는 경우에, 모두 적용될 수 있다. 또한, 상기 DQI 정보에 R 또는 AL이 선택적으로 포함되는 경우에는 각각 R과 AL을 구함에 있어서 기준 AL(reference AL)과 기준(reference R)이 정의될 필요가 있다. 즉, (N)PDCCH/MPDCCH를 특정 성능 요구 조건(performance requirement)을 만족하는 R을 유도함에 있어서, 단말기가 가정할 수 있는 기준 AL 값이 필요할 수 있다. 마찬가지로 AL을 유도하는 경우에는 단말기가 가정할 수 있는 기준 R 값이 필요할 수 있다. 각 기준 AL과 R 값은 Msg.2 MPDCCH의 Rmax에 의해서 유도 되거나, 또는 기지국으로부터 독립적으로 설정되거나, 또는 Msg.2 MPDCCH 전송에 실제 적용된 AL 및/그리고 R 값으로부터 유도될 수도 있다. 예를 들어, DQI 정보는 AL을 선택적으로 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로, R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우, DQI는 R과 함께 AL을 포함할 수 있다. 혹은 다른 예로, R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우, DQI 정보는 R을 포함하지만 AL을 포함하지 않고 AL은 기준 AL 값(예, 24)을 가정할 수 있다. 이 예에서, 단말은 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH를 수신 성공 했을 때의 (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우 기준 AL 값이 R(예, 1)로부터 유도될 수 있다.

DQI를 단말기가 Msg.2의 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH를 수신 성공 했을 때의 (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 R(repetition number) 그리고/또는 AL(aggregation level) 값으로 보고하는 이유는 RSRQ 및 특정 포맷의 채널(예를 들어, (N)PDCCH, MPDCCH, PDSCH)을 가정한 CQI를 계산하기에는 R 값이 너무 작아서, RSRQ 또는 CQI를 측정하기 위해서 추가적인 시간 동안 참조 신호(reference signal)을 수신해야 하는 부담이 있을 수 있기 때문이다. 즉, 단말기는 특정 값(기지국에서 설정 받거나 또는 표준에 정의될 수 있음)보다 작은 시간 자원 내에서 Msg.2 수신 검출을 성공했다면, RSRQ 또는 CQI를 측정하기 보다는 하향링크 채널 품질이 충분히 좋다는 정보를 간접적으로 기지국에 보고하는 것이 전력 절감(power saving) 측면에서 이득일 수 있다. 이를 위해서 기지국은 보고 받을 DQI의 특정 값(들)을 이와 같은 보고를 위해서 유보(reserve)할 수 있다. 즉, 단말기는 R 그리고/또는 AL이 충분히 작은 경우에 R 그리고/또는 AL를 유보된 상태(reserved state) 중에서 선택해서 보고할 수 있다. 만약, 이를 위한 유보된 상태가 따로 정의되지 않는 경우에는 DQI의 특정 값(채널 품질이 좋음을 나타내는 값)으로 보고할 수도 있다.

(3) Msg.4의 (N)PDCCH/MPDCCH 수신 성능 정보

A. 단말기는 (RA-0) 단계에서 및/또는 (RA-4) 단계에서 사용될 수 있는 또는 사용될 가능성이 있는 주파수 자원(frequency resource)(예, (NB-IoT) 캐리어 또는 NB)를 획득할 수 있다. 결국, Msg.3에 전송된 DQI가 가장 먼저 활용될 수 있는 단계는 (RA-4)의 (N)PDCCH/MPDCCH 스케줄링(scheduling)이기 때문에, (RA-4) 단계에서 사용할 수 있는 주파수 자원 정보의 DQI를 보고(report)하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, MTC와 같은 시스템에서는 (RA-4) 단계에서 MPDCCH 모니터링에 사용될 주파수 자원의 정확한 정보가 Msg.2 PDSCH의 RAR에서 지시 받을 수 있기 때문에, 해당 정보를 정확히 얻고 난 이후에 Msg.3를 전송하기까지 남은 시간 동안 해당 주파수 자원의 DQI를 계산하기에는 충분한 시간이 보장되지 않을 수 있다. 따라서, 다음과 같은 방법을 고려할 수 있다.

i. (RA-0) 단계에서 획득한 정보를 기반으로 (RA-4) 단계에서 사용할 가능성이 있는 주파수 자원 별로 DQI를 각각 계산하고, RAR에서 획득한 정보(예, (RA-4) 단계에서 모니터링할 주파수 자원)에 해당하는 DQI만 보고 할 수 있다.

ii. 만약, 주파수 호핑이 적용된 경우에, Msg.3를 전송하기 X 시간만큼 이전에 호핑에 사용되었던 주파수 자원은 DQI 측정 및 보고에서 배제될 수 있다. 또는, X가 특정 값보다 작은 경우에는 DQI 보고가 생략되거나 또는 X에 따라서 보고 가능한 DQI의 최대 값이 특정 값으로 제한될 수도 있다.

iii. Msg.2는 (N)PDCCH/MPDCCH와 (N)PDSCH로 구성되는데, DQI 측정을 위해서 사용되는 DQI 참조 자원(reference resource)는 (N)PDCCH/MPDCCH로만 제한될 수 있으며, 더 나아가서는 (N)PDCCH/MPDCCH 전송이 시작(또는 설정된 Msg.2 모니터링 구간이 시작)되는 초반 Y 시간 내의 자원로만 한정될 수도 있다. 이는 단말기의 처리 능력(processing power)를 최대한 낮추기 위함일 수 있다. 또는, 단말기의 처리 능력(processing power)가 충분한 경우에는, (N)PDCCH/MPDCCH를 Rmax 이전에 검출 성공했다고 하더라도, 그 이상의 구간/자원 (Rmax 보다는 작은)를 추가적으로 수신해서 DQI를 측정하도록 설정될 수도 있다. 뿐만 아니라, (N)PDSCH를 수신하는 시간/주파수(time/frequency)도 DQI 참조 자원(DQI 측정에 사용될 수 있거나 또는 DQI와 관련된 채널이 전송될 수 있는 가상의 자원)에 포함될 수도 있다. 특히, Msg.2 (N)PDCCH/MPDCCH 주파수 자원은 Msg.4의 (N)PDCCH/MPDCCH 주파수 자원에 완벽히 포함되지는 않지만, (N)PDSCH 주파수 자원은 Msg.4의 (N)PDCCH/MPDCCH 주파수 자원에 일부 겹칠 수 있는 상황에서 이와 같은 DQI 참조 자원 확장((N)PDSCH 자원까지 포함하도록 하는)이 더욱 필요할 수 있다.

B. 상기 제안처럼 다수의 주파수 자원에서 측정한 채널 품질 정보는

i. 주파수 자원 별로 모두 보고 되거나

ii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 또는 대표 값으로 보고되거나 (여기서 RSSI는 평균 값으로 RSRP는 NB 별로 독립적으로 측정된 값일 수 있으며, RSRQ 또는 수신 성능과 관련된 정보를 보고하는 경우에는 잡음(noise) 정보는 평균 값을 기준으로 산출되고 품질(quality) 정보는 각 NB 별로 측정된 값을 기준으로 산출될 값일 수 있다.)

iii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 또는 대표 값과 함께 DQI 차이 (예를 들어, 평균 값 또는 대표 값을 기준으로 델타(delta) 또는 오프셋(offset)으로 표현)가 나머지 또는 모든 주파수 자원에 대해서 보고 되거나

iv. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 또는 대표 값과 함께 DQI 참조 자원 중에서 특정 주파수 자원(예를 들어, NB 또는 NB-IoT 캐리어)의 DQI 차이 (예를 들어, 평균 값 또는 대표 값을 기준으로 델타(delta) 또는 오프셋으로 표현)가 나머지 또는 모든 주파수 자원에 대해서 보고 되거나

v. 또는 RAR에서 획득한 정보((RA-4) 단계에서 모니터링할 주파수 자원 또는 표준 또는 시스템 정보로 특정 자원(예, 앵커-캐리어 또는 PSS/SSS가 전송되는 중심(center) 6RB 또는 Msg.2가 사용하는 주파수 자원 또는 Msg.4에 사용될 주파수 자원 중에서 Msg.2가 사용하는 주파수 자원에 가장 가까운 주파수 자원)에 대해서만 보고하라고 설정된 주파수 자원)에 해당하는 DQI만 보고 되거나

vi. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 정보가 보고되거나

vii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값 중 가장 좋은 N개(예, 시스템 정보(system information)으로 설정될 수 있거나 또는 Msg.2에서 지시 받을 수 있음) 주파수 자원의 채널 품질과 해당 주파수 자원 인덱스 정보가 보고되거나

viii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값 중 가장 나쁜 N개(예, 시스템 정보로 설정될 수 있거나 또는 Msg.2에서 지시 받을 수 있음) 주파수 자원의 주파수 자원 인덱스 그리고/또는 해당 채널 품질 정보가 보고될 수 있다.

C. 상기 제안처럼 측정된 채널 품질 정보는 (RA-3) 과정 이전에 획득한 정보를 바탕으로,

i. 특정 참조 DCI 포맷(reference DCI format) (예를 들어, Msg.4에서 기대되는 (N)PDCCH/MPDCCCH 의 DCI 포맷)를 기준으로 BLER Z%(예를 들어, 1%)를 기대할 수 있는 R(단말이 선호하는)의 최소 값 그리고/또는 AL의 최소 값 그리고/또는 참조 신호(reference signal)(예를 들어, DMRS)의 포트 정보 그리고/또는 자원 할당 타입(예, distributed or localized) 그리고/또는 (N)CCE/ECCE 인덱스)를 포함할 수 있다. 여기서 참조 DCI 포맷은 특정 DMRS 포트를 가정하도록 허용될 수도 있다.

ii. 만약, (RA-4) 단계에서 Msg.4 (N)PDCCH/MPDCCH의 R (단말이 선호하는) 값이 보고되는 경우에는, (RA-3) 과정 이전에 획득한 (RA-4) 단계에서 사용될 Rmax 값의 비율에 대한 정보로 표현될 수 있다. 즉, 보고되는 DQI의 논리적 값의 범위는 (RA-3) 과정에서 획득한 (RA-4) 단계에서 사용될 Rmax에 따라서 실제 R이 달리 해석될 수 있다. 상기 제안에서 논리적 표현 값의 단위는 실제 R의 표현 범위 내에서 균일하게 분포되지 않을 수 있다.

한편, (2)에서 설명한 바와 유사하게, DQI 정보에 R 또는 AL이 선택적으로 포함되는 경우에는 각각 R과 AL을 구함에 있어서 기준 AL(reference AL)과 기준 R(reference R)이 정의될 필요가 있다. 즉, (N)PDCCH/MPDCCH를 특정 성능 요구 조건(performance requirement)을 만족하는 R을 유도함에 있어서, 단말기가 가정할 수 있는 기준 AL 값이 필요할 수 있다. 마찬가지로 AL을 유도하는 경우에는 단말기가 가정할 수 있는 기준 R 값이 필요할 수 있다. 각 기준 AL과 R 값은 Msg.2 MPDCCH의 Rmax에 의해서 유도 되거나, 또는 기지국으로부터 독립적으로 설정되거나, 또는 Msg.2 MPDCCH 전송에 실제 적용된 AL 및/그리고 R 값으로부터 유도될 수도 있다. 예를 들어, DQI 정보는 AL을 선택적으로 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로, R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우, DQI는 R과 함께 AL을 포함할 수 있다. 혹은 다른 예로, R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우, DQI 정보는 R을 포함하지만 AL을 포함하지 않고 AL은 기준 AL 값(예, 24)을 가정할 수 있다. 이 예에서, 단말은 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH를 수신 성공 했을 때의 (N)PDCCH/MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 R이 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값(예, 1)을 가지는 경우 기준 AL 값이 R(예, 1)로부터 유도될 수 있다.

(4) Msg.4의 (N)PDSCH 수신 성능 정보

A. 단말기는 (RA-0) 단계에서 (RA-4) 단계에서 사용될 수 있는 또는 사용될 가능성이 있는 주파수 자원(예, (NB-IoT) 캐리어 또는 NB)를 획득할 수 있다. 그리고 MTC의 경우에는 Msg.4 PDSCH가 스케줄(schedule)될 수 있는 LTE 시스템 대역폭(system bandwidth) 내의 주파수 자원 NB가 Msg.4 MPDCCH에서 지시된다. NB-IoT와 MTC 모두 (N)PDSCH 스케줄링 정보(예를 들어, MCS, TBS, 자원 할당, 반복 횟수)는 DL 그랜트에서 지시되기 때문에, Msg.3에 전송된 DQI는 Msg.4 (N)PDSCH 스케줄링에도 활용될 수 있다. 따라서, Msg.3에 전송되는 DQI는 아래와 같은 정보를 포함할 수 있다.

i. (RA-0) 단계에서 획득한 정보를 기반으로 (RA-4) 단계에서 사용할 가능성이 있는 주파수 자원 별로 DQI를 각각 계산하고, RAR에서 추가적인 정보(예를 들어, (RA-4) 단계에서 모니터링할 주파수 자원)를 획득하는 경우에, 해당하는 DQI만 보고할 수 있다.

ii. 만약, 주파수 호핑(frequency hopping)이 적용된 경우에, Msg.3를 전송하기 X 시간만큼 이전에 호핑에 사용되었던 주파수 자원은 DQI 측정 및 보고에서 배제될 수 있다. 또는, X가 특정 값보다 작은 경우에는 DQI 보고가 생략되거나 또는 X에 따라서 보고 가능한 DQI의 최대 값이 특정 값으로 제한될 수도 있다.

iii. Msg.2는 (N)PDCCH/MPDCCH와 (N)PDSCH로 구성되는데, DQI 측정을 위해서 사용되는 DQI 참조 자원(reference resource)은 (N)PDCCH/MPDCCH로만 제한될 수 있으며, 더 나아가서는 (N)PDCCH/MPDCCH 전송이 시작(또는 설정된 Msg.2 모니터링 구간이 시작)되는 초반 Y 시간 내의 자원으로만 한정될 수도 있다. 이는 단말기의 처리 능력(processing power)를 최대한 낮추기 위함일 수 있다. 또는, 단말기의 처리 능력(processing power)가 충분한 경우에는, (N)PDCCH/MPDCCH를 Rmax 이전에 검출 성공했다고 하더라도, 그 이상의 구간/자원 (Rmax 보다는 작은)를 추가적으로 수신해서 DQI를 측정하도록 설정될 수도 있다. 뿐만 아니라, (N)PDSCH를 수신하는 시간/주파수도 DQI 참조 자원에 포함될 수도 있다. 특히, Msg.2 (N)PDCCH/MPDCCH 주파수 자원이 호핑하지 않거나 또는 LTE 시스템 대역폭(system bandwidth) 대비 특정 비율보다 작은 주파수 자원만 사용하는 경우에, 이와 같은 DQI 참조 자원 확장(예, (N)PDSCH 자원까지 포함하도록 하는)이 더욱 필요할 수 있다.

i. 주파수 자원 별로 모두 보고되거나

iii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 또는 대표 값과 함께 채널 품질 차이 (예를 들어, 평균 값 또는 대표 값을 기준으로 델타(delta) 또는 오프셋으로 표현)가 나머지 또는 모든 주파수 자원에 대해서 보고 되거나

iv. 또는 RAR에서 획득한 정보(예, (RA-4) 단계에서 모니터링할 주파수 자원 또는 표준 또는 시스템 정보(system information)으로 특정 자원(예, 앵커-캐리어(anchor-carrier) 또는 PSS/SSS가 전송되는 중심(center) 6RB 또는 Msg.2가 사용하는 주파수 자원 또는 Msg.4에 사용될 주파수 자원 중에서 Msg.2가 사용하는 주파수 자원에 가장 가까운 주파수 자원)에 대해서만 보고하라고 설정된 주파수 자원)에 해당하는 DQI만 보고되거나

v. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값의 평균 값 정보가 보고되거나

vi. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값 중 가장 좋은 N개(예, 시스템 정보로 설정될 수 있거나 또는 Msg.2에서 지시 받을 수 있음) 주파수 자원의 채널 품질과 해당 주파수 자원 인덱스 정보가 보고되거나

vii. 또는 주파수 자원 별로 측정된 값 중 가장 나쁜 N개(예, 시스템 정보로 설정될 수 있거나 또는 Msg.2에서 지시 받을 수 있음) 주파수 자원의 주파수 자원 인덱스 그리고/또는 해당 채널 품질 정보가 보고될 수 있다.

i. 특정 참조 포맷(reference format)(예를 들어, Msg.4에서 기대되는 (N)PDSCH의 TBS 그리고/또는 MCS 그리고/또는 반복 횟수(repetition number) 그리고/또는 DMRS 포트 등이며, 이는 표준에 미리 정의되거나 또는 시스템 정보 또는 Msg.2으로 설정될 수 있음)를 기준으로 BLER Z%(예를 들어, 1%)를 기대할 수 있는 R(단말이 선호하는)의 최소 값 그리고/또는 AL의 최소 값 그리고/또는 참조 신호(reference signal)(예를 들어, CRS 또는 DMRS)의 포트 정보 그리고/또는 자원 할당 타입(예, distributed or localized) 그리고/또는 PMI 그리고/또는 주파수 자원 정보(예를 들어, 가장 적은 자원 양을 필요로 하는 (즉, 낮은 R 그리고/또는 AL) NB 또는 RB 인덱스)를 포함할 수 있다. 만약, 특정 참조 포맷이 지정되지 않거나 또는 MCS 등과 같은 CQI에 해당하는 정보가 참조 포맷에 지정되지 않는 경우에는 CQI 그리고/또는 RI도 함께 DQI에 포함될 수 있다.

