WO2020067817A1 - 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 pur 상에서 ul 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 pur 상에서 ul 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2020067817A1
WO2020067817A1 PCT/KR2019/012667 KR2019012667W WO2020067817A1 WO 2020067817 A1 WO2020067817 A1 WO 2020067817A1 KR 2019012667 W KR2019012667 W KR 2019012667W WO 2020067817 A1 WO2020067817 A1 WO 2020067817A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
subframe
base station
pur
resource
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/012667
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
신석민
박창환
안준기
황승계
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of WO2020067817A1 publication Critical patent/WO2020067817A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present specification relates to a method and apparatus for transmitting and receiving UL data on a PUR in idle mode in a wireless communication system.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user mobility.
  • the mobile communication system has expanded not only to voice but also to data services, and now, due to the explosive increase in traffic, a shortage of resources is caused and users demand for a higher-speed service, so a more advanced mobile communication system is required. have.
  • next-generation mobile communication system The requirements of the next-generation mobile communication system are to support the explosive data traffic, the dramatic increase in the transmission rate per user, the largely increased number of connected devices, the very low end-to-end latency, and high energy efficiency. It should be possible.
  • dual connectivity massive multiple input multiple output (MIMO), in-band full duplex, non-orthogonal multiple access (NOMA), and super-wideband
  • MIMO massive multiple input multiple output
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • super-wideband Various technologies such as wideband support and device networking have been studied.
  • An object of the present specification is to provide a method for transmitting and receiving UL data on a Preconfigured UL Resource (PUR) using an Early Data Transmission (EDT) procedure and a method for selecting a PUR resource.
  • PUR Preconfigured UL Resource
  • EDT Early Data Transmission
  • a wireless device in an idle mode in a wireless communication system transmits UL data on a preconfigured UL resource (PUR).
  • the method performed by the wireless device is PUR configuration )
  • Receiving information from the base station Transmitting UL data including control information for requesting a second TBS larger than a set first transport block size (TBS) to the base station on a first PUR associated with the first TBS; And receiving information on the second PUR related to the second TBS from the base station.
  • TBS transport block size
  • control information is characterized in that it is a scheduling request (SR) or a buffer status report (BSR).
  • SR scheduling request
  • BSR buffer status report
  • the value of the second TBS is derived based on the code rate of the first PUR.
  • the method proposed in this specification is characterized in that it further comprises the step of receiving information related to the available time of the second PUR from the base station.
  • the value of the BSR is characterized in that it is a unit of a transport block configured with a specific level previously defined.
  • the present specification is a wireless device for transmitting UL data on a preconfigured UL resource (PUR) in idle mode in a wireless communication system, comprising: a transceiver for transmitting and receiving wireless signals; Memory; And a processor connected to the transceiver and the memory, wherein the processor controls the transceiver to receive PUR configuration information from a base station; Controls the transmitting and receiving unit to transmit UL data including control information for requesting a second TBS larger than a set first transport block size (TBS) to the base station on a first PUR associated with the first TBS, ; And controlling the transceiver to receive information on the second PUR related to the second TBS from the base station.
  • PUR preconfigured UL resource
  • This specification has the effect of transmitting and receiving UL data before the RRC connected state after the RACH procedure.
  • FIG. 1 is a perspective view of an augmented reality electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 shows an AI device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows an AI server 200 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows an AI system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an LTE radio frame structure.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 7 shows an example of a downlink subframe structure.
  • FIG. 10 is a view showing another example of the frame structure type 2.
  • 11 shows an example of a group of random access symbols.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an initial access process in relation to a wireless system supporting a narrowband Internet of Things system.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining a random access process (Random Access Process) with respect to a wireless system supporting a narrowband Internet of Things system.
  • Random Access Process Random Access Process
  • NPRACH region a narrow-band physical random access channel region
  • 15 shows an example of a DRX scheme in an idle state and / or an inactive state.
  • 16 shows an example of a cycle of DRX.
  • 17 shows a general system related to a system information acquisition procedure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a MAC RAR format for NB-IoT proposed in this specification.
  • 19 is a flowchart illustrating an example of an operation method of a terminal for performing a method proposed in this specification.
  • 21 illustrates a wireless device that can be applied to the present invention.
  • FIG. 22 illustrates a signal processing circuit for a transmission signal.
  • FIG 23 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal. Certain operations described in this document as being performed by a base station may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station can be performed by a base station or other network nodes other than the base station.
  • the term 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, Node B, evolved-NodeB (eNB), base transceiver system (BTS), or access point (AP). .
  • the 'terminal (Terminal)' may be fixed or mobile, UE (User Equipment), MS (Mobile Station), UT (user terminal), MSS (Mobile Subscriber Station), SS (Subscriber Station), AMS ( It can be replaced with terms such as Advanced Mobile Station (WT), Wireless terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) device, Machine-to-Machine (M2M) device, and Device-to-Device (D2D) device.
  • WT Advanced Mobile Station
  • WT Wireless terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • the transmitter may be part of the base station, and the receiver may be part of the terminal.
  • the transmitter may be part of the terminal, and the receiver may be part of the base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • CDMA may be implemented by radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with radio technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented with wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • UMTS universal mobile telecommunications system
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and adopts OFDMA in the downlink and SC-FDMA in the uplink.
  • LTE-A evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts that are not described in order to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the documents. Also, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • 3GPP LTE / LTE-A is mainly described, but the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • the three main requirements areas of 5G are: (1) Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area, (2) Massive Machine Type Communication (mMTC) area, and (3) Super-reliability and Ultra-reliable and Low Latency Communications (URLLC) domain.
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mMTC Massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra-reliable and Low Latency Communications
  • KPI key performance indicator
  • eMBB goes far beyond basic mobile Internet access, and covers media and entertainment applications in rich interactive work, cloud or augmented reality.
  • Data is one of the key drivers of 5G, and it may not be possible to see dedicated voice services for the first time in the 5G era.
  • voice will be processed as an application program simply using the data connection provided by the communication system.
  • the main causes for increased traffic volume are increased content size and increased number of applications requiring high data rates.
  • Streaming services audio and video
  • interactive video and mobile internet connections will become more widely used as more devices connect to the internet. Many of these applications require always-on connectivity to push real-time information and notifications to users.
  • Cloud storage and applications are rapidly increasing in mobile communication platforms, which can be applied to both work and entertainment.
  • cloud storage is a special use case that drives the growth of uplink data transfer rate.
  • 5G is also used for remote work in the cloud, requiring much lower end-to-end delay to maintain a good user experience when a tactile interface is used.
  • Entertainment For example, cloud gaming and video streaming are another key factor in increasing demand for mobile broadband capabilities. Entertainment is essential for smartphones and tablets anywhere, including high mobility environments such as trains, cars and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment.
  • augmented reality requires a very low delay and an instantaneous amount of data.
  • URLLC includes new services that will transform the industry through ultra-reliable / low-latency links, such as remote control of the main infrastructure and self-driving vehicles. Reliability and level of delay are essential for smart grid control, industrial automation, robotics, drone control and coordination.
  • 5G can complement fiber-to-the-home (FTTH) and cable-based broadband (or DOCSIS) as a means to provide streams rated at hundreds of megabits per second to gigabit per second. This fast speed is required to deliver TV in 4K (6K, 8K and higher) resolutions as well as virtual and augmented reality.
  • Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) applications include almost immersive sports events. Certain application programs may require special network settings. For VR games, for example, game companies may need to integrate the core server with the network operator's edge network server to minimize latency.