1. CRS로부터 추정된 채널 정보를 기반으로 CQI를 추정하는 경우에는 단말기가 가정할 프리코딩 정보(예를 들어, DMRS 포트 정보 또는 PMI와 같은 CRS와 DMRS의 상관관계)가 미리 주어질 수도 있다.

ii. 만약, (RA-4) 단계에서 Msg.4 (N)PDSCH의 R (단말이 선호하는) 값이 보고되는 경우에는, (RA-3) 과정 이전에 획득한 (RA-4) 단계에서 사용될 Rmax 값의 비율에 대한 정보로 표현될 수 있다. 즉, 보고되는 DQI 정보의 논리적 값의 범위는 (RA-3) 과정에서 획득한 (RA-4) 단계에서 사용될 Rmax에 따라서 실제 R이 달리 해석될 수 있다. 상기 제안에서 논리적 표현 값의 단위는 실제 R의 표현 범위 내에서 균일하게 분포되지 않을 수 있다.

D. 상기 제안에서, DQI가 (N)PDSCH 수신 성능과 관련된 정보를 포함하는 경우에, 단말기는 특정 TM(Transmission Mode)를 가정하고 DQI를 추정할 수 있다. 예를 들어, 랜덤 접속 과정에서 사용하는 TM은 폴백(fallback) TM(예를 들어, TM1 or TM2)로 항상 가정하거나, 또는 기지국의 송신 안테나 수(예, CRS 안테나 포트 수)에 따라서 폴백 TM 또는 참조 TM(reference TM)을 유도하고, 이를 기반으로 DQI를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라, DQI를 측정하기 위해서 사용할 수 있는 참조 TM을 기지국이 직접 지시할 수도 있다.

상기 제안에서, Msg.3에 대한 응답(Msg.4)을 수신하지 못하거나 또는 Msg.3를 재전송하는 경우에 DQI는 다음과 같이 취급될 수 있다.

(1) Msg.3를 재전송 하는 경우

A. DQI가 Msg.3의 데이터(data)와 함께 물리 계층(physical layer)에서 채널 인코딩(channel encoding)되는 경우에는 이전 전송에서 사용한 DQI를 계속해서 전송한다.

B. DQI가 Msg.3의 데이터와 독립적으로 물리 계층에서 채널 인코딩되는 경우(예를 들어, UCI(Uplink Control Information)와 같은 형태)에는 이전 전송에 사용한 DQI를 유지하거나 또는 업데이트(update) 가능하다. 만약, 업데이트되는 경우라면, 이전에 보고한 DQI보다 같거나 낮은 값(예, 낮은 값의 DQI 값일수록 하향링크 채널 상태가 좋은 경우)은 보고에 허용되지 않을 수 있다.

(2) Msg.1부터 재전송 시작하는 경우

A. 만약, 재전송에서 사용하는 Msg.1과 연계된 Msg.2 그리고/또는 Msg.4의 시간 자원(예를 들어, Msg.2 또는 Msg.4의 최대 반복 전송 횟수 Rmax 등) 그리고/또는 주파수 자원(예를 들어, (NB-IoT) 캐리어 또는 NB 등)이 변경된 경우에는 DQI를 새롭게 측정할 수도 있다.

B. 그렇지 않은 경우에는, 이전 랜덤 접속 시도에서 보고했던 DQI보다 같거나 낮은 값은 보고에 허용되지 않을 수 있다. 또한, 새롭게 재측정을 하지 않고, 이전 보고했던 DQI보다 특정 값 만큼 높은 값(예, 높은 값의 DQI 값일수록 하향링크 채널(downlink channel) 상태가 나쁜 경우)으로 보고하도록 허용될 수도 있다.

상기 모든 제안에서 R(repetition number)와 AL(aggregation level)이 DQI를 대표하는 값으로 사용되는 경우에, DQI에 R과 AL은 각각 포함되거나 또는 R과 AL이 결합된 형태로 포함되거나 또는 R과 AL을 코드-레이트(code-rate)와 유사한 개념으로 변형되어 포함될 수 있다.

상기 제안에서 MTC의 경우에는 Msg.2와 Msg.4에 전송되는 MPDCCH가 CRS 포트(port)가 아닌 DMRS 포트를 통해서 전송된다. 이와 같은 경우에 단말기는 CRS를 이용해서 MPDCCH 성능을 미리 예측하기 어렵다. 즉, MPDCCH 디코딩(decoding) 실패 확률이 특정 값보다 나쁘지 않을 특정 조건을 CRS로부터 유도하기 쉽지 않을 수 있다. 이와 같은 경우에는 CRS를 기반으로 DQI를 측정할 수 있도록 허용하면서, 대신 성능 유추 대상이 되는 참조 채널(reference channel)을 MPDCCH가 아닌 다른 채널로 정의할 수 있다. 예를 들어, RLM에 사용되는 참조 채널(예, Out-of-sync 검사 기준이 되는 PDCCH 포맷 또는 In-sync 검사 기준이 되는 PDCCH 포맷) 또는 제 3의 PDCCH 포맷 또는 특정 TM을 가정한 PDSCH 포맷을 정의해서, CRS를 기반으로 해서 앞서 열거된 채널을 기준으로 수신 성능을 예측할 수 있는 정보를 DQI로 정의하도록 할 수 있다. 여기서 TM은 CRS 포트 수에 따라서 TM1 또는 TM2로 주어질 수도 있다.

E.1.2 비경쟁 기반 랜덤 접속 절차 동안 측정 보고(Measurement report during contention free based random access (CFRA) procedure)

CFRA 기반의 랜덤 접속 과정에서 DQI를 보고하는 방법은 E.1.1 절(‘경쟁 기반 랜덤 접속 과정 동안 측정 보고’)에서 제안된 방법이 모두 적용될 수 있다. 여기서 CFRA는 단말기가 사용할 Msg.1의 자원(예를 들어, 시간 및/또는 주파수 및/또는 프리앰블(preamble) 자원)이 UE 특정(UE specific)하게 기지국으로부터 주어진 경우이며, 가장 많이 사용되는 예로는 RRC 연결 상태(RRC connected state)에서 단말기의 TA(Timing Advance) 정보 업데이트(update)를 위한 경우가 있다. 즉, 기지국은 단말기로부터 특정 시간 이상 상향링크를 수신하지 못했거나 상향링크를 스케줄링(scheduling)하지 않은 상황에서 단말기에게 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)이 필요한 경우에, 우선적으로 상향링크 TA를 업데이트해서 이후 스케줄링되는 하향링크에 대한 피드백(feedback)(예를 들어, ACK/NACK) 및/또는 CSI를 PUCCH 및/또는 (N)PUSCH로 수신할 때 타이밍 오정렬(timing misalignment)에 의한 성능 열화를 줄이기 위해서 사용될 수 있다. 이는 곧, CFRA 절차 이후에 기지국이 단말기에서 하향링크 스케줄링할 계획이 있음을 의미하며, CFRA 과정에서도 Msg.3에 DQI 정보를 수신하는 것이 이후 하향링크 스케줄링 성능 열화 최소화에 도움이 될 수 있다.

다만, 비경쟁 기반 랜덤 접속(CFRA) 과정은 단말기가 이미 셀(cell)에 등록된 상태이며, RRC 메시지(RRC message)를 통해서 UE 전용 정보(UE dedicated Information)을 추가적으로 획득한 상황이기 때문에, DQI 참조 자원(reference resource)가 추가되거나 재정의될 수 있는 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 단말기는 기지국으로부터 랜덤 접속 과정에서 보고할 DQI를 측정할 수 있는 참조 자원을 추가적(예, CBRA에서 사용하는 DQI 참조 자원과 다른)으로 설정 받을 수 있으며, 이는 RRC 또는 Msg.1을 트리거하는 DCI에서 설정 받거나 또는 DCI에서 RRC로 설정된 DQI 참조 자원 세트 내에서 특정 자원을 지시 받을 수도 있다. 이와 같은 경우에는 MAC 메시지가 아닌 UCI 형태로 Msg.3(또는 Msg.2 이후에 처음 전송하는 (N)PUSCH)에서 보고될 수 있다.

DQI가 (N)PDSCH 수신 성능과 관련된 정보를 포함하는 경우에, 단말기는 특정 TM(Transmission Mode)를 가정하고 DQI를 추정할 수 있다. 예를 들어, 랜덤 접속 과정에서 사용하는 TM은 폴백(fallback) TM(예를 들어, TM1 or TM2)로 항상 가정하거나, 또는 기지국의 송신 안테나 수(예, CRS 안테나 포트 수)에 따라서 폴백 TM 또는 참조 TM(reference TM)을 유도하고, 이를 기반으로 DQI를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라, DQI를 측정하기 위해서 사용할 수 있는 참조 TM을 기지국이 직접 지시할 수도 있으며, 또는 RRC 연결 상태(RRC Connected state)의 단말기가 사용하고 있던 TM을 가정해서 DQI를 측정할 수도 있다.

상기 CBRA와 CFRA의 DQI 유도 과정에서 참고하는 참조 TM은 구체적으로 아래와 같이 기지국의 CRS 포트 수에 따라서 정의될 수도 있다.

■ CRS 포트 수가 1인 경우 TM1을 참조 TM으로 가정(If the number of CRS ports is one, TM1 is assumed as the reference TM)

■ 그렇지 않은 경우 TM2를 참조 TM으로 가정(Otherwise, TM2 is assumed as the reference TM)

E.2 UL SPS를 위한 측정 보고(Measurement report for UL SPS(Semi-Persistent Scheduling))

기지국은 단말기의 상향링크 스케줄링(uplink scheduling)을 위한 자원(resource)를 줄이기 위해서, UL SPS를 설정할 수 있다. UL SPS에서는 상향링크 스케줄링을 위한 UL 그랜트(grant)가 매번 전송되지 않기 때문에, 단말기의 하향링크 모니터링(downlink monitoring)에 의한 전력 절감(power saving)에 효과도 있을 수 있다. 여기서 UL SPS는 단말기가 사용할 다수의 시간 도메인 상향링크 자원(time domain uplink resource)를 미리 설정한 상태에서, 기지국의 동적 상향링크 스케줄링(dynamic uplink scheduling)이 없이도 단말기가 직접 판단해서 해당 UL SPS 자원에 데이터를 전송할 수 있는 기법이다. 이는 기존 LTE 또는 다른 시스템에서 이미 정의하고 있는 SPS와 유사한 방법일 수 있으며, RRC 상태(state)와 무관할 수도 있다. 즉, 본 제안에서 UL SPS는 단말기의 매 UL 전송에 앞서서 단말기가 기지국으로부터 UL 스케줄링을 매번 지시 받지 않고도 UL 전송이 허용되는 통신 절차 및 방법을 의미한다.

다만, UL SPS의 활성화(activation)/비활성화(deactivation)이 DCI로 지원되는 경우가 있거나, 또는 UL SPS에 대한 HARQ 피드백(HARQ-feedback)이 있을 수 있는 경우에는 여전히 하향링크 신호 또는 채널(예를 들어, (N)PDCCH, MPDCCH, (N)PDSCH, WUS(Wake-up Signal)등)을 수신할 필요가 있다. 이와 같이 UL SPS 상황에서도 기지국은 하향링크로 해당 단말기에게 특정 채널을 전송할 필요가 있을 수 있으며, 이때 링크 적응(link adaptation)을 위해서 E.1.1 절(‘경쟁 기반 랜덤 접속(CBRA) 과정 동안 측정 보고’)와 E.1.2 절(‘비경쟁 기반 랜덤 접속(CFRA) 절차 동안 측정 보고’)에서 제안된 방법이 모두 사용될 수 있다.

다만, UL SPS는 일반적인 랜덤 접속 과정의 Msg.2 그리고/또는 Msg.4가 사용할 시간/주파수 자원(time/frequency resource)가 다를 수 있기 때문에(예, UL SPS 수신에 대한 피드백(feedback)을 기지국이 DL로 전송하는 경우에 사용할 DL 자원은 (즉, 단말기가 모니터링 수행해야하는 DL 자원) 랜덤 접속 과정의 Msg.2/Msg.4와 별개일 수 있음), UL SPS를 위한 DQI 참조 자원이 독립적으로 설정될 수 있다. 이는 표준에 직접 정의되거나, 또는 시스템 정보(system information)이나 RRC 메시지로 설정되거나, 또는 UL SPS를 활성화/비활성화하는 채널(예를 들어, DCI)에서 직접 지시되거나, 또는 HARQ 피드백(HARQ-feedback)을 위한 채널(예를 들어, (N)PDCCH 또는 MPDCCH)에서 직접 지시될 수 있다.

또한, UL SPS 과정에서 보고되는 DQI는 랜덤 접속 과정에서 보고되는 DQI와 다른 정의 또는 표현 범위일 수 있다. 예를 들어, UL SPS 활성화/비활성화 그리고/또는 HARQ 피드백(HARQ-feedback)을 위해서 사용되는 하향링크 채널(예를 들어, 특정 DCI)이 랜덤 접속 과정의 Msg.2 그리고/또는 Msg.4의 하향링크 채널(예를 들어, 타입-2 CSS의 DCI(DCI with type-2 CSS(common search space)))과 다를 수 있으며, 이때에는 UL SPS를 위해서 정의된 하향링크 채널을 참조(reference)(또는 참조 채널)로 하여, DQI를 측정하고 이를 보고할 수 있다.