  • Automotive is expected to be an important new driver for 5G, along with many use cases for mobile communications to vehicles. For example, entertainment for passengers requires simultaneous high capacity and high mobility mobile broadband. This is because future users continue to expect high-quality connections regardless of their location and speed.
  • Another example of application in the automotive field is the augmented reality dashboard. It identifies objects in the dark over what the driver sees through the front window, and superimposes and displays information telling the driver about the distance and movement of the object.
  • wireless modules will enable communication between vehicles, exchange of information between the vehicle and the supporting infrastructure and exchange of information between the vehicle and other connected devices (eg, devices carried by pedestrians).
  • the safety system helps the driver to reduce the risk of accidents by guiding alternative courses of action to make driving safer.
  • the next step will be remote control or a self-driven vehicle.
  • This requires very reliable and very fast communication between different self-driving vehicles and between the vehicle and the infrastructure.
  • self-driving vehicles will perform all driving activities, and drivers will focus only on traffic beyond which the vehicle itself cannot identify.
  • the technical requirements of self-driving vehicles require ultra-low delays and ultra-high-speed reliability to increase traffic safety to levels beyond human reach.
  • Smart cities and smart homes will be embedded in high-density wireless sensor networks.
  • the distributed network of intelligent sensors will identify the conditions for cost and energy-efficient maintenance of the city or home. Similar settings can be made for each assumption.
  • Temperature sensors, window and heating controllers, burglar alarms and consumer electronics are all connected wirelessly. Many of these sensors are typically low data rates, low power and low cost. However, for example, real-time HD video may be required in certain types of devices for surveillance.
  • the smart grid interconnects these sensors using digital information and communication technologies to collect information and act accordingly. This information can include supplier and consumer behavior, so smart grids can improve efficiency, reliability, economics, production sustainability and distribution of fuels like electricity in an automated way.
  • the smart grid can be viewed as another sensor network with low latency.
  • the health sector has many applications that can benefit from mobile communications.
  • the communication system can support telemedicine that provides clinical care from a distance. This can help reduce barriers to distance and improve access to medical services that are not continuously available in remote rural areas. It is also used to save lives in critical care and emergency situations.
  • a wireless sensor network based on mobile communication can provide remote monitoring and sensors for parameters such as heart rate and blood pressure.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing cables with wireless links that can be reconfigured is an attractive opportunity in many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operates with cable-like delay, reliability and capacity, and that management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected to 5G.
  • Logistics and freight tracking are important use cases for mobile communications that enable the tracking of inventory and packages from anywhere using location-based information systems.
  • Logistics and freight tracking use cases typically require low data rates, but require wide range and reliable location information.
  • Machine learning refers to the field of studying the methodology to define and solve various problems in the field of artificial intelligence. do.
  • Machine learning is defined as an algorithm that improves the performance of a job through steady experience.
  • An artificial neural network is a model used in machine learning, and may mean an overall model having a problem-solving ability, composed of artificial neurons (nodes) forming a network through a combination of synapses.
  • the artificial neural network may be defined by a connection pattern between neurons of different layers, a learning process for updating model parameters, and an activation function that generates output values.
  • the artificial neural network may include an input layer, an output layer, and optionally one or more hidden layers. Each layer contains one or more neurons, and the artificial neural network can include neurons and synapses connecting neurons. In an artificial neural network, each neuron may output a function value of an input function input through a synapse, a weight, and an active function for bias.
  • the model parameter means a parameter determined through learning, and includes weights of synaptic connections and bias of neurons.
  • the hyperparameter means a parameter that must be set before learning in a machine learning algorithm, and includes learning rate, number of iterations, mini-batch size, initialization function, and the like.
  • the purpose of training an artificial neural network can be seen as determining model parameters that minimize the loss function.
  • the loss function can be used as an index for determining an optimal model parameter in the learning process of an artificial neural network.
  • Machine learning can be classified into supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning according to the learning method.
  • Supervised learning refers to a method of training an artificial neural network while a label for training data is given, and a label is a correct answer (or a result value) that the artificial neural network must infer when the training data is input to the artificial neural network.
  • Unsupervised learning may refer to a method of training an artificial neural network without a label for learning data.
  • Reinforcement learning may mean a learning method in which an agent defined in a certain environment is trained to select an action or a sequence of actions to maximize cumulative reward in each state.
  • Machine learning implemented as a deep neural network (DNN) that includes a plurality of hidden layers among artificial neural networks is also referred to as deep learning (deep learning), and deep learning is part of machine learning.
  • DNN deep neural network
  • machine learning is used to mean deep learning.
  • a robot can mean a machine that automatically handles or acts on a task given by its own capabilities.
  • a robot having a function of recognizing the environment and performing an operation by determining itself can be referred to as an intelligent robot.
  • Robots can be classified into industrial, medical, household, and military according to the purpose or field of use.
  • the robot may be provided with a driving unit including an actuator or a motor to perform various physical operations such as moving a robot joint.
  • a driving unit including an actuator or a motor to perform various physical operations such as moving a robot joint.
  • the movable robot includes a wheel, a brake, a propeller, and the like in the driving unit, so that it can travel on the ground or fly in the air through the driving unit.
  • Autonomous driving refers to the technology of driving on its own, and autonomous driving means a vehicle that operates without a user's manipulation or with a minimum manipulation of the user.
  • a technology that maintains a driving lane a technology that automatically adjusts speed such as adaptive cruise control, a technology that automatically drives along a predetermined route, and a technology that automatically sets a route when a destination is set, etc. All of this can be included.
  • the vehicle includes a vehicle having only an internal combustion engine, a hybrid vehicle having both an internal combustion engine and an electric motor, and an electric vehicle having only an electric motor, and may include a train, a motorcycle, etc. as well as a vehicle.
  • the autonomous vehicle can be viewed as a robot having an autonomous driving function.
  • Augmented reality refers to virtual reality (VR), augmented reality (AR), and mixed reality (MR).
  • VR technology provides real-world objects or backgrounds only as CG images
  • AR technology provides CG images made virtually on real objects
  • MR technology is a computer that mixes and combines virtual objects in the real world.
  • MR technology is similar to AR technology in that it shows both real and virtual objects.
  • a virtual object is used as a complement to a real object, whereas in MR technology, there is a difference in that a virtual object and a real object are used with equal characteristics.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • mobile phone tablet PC, laptop, desktop, TV, digital signage, etc. It can be called.
  • FIG. 1 is a perspective view of an augmented reality electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • an electronic device may include a frame 100, a control unit 200, and a display unit 300.
  • the electronic device may be provided in a glass type.
  • the glass-type electronic device is configured to be worn on the head of the human body, and may include a frame (case, housing, etc.) 100 for this.
  • the frame 100 may be formed of a flexible material for easy wearing.
  • the frame 100 is supported on the head, and provides a space in which various parts are mounted. As illustrated, electronic components such as the control unit 200, the user input unit 130, or the sound output unit 140 may be mounted on the frame 100. Further, a lens covering at least one of the left eye and the right eye may be detachably mounted to the frame 100.
  • the frame 100 may have a form of glasses worn on the face of the user's body, as shown in the drawing, but is not limited thereto, and may have a form of goggles or the like worn in close contact with the user's face. .
  • the frame 100 may include a front frame 110 having at least one opening and a pair of side frames 120 extending in a first direction y intersecting the front frame 110 and parallel to each other. You can.
  • the control unit 200 is provided to control various electronic components provided in the electronic device.
  • the control unit 200 may generate an image shown to the user or a continuous image.
  • the control unit 200 may include an image source panel for generating an image, a plurality of lenses for diffusing and converging light generated from the image source panel, and the like.
  • the control unit 200 may be fixed to either side frame 120 of the two side frames 120.