E.3 단말기의 수신기 타입(receiver type)에 따른 측정 보고(measurement report)

단말기가 랜덤 접속 단계에서 DQI를 보고하는 경우에, 단말기의 수신기 타입에 따라서 채널 품질(channel quality)가 달리 정의될 수 있다. 여기서 단말기의 수신기 타입은 표준에서 요구하는 특정 성능 요구조건(performance requirement)를 만족시키기 위해서 정의된 수신기 타입 중에 하나일 수 있으며, LTE를 예로 들면 MRC(Maximal Ratio Combining), MMSE-IRC(Minimum Mean Square Error-Interference Rejection and Combining), eMMSE-IRC(enhanced MMSE-IRC), ML(Maximum Likelihood) , SIC(Successive Interference Cancellation) 등과 같은 타입이 있을 수 있다. 이와 같은 수신기 타입을 기지국이 알아야 하는 이유는, 기지국의 하향링크 스케줄링(downlink scheduling) 시에 단말기의 수신 성능을 미리 예측해서 불필요한 자원 낭비를 피하기 위함일 수 있으며, 또한 수신기 타입에 따라서는 기지국의 추가적인 정보 제공이 필요한 경우가 있기 때문이다.

(1) 단말기가 다중 수신 안테나를 사용하는 경우에, DQI는 이를 고려한 값으로 보고될 수 있으며, 이때 단말기의 다중 수신 안테나 정보(예를 들어, 실제 수신 안테나 수 이거나 또는 단일 수신 안테나수를 가정한 것인지 여부)를 DQI와 함께 측정 보고에 포함시킬 수도 있다.

(2) 단말기가 보고하는 DQI는 단일 수신 안테나를 가정해서 유도된 값이며, 단말기가 추가적으로 사용할 수 있는 수신 안테나가 있는 경우에(즉, 다중 수신 안테나), 이를 추가로 보고할 수 있다. 예를 들어, 해당 수신 안테나 정보는 다중 수신 안테나를 사용하는 경우(즉, Msg.2 그리고/또는 Msg.4 수신에 사용한 안테나 수)에 추가로 얻을 수 있는 이득(gain)(예를 들어, RSRQ 이득, SNR 이득, Msg.2 그리고/또는 Msg.4를 특정 검출 성능 조건(예를 들어, BLER)으로 수신하기 위해서 기대할 수 있는 반복 횟수의 감소 정보)을 표현하는 형태이거나 또는 단순히 다중 수신 안테나를 Msg.2 그리고/또는 Msg.4에서 사용할 수 있음을 나타내는 정보일 수 있다.

E.4 하향링크 채널 품질 측정(Downlink channel quality measurement)를 기대하지 않는 조건

상기 제안된 DQI 측정 정보는 기지국의 하향링크 스케줄링 및 자원 할당(코드-레이트(code-rate), 반복 횟수(repetition number) 등)에 활용될 수 있다. 이는 비록 저비용(low cost) 단말기의 DQI 측정을 위한 추가 동작을 필요로 하지만, 기지국의 잘못된 링크 적응(link adaptation)으로 단말기의 하향링크 수신신호 검출 실패(예를 들어, 너무 낮은 반복전송 횟수)로 전력 절감(power saving)에 손해를 보는 것을 미리 예방할 수 있는 장점이 있을 수 있다. 다만, Msg.4의 최대 반복 전송 횟수가 애초에 특정 값 보다 낮은 경우에는 링크 적응이 중요하지 않을 수 있기 때문에, 단말기의 전력 절감을 위해서 DQI 측정 수행을 생략할 수도 있다. 반대로, Msg.4의 최대 반복 전송 횟수가 특정 값보다 높게 설정되거나 또는 단말기의 RSRP 또는 SNR이 아주 낮은 경우(예를 들어, CE 레벨이 높은 경우 또는 셀(cell) 내에 설정된 가장 높은 CE 레벨인 경우)에는 단말기의 DQI 측정 정보의 정확도가 아주 낮을 수 있다. 따라서 특정 조건에서는 불필요하거나 무의미한 단말기의 전력 소모를 방지하기 위해서 DQI 측정을 수행하지 않는 또는 보고하지 않는 조건이 있을 수 있다.

(1) Msg.4의 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 최대 반복 전송 횟수가 특정 값보다 낮은 경우

(2) Msg.4의 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH의 최대 반복 전송 횟수가 특정 값보다 높은 경우

(3) 단말기가 Msg.2((N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH)를 특정 반복 횟수 이하에서 수신 성공한 경우

상기에서 각 특정 값은 표준에 정의되거나 또는 기지국에서 방송(broadcast)되는 정보일 수 있다.

또는, Msg.2에서 지시 받은 Msg.3 전송 시점이 DQI 측정에 충분하지 않은 시간으로 주어지는 경우에, 단말기는 DQI 측정과 보고를 생략하거나 또는 특정 값(예를 들어, 하향링크 채널 품질이 가장 나쁜 값)으로 보고하도록 허용될 수 있다. 여기서 ‘DQI 측정에 충분하지 않은 시간’은 Msg.2와 Msg.3의 상대적인 시간 간격에 해당할 수 있으며, 단말기의 능력(capability)로 정의될 수도 있다.

E.5 랜덤 접속(Random access)를 특수한 목적으로 사용하는 경우에 하향링크 채널 품질(downlink channel quality) 및 보고(report) 방법

단말기가 랜덤 접속 절차를 시도하는 이유가 MO-EDT(Mobile Oriented Early Data Transmission - 랜덤 접속 절차 중에 상향링크로 데이터를 전송하기 위한 경우)인 경우에는, Msg.3에 전송할 TBS를 선택함에 있어서 DQI 보고를 위해서 필요한 정보 사이즈(Information size)는 고려되지 않을 수 있다. 만약, 단말기가 Msg.3에서 사용할 수 있도록 허용된 TBS 중에서 최소 값(단말기가 Msg.3에 보내고자 하는 데이터/정보보다 큰 TBS 중에서)이 실제로 단말기가 Msg.3에서 전송하고자 하는 데이터/정보를 제외하고도 DQI를 보고할 수 있는 크기 만큼의 사이즈를 모두 포함할 수 있는 경우라면, 단말기는 Msg.3에 DQI를 추가로 포함해서 Msg.3를 전송할 수 있다.

단말기가 랜덤 접속 절차를 시작한 이후에 기지국이 MT-EDT(Mobile Terminated Early Data Transmission - 랜덤 접속 절차 중에 기지국이 하향링크로 데이터를 전송하기 위한 경우)인 경우에는, Msg.3 그리고/또는 Msg.4 이후에도 DQI를 상향링크로 보고하도록 요청 받을 수 있다. 이는 EDT인 경우에 단말기가 RRC 연결 상태(RRC connected state)로 진입하지 않고 RRC 유휴 상태(RRC idle state)에서 기지국과 데이터 송수신을 완료해버릴 수 있기 때문에, 하향링크 측정(downlink measurement)를 위한 구체적인 정보를 RRC 연결 상태에서처럼 자유롭게 획득하지 못할 수 있기 때문이다. 즉, 단말기는 DQI 측정 관점에서 랜덤 접속에서 허용하는 수준의 DQI만 측정해서 보고할 수 있다. 다만, Msg.4 이후에 보고하는 DQI 측정은 상기 제안한 일반적인 랜덤 접속 과정에서 Msg.3에 보고하는 DQI 참조 자원과는 다른 자원을 기반으로 측정 수행하도록 설정될 수도 있다.

E.6 하향링크 채널 품질 정보 참조 자원(Downlink Channel Quality Information Reference Resource)

랜덤 접속 절차에서 Msg.4를 수신하기까지 단말기가 송/수신하는 채널 및 신호의 시간 흐름은 도 8에 표현되어 있으며, 하기에서는 이를 주파수 측면에서 각 채널/신호의 자원 관계를 설명한다. 도 8은 eMTC를 기준으로 작성된 것이며, 도 6의 예에 대응될 수 있다. 도 8에서 Msg.3 전송 이후에 단말기가 수신하는 UL 그랜트는 Msg.3 재전송을 위한 스케줄링 정보이며, 이는 Msg.3/4 MPDCCH와 동일한 포맷을 사용한다. NB-IoT의 경우에는 NPSS/NSSS/NPBCH가 앵커 캐리어에 전송되며, SIB 정보들은 FDD인 경우에 앵커 캐리어에서 TDD인 경우에는 NPBCH 정보에 따라서 앵커 캐리어 또는 비-앵커 캐리어에서 전송될 수 있다(예, 도 7 및 관련 설명 참조). Msg.2 NPDCCH와 NPDSCH, Msg.3/4 NPDSCH, Msg.4 NPDSCH는 모두 동일한 NB-IoT 캐리어에서 전송되며, 이는 앵커 캐리어 또는 비-앵커 캐리어일 수 있다. MTC의 경우는 주파수 영역의 DL 자원 관계가 더욱 복잡하며, 이를 아래와 같이 정리할 수 있다.

● PSS/SSS/PBCH

- LTE 시스템 대역폭(system bandwidth)의 중심 6 RB들(center 6RBs)

● SIB1-BR

- LTE 시스템 대역폭 내에서 분산된 RB들(distributed RBs)로 전송되며, 하향링크 대역폭 및 셀 ID(DL bandwidth and cell ID)에 따라서 사용되는 NB/RB 위치는 상이할 수 있음

● 다른 SIB들(Other SIBs)

- SIB1-BR의 SI를 위한 스케줄링 정보(scheduling information)에 따라서 NB/RB 위치가 결정

● Msg.2의 MPDCCH(MPDCCH of Msg.2)

- SIB에서 설정된 정보와 Msg.1 전송에 사용된 프리앰블 인덱스(preamble index)에 따라서 결정되며, rar-HoppingConfig에 따라서 주파수 호핑(frequency hopping)이 적용될 수 있음

● Msg.2의 PDSCH(PDSCH of Msg.2)

- Msg.2의 MPDCCH에 의해서 지시되며, rar-HoppingConfig에 따라서 주파수 호핑이 적용될 수 있음

● Msg.3/4의 MPDCCH(MPDCCH of Msg.3/4)

- Msg.2의 MPDCCH NB와 동일하거나 또는 특정 오프셋 값 만큼 시프트(shift)된 NB에 전송될 수 있으며, 해당 오프셋 값은 RAR의 UL 그랜트에서 지시됨

● Msg.4의 PDSCH(PDSCH of Msg.4)

- Msg.4의 MPDCCH에 의해서 지시되며, rar-HoppingConfig에 따라서 주파수 호핑이 적용될 수 있음

상술한 바와 같이, MTC 시스템에서는 Msg.4 수신 이전에 사용되는 DL 주파수 자원이 복잡한 관계로 정의되며, 경우에 따라서는 DQI 정보가 최초로 적용될 수 있는 Msg.4 DL 주파수 자원이 Msg.3 전송 이전에 단말기가 수신할 필요가 없는(기존의 랜덤 접속 절차에 따르면) 자원일 수 있다. 즉, DQI 참조 자원(reference resource)가 어떻게 정의되느냐에 따라서 해당 정보가 Msg.4 스케줄링에 효과적으로 사용될 수 있는지 여부가 결정될 수 있다. 본 절에서는 이를 고려해서 DQI-RS(DQI-Reference Resource)에 대한 제안을 한다. 제안하는 방법은 본 특허에서 기술된 다른 제안과 배치되지 않는 경우에 모두 적용될 수 있다.

DQI-RS는 Msg.3/4 MPDCCH 및/또는 (N)PDSCH 전송 예약된 자원의 채널 품질을 대표할 수 있으면서, Msg.3를 전송하기 전에 단말기가 수신할 수 있는 자원 내에서 선정될 필요가 있다. 만약, Msg.3/4 MPDCCH 자원이 Msg.2 수신 자원과 동일한 경우에는 DQI-RS가 Msg.2 MPDCCH/NPDCCH 중에서 일부 또는 전체로 정의될 수 있다. 아래는, Msg.2 MPDCCH/NPDCCH가 Msg.3/4 MPDCCH/NPDCCH 및/또는 (N)PDSCH와 상이한 자원이 기대되는 경우에, DQI-RS를 선정하기 위한 방법이다.

● MTC

- 중심(Center) 6RB 그리고/또는 시스템 정보(system information)이 전송되는 NB 그리고/또는 Msg.2 PDSCH가 전송되는 NB가 DQI 참조 자원에 추가로 포함될 수 있음

- 상기 추가적인 DQI 참조 자원(additional DQI reference resource)의 실제 적용 유무는 Msg.2 MPDCCH 호핑 그리고/또는 Msg.2 PDSCH 호핑 유무에 따라서 결정될 수 있음

상기 방법은 MTC 단말기가 Msg.3 전송 이전에 기본적으로 수신 기대할 수 있는 자원이며, 이와 같이 DQI-RS를 선정하는 경우에 단말기는 DQI 측정을 위해서 추가적인 수신 동작을 할 필요가 없을 수 있다.

● NB-IoT

- RRC 유휴 상태(RRC Idle state)

(1) 기지국이 N개의 (NB-IoT) 캐리어 세트를 설정해주고, 단말은 N개 세트 중에서 랜덤하게 캐리어를 선택해서 해당 캐리어의 CQI를 측정해서 보고하거나, 또는 N개 세트에 대한 평균(average) DQI 및/또는 가장 나쁜(worst) DQI 및/또는 가장 좋은(best) DQI를 보고할 수 있음

* CQI 정보는 선호하는 캐리어 및/또는 반복(preferred carrier and/or repetition)를 포함할 수 있음

* 기존 조기 CQI 보고(early CQI report)의 CQI 상태(CQI state)와 모호함(ambiguity)를 발생시키지 않도록, 상기 방법은 비-앵커 캐리어(non-anchor carrier) DL CQI인 경우에만 적용될 수 있음

* 가장 나쁜 DQI 및/또는 가장 좋은 DQI가 포함되는 경우에, 해당 DQI를 측정한 캐리어 정보를 추가로 보고할 수 있으며, 이는 DQI 값에 직접 포함될 수도 있음

(2) DQI 참조 캐리어(reference carrier)를 랜덤(random)하게 선택하는 방법

* UE ID 기반으로 선택하거나, 또는 시간상 먼저 수신 가능한 DQI-RS를 우선적으로 선택하거나, 또는 Msg.2 NPDCCH 최대 반복 횟수(maximum repetition number)가 적은/큰 캐리어를 우선적으로 선택

* 둘 이상의 DQI-RS에서 DQI-RS가 특정 시간 내에 존재하는 경우 DQI-RS의 캐리어는 UE ID 기반으로 선택

(3) 단말기가 둘 이상의 DQI-RS 캐리어에 대한 DQI 정보를 획득한 경우에, DQI로 보고하는 캐리어의 우선 순위

* 가장 좋은 DQI 또는 가장 오래 측정(measure)한 캐리어의 DQI(즉, DQI 측정의 정확도가 가장 높을 것으로 기대되는 캐리어) 또는 가장 최근에 업데이트(update)된 캐리어의 DQI

(4) 기지국이 지시한 DL 캐리어 또는 DL 캐리어 세트에서 선택적으로 CQI 측정한 경우에 해당 DL 캐리어에 관계(associate)된 UL 캐리어 중에서 NPRACH 캐리어를 선택해서 Msg.1 전송

* 일반적으로 랜덤 접속 과정에서 Msg.1 캐리어 선택은 UL 캐리어를 먼저 선택하고, 이에 대응하는 DL 캐리어에서 DQI를 측정하지만, 상기 방법은 여러 DL 캐리어 중에서 특정 캐리어의 DQI 보고를 결심한 경우(예를 들어, best DQI에 대응하는 DL 캐리어)에, 이와 관계된 UL 캐리어를 선택하는 방법이다.