  • the control unit 200 may be fixed to the inside or outside of either side frame 120, or may be integrally formed by being embedded in one side frame 120.
  • the control unit 200 may be fixed to the front frame 110 or provided separately from the electronic device.
  • the display unit 300 may be implemented in the form of a head mounted display (HMD).
  • HMD type is a display method mounted on the head and displaying an image directly in front of the user's eyes.
  • the display unit 300 may be disposed to correspond to at least one of the left eye and the right eye so as to provide an image directly in front of the user's eyes.
  • the display unit 300 is located in a portion corresponding to the right eye so that an image is output toward the right eye of the user.
  • the display unit 300 may allow the user to visually recognize the external environment while simultaneously displaying the image generated by the control unit 200 to the user.
  • the display 300 may project an image on the display area using a prism.
  • the display unit 300 may be formed to be translucent so that the projected image and the front normal field of view (the range that the user sees through the eyes) are simultaneously visible.
  • the display unit 300 may be translucent, and may be formed of an optical element including glass.
  • the display unit 300 may be inserted into and fixed to the opening included in the front frame 110, or may be fixed to the front frame 110 by being located on the rear surface of the opening (that is, between the opening and the user).
  • the display unit 300 may be disposed and fixed at various positions of the frame 100 You can.
  • the image light for an image is incident on one side of the display unit 300 from the control unit 200, the image light is emitted to the other side through the display unit 300, and the control unit ( 200) can be made visible to the user.
  • the electronic device may provide augmented reality (AR) by displaying a virtual image on a real image or a background as a single image by using the display characteristics.
  • AR augmented reality
  • FIG 2 shows an AI device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the AI device 100 is a TV, projector, mobile phone, smartphone, desktop computer, laptop, digital broadcasting terminal, PDA (personal digital assistants), PMP (portable multimedia player), navigation, tablet PC, wearable device, set-top box (STB) ), DMB receivers, radios, washing machines, refrigerators, desktop computers, digital signage, robots, vehicles, and the like.
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • STB set-top box
  • DMB receivers radios
  • washing machines refrigerators
  • desktop computers digital signage
  • robots, vehicles and the like.
  • the terminal 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a running processor 130, a sensing unit 140, an output unit 150, a memory 170, a processor 180, and the like. It can contain.
  • the communication unit 110 may transmit and receive data to and from external devices such as other AI devices 100a to 100e or the AI server 200 using wired / wireless communication technology.
  • the communication unit 110 may transmit and receive sensor information, a user input, a learning model, a control signal, etc. with external devices.
  • the communication technology used by the communication unit 110 includes Global System for Mobile Communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Long Term Evolution (LTE), 5G, Wireless LAN (WLAN), and Wireless-Fidelity (Wi-Fi). ), Bluetooth (Radio Frequency Identification), RFID (Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, Near Field Communication (NFC), and the like.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G Fifth Generation
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Bluetooth Radio Frequency Identification
  • RFID Infrared Data Association
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • the input unit 120 may acquire various types of data.
  • the input unit 120 may include a camera for inputting a video signal, a microphone for receiving an audio signal, a user input unit for receiving information from a user, and the like.
  • the camera or microphone is treated as a sensor, and the signal obtained from the camera or microphone may be referred to as sensing data or sensor information.
  • the input unit 120 may acquire training data for model training and input data to be used when obtaining an output using the training model.
  • the input unit 120 may obtain raw input data.
  • the processor 180 or the learning processor 130 may extract input features as pre-processing of the input data.
  • the learning processor 130 may train a model composed of artificial neural networks using the training data.
  • the trained artificial neural network may be referred to as a learning model.
  • the learning model can be used to infer a result value for new input data rather than learning data, and the inferred value can be used as a basis for determining to perform an action.
  • the learning processor 130 may perform AI processing together with the learning processor 240 of the AI server 200.
  • the learning processor 130 may include a memory integrated or implemented in the AI device 100.
  • the learning processor 130 may be implemented using memory 170, external memory directly coupled to the AI device 100, or memory maintained in the external device.
  • the sensing unit 140 may acquire at least one of AI device 100 internal information, AI device 100 environment information, and user information using various sensors.
  • the sensors included in the sensing unit 140 include a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and a lidar. , And radar.
  • the output unit 150 may generate output related to vision, hearing, or tactile sense.
  • the output unit 150 may include a display unit for outputting visual information, a speaker for outputting auditory information, a haptic module for outputting tactile information, and the like.
  • the memory 170 may store data supporting various functions of the AI device 100.
  • the memory 170 may store input data, learning data, learning models, learning history, etc. acquired by the input unit 120.
  • the processor 180 may determine at least one executable action of the AI device 100 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. Also, the processor 180 may control components of the AI device 100 to perform a determined operation.
  • the processor 180 may request, search, receive, or utilize data of the learning processor 130 or the memory 170, and perform an operation that is predicted or determined to be preferable among the at least one executable operation. It is possible to control the components of the AI device 100 to execute.
  • the processor 180 may generate a control signal for controlling the corresponding external device, and transmit the generated control signal to the corresponding external device when it is necessary to link the external device to perform the determined operation.
  • the processor 180 may acquire intention information for a user input, and determine a user's requirement based on the obtained intention information.
  • the processor 180 uses at least one of a Speech To Text (STT) engine for converting voice input into a string or a Natural Language Processing (NLP) engine for obtaining intention information of a natural language, and a user Intention information corresponding to an input may be obtained.
  • STT Speech To Text
  • NLP Natural Language Processing
  • At this time, at least one of the STT engine or the NLP engine may be configured as an artificial neural network at least partially learned according to a machine learning algorithm. And, at least one or more of the STT engine or the NLP engine is learned by the learning processor 130, learned by the learning processor 240 of the AI server 200, or learned by distributed processing thereof May be
  • the processor 180 collects history information including the user's feedback on the operation content or operation of the AI device 100 and stores it in the memory 170 or the running processor 130, or the AI server 200, etc. Can be sent to external devices. The collected history information can be used to update the learning model.
  • the processor 180 may control at least some of the components of the AI device 100 to drive an application program stored in the memory 170. Furthermore, the processor 180 may operate by combining two or more of the components included in the AI device 100 with each other to drive the application program.
  • FIG 3 shows an AI server 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the AI server 200 may refer to a device that trains an artificial neural network using a machine learning algorithm or uses a trained artificial neural network.
  • the AI server 200 may be composed of a plurality of servers to perform distributed processing, or may be defined as a 5G network.
  • the AI server 200 is included as a configuration of a part of the AI device 100, and may perform at least a part of AI processing together.
  • the AI server 200 may include a communication unit 210, a memory 230, a running processor 240 and a processor 260.
  • the communication unit 210 may transmit and receive data with an external device such as the AI device 100.
  • the memory 230 may include a model storage unit 231.
  • the model storage unit 231 may store a model (or artificial neural network, 231a) being trained or trained through the learning processor 240.
  • the learning processor 240 may train the artificial neural network 231a using learning data.
  • the learning model may be used while being mounted on the AI server 200 of the artificial neural network, or may be mounted and used on an external device such as the AI device 100.
  • the learning model can be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. When part or all of the learning model is implemented in software, one or more instructions constituting the learning model may be stored in the memory 230.
  • the processor 260 may infer the result value for the new input data using the learning model, and generate a response or control command based on the inferred result value.
  • FIG 4 shows an AI system according to an embodiment of the present invention.
  • the AI system 1 may include at least one of an AI server 200, a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e. It is connected to the cloud network 10.
  • the robot 100a to which the AI technology is applied, the autonomous vehicle 100b, the XR device 100c, the smartphone 100d, or the home appliance 100e may be referred to as the AI devices 100a to 100e.
  • the cloud network 10 may form a part of the cloud computing infrastructure or may mean a network existing in the cloud computing infrastructure.
  • the cloud network 10 may be configured using a 3G network, a 4G or a Long Term Evolution (LTE) network, or a 5G network.
  • LTE Long Term Evolution
  • each device (100a to 100e, 200) constituting the AI system 1 may be connected to each other through the cloud network (10).
  • the devices 100a to 100e and 200 may communicate with each other through a base station, but may communicate with each other directly without passing through the base station.
  • the AI server 200 may include a server performing AI processing and a server performing operations on big data.
  • the AI server 200 includes at least one or more among robots 100a, autonomous vehicles 100b, XR devices 100c, smart phones 100d, or home appliances 100e, which are AI devices constituting the AI system 1. It is connected through the cloud network 10 and can assist at least some of the AI processing of the connected AI devices 100a to 100e.
  • the AI server 200 may train the artificial neural network according to the machine learning algorithm in place of the AI devices 100a to 100e, and may directly store the learning model or transmit it to the AI devices 100a to 100e.
  • the AI server 200 receives input data from the AI devices 100a to 100e, infers a result value to the received input data using a learning model, and issues a response or control command based on the inferred result value. It can be generated and transmitted to AI devices 100a to 100e.
  • the AI devices 100a to 100e may infer a result value with respect to input data using a direct learning model and generate a response or control command based on the inferred result value.
  • the AI devices 100a to 100e to which the above-described technology is applied will be described.
  • the AI devices 100a to 100e illustrated in FIG. 3 may be viewed as specific embodiments of the AI device 100 illustrated in FIG. 1.
  • AI technology is applied to the robot 100a, and may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, and an unmanned flying robot.
  • the robot 100a may include a robot control module for controlling an operation, and the robot control module may mean a software module or a chip implemented with hardware.
  • the robot 100a acquires state information of the robot 100a using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environment and objects, generates map data, or moves and travels. You can decide on a plan, determine a response to user interaction, or determine an action.
  • the robot 100a may use sensor information acquired from at least one sensor among a lidar, a radar, and a camera in order to determine a movement route and a driving plan.
  • the robot 100a may perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the robot 100a may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine an operation using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be directly learned from the robot 100a or may be learned from an external device such as the AI server 200.
  • the robot 100a may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly. You may.
  • the robot 100a determines a moving path and a driving plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device, and controls the driving unit to determine the determined moving path and driving plan. Accordingly, the robot 100a can be driven.
  • the map data may include object identification information for various objects arranged in a space in which the robot 100a moves.
  • the map data may include object identification information for fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flower pots and desks.
  • the object identification information may include a name, type, distance, and location.
  • the robot 100a may perform an operation or travel by controlling a driving unit based on a user's control / interaction. At this time, the robot 100a may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, and determine an answer based on the obtained intention information to perform an operation.
  • the autonomous driving vehicle 100b is applied with AI technology and can be implemented as a mobile robot, a vehicle, or an unmanned aerial vehicle.
  • the autonomous driving vehicle 100b may include an autonomous driving control module for controlling an autonomous driving function, and the autonomous driving control module may refer to a software module or a chip implemented with hardware.
  • the autonomous driving control module may be included therein as a configuration of the autonomous driving vehicle 100b, but may be configured and connected to a separate hardware outside the autonomous driving vehicle 100b.
  • the autonomous vehicle 100b acquires state information of the autonomous vehicle 100b using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding objects and objects, generates map data,
  • the route and driving plan may be determined, or an operation may be determined.
  • the autonomous vehicle 100b may use sensor information obtained from at least one sensor among a lidar, a radar, and a camera, like the robot 100a, to determine a movement path and a driving plan.
  • the autonomous driving vehicle 100b may receive sensor information from external devices or recognize an environment or an object for an area where a field of view is obscured or a predetermined distance or more, or receive information recognized directly from external devices. .
  • the autonomous vehicle 100b may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the autonomous vehicle 100b may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine a driving line using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be learned directly from the autonomous vehicle 100b or may be learned from an external device such as the AI server 200.
  • the autonomous vehicle 100b may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the generated result accordingly. You can also do
  • the autonomous vehicle 100b determines a moving path and a driving plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device, and controls the driving unit to determine the moving path and driving According to the plan, the autonomous vehicle 100b may be driven.
  • the map data may include object identification information for various objects arranged in a space (for example, a road) in which the autonomous vehicle 100b travels.
  • the map data may include object identification information for fixed objects such as street lights, rocks, buildings, and movable objects such as vehicles and pedestrians.
  • the object identification information may include a name, type, distance, and location.
  • the autonomous vehicle 100b may perform an operation or travel by controlling a driving unit based on a user's control / interaction. At this time, the autonomous driving vehicle 100b may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, and determine an answer based on the obtained intention information to perform an operation.
  • AI technology is applied to the XR device 100c, HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display) provided in a vehicle, television, mobile phone, smart phone, computer, wearable device, home appliance, digital signage , It can be implemented as a vehicle, a fixed robot or a mobile robot.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • the XR device 100c generates location data and property data for 3D points by analyzing 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device, thereby providing information about surrounding space or real objects.
  • the XR object to be acquired and output can be rendered and output.
  • the XR device 100c may output an XR object including additional information about the recognized object in correspondence with the recognized object.
  • the XR device 100c may perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the XR device 100c may recognize a real object from 3D point cloud data or image data using a learning model, and provide information corresponding to the recognized real object.
  • the learning model may be directly trained in the XR device 100c or may be learned in an external device such as the AI server 200.
  • the XR device 100c may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the generated result accordingly. You can also do
  • the robot 100a is applied with AI technology and autonomous driving technology, and can be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, and an unmanned flying robot.
  • the robot 100a to which AI technology and autonomous driving technology are applied may mean a robot itself having an autonomous driving function or a robot 100a that interacts with the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a having an autonomous driving function may collectively refer to moving devices by moving itself or determining the moving line according to a given moving line without user control.
  • the robot 100a and the autonomous vehicle 100b having an autonomous driving function may use a common sensing method to determine one or more of a moving path or a driving plan.
  • the robot 100a and the autonomous vehicle 100b having an autonomous driving function may determine one or more of a moving route or a driving plan using information sensed through a lidar, a radar, and a camera.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b exists separately from the autonomous vehicle 100b, and is connected to an autonomous vehicle function inside or outside the autonomous vehicle 100b, or the autonomous vehicle 100b ) Can perform the operation associated with the user on board.
  • the robot 100a that interacts with the autonomous vehicle 100b acquires sensor information on behalf of the autonomous vehicle 100b and provides it to the autonomous vehicle 100b, acquires sensor information, and obtains environment information or By generating object information and providing it to the autonomous vehicle 100b, it is possible to control or assist the autonomous vehicle driving function of the autonomous vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b may monitor a user on the autonomous vehicle 100b or control a function of the autonomous vehicle 100b through interaction with the user. .
  • the robot 100a may activate the autonomous driving function of the autonomous vehicle 100b or assist control of a driving unit of the autonomous vehicle 100b.
  • the function of the autonomous driving vehicle 100b controlled by the robot 100a may include not only an autonomous driving function, but also a function provided by a navigation system or an audio system provided inside the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b may provide information or assist a function to the autonomous vehicle 100b from outside the autonomous vehicle 100b.
  • the robot 100a may provide traffic information including signal information to the autonomous vehicle 100b, such as a smart traffic light, or interact with the autonomous vehicle 100b, such as an automatic electric charger for an electric vehicle.
  • An electric charger can also be automatically connected to the charging port.