(5) 기지국은 Msg.1을 위한 UL 캐리어 별로 DQI-RS 캐리어의 세트 구성을 달리 할 수 있음

- RRC 연결 상태(RRC connected state)

(1) 기지국은 NPDCCH 오더(NPDCCH order) 기반의 Msg.1 전송을 지시하는 경우에 DQI-RS 캐리어를 직접 지시할 수 있으며, 단말기는 해당 캐리어에서 DQI를 유도

(2) Msg.3 송신 이후에 기지국은 해당 캐리어로 단말기의 DL 캐리어를 변경할 수 있음

(3) RRC 연결 모드에서 단말기는 이후 RRC 유휴 상태(RRC idle state)에서 DQI 측정에 사용할 DQI-RS 캐리어를 기지국으로부터 지시 받을 수 있음

E.7 하향링크 채널 품질 정보 보고(Downlink Channel Quality Information Report)를 지시하는 방법

단말기의 DQI 추정을 위한 연산 시간 및 DQI를 Msg.3에 보고하기 위한 신호/채널 생성 시간을 고려하면, DQI 보고에 대한 지시를 단말기가 언제 획득할 수 있는지 여부가 중요한 요소일 수 있다. 특히, DQI 측정을 위해서 필요한 추가 정보가 필요한 경우에는, 해당 정보가 최대한 빨리 단말기에게 획득될 필요가 있다. 본 절에서는 DQI 보고를 지시하는 방법에 대해서 제안한다. 제안하는 방법은 본 특허에서 기술된 다른 제안과 배치되지 않는 경우에 모두 적용될 수 있다.

● RAR의 UL 그랜트(UL grant in RAR)의 비트(bit)/상태(state)를 활용하는 방법

- Msg.3/4 MPDCCH NB 인덱스가 특정 값인 경우에 간접적으로 DQI 보고 지시로 인식함. 특징적으로 RAR 모니터링 NB 중에서 Msg.3/4 MPDCCH NB가 특정 수 이상 포함된 경우, 또는 RAR 모니터링 NB와 Msg.3/4 MPDCCH NB 간격이 특정 값 이하인 경우가 포함될 수 있다.

● RAR의 유보 비트(reserved bit)를 활용하는 방법

- EDT 요청을 위해서 (N)PRACH 자원을 사용하는 경우에, Msg.2가 단말기의 EDT 요청이 기지국으로부터 수락되었음을 나타내는 경우라면 DQI 보고 지시로 인식함.

EDT는 연결 모드(connected mode)로 진입하지 않는 것이 일반적이기 때문에, 이와 같은 방식으로 최대한 빨리 DQI/CQI 정보를 받을 기회가 필요할 수 있다.

- 만약, EDT 요청을 위해서 사용되는 (N)PRACH 자원이 아닌 경우에 대한 Msg.2 수신이라면, RAR의 특정 유보 비트는 DQI 보고 지시로 해석될 수 있음.

● 단말기가 보고해야 할 DQI 정보의 구성을 지시하는 방법

- DQI 정보 중에서 CQI와 반복 횟수(repetition number)를 선택적으로 지시할 수 있음

(1) 특정 CE 모드에서는 CQI와 반복 횟수 중에서 고정될 수 있음. 구체적인 예로서 상대적으로 작은 반복 범위를 지원하는 혹은 반복을 지원하지 않는 CE 모드에서는 CQI만을 보고하거나 상대적으로 큰 반복 범위를 지원하는 CE 모드에서는 반복 횟수만을 보고할 수 있음

- DQI 보고 모드를 지시할 수 있음

(1) 광대역(Wideband) 및/또는 선호하는 NB(preferred NB) 및/또는 DQI-RS 중에서 Msg.3/4 MPDCCH NB로부터 가장 가까운 NB 및/또는 DQI-RS 중에서 특정 NB 및/또는 SIB 수신에 사용된 NB 및/또는 중심(center) 6RB에 대한 DQI 보고를 지시할 수 있음

상기 DQI 측정 및 보고를 지시하는 방법을 측정을 설정하는 단계와 보고를 지시하는 단계로 구분할 필요가 있는 경우, 이는 아래와 같은 방법으로 실현될 수 있다.

● RAR의 유보 비트(reserved bit)가 DQI 보고를 트리거(trigger)하기 위해서 사용될 수 있으며, 특징적으로는

■ 상위 계층(high-layer)(예를 들어, 시스템 정보 또는 RRC 메시지)에서 해당 기지국이 DQI 보고를 수신/지원할 수 있는지 여부 또는 관련 설정을 (반)-정적으로((semi-)static하게) 시그널링하고, RAR의 UL 그랜트에 CSI 보고 필드(report field)(eMTC의 CE 모드 A인 경우에) 또는 RAR의 유보 비트로 DQI 보고 여부를 동적으로(dynamic하게) 오프(off)(또는 온(on)) 지시할 수 있음

■ 만약, 해당 RAR이 EDT에 대한 응답인 경우에 유보 비트가 아닌 상위 계층(high-layer)로 지시된 DQI 보고 설정을 따를 수 있음(즉, high-layer로 단말기의 DQI 측정 및/또는 보고가 설정된 경우에, DQI 보고 여부는 동적 신호(dynamic signal)의 지시를 따르지 않을 수 있으며, 이는 eMTC CE 모드 B와 같이 RAR에 유보 비트가 없는 경우 또는 RAR의 UL 그랜트에 CSI 보고 필드(report field)가 없는 경우에 적용될 수 있다)

● RAR의 UL 그랜트에 CSI 보고 필드가 DQI 보고에 대한 트리거 정보로 사용되는 경우에, RAR의 유보 비트는 DQI 보고 설정과 관련된 추가 정보를 제공하기 위한 목적으로 사용될 수 있음 (이는 UL 그랜트의 CSI 보고 필드와 RAR의 유보 비트가 서로 교차하여 적용되는 경우도 마찬가지로 적용될 수 있음)

■ 이는 DQI 보고가 하나 이상의 설정을 갖는 경우에, 관련 설정을 동적으로(dynamic하게) 변경하기 위해서 사용될 수 있음

■ 여기서 DQI 보고 설정에는 DQI 보고 여부, DQI 값의 범위 및 DQI 비트 수, CSI 자원(예를 들어, 협대역 집합, 참조 TM(reference TM) 등, NB-IoT 하향링크 캐리어 집합), DQI 보고 모드(예를 들어, 광대역(wideband) 또는 (기지국 또는 UE에 의해) 선택되거나 또는 선호하는 서브밴드/협대역(selected (by eNB or UE) or preferred subband/narrowband)) 등이 있을 수 있음

■ 상기 DQI 보고 설정은 상기 RAR의 UL 그랜트에 CSI 보고 필드와 RAR의 유보 비트로 결정될 수도 있지만, RAR의 UL 그랜트에서 지시되는 Msg3의 TBS 및/또는 듀플렉스 모드(duplex mode)에 따라서도 달리 결정될 수 있음

■ Msg3의 TBS가 특정 값에 해당하는 경우(또는 보다 작은 경우) DQI 보고는 디스에이블(disable)될 수 있음

■ Msg3의 TBS 및/또는 Msg3의 내용(contents)(예를 들어, RRC Resume, RRC Reconfiguration 요청 등)에 따라서 DQI 보고 모드(예를 들어, 광대역(wideband) 또는 (기지국 또는 UE에 의해) 선택되거나 또는 선호하는 서브밴드/협대역(selected (by eNB or UE) or preferred subband/narrowband)) 또는 DQI 값의 범위 및 DQI 비트 수 등이 상이할 수 있음

E.8 하향링크 채널 정보 보고(Downlink Quality Information Report)를 지시 받은 경우에, Msg.3/4 MPDCCH NB 해석

상술한 바와 같이, DQI는 Msg.3/4 MPDCCH에 직접 사용될 수 있다. 만약, DQI-RS가 Msg.3/4 MPDCCH (주파수) 자원과 상이한 경우에는 DQI 정보를 더욱 적극 활용하기 위해서, Msg.3/4 MPDCCH 자원을 보고된 DQI-RS(reported DQI-RS)에 기반해서 유도할 수 있다. 즉, 기지국이 시스템 정보(system information)으로 Msg.3/4 MPDCCH 자원에 대한 세트를 설정한 경우에, 이를 변경하기 쉽지 않기 때문에, 기지국과 단말기 사이에 DQI-RS에 대한 오해가 없는 경우에는, 단말기가 보고한 DQI의 DQI-RS에 따라서 Msg.3/4 MPDCCH 및/또는 PDSCH (주파수) 자원을 시스템 정보에서 획득한 값과 다르게 해석할 수 있도록 허용될 수 있다. 제안하는 방법은 본 특허에서 기술된 다른 제안과 배치되지 않는 경우에 모두 적용될 수 있다.

● Msg.2 MPDCCH NB와 동일하거나 또는 일부를 포함하도록 해석(즉, RAR의 UL 그랜트(UL grant in RAR)의 Msg.3/4 MPDCCH NB 인덱스를 달리 해석함)

● DQI 보고를 한 경우에, Msg.3/4 MPDCCH의 DCI 정보 중에 주파수 호핑 필드(frequency hopping field)가 포함되거나 또는 주파수 호핑 필드를 Msg.3/4 수신 단계에서도 사용할 수 있도록 허용될 수 있음

● 선호하는 NB(Preferred NB) 정보가 DQI에 포함된 경우, 단말기는 Msg.3/4 MPDCCH 그리고/또는 Msg.4 PDSCH의 주파수 호핑이 오프(off)된다고 가정하거나 지시 받을 수 있음

- 특징적으로 CE 모드 B에서 Msg.4 DL 그랜트에 주파수 호핑 온/오프 필드(frequency hopping on/off field)가 추가되거나 또는 다른 필드 조합으로부터 간접적으로 유도될 수 있음

- 특징적으로 CE 모드 B에서 Msg.4 DL 그랜트에 주파수 호핑 필드가 해당 DCI로 스케줄링된 PDSCH의 주파수 호핑 여부 해석으로 사용될 수 있음

E.9 하향링크 품질 정보(Downlink Quality Information)의 정보 구성

MTC와 NB-IoT 단말기는 다양한 CE level 및 CE 모드를 지원한다. 이는 기지국으로부터의 거리(즉, SNR) 및 mobility에 대한 특성을 반영하며, 더 나아가서는 단말기의 처리 능력(processing power)에 대한 특성까지 반영된다. 따라서, 이와 같은 다양한 주변 정보를 고려해서, 단말기가 측정하거나 생성할 수 있는 DQI 정보가 제한될 필요가 있다. 본 절에서는 DQI에 포함되는 정보의 구성과 정보의 범위에 대해서 제안한다. 제안하는 방법은 본 특허에서 기술된 다른 제안과 배치되지 않는 경우에 모두 적용될 수 있다.

● DQI 보고 정보 구성

아래 DQI 구성 정보는 일부만 포함되어 기지국에 보고 될 수도 있다.

- CQI와 반복 횟수 중에 무엇을 기반으로 DQI를 구성했는지 지시(indication)하는 정보가 포함될 수 있다.

(1) DQI 테이블(table)은 CQI와 반복 횟수를 모두 포함하도록 구성될 수 있으며, 단말이 선택하는 DQI 테이블의 인덱스에 따라서 CQI이거나 또는 반복 횟수(repetition number)가 보고되는 형태일 수 있다. 특징적으로, DQI 테이블의 가장 낮은(lowest) CQI는 DQI 테이블의 가장 낮은(lowest) 반복 횟수가 나타내는 채널 상태와 유사하거나 더 좋은 상태(예를 들어, BLER 측면에서)를 의미하도록 구성될 수 있다.

- 보고 타입은 (a) 광대역 CQI 또는 반복(Wideband CQI or repetition), (b) 광대역 (CQI 또는 반복) 및 UE(또는 기지국) 선택한 NB 인덱스 및 해당 NB 상에서의 (CQI 또는 반복)(wideband (CQI or Repetition) and UE(or eNB) selected NB index and (CQI or Repetition) on corresponding NB), (c) PMI와 함께 광대역 (CQI 또는 반복)(wideband (CQI or Repetition) with PMI), (d) PMI 없이 광대역 (CQI 또는 반복)(wideband (CQI or Repetition) without PMI)가 있을 수 있다.

- 수신 안테나 포트(Rx. antenna port) 수(특징적으로, 수신 안테나 포트 포트 수가 1 보다 큰 경우에 CQI(또는 반복)는 가장 높은 값(highest value)(또는 가장 낮은 값(lowest value))으로 고정)

- 상기 DQI 정보 구성은, CE 레벨 그리고/또는 Msg.2 MPDCCH 반복(예, 실제 전송 횟수 또는 최대 반복 횟수) 및 호핑 여부 그리고/또는 PRACH 포맷 및 반복 및 호핑 여부에 따라서 상이할 수 있음

- EDT 요청(EDT request)를 위해서 Msg.1을 전송하였거나, EDT 과정의 일부로 랜덤 접속 절차가 진행 중이었다면, CQI를 선택해서 보고 하도록 설정될 수 있음

- 상기에서 CQI 측정에 가정한 반복 횟수는 DQI 단말기가 직접 선택하여 이를 DQI에 포함하여 CQI와 함께 기지국에 알려줄 수도 있지만, 기지국이 직접 설정해주거나, 또는 특정 파라메터에 의해서 유도될 수 있도록 정의될 수도 있다. 즉, 단말기가 CQI 측정에 가정한 반복 횟수는 단말기가 직접 선택할 수 있는 값이 아니라, 이미 설정된 특정 값일 수 있다. 해당 값은, 예를 들어 기지국으로부터 직접 방송(broadcast)될 수도 있으며, 또는 CE 레벨 및 단말기가 모니터링하거나 CQI 계산에 참조(reference)로 할 채널의 파라메터에 따라서 결정되는 관계로 정의될 수도 있다.

● DQI 범위(DQI range)

- SIB에서 N개의 CQI(또는 반복) 값의 범위에 대한 세트를 설정해주고, RAR에서 N개 세트 중에서 특정 세트를 지시

(1) 각 세트 별로 단말기가 DQI 유도 과정에서 가정할 수 있는 R_TM 및/또는 R_DQI 및/또는 R_CQI 및/또는 R_Rep가 상이하게 정의될 수 있다.

* 여기서 R_TM, R_DQI, R_CQI, R_Rep는 각각 참조 TM(reference TM), 참조 DQI-RS(reference DQI-RS), 참조 CQI(reference CQI), 참조 반복 횟수(reference repetition number)를 나타내며, 단말기는 상기 정보 중 일부가 있어야, DQI 구성 정보에 적합한 정보를 추정할 수 있다. 여기서, 참조(reference)라는 의미는 DQI가 나타내고자 하는 가상의(hypothetical) 하향링크 채널의 수신 성능을 유도함에 있어서, 가상의 하향링크 채널 전송에 사용될 것이라고 가정할 수 있는 파라메터이다.