  • the robot 100a to which XR technology is applied may mean a robot that is a target of control / interaction within an XR image.
  • the robot 100a is separated from the XR device 100c and can be interlocked with each other.
  • the robot 100a which is the object of control / interaction within the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera
  • the robot 100a or the XR device 100c generates an XR image based on the sensor information.
  • the XR device 100c may output the generated XR image.
  • the robot 100a may operate based on a control signal input through the XR device 100c or a user's interaction.
  • the user can check the XR image corresponding to the viewpoint of the robot 100a remotely linked through an external device such as the XR device 100c, and adjust the autonomous driving path of the robot 100a through interaction or , You can control the operation or driving, or check the information of the surrounding objects.
  • the autonomous vehicle 100b is applied with AI technology and XR technology, and may be implemented as a mobile robot, a vehicle, or an unmanned aerial vehicle.
  • the autonomous driving vehicle 100b to which the XR technology is applied may mean an autonomous driving vehicle having a means for providing an XR image or an autonomous driving vehicle targeted for control / interaction within the XR image.
  • the autonomous vehicle 100b which is the object of control / interaction within the XR image, is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
  • the autonomous vehicle 100b having a means for providing an XR image may acquire sensor information from sensors including a camera, and output an XR image generated based on the acquired sensor information.
  • the autonomous vehicle 100b may provide an XR object corresponding to a real object or an object on the screen to the occupant by outputting an XR image with a HUD.
  • the XR object when the XR object is output to the HUD, at least a portion of the XR object may be output so as to overlap with an actual object facing the occupant's gaze.
  • the XR object when the XR object is output to a display provided inside the autonomous vehicle 100b, at least a part of the XR object may be output to overlap with an object in the screen.
  • the autonomous vehicle 100b may output XR objects corresponding to objects such as lanes, other vehicles, traffic lights, traffic signs, two-wheeled vehicles, pedestrians, buildings, and the like.
  • the autonomous vehicle 100b which is the object of control / interaction within the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera
  • the autonomous vehicle 100b or the XR device 100c is based on the sensor information.
  • the XR image is generated, and the XR device 100c may output the generated XR image.
  • the autonomous vehicle 100b may operate based on a user's interaction or a control signal input through an external device such as the XR device 100c.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an LTE radio frame structure.
  • a radio frame includes 10 subframes.
  • a subframe includes two slots in the time domain.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 millisecond (ms)
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in the downlink, the OFDM symbol is for indicating one symbol period.
  • the OFDM symbol may also be referred to as an SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the structure of the radio frame is exemplary. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be modified in various ways.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a resource grid for a downlink slot.
  • a downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols
  • one resource block (RB) includes 12 subcarriers in the frequency domain.
  • Each element of the resource grid is referred to as a resource element (RE).
  • One RB contains 12x7 REs.
  • the number of RBs included in the downlink slot NDL varies depending on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as that of the downlink slot.
  • FIG. 7 shows an example of a downlink subframe structure.
  • up to three OFDM symbols located in the first half of the first slot in a subframe are control regions (control regions) to which control channels are allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to a data region to which PDSCH is allocated.
  • Examples of downlink control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH).
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of the subframe, and carries information about OFDM symbols used for transmission of control channels in the subframe.
  • PHICH is a response to uplink transmission and carries a HARQ acknowledgment (ACK) / negative-acknowledgment (NACK) signal.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information, or uplink transmission (Tx) power control commands for arbitrary UE groups.
  • PDCCH is a downlink shared channel (DL-SCH) transport format and resource allocation, UL-SCH (uplink shared channel) resource allocation information, PCH (paging channel) paging information, and a system for DL-SCH Information, resource allocation of upper layer control messages such as random access response transmitted on the PDSCH, set of Tx power control commands for individual UEs within an arbitrary UE group, voice over IP (VoIP) Tx power control command, activation, etc. can be carried.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the UE can monitor a plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on the aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a coding rate based on the state of a radio channel to a PDCCH.
  • CCE corresponds to a plurality of resource element groups (resource element groups).
  • the format of the PDCCH and the number of available PDCCH bits are determined according to a correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the BS determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the UE, and attaches a CRC (cyclic redundancy check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as a radio network temporary identifier (RNTI)) depending on the owner or use of the PDCCH.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • a unique identifier (eg, C-RNTI (Cell-RNTI)) for that UE may be masked in the CRC.
  • C-RNTI Cell-RNTI
  • P-RNTI paging indicator identifier
  • SIB system information block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) for carrying user data is allocated.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • the RBs belonging to the RB pair each occupy different subcarriers in two slots. This is called RB pair allocated to PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • Downlink and uplink transmissions It is organized into a radio frame having a duration of. Two radio frame structures are supported.
  • Frame structure type 1 is applicable to both full duplex and half duplex FDD.
  • Each radio frame Length It consists of 20 slots, and is numbered from 0 to 19.
  • a subframe is defined by two consecutive slots, and subframe i consists of slots 2i and 2i + i.
  • 10 subframes are available for downlink transmission, and 10 subframes are available for uplink transmission every 10 ms intervals.
  • the uplink and downlink transmissions are separated in the frequency domain.
  • half-duplex FDD operation the UE cannot transmit and receive simultaneously, while there is no such limitation in full-duplex FDD.
  • Frame structure type 2 is applicable to FDD. Length The length of each radio frame is It consists of two half-frames. Each half-frame is length It consists of 5 subframes. Supported uplink-downlink configurations are listed in Table 2, where for each subframe in a radio frame, "D" indicates that the subframe is reserved for downlink transmission, and “U” is the sub The frame is reserved for uplink transmission, and “S” indicates a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS). Represents a special subframe having three fields of. Total length Under the premise of DwPTS, GP and UpPTS, the lengths of DwPTS and UpPTS are given by Table 1. Each subframe i has a length in each subframe Is defined as two slots, 2i and 2i + 1.
  • Uplink-downlink configuration with switch-point periodicity from downlink to uplink in both 5 ms and 10 ms is supported.
  • the special subframe In the case of a 5 ms downlink to uplink switching point periodicity, the special subframe is present in both half-frames. In the case of 10 ms downlink to uplink switching point periodicity, the special subframe is present only in the first halfframe. Subframes 0 and 5 and DwPTS are always reserved for downlink transmission. UpPTS and subframe immediately following the special subframe are always reserved for uplink transmission.
  • FIG. 10 is a view showing another example of the frame structure type 2.
  • Table 1 shows an example of the configuration of a special subframe.
  • Table 2 shows an example of an uplink-downlink configuration.
  • NB-IoT Narrowband Internet of Things
  • NB-IoT narrowband-internet of things
  • LTE Long Term Evolution
  • NB-IoT narrowband-internet of things
  • LTE Long Term Evolution
  • NB-IoT follows the basic structure of LTE, but operates based on the contents defined below. If the NB-IoT reuses the LTE channel or signal, it can follow the standard defined in the existing LTE.
  • Narrowband primary synchronization signal (NPSS)
  • Table 3 shows an example of S (l).
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband primary synchronization signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband primary synchronization signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE should not assume that transmissions of the narrowband primary sync signal in a given subframe use the same antenna port or ports, such as the narrowband primary sync signal in any other subframe.
  • Sequences Is the first index in subframe 5 within all radio frames. And subsequent indexes Should be mapped to resource elements (k, l) in increasing order of. For resource elements (k, l) where cell specific reference signals overlap with the resource elements to be transmitted, the corresponding sequence element d (n) is not used for NPSS but is counted by the mapping process.
  • Narrowband secondary synchronization signals (NSSS)
  • the sequence d (n) used for the narrowband secondary synchronization signal is generated from the frequency domain Zadoff-Chu sequence according to Equation 2 below.
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband secondary sync signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband secondary synchronization signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE should not assume that the transmissions of the narrowband secondary synchronization signal in a given subframe use the same antenna port, or ports, as the narrowband secondary synchronization signal in any other subframe.
  • the sequence d (n) is the first index k through 12 assigned subcarriers, then Last allocated in radio frames satisfying Through the symbols, the sequence of index l must be mapped to resource elements (k, l) in a sequence starting with d (0) in increasing order, where Is provided in Table 5.
  • Table 5 shows an example of the number of NSSS symbols.
  • the corresponding sequence element d (n) is not used for NSSS but is counted in the mapping process.
  • Scrambling indicates the number of bits to be transmitted on the NPBCH It is performed according to Section 6.6.1 of 3GPP TS 36.211. Is equal to 1600 for the normal cyclic prefix.
  • the scrambling sequence In wireless frames that satisfy the Initialized to
  • Modulation is performed using the modulation scheme of Table 10.2.4.2-1 according to Section 6.6.2 of TS36.211.
  • Table 6 shows an example of a modulation scheme for NPBCH.
  • Layer mapping and precoding are performed according to Section 6.6.3 of 3GPP TS 36.211 with P ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ .
  • the UE has antenna ports for transmission of a narrowband physical broadcast channel. And Assume this is used.
  • Block of complex-value symbols for each antenna port silver Resource not reserved for transmission of reference signals, starting from consecutive radio frames starting with y (0), transmitted in subframe 0 during 64 consecutive radio frames starting from each radio frame satisfying It should be mapped to a sequence of elements (k, l), first index k, then index l in increasing order.
  • the subframe is repeated in subframe 0 in 7 subsequent radio frames. The first three OFDM symbols of the subframe are not used in the mapping process.
  • the UE assumes narrow-band reference signals for antenna ports 2000 and 2001 and cell-specific reference signals for antenna ports 0-3, regardless of the actual configuration.
  • the frequency shift of cell-specific reference signals is described in Section 6.10.1.2 of 3GPP TS 36.211. Cell in the calculation of of It is calculated by replacing with.
  • MIB-NB the information related to MIB-NB and SIBN1-NB will be described in more detail.
  • MasterInformationBlock-NB includes system information transmitted through BCH.
  • Signaling radio bearer (Signalling radio bearer): N / A
  • Table 7 below shows an example of the MasterInformationBlock-NB format.
  • Table 8 below shows the description of the MasterInformationBlock-NB field.
  • the ab-Enabled value TRUE indicates that the UE must acquire the SystemInformationBlockType14-NB before initiating RRC connection establishment or resumption, and that access barring is enabled.
  • Information of carrier including eutra-CRS-SequenceInfo NPSS / NSSS / NPBCH. Each value is associated with the E-UTRA PRB index as an offset in the middle of the LTE system aligned by the channel raster offset.
  • eutra-NumCRS-PortsE-UTRA The number of CRS antenna ports. Same number of ports as NRS or 4 antenna ports. The two least significant bits of hyperSFN-LSBHyper SFN are indicated.
  • SystemInformationBlockType1-NB operationModeInfo deployment scenario (band-in / guard-band / standalone) and related information See TS 36.211 [21] and TS 36.213 [23].
  • In-band-SamePCI indicates in-band deployment, NB-IoT and LTE Cells share the same physical cell ID, and have the same number of NRS and CRS ports.
  • In-band-DifferentPCI indicates in-band deployment, and NB-IoT and LTE cells have different physical cell IDs.
  • Indicate guard-band deployment; standalone indicates standalone deployment.
  • schedulingInfoSIB1 This field contains the index of the table defined in TS 36.213 [23, Table 16.4.1.3-3], which defines SystemInformationBlockType1-NB scheduling information. Defines the four most significant bits of systemFrameNumber-MSBSFN. As indicated in TS 36.211 [21], the six least significant bits of the SFN are implicitly obtained by decoding the NPBCH. common for all SIBs other than systemInfoValueTagMIB-NB, SIB14-NB and SIB16-NB.
  • the SystemInformationBlockType1-NB message includes relevant information when evaluating whether the UE is allowed to access the cell, and defines scheduling of other system information.
  • Signaling radio bearer (Signalling radio bearer): N / A
  • Table 9 shows an example of the SystemInformationBlockType1 (SIB1) -NB message.
  • Table 10 below shows the description of the SystemInformationBlockType1-NB field.
  • downlinkBitmapNB-IoT downlink subframe configuration for downlink transmission. If the bitmap does not exist, the UE as specified in TS 36.213 [23] (except for subframes carrying NPSS / NSSS / NPBCH / SIB1-NB) all sub It is assumed that the frames are valid.
  • eutraControlRegionSize indicates the control area size of the E-UTRA cell for the in-band operation mode. The unit is the number of OFDM symbols.
  • hyperSFN-MSB Hyper- represents the 8 most significant bits of the SFN. With MIB-NB's hyper SFN-LSB, a complete hyper-SFN is built. Hyper- SFN is increased by one when SFN wraps around.
  • intraFreqReselectionTS 36.304 [4] is used to control cell reselection with intra-frequency cells, if it is treated as prohibited by the UE, or if the highest rank cell is prohibited.
  • multiBandInfoListTS 36.101 [42, Table 5.5-1] if a list of additional frequency band indicators, additionalPmax and additionalSpectrumEmission values, and the UE supports the frequency band of freqBandIndicator IE, the frequency band is applied. Otherwise, the UE applies the first enumerated band supported by multiBandInfoList IE.
  • plmn-IdentityListPLMN List of identities The first listed PLMN-Identity is the primary PLMN. Applicable value for p-Max cell. If not present, the UE applies the maximum power according to the UE capability.
  • Actual value Qrxlevmin IE value * 2 [dB].
  • si-Periodicity The periodicity of the SI-message of the radio frame, for example, rf256 indicates 256 radio frames, rf512 denotes 512 radio frames, and the like.
  • si-RadioFrameOffsetSI Offset of radio frames number to calculate the start of the SI window. If the field does not exist, the offset is not applied.
  • si-RepetitionPatternSI indicates the start radio frames in the SI window used for message transmission. The value very2ndRF corresponds to every second radio frame starting from the first radio frame of the SI window used for SI transmission, and the value every4thRF corresponds to every fourth radio frame or the like.
  • si-TB This field indicates the SI transport block size as the number of bits used to broadcast a message.
  • si-WindowLength A common SI scheduling window for all SIs, where ms160 represents 160 milliseconds, ms320 represents 320 milliseconds, and so on.
  • sib-MappingInfo List of SIBs mapped to these SystemInformation messages There is no mapping information of SIB2; It is always present in the first SystemInformation message listed in the schedulingInfoList list.
  • the systemInfoValueTagListSI message indicates specific value tags. It contains the same number of entries, as in SchedulingInfoList, and is listed in the same order. SI message specific value tag as specified in systemInfoValueTagSI5.2.1.3. Common to all SIBs in SI messages other than SIB14. trackingAreaCode Common trackingAreaCodes for all PLMNs are listed.
  • the following narrow-band physical channels are defined.
  • NPUSCH Narrowband Physical Uplink Shared Channel
  • NPRACH Narrowband Physical Random Access Channel
  • the following uplink narrowband physical signals are defined.
  • Subcarrier In terms of uplink bandwidth, and slot duration Is given in Table 12 below.
  • Table 12 shows an example of NB-IoT parameters.
  • Resource units are used to describe the mapping of NPUSCH to resource elements. Resource units in the time domain It is defined as a series of symbols, and in the frequency domain Is defined as the successive subcarriers of And Is given in Table 13.