- 수신 안테나 포트(Rx. antenna port) 수에 따라 사용할 수 있는 DQI 세트(set)가 상이할 수 있으며, 이런 경우에 수신 안테나 포트(Rx. antenna port) 수 또는 사용한 세트 정보를 단말기가 추가로 알려줄 필요 있음

- 상기 DQI 범위 구성 및 세트 수는, CE 레벨 그리고/또는 Msg.2 MPDCCH 반복(예, 실제 전송 횟수 또는 최대 반복 횟수) 및 호핑 여부 그리고/또는 PRACH 포맷 및 반복 및 호핑 여부에 따라서 상이할 수 있음

단말기가 Msg2의 MPDCCH(or NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH를 성공적으로 복조/검출할 때까지 수신한 MPDCCH(or NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH의 반복 수 또는 서브프레임 수가 특정 값보다 큰지 작은지에 따라서 DQI 보고의 구체적인 동작이 달라지는 경우(예를 들어, hypothetical MPDCCH(or NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH 반복수를 보고 하거나 또는 단말기가 성공적인 MPDCCH(or NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH 검출하기까지 수신한 서브프레임 또는 반복 또는 병합 레벨(aggregation level)에 상응하는 값을 보고 하거나 등)에 해당 특정 값은 다음과 같이 설정될 수 있다.

● 특정 값은 기지국에 의해서 설정되는 값이거나, 또는 RAR과 관련된 채널(예를 들어, MPDCCH(또는 NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH)의 최대 반복 전송 값의 특정 비율로 미리 정해지는 값(예, 기지국에 의해서 설정 가능하거나 또는 표준에 고정되는 값일 수 있으며, 비율의 범위/값 또한 RAR과 관련된 채널(예를 들어, MPDCCH(or NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH)의 최대 반복 전송 값 및/또는 주파수 호핑 여부 등에 따라서 상이할 수 있음)

● 단말기가 성공적인 MPDCCH(또는 NPDCCH) 및/또는 (N)PDSCH 검출하기까지 수신한 서브프레임 또는 반복 또는 병합 레벨(aggregation level)에 상응하는 값을 DQI 정보로 보고하는 경우에, 해당 값의 구체적인 결정은 다음과 같음

■ DQI 정보가 다수의 반복 횟수로 미리 정의/주어진 경우에, DQI 값은 사전에 주어진 값들 중에서 실제 수신한 서브프레임 또는 반복 값보다 같거나 큰 값 중에서 가장 작은 값

E.10 하향링크 품질 정보 보고 모드(Downlink Quality Information Report Mode)

본 절에서는 DQI를 보고하는 다양한 모드에 대해서 제안한다. 상술한 바와 같이, MTC와 NB-IoT 시스템은 다양한 CE 레벨(CE level) 및 CE 모드(CE mode)를 지원하며, 특히 MTC의 경우에는 DL NB 자원이 주파수 호핑(frequency hopping)하는 특성까지 있기 때문에, 이를 고려해서 각 설정에 적합한 DQI 보고 모드를 지원할 필요가 있다. 제안하는 방법은 본 특허에서 기술된 다른 제안과 배치되지 않는 경우에 모두 적용될 수 있다.

● CE 모드 A는 CQI 기반의 DQI를 보고한다.

- 주파수 호핑이 인에이블된 경우(If frequency hopping is enabled) (rar-HoppingConfig is set)

(1) UE 선택 서브밴드 피드백(UE-selected subband feedback)(Aperiodic CSI report, Mode 2-0)

* 기존 CSI 보고 동작

* 제안하는 방법

- 단말기는 기존 BL/CE UE를 위한 CSI 보고 모드 2-0와 유사한 방법을 따르며, 아래와 같은 변경 및 추가 사항이 요구된다

- R ^CSI : 셀 공통으로(cell common하게) 정의되거나 또는 CE 레벨 별로 정의되거나 또는 RAR MPDCCH 반복 횟수(실제 MPDCCH 반복 전송 횟수 또는 최대 반복 전송 횟수 mpdcch-NumRepetition-RA)에 의존적인 값으로 정의될 수 있음. 이 값은 SIB와 같은 RRC 시그널링(signaling) 혹은 Msg.2를 통해서 시그널링될 수 있음

- 선호하는 NB(Preferred NB) : RAR에 포함된 UL 그랜트에서 전달 받은 정보 중에서 Msg.3/4 MPDSCH NB 인덱스로부터 유도된 Msg.3/4 MPDCCH를 모니터링(monitoring)하기 위해서 사용되는 NB와 주파수 도메인의 CSI 참조 자원(CSI reference resource in the frequency domain) 중에서 가장 가까운 NB로 선택될 수 있다. 이때, 단말기는 Msg.2 수신을 위해서 MPDCCH 모니터링 과정에서 CRS 기반으로 DQI(CSI)를 특정 단계까지만 계산하고, 실제 DQI(CQI) 정보는 RAR을 해석한 이후에 광대역 CSI(wideband CSI)와 선호하는 NB(preferred NB)의 DQI(CQI)를 온전히 계산할 수 있다.

- CSI 참조 자원 : 본 특허의 DQI-RS로 대체될 수 있다.

(2) PMI 없이 광대역 CQI(Wideband CQI without PMI) (Periodic CSI report, Mode 1-0)

* 기존 CSI 보고 동작

- One wideband CQI conditioned on transmission rank 1

* 제안하는 방법

- 단말기는 기존 BL/CE UE를 위한 CSI 보고 모드 1-0과 유사한 방법을 따르며, 아래와 같은 변경 및 추가 사항이 요구된다

- R ^CSI : 셀 공통으로(cell common하게) 정의되거나 또는 CE 레벨 별로 정의되거나 또는 RAR MPDCCH 반복 횟수(예, 실제 MPDCCH 반복 전송 횟수 또는 최대 반복 전송 횟수 mpdcch-NumRepetition-RA)에 의존적인 값으로 정의될 수 있음. 이 값은 SIB와 같은 RRC 시그널링 혹은 Msg.2를 통해서 시그널링될 수 있음

(3) PMI와 함께 광대역 CQI(Wideband CQI with PMI) (Periodic CSI report, Mode 1-1)

* 기존 CSI 보고 동작

- One wideband CQI and PMI within restricted subset of PMI if configured

* 제안하는 방법

- 단말기는 기존 BL/CE UE를 위한 CSI 보고 모드 1-1 방법을 따르며, 아래와 같은 변경 및 추가 사항이 요구된다

- R_TM : 참조 전송 모드(reference transmission mode)가 정의될 수 있으며, 이는 기지국으로부터 SIB와 같은 RRC 시그널링 혹은 Msg.2를 통해서 시그널링되거나 또는 기지국 CRS 포트 수에 따라서 결정될 수 있다. 뿐만 아니라, 기지국이 Msg.3 수신 이후에 사용할 PDSCH TM을 미리 고려해서 이를 단말기에게 알릴 수도 있다.

- PMI 서브세트(subset) : 셀 공통으로(cell common하게) 정의되거나 또는 CE 레벨 별로 정의되거나 또는 RTM에 따라서 정의될 수 있다.

- 주파수 호핑이 디스에이블된 경우(If frequency hopping is disabled)

(1) UE 선택 서브밴드 피드백(UE-selected subband feedback) (Aperiodic CSI report, Mode 2-0)

* 기존 CSI 보고 동작

- wideband CQI on all narrowband(s) in the CSI reference resource

- preferred narrowband index

- Differential CQI value = 0

* 제안하는 방법

- 단말기는 기존 BL/CE UE를 위한 CSI 보고 모드 2-0 방법을 따르며, 아래와 같은 변경 및 추가 사항이 요구된다

- R ^CSI : 셀 공통으로(cell common하게) 정의되거나 또는 CE 레벨 별로 정의되거나 또는 RAR MPDCCH 반복 횟수(예, 실제 MPDCCH 반복 전송 횟수 또는 최대 반복 전송 횟수 mpdcch-NumRepetition-RA)에 의존적인 값으로 정의될 수 있음. 이 값은 SIB와 같은 RRC 시그널링 혹은 Msg.2를 통해서 시그널링될 수 있음.

- CSI 참조 자원(CSI reference resource) : Msg.3/4 MPDCCH NB가 Msg.2 MPDCCH와 주파수 도메인 자원(frequency domain resource)가 다를 수 있기 때문에, 단말기는 CSI 참조 자원에 주파수 호핑이 적용된 채널을 추가로 사용하도록 정의될 수 있다. 예를 들어, SIB1-BR 및 다른 SIB가 있을 수 있다.

- 선호하는 NB(Preferred NB) : RAR에 포함된 UL 그랜트에서 전달 받은 정보 중에서 Msg.3/4 MPDSCH NB 인덱스로부터 유도된 Msg.3/4 MPDCCH를 모니터링하기 위해서 사용되는 NB와 주파수 도메인의 CSI 참조 자원(CSI reference resource in the frequency domain) 중에서 가장 가까운 NB로 선택될 수 있다. 이때, 단말기는 Msg.2를 위한 MPDCCH 모니터링 과정에서 CRS 기반으로 CSI를 특정 단계까지만 계산하고, 실제 CSI (CQI) 정보는 RAR을 해석한 이후에 광대역 CSI(wideband CSI)와 선호하는 NB(preferred NB)의 CSI를 온전히 계산할 수 있다.

● CE 모드 B는 필요한 반복 전송 횟수(repetition number) 기반의 DQI를 보고한다.

(1) 상기 CE 모드 A와 동일하지만 CQI가 아닌 반복(repetition)(또는 반복 횟수(repetition number))을 DQI로 보고한다. 이 경우, DQI 보고는 CE 모드 A와 관련하여 설명된 방식에서 CQI 대신 DQI에 기반하여 측정/보고될 수 있다. 일 예로, DQI 보고는 광대역 DQI 만을 포함할 수도 있고, 또는 광대역 DQI 뿐만 아니라 선호하는 NB(preferred NB) 상에서 측정된 협대역 DQI 및 선호하는 NB의 위치에 관한 정보(예, preferred NB index)를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 광대역 DQI 및/또는 협대역 DQI는 E.1 절에서 설명한 방식에 기반하여 측정될 수 있고 E.1 절에서 설명한 (반복 횟수(R) 및/또는 병합 레벨(AL)과 관련된) 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로, 광대역 DQI 및/또는 협대역 DQI는 RSRP/RSRQ 값, 및/또는 Msg.2의 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 또는 (N)PDSCH 수신 정보, 및/또는 Msg.4의 (N)PDCCH/MPDCCH 수신 성능 정보, 및/또는 Msg.4의 (N)PDSCH 수신 성능 정보를 포함할 수 있다.

(2) R ^CQI : 참조(reference)로 사용할 수 있는 CQI 값이 정의될 필요가 있으며 이 값은 이 MCS(코드 레이트(code rate), 레이어 개수(number of layers), 변조 차수(modulation order) 등)을 통해서 특정 타겟 수신 성능(예, BER 등)을 만족시키는 반복 횟수를 보고하기 위한 참조 MCS(reference MCS) 값으로 정의될 수 있다. 이는 셀 공통으로(cell common하게) 정의되거나 또는 CE 레벨 별로 정의되거나 또는 RAR MPDCCH 반복 횟수(예, 실제 MPDCCH 반복 전송 횟수 또는 최대 반복 전송 횟수 mpdcch-NumRepetition-RA)에 의존적인 값으로 정의될 수 있으며, 또한 Msg.2 MPDCCH로부터 간접적으로 유도된 값일 수 있다. 이 값은 SIB와 같은 RRC 시그널링 혹은 Msg.2를 통해서 시그널링될 수 있음. 또는, 예를 들어, Msg.2 MPDCCH의 변조 차수와 TBS(또는 고정된 해당 DCI 포맷으로부터 유도되는 비트 수)이 이를 위한 파라메터로 사용될 수 있으며, 참조 병합 레벨(reference aggregation level)은 독립적으로 단말기에게 주어질 수 있다.

● 상기 모든 방법에서 R_AL이 정의될 수 있다.

- 여기서 R_AL은 MPDCCH의 참조 병합 레벨(reference aggregation level of MPDCCH)를 의미하며, 이는 DQI 구성 정보에 적합한 정보를 추정할 수 있다. 여기서, 참조(reference)라는 의미는 DQI가 나타내고자 하는 가상의 하향링크 채널(예를 들어, MPDCCH)의 수신 성능을 유도함에 있어서, 가상의 하향링크 채널 전송에 사용될 것이라고 가정할 수 있는 파라메터를 의미한다.

DQI 보고 모드(DQI report mode)(예를 들어, 광대역(wideband) 또는 (기지국 또는 UE에 의해) 선택되거나 또는 선호하는 서브밴드/협대역(selected (by eNB or UE) or preferred subband/narrowband))가 다양한 경우에, 이를 결정 방법은 아래와 같을 수 있다.

● Msg2와 Msg3/Msg4의 협대역(또는 NB-IoT 캐리어) 관계에 의해서 DQI 보고 모드가 결정될 수 있음

■ 예를 들어, Msg2와 Msg3/Msg4의 협대역(또는 NB-IoT 캐리어)가 상이한 경우에는 광대역 DQI(wideband DQI)를 보고하며, 동일한 경우에는 협대역 DQI(narrow DQI(or narrowband DQI))를 포함해서 보고할 수 있음

■ Msg2와 Msg3/Msg4의 협대역(또는 NB-IoT 캐리어)가 상이한지 여부에 따라서 DQI는 CQI와 반복 횟수(repetition number)/병합 레벨(aggregation level) 중에서 달리 선택적으로 정의될 수 있으며, 값의 범위 또한 달리 정의될 수 있음

상기에서 광대역(wideband)는 기지국이 Msg.2 전송에 사용한 실제 NB만을 기준으로 할 수도 있다. 즉, 기지국이 DQI 측정의 기준이 되는 참조 자원(예를 들어, Type2 CSS)의 주파수 호핑을 인에이블(enable)한 경우에도, 경우에 따라서는 일부 주파수 자원(NB)만 전송에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 반복 전송 횟수가 작은 경우에는 주파수 호핑에 사용할 수 있는 모든 NB를 기지국이 사용하지 않았을 수도 있다.

E.11 Non-BL UE를 위한 하향링크 품질 정보 보고(Downlink Quality Information Report)

CE 모드로 동작하고 있는 non-BL UE는 둘 이상의 수신 안테나를 사용할 수 있으며, 이를 기반으로 DQI를 측정하고 보고할 수 있다. 이때, 기지국은 단말기의 수신 안테나 수를 정확히 알지 못할 수 있으며, 또한 DQI 측정에 사용되는 수신 안테나 수에 따라서 적합한 DQI 값의 범위가 상이할 수 있다. 이를 고려해서, non-BL UE의 DQI 측정 및 보고는 아래와 같은 특징을 가질 수 있다.

● 기지국은 이와 같은 단말기가 DQI 측정을 위해서 사용할 수 있는 수신 안테나 수를 설정할 수 있음

● 이와 같은 단말기가 DQI를 측정할 때, 전력 소모를 줄이기 위해서 단일 안테나를 기반으로 DQI를 측정할 수 있지만, 만약 DQI 값이 특정 값 또는 그 보다 나쁜 품질을 나타내는 경우에는 둘 이상의 수신 안테나를 사용해서 DQI를 측정/보고하도록 강제되거나 또는 설정될 수 있음

E.12 하나 이상의 NB-IoT 하향링크 캐리어(NB-IoT downlink carrier)에서 하향링크 품질 정보(Downlink Quality Information)를 측정하고 보고하는 방법

단말기는 하나 이상의 NB-IoT 하향링크 캐리어에서 DQI 측정을 수행하고 이에 대한 결과를 보고하도록 지시 받을 수 있다. 이는 특히 하향링크 캐리어를 우회(redirection)시키기 위한 보조 정보로 활용하기 위해서 네트워크(network)가 지시/설정할 수 있다.