  • NPUSCH Narrowband uplink shared channel
  • Narrowband physical uplink shared channels are supported in two formats:
  • Table 14 specifies modulation mappings applicable to the narrow-band physical uplink shared channel.
  • NPUSCH is one or more resource units, as provided by clause 3GPP TS 36.213 Can be mapped to, each of these Is transmitted once.
  • the nested NPUSCH transmission of slots is as follows The slots are postponed until they do not overlap with any configured NPRACH resource.
  • HARQ-ACK The 1-bit information of is encoded according to Table 15, where: And about negative responses to be.
  • Table 15 shows an example of HARQ-ACK code words.
  • UE transmission power for NPUSCH transmission in NB-IoT UL slot i for a serving cell is provided as in Equations 4 and 5 below.
  • Is the configured UE transmit power defined in 3GPP TS36.101 in NB-IoT UL slot i for serving cell c.
  • nrs-Power + nrs-PowerOffsetNonAnchor-upper layer filtered NRSRP nrs-Power + nrs-PowerOffsetNonAnchor-upper layer filtered NRSRP, where nrs-Power is provided by upper layer and subsection 16.2.2 of 3GPP 36.213, nrs-powerOffsetNonAnchor is zero if not provided by upper layers Is set, NRSRP is defined in 3GPP TS 36.214 for serving cell c, and a higher layer filter configuration is defined in 3GPP TS 36.331 for serving cell c.
  • the power headroom is calculated using Equation 6 below.
  • Subframe n is the last subframe in which the NPDCCH is transmitted, is determined from the start subframe of the NPDCCH transmission and the DCI subframe repetition number field of the corresponding DCI, and
  • the value of is determined by the repetition number field of the corresponding DCI,
  • the value of is determined by the resource allocation field of the corresponding DCI,
  • the value of is the number of NB-IoT UL slots of the resource unit corresponding to the number of subcarriers allocated in the corresponding DCI.
  • Subframe It is the first NB-IoT UL slot to start after the end of.
  • the value of is the scheduling delay field (scheduling delay field) of the corresponding DCI according to Table 7 ( ).
  • Table 16 shows an example of k0 for DCI format N0.
  • Resource allocation information of the uplink DCI format N0 for NPUSCH transmission is indicated to the scheduled UE.
  • Subcarrier spacing of NPUSCH transmission Is determined by the uplink subcarrier spacing field of the narrowband random access response grant according to sub-section 16.3.3 of 3GPP TS36.213.
  • Subcarrier spacing For NPUSCH transmission with 3.75 kHz, And here Is a subcarrier indication field of DCI.
  • Subcarrier spacing NPUSCH transmission with 15kHz, DCI subcarrier indication field ( ) Is a set of subcarriers consecutively allocated according to Table 8 ( ).
  • Table 17 Represents an example of subcarriers allocated for an NPUSCH having 15 kHz.
  • Table 18 shows an example of the number of resource units for the NPUSCH.
  • Table 19 shows an example of the number of repetitions for NPUSCH.
  • DMRS Demodulation reference signal
  • the binary sequence c (n) is defined by 7.2 of TS36.211, and when NPUSCH transmission starts Should be initialized to
  • the value w (n) is provided by Table 20 below, where group hopping is not enabled for NPUSCH format 1 for NPUSCH format 2 And, when group hopping is enabled for NPUSCH format 1, it is provided by Section 10.1.4.1.3 of 3GPP TS36.211.
  • Table 20 shows an example of w (n).
  • the reference signal sequence for NPUSCH format 1 is provided by Equation 8 below.
  • the reference signal sequence for NPUSCH format 2 is provided by Equation 9 below.
  • the It is defined as Table 5.5.2.2.1-2 of 3GPP TS36.211 having a sequence index selected according to.
  • the base sequence index u is .
  • the upper layer parameters for each are provided by threeTone-BaseSequence, sixTone-BaseSequence, and twelveTone-BaseSequence. If not signaled by higher layers, the base sequence is provided by Equation 11 below.
  • the base index u is provided by Section 10.1.4.1.3 of 3GPP TS36.211.
  • the cyclic shift for is derived from the upper layer parameters threeTone-CyclicShift and sixTone-CyclicShift, respectively, as defined in Table 23. About, to be.
  • Table 21 About It is a table showing an example of.
  • Table 23 is a table showing an example of ⁇ .
  • sequence-group hopping can be enabled, where slot
  • the sequence-group number u of is a group hopping pattern according to Equation 12 below.
  • sequence-transition patterns Is defined by
  • Sequence-group hopping is enabled or disabled by cell-specific parameters groupHoppingEnabled provided by higher layers. Sequence group hopping for NPUSCH is enabled on a cell basis, although NPUSCH transmission is enabled on a cell basis unless it corresponds to retransmission or random access response authorization of the same transport block as part of a contention-based random access procedure. -It may be disabled for a specific UE through the layer parameter groupHoppingDisabled.
  • the For is the slot number of the first slot of the resource unit.
  • Pseudo-random sequence Is defined by Section 7.2.
  • the pseudo-random sequence generator At the start of the resource unit and In every even slot Initialized to
  • sequence I the size scaling factor Multiplied by and sub-carriers It must be mapped to a sequence starting with.
  • the set of sub-carriers used in the mapping process should be the same as the corresponding NPUSCH transmission defined in Section 10.1.3.6 of 3GPP 36.211.
  • mapping to resource elements (k, l) should be the first k, then l, and finally the slot number increment order.
  • the values of the symbol index l in the slot are provided in Table 25.
  • Table 25 shows an example of a demodulation reference signal position for NPUSCH.
  • time-continuous signal of SC-FDMA symbol l in slot end Value replaced by It is defined by Section 5.6.
  • time-continuous signal for sub-carrier index k of SC-FDMA symbol l in the uplink slot Is defined by Equation (15).
  • Table 26 Shows an example of SC-FDMA parameters for.
  • SC-FDMA symbols in the slot Starting with l it must be transmitted in increasing order of l, where SC-FDMA symbol Time in the slot Start at. About, Residual within Is not transmitted and is used for the guard period.
  • NPRACH Narrowband physical random access channel
  • the physical layer random access preamble is based on a single-subcarrier frequency-hopping symbol group.
  • the symbol group is shown as a group of random access symbols in FIG. 11 and has a length The cyclic prefix and the total length Consists of a sequence of five identical symbols.
  • the parameter values are listed in Table 27 as random access preamble parameters.
  • 11 shows an example of a group of random access symbols.
  • Table 27 shows an example of random access preamble parameters.
  • a preamble consisting of 4 symbol groups transmitted without a gap Is transmitted once.
  • the transmission of the random access preamble is limited to specific time and frequency domains.
  • the NPRACH configuration provided by the upper layers includes:
  • NPRACH resource cycle (nprach-Periodicity)
  • NPRACH transmission Just after the start of the radio frame to meet Time units can be started. After the transmission of time units, The gap of the time unit is inserted.
  • the NPRACH configurations are invalid.
  • NPRACH start subcarriers allocated to contention-based random access are two sets of subcarriers, And Divided into, and if present, the second set indicates UE support for multi-tone msg 3 transmission.
  • the frequency location of the NPRACH transmission is Constrained within sub-carriers. Frequency hopping is used within 12 subcarriers, where The frequency location of the symbol group Provided by, where And, Equation 17 is,
  • Time-continuous random access signal for symbol group i Is defined by Equation 18 below.
  • Table 28 shows an example of random access baseband parameters.
  • the downlink narrowband physical channel corresponds to a set of resource elements that carry information generated from upper layers and is an interface defined between 3GPP TS 36.212 and 3GPP TS 36.211.