● 상기 캐리어 집합은 상위 계층 시그널링(high layer signaling or higher layer signaling)(예를 들어, 시스템 정보 또는 RRC 메시지)으로 설정되거나, 또는 상위 계층 시그널링으로 설정된 캐리어 집합 중에서 단말기가 실제 측정해서 보고해야 하는 캐리어(들)를 DCI(예를 들어, (N)PDCCH 오더(order) 기반의 (N)PRACH를 트리거(trigger) 하는)에서 지시될 수 있음

■ 상기 캐리어 집합(단말기가 측정을 수행해야 하는)은 앵커 캐리어(anchor carrier)와 하나의 비-앵커 캐리어(non-anchor carrier)의 조합으로 구성될 수 있음(이는 단말기의 측정에 따른 추가 전력 소모를 줄이기 위해서 CE 레벨 선택 과정에서 단말기가 이미 수신한 것으로 예상할 수 있는 앵커 캐리어를 측정 캐리어에 추가하는 것은 단말기의 수신 복잡도 및 전력 소모에 영향이 크지 않을 수 있기 때문이다)

◆ 앵커 캐리어의 측정 구간(measurement period)는 CE 레벨 선택을 위한 (N)PRSRP 구간으로 제한될 수 있음

◆ 비-앵커 캐리어의 측정 구간은 Msg2 수신 이후로 제한될 수 있음

● 상기 추가적인 측정을 수행하기 위해서 측정 갭(measurement gap) 또는 시간이 추가로 주어질 수 있음

■ 만약 (N)PDCCH 오더 기반의 (N)PRACH로 캐리어(들)가 주어지는 경우, 단말기가 해당 DCI 이후에 Msg3를 전송하기 위한 추가 시간(예를 들어, 스케줄링 지연(delay)를 확장 해석하거나 달리 해석할 수 있음)이 설정될 수 있음

■ 랜덤 접속 절차를 수행하기 이전에 특정 시간 동안 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)을 기대하지 않도록 허용될 수 있으며, 이는 단말기가 추가로 측정 수행할 NB-IoT 하향링크 캐리어의 위치, 동작 모드(operation mode), 캐리어 타입(예, 앵커 캐리어 또는 비-앵커 캐리어) 등에 따라서 상이할 수 있음 (즉, 특정 검색 공간 전체 또는 일부를 단말기가 수신하지 않도록 허용될 수 있음)

● 단말기는 Msg1과 연관된 Msg2 수신 캐리어가 아닌 다른 캐리어(들)에서 측정한 결과를 보고할 수 있음

■ 단말기는 측정 결과를 기반으로 선호하는 NB-IoT 하향링크 캐리어(preferred NB-IoT downlink carrier)를 선택하고, 해당 정보만을 보고하도록 설정될 수 있음(이는 측정 보고를 위한 필드(field) 구성에 제약이 있을 수 있기 때문)

■ 만약 상기 정보와 함께, 해당 캐리어의 하향링크 채널 품질을 보고해야 하는 경우 그리고 하향링크 채널 품질 정보는 Msg2의 설정(예를 들어, Msg2 NPDCCH의 최대 반복 전송 횟수)에 따라 구체적인 해석이 달라지는 경우, Msg2 설정은 Msg1 전송에 연관된 하향링크 캐리어의 Msg2 설정에 기반하거나 또는 측정을 기반으로 선택된(또는 보고하는) 하향링크 캐리어의 Msg2 설정을 기반으로 하향링크 채널 품질 정보가 결정/해석 될 수 있음

◆ 이때, 선택된 캐리어에 Msg2 설정이 따로 없는 경우라면, 기존 Msg1 전송과 연관된 하향링크 캐리어의 Msg2 설정을 따르거나 또는 이때 참고할 Msg2 설정이 별개로 정의되거나 주어질 수 있음

■ 단말기는 측정 결과를 기반으로 선호하는 NB-IoT 하향링크 캐리어(preferred NB-IoT downlink carrier)를 선택하고, 해당 하향링크 캐리어에서 Msg2를 기대할 수 있는 UL 캐리어에 Msg1을 전송하도록 허용될 수 있음

■ 선호하는 NB-IoT 하향링크 캐리어를 보고한 경우에, 단말기는 해당 캐리어에서 Msg2 및/또는 Msg3/4와 관련된 NPDCCH 모니터링을 수행하도록 설정될 수 있음

■ 선호하는 NB-IoT 하향링크 캐리어를 선택할 수 있는 기준 값을 기지국이 제시할 수 있음. 예를 들어, 단말기가 추정한 반복 횟수(repetition number)(that the UE needs to decode hypothetical NPDCCH in Type2-CSS with BLER of 1% upon the NB-IoT downlink carrier)가 특정 값을 넘지 않는 것으로 제한할 수 있음

■ 만약 특정 하향링크 캐리어만 측정 수행하는 경우(그러나 Msg1에 연관된 Msg2 캐리어가 아닌 경우)에는 지시 받은 캐리어에 대해서 DQI를 측정/보고할 수 있음

◆ 이때, DQI 정보가 Msg2 설정을 기반으로 해석/결정되는 경우에, Msg2 설정 정보는 여전히 Msg1와 연관된 Msg2의 캐리어에 기반하거나 또는 지시 받은 (측정 수행하는) 캐리어의 Msg2 설정에 기반할 수 있음

■ 상기 선호하는 캐리어는 수신 성능 관점에서 단말기가 가장 선호하는 캐리어이거나 또는 가장 선호하지 않는 캐리어일 수 있음

◆ 상기 선호하는 캐리어는 하향링크 수신 성능 품질이 가장 좋은 것으로 예측되는 캐리어를 의미하며, 선호하지 않는 캐리어는 하향링크 수신 성능 품질이 가장 나쁠 것으로 예측되는 캐리어를 의미한다. 여기서 가장 선호하지 않는 캐리어 정보를 보고하는 경우에 DQI는 반복 횟수가 따로 보고되지 않거나 또는 다른 캐리어의 DQI 정보(예를 들어, 반복 횟수) 중에 보수적인 값(예를 들어, 가장 선호하지 않는 캐리어를 제외한 캐리어에서 반복 횟수가 가장 큰 값)을 포함해서 보고할 수 있다. 선호하지 않는 캐리어 정보를 보고하는 이유는 기지국이 단말기의 하향링크 캐리어를 우회(redirection)시키는 경우에, 단말기가 해당 캐리어는 하향링크 캐리어로 설정되는 것을 원하지 않는다는 정보로 활용할 수도 있기 때문이다.

■ 상기 DQI 보고는 둘 이상의 NB-IoT 하향링크 캐리어에서 측정한 DQI 정보를 포함할 수 있음

◆ 각 DQI 정보는 동일 시점에 전송될 수도 있지만, 서로 다른 시점 또는 자원으로 보고 될 수도 있음

◆ 동일 시점에 보고되는 경우에, DQI 값의 범위 및/또는 표현 간격은 하나의 NB-IoT 하향링크 캐리어에 대한 DQI 정보보다 작거나 좁을 수 있음

● Msg.1을 전송할 수 있는 캐리어에 대응하는 Msg.2 수신을 기대할 수 있는 캐리어가 다수인 경우에, 단말기는 해당 다수의 하향링크 캐리어 중에서 하향링크 채널의 품질이 가장 좋은(예를 들어, 특정 채널을 가장 적은 반복 수로 특정 수신 성능을 만족할 수 있는)을 우선 선택하고, 선택된 하향링크 캐리어에 대응하는 상향링크 캐리어에 Msg.1 전송을 시도할 수 있다.

■ 이때, 단말기는 CQI를 전송하면서(예를 들어, Msg.3에), 자신이 해당 상향링크 캐리어에 Msg.1을 전송한 이유가 하향링크 채널 품질이 가장 좋기 때문이라는 것을 알릴 수 있으며, 해당 정보는 선택된 하향링크 캐리어에서 필요한 CQI 정보(예를 들어, 특정 채널을 특정 수신 성능을 만족하면서, 수신을 기대할 수 있는 가장 적은 반복 수)를 함께 보고할 수 있다.

■ 이는 기지국에게 랜덤 접속 과정 이후에, 다른 하향링크 캐리어를 자신에게 할당하는 것을 피해달라는 간접적인 정보로 활용될 수 있다.

E.13 하향링크 품질 정보 보고를 위한 물리 상향링크 채널(Physical uplink channel for Downlink Quality Information Report)

CQI 정보가 Msg.3에 전송되는 경우에, 해당 정보가 (N)PUSCH에 전송되는 방법은 크게 레이트-매칭(rate-matching)과 펑처링(puncturing) 기법이 있을 수 있다. 레이트-매칭은 (N)PUSCH 내에서 CQI 정보가 전송되는 RE를 제외한 RE에 Msg.3에 전송되어야 할 데이터를 할당하는 것이며, 이와 같은 경우에는 단말기와 기지국 사이에 데이터 전송에 사용될 RE 수에 오해가 없도록 할 필요가 있다. 예를 들어, RE 수에 대한 오해가 발생하는 경우에, 기지국은 데이터 디코딩(data decoding)에 참고할 코드 레이트(code rate)를 잘못 이해할 수 있으며, 이와 같은 경우에는 디코딩을 성공적으로 수행할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 펑처링 기법은 Msg.3에 전송되어야 할 데이터가 사용할 수 있는 RE 수에 CQI 전송에 필요한 RE 수와 위치를 고려하지 않고, 데이터 매핑을 수행하는 방법이다. 이는 단말기가 CQI를 전송할지 여부를 기지국이 모르는 상황에서도 Msg.3의 데이터 디코딩 관점에서 코드 레이트에 대한 오해가 없는 장점이 있다. 상기 설명한 레이트-매칭과 펑처링은 단말기가 CQI를 전송할지 여부에 대한 정보를 기지국이 디코딩 시도 이전에 알 수 있는지 여부에 따라서 선택적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 초기 랜덤 접속 과정에서 Msg.3에 CQI를 전송하는 경우에는 CQI 정보가 펑처링 기법으로 전송될 수 있으며, RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 기지국의 요청에 의한 CQI 정보가 Msg.3에 전송되는 경우에는 레이트-매칭 기법이 사용될 수 있다. 또한, RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 단말기가 기지국으로부터 사전에 설정된 상향링크 자원(PUR, Preconfigured Uplink Resource)에 CQI를 전송하는 경우에는, 레이트-매칭 기법이 적용될 수 있다. 만약, PUR 설정을 RRC 연결 모드가 아닌 RRC 유휴 모드에서 설정 받은 경우에는, 기지국이 단말기의 CQI 측정 및 보고를 지원할 수 있는 능력(capability)에 대한 정보가 없을 수 있기 때문에, 펑처링 기법이 적용될 수 있다.

E.14 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 CQI 보고

기지국은 NB-IoT 단말기를 랜덤 접속 과정에서 비-앵커 캐리어(non-anchor carrier)로 우회(redirection)시킬 수 있다. 즉, 단말기가 Msg.2와 Msg.4를 수신한 하향링크 캐리어가 아닌(즉, 단말기가 Msg.3에 보고한 CQI가 유도된 하향링크 캐리어가 아닌) 비-앵커 캐리어를 단말기에게 할당하고, 이후 단말기는 설정 받은 비-앵커 캐리어에서 후속 동작을 수행하도록 요구될 수 있다. 이와 같은 경우에, 기지국은 해당 비-앵커 캐리어에서 단말기의 CQI 정보를 알 수 없기 때문에, 랜덤 접속 과정에서 단말기가 보고했던 CQI와 별개로, 설정 받은 해당 캐리어에서 CQI를 측정해서 보고할 것을 요청할 필요가 있을 수 있다. 이는 (N)PDCCH 오더(order) 기반의 랜덤 접속 과정에서 Msg.2로부터 지시 받은 (N)PUSCH(이후, Msg.3라고 칭함)에 CQI를 보고하는 절차를 따를 수 있으며, 이와 같은 경우에 Msg.3에 CQI를 보고할지 여부는 Msg.2의 MAC RAR에서 사용되지 않는 ‘R’ 비트(또는 유보 비트(reserved bit))를 사용해서 지시될 수 있다. 다만, 이와 같은 경우에 Msg.2를 성공적으로 검출한 이후에 CQI를 측정할 시간이 충분하지 않을 수 있기 때문에, Msg.1 전송을 트리거 하는 DCI(예, (N)PDCCH 오더(order) 기반의 Msg.1 전송을 요청하는 DCI)에서 사용되지 않거나 또는 항상 특정 값으로 설정된 특정 상태(state)나 비트(bit)를 활용해서 지시 받을 수도 있다.

이때, 단말기가 측정하는 CQI는 랜덤 접속 과정에서 CQI 보고가 사용되는 경우의 CQI 정의와 다를 수 있다. 예를 들어, 초기(initial) 랜덤 접속 과정에서는 USS에 대한 정보가 없기 때문에, Msg.2를 검출하기 위한 자원 설정과 관련된 파라메터(예를 들어, 타입-2 CSS의 최대 반복전송 횟수)를 기준으로 CQI가 정의될 수 있지만, 상기와 같이 RRC 연결 모드에서 CQI 측정 및 보고가 요청되는 경우에는 이미 설정 받은 USS 관련 파라메터(예를 들어, 최대 반복전송 횟수)를 기준으로 정의될 수 있다. 일 예로, CQI는 Msg.2와 관련된 PDCCH(예, MPDCCH 또는 (N)PDCCH)를 검출하는데 성공한 실제 반복 횟수 또는 (가상의) PDCCH(예, MPDCCH 또는 (N)PDCCH)를 디코딩하는데 필요한 반복 횟수로 정의될 수 있고, 이 경우 CQI는 최대 반복전송 횟수를 기준으로 정의될 수 있다. 보다 구체적인 예로, CQI는 최대 반복전송 횟수(Rmax)에 대한 비율로서 정의될 수 있으며, Msg.2와 관련된 PDCCH(예, MPDCCH 또는 (N)PDCCH)를 검출하는데 성공한 실제 반복 횟수 또는 (가상의) PDCCH(예, MPDCCH 또는 (N)PDCCH)를 디코딩하는데 필요한 반복 횟수가 {1, 2, 4, 8, …} 중 하나의 값으로 보고될 경우 CQI는 {Rmax, Rmax/2, Rmax/4, Rmax/8, …} 중 하나의 값으로 정의될 수 있다.

뿐만 아니라, 앞서 설명한 CSS와 USS 중에서 최대 반복 전송 횟수가 크거나 작은 값을 기준으로 CQI가 정의될 수도 있으며, 기지국의 특정 시그널링(signaling)으로부터 둘 중에서 선택될 수도 있다. 만약, CQI가 USS를 기준으로 정의되는 경우에도, CQI 측정을 위해서 단말기가 수신하는 NRS는 CSS 타입 2(CSS Type 2)에 포함되는 것을 특징으로 할 수도 있으며, 이는 비-앵커 캐리어에서 타입 2 CSS에는 NRS를 항상 기대할 수 있기 때문이다. 또한, NPDCCH 오더 기반의 Msg.1 전송을 기지국이 지시하는 경우에, 기지국은 Msg.1 자원의 CE 레벨을 단말기의 실제 CE 레벨과 상이한 값으로 설정할 수 있지만, 단말기는 기지국으로부터 지시 받은 Msg.1과 관계된 CE 레벨이 아닌 자신의 하향링크 CE 레벨을 기준으로 CQI를 유도할 수 있다.

E.15 RRC 유휴 모드(RRC Idle mode)에서 PUR 자원에 CQI를 보고하는 방법

기지국으로부터 사전에 설정된 상향링크 자원(PUR, Preconfigured Uplink Resource)에 단말기가 RRC 유휴 모드에서 (N)PUSCH를 전송하는 경우에, 그리고 PUR 전송에 대한 피드백(feedback) 정보 수신 등의 이유로 하향링크 채널을 모니터링 해야 하는 경우에, 기지국은 단말기의 CQI 정보를 필요로 할 수 있다. 즉, 기지국은 해당 단말기의 하향링크 CQI 정보를 활용하여 (N)PDCCH 또는 MPDCCH 그리고/또는 (N)PDSCH의 반복전송 횟수 그리고/또는 병합 레벨(aggregation level) 그리고/또는 코드 레이트(code rate)(자원 크기 및 MCS 등으로 결정될 수 있는) 설정을 할 수 있다. 이는 초기 랜덤 접속(initial random access) 과정에서 기지국이 단말기의 CQI 정보를 필요로 하는 이유와 유사할 수 있지만, 사용되는 상향링크 채널 구조가 초기 랜덤 접속과 PUR 전송이 상이하기 때문에, 아래와 같은 특징이 추가로 필요할 수 있다.

1) CQI 정의

A. PUR 타입에 따라서 하향링크 피드백 채널 구조가 다를 수 있기 때문에, CQI 정의가 PUR 타입과 관계 있을 수 있음

① PUR 타입은 PUR의 시간/주파수 자원이 UE 전용 자원(UE dedicated resource)이거나, 시간/주파수 자원은 다수의 단말이 공유할 수 있지만 공간(spatial) 그리고/또는 코드(code) 자원이 UE 전용으로(UE dedicated하게) 설정되거나(예를 들어, 충돌(collision)은 발생할 수 있지만, 경쟁(contention)은 발생하지 않는), 다수의 단말이 모든 자원을 공유할 수 있는(예를 들어, 경쟁이 발생할 수 있는) 타입이 있을 수 있다.

② 상기 PUR 타입에 따라서 단말기가 모니터링(monitoring)하는 하향링크 채널의 구조가 다를 수 있으며, 예를 들어 모니터링해야 하는 하향링크 채널이 다수의 사용자 간에 공유 되거나(예를 들어, Msg.2의 RAR과 유사한 구조), 또는 모니터링해야 하는 하향링크 채널이 각 사용자 별로 설정(예를 들어, USS의 (N)PDCCH/MPDCCH)될 수 있다. 만약, 각 사용자 별로 하향링크 채널이 독립적으로 정의되는 경우에는 각 사용자별 CQI 정보를 보고하지만, 다수의 사용자가 하향링크 채널을 공유하고, 해당 채널을 디코딩(decoding)하면, 각 사용자의 정보가 개별적 또는 그룹 단위로 존재하는 경우에는, 특정 사용자만 CQI를 보고하도록 설정될 수 있다. 이는 해당 하향링크 채널을 공유하는 사용자 중에서 가장 하향링크 채널 품질이 나쁜 단말기의 수신 성능을 기준으로 해당 채널을 스케줄링 할 수 밖에 없기 때문일 수 있다. 또한, 기지국은 특정 조건을 만족하거나 만족하지 못하는 경우에만 CQI를 보고하도록 설정할 수도 있으며, 여기서 특정 조건은 예를 들어, 단말기가 측정한 CQI 정보가 특정 값보다 나쁜 경우를 의미하는 것일 수 있다. 여기서, CQI 정보는 초기 접속(initial access) 과정의 CQI 정보와 상이할 수 있으며, CQI를 유도하기 위해서 필요한 참조 채널은 PUR 타입 그리고/또는 하향링크 채널에 따라서 정의될 수 있다. 또한, PUR 설정을 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 설정 받은 경우에는, 기지국이 이미 단말기의 하향링크 채널 품질 정보를 알고, 이를 기반으로 하향링크 채널 파라메터를 설정했을 수 있기 때문에, RRC 유휴 모드에서 PUR에 보고하는 CQI 정보는 기존 CQI 대비하여 설정 받은 하향링크 채널 파라메터의 일부 속성을 기준으로 차이 값(delta) 정보만을 보고하도록 정의될 수도 있다.

③ PUR에 CQI를 전송하는 경우에는 CE 모드에 관계없이 항상 PDSCH 기준의 CQI가 아닌 (N)PDCCH 또는 MPDCCH의 반복 전송 횟수 그리고/또는 병합 레벨(aggregation level)로 정의될 수 있다.

2) CQI 측정 시점

A. CQI 측정은 매 PUR 전송 단위가 아니라, PUR 전송을 계속 수행할 수 있는지 여부를 판별하기 위해서 하향링크 수신이 필요한 경우에 한해서 CQI 측정 및 보고가 수행될 수 있다. 즉, 단말기의 주변 환경 등의 변화로 설정 받은 PUR이 여전히 유효한지 판별하기 위한 동작이 수행되는 경우에만 제한적으로 이와 같은 동작이 요구될 수 있다.

E.16 RRC 연결 모드(RRC Connected mode)에서 제어 채널(control channel)의 CQI 정보를 보고 하는 방법

본 특허에서는 단말기의 하향링크 제어 채널(downlink control channel)(예, MPDCCH, NPDCCH, PDSCH)의 CQI 정보를 보고하는 방법을 제안하고 있으며, 이는 RRC 상태(state)에 무관하게 적용될 수 있다. 다만, RRC 연결 모드에서 단말기가 검출 시도하는 제어 채널은 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 검출 시도하는 제어 채널과 상이할 수 있으며, 이에 따라서 CQI를 측정하는 방법 및 보고 방식이 RRC 유휴 모드와 상이할 수 있다. 본 절에서는 RRC 연결 모드에서 하향링크 제어 채널의 CQI 정보를 보고하는 방법에 관련된 일련의 절차에 대해서 제안하며, 설명의 편의를 위해서 eMTC 시스템의 MPDCCH를 기준으로 설명한다. 제안하는 방법은 eMTC 시스템 뿐만 아니라 NB-IoT, LTE, NR 시스템과 같은 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있으며, 제안하는 방법의 구체적인 예시 및 채널/신호 이름 등은 해당 시스템에서 동일/유사한 목적의 예시 및 채널/신호 이름으로 변경되어 해석될 수도 있다.

1) CQI를 측정하기 위한 기준 MPDCCH 포멧

A. RRC 연결 모드에서는 RRC 유휴 모드와 달리 단말기별로 설정된 USS(UE-specific Search Space)에서 MPDCCH를 모니터링(monitoring)할 수 있다. 이때, 단말기 별로 동일한 DCI 포맷(예, DCI 포맷 6-0A 와 6-1A 또는 6-0B와 6-1B)을 모니터링하더라도 USS의 DCI 사이크(size)는 단말기의 능력(capability)(예를 들어, sub-PRB, 64QAM, wideband 지원 여부) 등에 따라서 상이할 수 있기 때문에, CQI를 측정/계산하기 위한 참조 채널(reference channel)(예, hypothetical MPDCCH)이 다를 수 있다. 뿐만 아니라, CE 모드 A를 사용하는 단말기는 RRC 연결 모드에서 USS 뿐만 아니라 Type0-CSS도 모니터링할 수 있기 때문에, CQI를 측정하기 위한 기준 포맷(그리고/또는 검색 공간 타입 - CE 모드 A에 한하여)을 기지국이 설정하거나 또는 특정 약속에 의해서 정의될 필요가 있다. 즉, 동일한 단말기라 하더라도 기지국이 해당 단말기의 능력(capability)를 참고로 USS에 설정해준 파라미터(parameter) 정보에 따라서 참조 포맷(reference format)의 사이즈가 변경될 수 있다.

B. ECCE는 MPDCCH를 구성하는 단위이며, MPDCCH를 구성하기 위한 최소 ECCE 수는 MPDCCH가 전송되는 서브프레임 마다 상이할 수 있으며, 이에 따라서 CQI 정보의 기준이 달라질 수 있다. 즉, CQI가 MPDCCH의 반복 횟수 그리고/또는 AL을 대표하는 값(예, hypothetical MPDCCH 수신 검출 성능이 특정 기준을 만족할 수 있는 값)이라고 할 때, 이를 유도하기 위한 참조 MPDCCH 포맷(예, TS36.211 Table 6.8B.1-2)이 “기지국으로부터 지시”되거나 또는 “표준에 고정”되거나 또는 “해당 CQI 보고를 트리거하는 MPDCCH(예, 비주기적 CQI 트리거(aperiodic CQI trigger) 방식으로 MPDCCH로부터 해당 CQI 보고가 지시된 경우)가 수신된 시점 또는 해당 시점으로부터 상대적인 시점으로 고정 및 시그널링” 될 수 있다.

2) CQI 정보 구성

A. “MPDCCH 전송에 사용되는 호핑 NB(Narrow Band) 수 X 각 홉(hop) 내에서 MPDCCH 서브프레임이 반복 전송될 수 있는 수)”[이를 A라고 함] 보다 “참조MPDCCH 포맷(reference MPDCCH format)의 검색 공간(search space)에 설정된 Rmax(해당 검색 공간에서 MPDCCH가 반복 전송될 수 있는 최대 수) 또는 CQI로 보고 될 수 있는 최대 값(예, 단말기가 hypothetical MPDCCH를 특정 기준 성능 보다 같거나 높은 성능으로 검출하기 위해서 필요한 MPDCCH 반복 전송 수)”[이를 B라고 함]이 작은 경우에, A개 자원을 B 크기에 상응하는 구간으로 구분하고, 각 자원 구간 별로 CQI를 유도하고, 이 중에서 가장 나쁜(또는 좋은) CQI(예, 효율성(efficiency) 상으로 가장 낮은(또는 높은)) 값을 대표 CQI 값으로 선정할 수 있다. 이때, 해당 CQI의 기준이 된 자원 구간 정보도 함께 CQI 값에 포함될 수 있다.

B. USS는 단말기 별로 설정될 수 있기 때문에, 각 단말기는 설정 가능한 MPDCCH 또는 USS의 여러 구성 정보 중에서 자신이 선호하는 설정 정보(예, 최소한의 자원을 사용하여 MPDCCH 검출 성능이 특정 기준 성능을 만족할 수 있는 정보)를 CQI에 포함하여, 이를 기지국에 보고하고, 기지국은 이를 반영하여 해당 UE의 MPDCCH 설정 정보를 변경할 수 있다. 이때, 선호 정보에 포함될 수 있는 내용으로는 아래와 같은 정보가 있을 수 있다.

① MPDCCH의 자원 매핑 방식(예, 분산 매핑(distributed mapping) 또는 국부 매핑(localized mapping))

② MPDCCH의 호핑 인에이블(enable)/디스에이블(disable) 정보(특징적으로, 해당 정보는 MPDCCH CQI 보고를 트리거(trigger)하는 시점에서 MPDCCH의 호핑 설정이 인에이블되어 있는 경우에만 제한적으로 CQI에 포함될 수 있다)

③ MPDCCH PRB 세트(예, TS36.213 Table 9.1.5-1a, Table 9.1.5-1b, Table 9.1.5-2a, Table 9.1.5-2b 참조)이 2개 이상인 경우, CQI를 유도함에 있어서 가정한 PRB 세트 또는 단말기가 선호하는 MPDCCH PRB 세트 정보

3) CRS 포트(port)와 MPDCCH DMRS 포트의 관계를 활용하는 경우에 추가적인 특징

MPDCCH는 해당 MPDCCH를 구성하는 ECCE와 관계된 DMRS 포트와 동일한 프리코딩(precoding)이 적용되어 전송되며, CRS를 기준으로 해당 DMRS에 적용된 프리코딩 정보는 단말기에게 제공되지 않는 것이 일반적이다. 만약, MPDCCH 검출 성능 향상 등을 이유로 상기 모든 또는 일부 정보가 추가로 제공될 수 있는 경우에, 단말기는 이에 대한 정보(예를 들어, MPDCCH DMRS 포트와 CRS 포트의 관계)를 추가로 CQI와 함께 또는 별개로 기지국에 보고할 수 있다.

A. 상기 CRS와 DMRS 포트의 프리코더(precoder) 정보가 특정 값으로 고정될 수 있거나 또는 특정 시간/주파수 단위로 순환(cycling)할 수 있는 경우에, 단말기가 선호하는 프리코더 정보(예, 순환(cycling)을 선호한다는 정보를 포함할 수도 있으며, 또는 특정 프리코더를 사용해달라고 요청하거나, 또는 특정 방식으로 순환(cycling)을 요정하는 정보)를 보고할 수 있다. 또한, 기지국은 단말기가 MPDCCH CQI 정보를 유도할 때, 가정한 CRS와 DMRS 포트의 프리코더 관계를 지시할 수도 있다. 물론, 해당 정보는 특정 프리코더를 가정하도록 지시하기 위함이거나, 또는 특정 프리코더 조합은 가정하지 않아도 된다는 정보일 수도 있다.

B. 단말기가 MPDCCH CQI(예, hypothetical MPDCCH의 반복 전송 수 그리고/또는 AL)를 계산함에 있어서 가정할 프리코더 정보는 단말기가 가장 최근(또는 특정 시점 이전의 가정 최근)에 PDSCH에 대한 CSI를 보고했을 때 포함되었던 프리코더 정보(예, PMI)를 가정하도록 설정될 수도 있다.

E.17 본 발명의 제안에 따른 동작의 순서도

도 9는 단말이 Msg.1을 통해 DQI에 대한 정보를 기지국으로 전송(또는 보고)하는 방법의 순서도를 예시한다. 도 9의 예는 RRC 유휴 상태(RRC idle state)의 단말에 의해 수행할 수 있다. 도 9에 대한 설명에서 (RA-0) 내지 (RA-4)는 E. 절에서 설명된 랜덤 접속 과정을 지칭한다. 앞서 설명한 바와 같이 단말은 사용자 기기(user equipment, UE), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal), 무선 디바이스 등과 같은 다른 용어로 지칭될 수 있다.

S102 단계에서, 단말은 시스템 정보(또는 SIB(system information block))를 통해 랜덤 접속 관련 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, S102 단계는 (RA-0)에 대응될 수 있다. 따라서, 단말은 (RA-0)와 관련하여 설명된 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 랜덤 접속 관련 설정 정보를 포함하는 시스템 정보(또는 SIB)를 수신할 수 있다.

S104 단계에서, 단말은 수신된 설정 정보에 기초하여 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)을 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, S104 단계는 (RA-1)에 대응될 수 있다. 또한, S104 단계에서, 단말은 본 발명에 따라 랜덤 접속 프리앰블을 통해 DQI에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 랜덤 접속 프리앰블을 통해 DQI에 대한 정보를 전송하기 위해 단말은 (RA-1)과 관련하여 설명한 동작, E.1절에서 설명한 동작, 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.2 절 내지 E.16 절 참조)을 수행할 수 있다.

S104 단계 후에, 단말은 (RA-2), (RA-3), (RA-4)와 같은 과정을 수행할 수 있다.

도 10은 기지국이 Msg.1을 통해 DQI에 대한 정보를 단말로부터 수신하는(또는 보고받는) 방법의 순서도를 예시한다. 도 10의 예는 기지국이 RRC 유휴 상태(RRC idle state)의 단말과 수행될 수 있다. 도 10에 대한 설명에서 (RA-0) 내지 (RA-4)는 E. 절에서 설명된 랜덤 접속 과정을 지칭한다. 앞서 설명한 바와 같이 기지국(BS)은 단말기와 통신하는 무선 장치로서 eNB(evolved Node-B), gNB(general Node-B), BTS(base transceiver system), AP(access point) 등과 같은 다른 용어로 지칭 될 수 있다.

S202 단계에서, 기지국은 시스템 정보(또는 SIB(system information block))를 통해 랜덤 접속 관련 설정(configuration) 정보를 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, S202 단계는 (RA-0)에 대응될 수 있다. 따라서, 기지국은 (RA-0)와 관련하여 설명된 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 랜덤 접속 관련 설정 정보를 포함하는 시스템 정보(또는 SIB)를 단말로 전송할 수 있다.

S204 단계에서, 기지국은 전송된 설정 정보에 기초하여 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)을 단말로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, S204 단계는 (RA-1)에 대응될 수 있다. 또한, S204 단계에서, 기지국은 본 발명에 따라 랜덤 접속 프리앰블을 통해 DQI에 대한 정보를 단말로부터 수신할 수 있다. 랜덤 접속 프리앰블을 통해 DQI에 대한 정보를 수신하기 위해 기지국은 (RA-1)과 관련하여 설명한 동작, E.1절에서 설명한 동작, 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.2 절 내지 E.16 절 참조)을 수행할 수 있다.

S204 단계 후에, 기지국은 (RA-2), (RA-3), (RA-4)와 같은 과정을 수행할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 단말기가 (RA-3) 과정에서 DQI를 제공하여, (RA-4)에서 기지국이 하향링크 스케줄링(downlink scheduling)에 이를 활용할 수 있도록 할 수도 있다.

도 11은 단말이 Msg.3를 통해 DQI에 대한 정보를 기지국으로 전송(또는 보고)하는 방법의 순서도를 예시한다. 도 11의 예는 RRC 유휴 상태(RRC idle state)의 단말에서 수행될 수 있다. 도 11에 대한 설명에서 (RA-0) 내지 (RA-4)는 E. 절에서 설명된 랜덤 접속 과정을 지칭한다. 앞서 설명한 바와 같이 단말은 사용자 기기(user equipment, UE), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal), 무선 디바이스 등과 같은 다른 용어로 지칭될 수 있다.

S302 단계에서, 단말은 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)을 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, S302 단계는 (RA-1)에 대응될 수 있다. 따라서, 단말은 (RA-1)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작에 따라 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 랜덤 접속 프리앰블 전송을 위한 설정은 (RA-0)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안한 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 미리 설정될 수 있다. 일 예로, S302 단계 전에 (RA-0)에 대응되는 동작이 수행될 수 있으며(미도시), 기지국으로부터 방송(broadcast)되는 시스템 정보에 기반하여 Msg.3를 통한 DQI에 대한 정보의 보고가 인에이블(enable)될 수 있다.

S304 단계에서, 단말은 전송된 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)에 대한 응답으로 기지국으로부터 랜덤 접속 응답(또는 Msg.2)를 수신할 수 있다. 예를 들어, S304 단계는 (RA-2)에 대응될 수 있으며, 랜덤 접속 응답은 본 명세서에서 설명한 정보들 및/또는 본 발명에서 제안된 정보들을 포함할 수 있다. 단말은 (RA-2)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 랜덤 접속 응답를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 일 예로, 랜덤 접속 응답은 단말에게 DQI에 대한 정보를 Msg.3를 통해 보고할 것을 지시(또는 지시하는 정보)를 포함할 수 있다.

S306 단계에서, 단말은 수신된 랜덤 접속 응답(또는 Msg.2)에 기초하여 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해 경쟁 해결을 위한 메시지(또는 Msg.3)를 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, S306 단계는 (RA-3)에 대응될 수 있다. 또한, S306 단계에서, 단말은 본 발명에 따라 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해(또는 경쟁 해결을 위한 메시지를 통해) DQI에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)(또는 경쟁 해결을 위한 메시지)는 본 명세서에서 설명한 정보들 및/또는 본 발명에서 제안된 정보들을 포함할 수 있다. 단말은 (RA-3)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해(또는 경쟁 해결을 위한 메시지를 통해) DQI에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 일 예로, DQI에 대한 정보는 상위 계층 신호(예, MAC 메시지 또는 RRC 메시지)를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.

S306 단계 후에, 단말은 (RA-4)와 같은 과정을 수행할 수 있다.

도 12는 기지국이 Msg.3를 통해 DQI에 대한 정보를 단말로부터 수신하는(또는 보고받는) 방법의 순서도를 예시한다. 도 12의 예는 기지국이 RRC 유휴 상태(RRC idle state)의 단말과 수행할 수 있다. 도 12에 대한 설명에서 (RA-0) 내지 (RA-4)는 E. 절에서 설명된 랜덤 접속 과정을 지칭한다. 앞서 설명한 바와 같이 기지국(BS)은 단말기와 통신하는 무선 장치로서 eNB(evolved Node-B), gNB(general Node-B), BTS(base transceiver system), AP(access point) 등과 같은 다른 용어로 지칭 될 수 있다.

S402 단계에서, 기지국은 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)을 단말로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, S402 단계는 (RA-1)에 대응될 수 있다. 따라서, 기지국은 (RA-1)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작에 따라 랜덤 접속 프리앰블을 단말로부터 수신할 수 있다. 랜덤 접속 프리앰블 전송을 위한 설정은 (RA-0)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안한 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 미리 설정될 수 있다.

S404 단계에서, 기지국은 수신된 랜덤 접속 프리앰블(또는 Msg.1)에 대한 응답으로 랜덤 접속 응답(또는 Msg.2)를 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, S404 단계는 (RA-2)에 대응될 수 있으며, 랜덤 접속 응답는 본 명세서에서 설명한 정보들 및/또는 본 발명에서 제안된 정보들을 포함할 수 있다. 기지국은 (RA-2)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 랜덤 접속 응답를 단말로 전송할 수 있다.

S406 단계에서, 기지국은 전송된 랜덤 접속 응답(또는 Msg.2)에 대한 응답으로 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해 경쟁 해결을 위한 메시지(또는 Msg.3)를 단말로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, S406 단계는 (RA-3)에 대응될 수 있다. 또한, S406 단계에서, 기지국은 본 발명에 따라 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해(또는 경쟁 해결을 위한 메시지를 통해) DQI에 대한 정보를 단말로부터 수신할 수 있다. 이를 위해, 상기 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)(또는 경쟁 해결을 위한 메시지)는 본 명세서에서 설명한 정보들 및/또는 본 발명에서 제안된 정보들을 포함할 수 있다. 기지국은 (RA-3)에서 설명한 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)에 따라 물리 상향링크 채널(예, PUSCH 또는 NPUSCH)를 통해(또는 경쟁 해결을 위한 메시지를 통해) DQI에 대한 정보를 단말로부터 수신할 수 있다.

S406 단계 후에, 기지국은 (RA-4)와 같은 과정을 수행할 수 있다.

도 9 내지 도 12의 예에서, 본 명세서에서 설명된 동작 및/또는 본 발명에서 제안되는 동작(예, E.1 절 내지 E.16 절 참조)이 단말 동작 또는 기지국 동작과 제한없이 결합되어 수행될 수 있으며, “E. 본 발명에서 제안하는 방법”의 내용 전체를 도 9 내지 도 12에 대한 설명에 참조로서 포함한다.

제한적이지 않은 예로, 본 발명에서 제안된 바와 같이, DQI에 대한 정보는 RSRP 및/또는 RSRQ 정보, 또는 실제 PDCCH(또는 MPDCCH 또는 NPDCCH)의 디코딩과 관련된 반복 횟수(R) 및/또는 병합 레벨(AL), 또는 가상의(hypothetical) PDCCH(또는 MPDCCH 또는 NPDCCH)의 디코딩과 관련된 반복 횟수(R) 및/또는 병합 레벨(AL), 또는 실제 PDSCH(또는 NPDSCH)의 디코딩과 관련된 반복 횟수(R), 또는 가상의 PDSCH(또는 NPDSCH)의 디코딩과 관련된 반복 횟수(R), 또는 CQI(Channel Quality Indicator) 정보, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다(예, E.1.1 절, E.6절, E.9 절, E.10 절 참조).

보다 구체적인 예로, 본 발명에서 제안된 바와 같이, DQI에 대한 정보는 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)(예, PDCCH 또는 MPDCCH 또는 NPDCCH)을 검출했을 때의 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 예에서, DQI에 대한 정보는 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(예, PDCCH 또는 MPDCCH 또는 NPDCCH)를 검출했을 때의 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 혹은, 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)(예, 기준 AL=24)로 가정하여 전송될 수 있으며, 특정 성능 요구 조건은 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 1인 것을 포함할 수 있다.

다른 구체적인 예로, 본 발명에서 제안된 바와 같이, DQI에 대한 정보는 가상의 물리 하향링크 제어 채널(hypothetical physical downlink control channel)을 특정 BLER(Block Error Rate)로 검출하는데 필요한 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함할 수 있으며, 특정 BLER은 예를 들어 1%일 수 있다. 이 예에서, DQI에 대한 정보는 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 특정 BLER로 검출하는데 필요한 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 혹은, 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, DQI에 대한 정보는 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)(예, 기준 AL=24)로 가정하여 전송될 수 있으며, 특정 성능 요구 조건은 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 1인 것을 포함할 수 있다.

H. 본 발명이 적용되는 통신 시스템 및 장치

이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 발명의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.

도 13은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 13을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(10)과 기지국 영역 내에 위치한 다수의 단말(20)을 포함한다. 기지국은 송신 장치로, 단말은 수신 장치로 표현될 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 기지국과 단말은 프로세서(processor, 11,21), 메모리(memory, 14,24), 하나 이상의 전송(Tx)/수신(Rx) RF 모듈(radio frequency module, 15,25)(또는 RF transceiver), Tx 프로세서(12,22), Rx 프로세서(13,23), 안테나(16,26)를 포함한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, 하향링크(DL)(기지국에서 단말로의 통신)에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(11)에 제공된다. 프로세서는 L2 계층의 기능을 구현한다. 하향링크(DL)에서, 프로세서는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 단말(20)에 제공하며, 단말로의 시그널링을 담당한다. 전송(TX) 프로세서(12)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 단말에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 멀티플렉싱되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기(transceiver), 15)를 통해 상이한 안테나(16)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다. 단말에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기, 25)는 각 Tx/Rx 모듈의 각 안테나(26)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(23)에 제공한다. RX 프로세서는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서는 단말로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 단말로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다. 주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 기지국에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연판정들은 물리 채널 상에서 기지국에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙되다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(21)에 제공된다.

상향링크(UL)(단말에서 기지국으로의 통신)은 단말(20)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 기지국(10)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기(transceiver), 25)는 각각의 안테나(26)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(23)에 제공한다. 프로세서(21)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리(24)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.

위에서 설명한 본 발명은 상기 도 13에서 설명한 무선 통신 장치인 기지국(10) 및 단말(20)에 의해서 수행될 수 있다.

도 14는 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.

무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(예, 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예, V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.

무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(예, relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.

도 15는본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.

도 15를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 14의 {무선 기기(100a~100f), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100a~100f), 무선 기기(100a~100f)}에 대응할 수 있다.

제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어(instruction) 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.

도 16은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 14 참조).

도 16을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 15의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 15의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 15의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.

추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 14, 100a), 차량(도 14, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 14, 100c), 휴대 기기(도 14, 100d), 가전(도 14, 100e), IoT 기기(도 14, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 14, 400), 기지국(도 14, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.

도 16에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

이하, 도 16의 구현 예에 대해 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.

도 17은 본 발명에 적용되는 휴대 기기를 예시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 휴대용 컴퓨터(예, 노트북 등)을 포함할 수 있다. 휴대 기기는 MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station) 또는 WT(Wireless terminal)로 지칭될 수 있다.

도 17을 참조하면, 휴대 기기(100)는 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130), 전원공급부(140a), 인터페이스부(140b) 및 입출력부(140c)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 110~130/140a~140c는 각각 도 16의 블록 110~130/140에 대응한다.

통신부(110)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 휴대 기기(100)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 AP(Application Processor)를 포함할 수 있다. 메모리부(130)는 휴대 기기(100)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(130)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(140a)는 휴대 기기(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(140b)는 휴대 기기(100)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(140b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예, 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(140c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(140c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(140d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.

일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(140c)는 사용자로부터 입력된 정보/신호(예, 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(130)에 저장될 수 있다. 통신부(110)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(130)에 저장된 뒤, 입출력부(140c)를 통해 다양한 형태(예, 문자, 음성, 이미지, 비디오, 헵틱)로 출력될 수 있다.

도 18은 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.

도 18을 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(100)은 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 구동부(140a), 전원공급부(140b), 센서부(140c) 및 자율 주행부(140d)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 110/130/140a~140d는 각각 도 16의 블록 110/130/140에 대응한다.

통신부(110)는 다른 차량, 기지국(예, 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(140a)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(140a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(140b)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(140c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.

일 예로, 통신부(110)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(120)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(100)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(140a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(110)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(110)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템/5G 시스템(또는 NR(New RAT) 시스템) 뿐만 아니라 다양한 무선 통신 시스템에서 동작하는 단말, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 사용자 기기(user equipment, UE)가 하향링크 품질 정보(downlink quality information)를 기지국으로 전송하는 방법에 있어서,

랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 상기 기지국으로 전송하는 단계;

상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답(random access response)을 수신하는 단계; 및

상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)을 검출했을 때의 상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널을 검출했을 때의 상기 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함하는, 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널의 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)로 가정하여 전송되는, 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 특정 성능 요구 조건은 상기 물리 하향링크 제어 채널의 반복 횟수가 1인 것을 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 가상의 물리 하향링크 제어 채널(hypothetical physical downlink control channel)을 특정 BLER(Block Error Rate)로 검출하는데 필요한 반복 횟수(repetition number)를 나타내는 정보를 포함하는, 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 특정 BLER은 1%인, 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 상기 특정 BLER로 검출하는데 필요한 병합 레벨(aggregation level)을 나타내는 정보를 더 포함하는, 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 특정 성능 요구 조건을 만족하는 값을 가지는 경우, 상기 하향링크 품질 정보는 상기 병합 레벨(aggregation level)을 기준 병합 레벨(reference aggregation level)로 가정하여 전송되는, 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 특정 성능 요구 조건은 상기 가상의 물리 하향링크 제어 채널을 검출하는데 필요한 반복 횟수가 1인 것을 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 랜덤 접속 응답은 상기 사용자 기기에게 상기 하향링크 품질 정보의 보고를 지시하는 정보를 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 상기 사용자 기기가 RRC(Radio Resource Control) 유휴 상태에서 전송되는, 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 하향링크 품질 정보는 상기 랜덤 접속 응답과 관련된 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel)을 위한 공통 검색 공간(common search space, CSS)에 대해 측정되는, 방법.
무선 통신 시스템에서 하향링크 품질 정보를 기지국으로 전송하도록 구성된 사용자 기기(user equipment, UE)에 있어서,

RF(Radio Frequency) 송수신기(transceiver); 및

상기 RF 송수신기와 동작시(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 랜덤 접속 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답을 수신하고, 상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 상기 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 구성된, 사용자 기기.
무선 통신 시스템에서 사용자 기기(user equipment, UE)를 위한 장치에 있어서,

명령어(instruction)를 포함하는 메모리; 및

상기 메모리에 동작시 연결되는 프로세서를 포함하되,

상기 프로세서는 상기 명령어를 실행하여 특정 동작들을 수행하도록 구성되며, 상기 특정 동작들은,

랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송하는 것과,

상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답을 수신하는 것과,

상기 랜덤 접속 응답에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel)을 통해 하향링크 품질 정보를 상기 기지국으로 전송하는 것을 포함하는, 장치.