  • the following downlink physical channels are defined
  • NPDSCH Narrowband Physical Downlink Shared Channel
  • NPBCH Narrowband Physical Broadcast channel
  • NPDCCH Narrowband Physical Downlink Control Channel
  • the downlink narrowband physical signal corresponds to a set of resource elements used by the physical layer, but does not carry information originating from upper layers.
  • the downlink narrowband physical signal corresponds to a set of resource elements used by the physical layer, but does not carry information originating from upper layers.
  • the following downlink physical signals are defined:
  • NPDSCH Narrowband physical downlink shared channel
  • the scrambling sequence generator Initialized to, where Is the first slot of codeword transmission.
  • the scrambling sequence generator is re-initialized according to the above-described expression for each repetition.
  • the scrambling sequence generator is set to the first slot and frame, respectively, used for repetitive transmission. And Every codeword having After transmission, it is reinitialized according to the above-described expression.
  • Modulation is performed using the QPSK modulation scheme.
  • NPDSCH is one or more subframes, as provided by Section 16.4.1.5 of 3GPP TS 36.213, Can be mapped to, each of these Should be sent once.
  • the subframe is not used for the transmission of NPBCH, NPSS or NSSS, and
  • the index of the first slot ⁇ is Satisfied, where Is provided by Section 16.4.1.4 of 3GPP TS 36.213.
  • NPDSCH transmission may be configured by higher layers with transmission gaps in which NPSDCH transmission is delayed. If there is no gap in the NPDSCH transmission, where Is provided by the upper layer parameter dl-GapThreshold, Is provided by 3GPP TS 36.213.
  • the gap start frame and subframe Provided by, where the gap periodicity, Is provided by the upper layer parameter dl-GapPeriodicity.
  • the gap duration of a plurality of subframes Provided by, where Is provided by the upper layer parameter dl-GapDurationCoeff. In the case of NPDSCH carrying BCCH, there are no transmission gaps.
  • the UE does not expect the NPDSCH in subframe i, except for the transmission of the NPDSCH carrying SystemInformationBlockType1-NB in subframe 4.
  • NPDSCH transmission is postponed to the next NB-IoT downlink subframe.
  • the NB-IoT UE should assume a subframe as an NB-IoT DL subframe in the following cases.
  • the UE determines that the subframe does not include NPSS / NSSS / NPBCH / NB-SIB1 transmission, and
  • the subframe is composed of NB-IoT DL subframes after the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB.
  • the subframe is composed of NB-IoT DL subframes by a downlinkBitmapNonAnchor, which is a higher layer parameter.
  • the UE Upon detection for a given serving cell of an NPDCCH having DCI formats N1 and N2 ending in a subframe n intended for the UE, the UE starts in an n + 5 DL subframe and according to NPDCCH information N consecutive NB-IoT DL subframe (s) having It is necessary to decode the corresponding NPDSCH transmission of, where
  • Subframe n is the last subframe in which the NPDCCH is transmitted, and is determined from the start subframe of the NPDCCH transmission and the DCI subframe repetition number field of the corresponding DCI.
  • ni 0,1, ..., N-1 subframe (s)
  • ni is N consecutive NB-IoT DL subframe (s) excluding subframes used for SI messages, where n0 ⁇ n1 ⁇ ..., nN-1,
  • the value of is determined by the corresponding DCI repetition number field, The value of is determined by the resource allocation field of the corresponding DCI, and
  • Table 30 is for DCI format N1 with DCI CRC scrambled by G-RNTI An example is shown.
  • the UE After the end of the NPUSCH transmission by the UE, the UE is not expected to receive transmissions in 3 DL subframes.
  • Resource allocation information of DCI formats N1 and N2 (paging) for the NPSICH indicates the following information to the scheduled UE.
  • the number of repetitions for the NPDSCH carrying the SystemInformationBlockType1-NB is determined based on the parameter schedulingInfoSIB1 configured by the upper-layers, and according to Table 33.
  • Table 33 shows an example of the number of repetitions for SIB1-NB.
  • the starting radio frame for the first transmission of the NPDSCH carrying SystemInformationBlockType1-NB is determined according to Table 34.
  • Table 34 shows an example of a starting radio frame for the first transmission of NPDSCH carrying SIB1-NB.
  • the starting OFDM symbol for NPDSCH is the index of the first slot of subframe k It is provided by and is determined as follows.
  • subframe k is a subframe used to receive SIB1-NB
  • the value of the subcarrier and k0 allocated for ACK / NACK is determined by the ACK / NACK resource field of the DCI format of the corresponding NPDCCH according to Tables 16.4.2-1 of 3GPP TS36.213, and Tables 16.4.2-2. .
  • Narrowband physical broadcast channel Narrowband physical broadcast channel
  • the processing structure for the BCH transport channel conforms to section 5.3.1 of 3GPP TS 36.212, and has the following differences.
  • TTI Transmission time interval
  • the size of the BCH transport block is set to 34 bits.
  • -CRC mask for NPBCH is selected according to one or two transmit antenna ports in the eNodeB according to Table 5.3.1.1-1 of 3GPP TS 36.212, where the transmit antenna ports are defined in section 10.2.6 of 3GPP TS 36.211 have.
  • Scrambling indicates the number of bits to be transmitted on the NPBCH It is performed according to Section 6.6.1 of 3GPP TS 36.211. Is equal to 1600 for the regular cyclic prefix.
  • the scrambling sequence In wireless frames that satisfy the Initialized to
  • Modulation is performed using QPSK modulation for each antenna port, It is transmitted in subframe 0 during 64 consecutive radio frames starting from each radio frame satisfying.
  • Layer mapping and precoding are performed according to Section 6.6.3 of 3GPP TS 36.211 with P ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ .
  • the UE has antenna ports for transmission of a narrowband physical broadcast channel. And Assume this is used.
  • Block of complex-value symbols for each antenna port silver Resource that is not reserved for transmission of reference signals, starting at consecutive radio frames starting with y (0), and transmitting at subframe 0 during 64 consecutive radio frames starting at each radio frame satisfying It must be mapped to a sequence of elements (k, l), the first index k, then the increment order of index l.
  • the subframe is repeated in subframe 0 in 7 subsequent radio frames.
  • the first three OFDM symbols of the subframe are not used in the mapping process.
  • the UE assumes narrow-band reference signals for antenna ports 2000 and 2001 and cell-specific reference signals for antenna ports 0-3, regardless of the actual configuration.
  • the frequency shift of cell-specific reference signals is described in Section 6.10.1.2 of 3GPP TS 36.211. In the calculation of cell of It is calculated by replacing with.
  • Narrowband physical downlink control channel Narrowband physical downlink control channel
  • the narrowband physical downlink control channel carries control information.
  • the narrow-band physical control channel is transmitted through aggregation of one or two consecutive narrow-band control channel elements (NCCEs), where the narrow-band control channel element has six consecutive in the subframe.
  • NCCEs narrow-band control channel elements
  • NPDCCH supports several formats listed in Table 35. In the case of NPDCCH format 1, all NCCEs belong to the same subframe. One or two NPDCCHs may be transmitted in a subframe.
  • Table 35 shows an example of the supported NPDCCH formats.
  • Modulation is performed using QPSK modulation according to Section 6.8.3 of TS36.211.
  • Layer mapping and precoding are performed according to section 6.6.3 of TS36.211 using the same antenna port as NPBCH.
  • Block of complex-value symbols Is mapped to resource elements (k, l) in a sequence starting with y (0) through an associated antenna port satisfying all of the following criteria.
  • NCCE s allocated for NPDCCH transmission
  • the index l of the first slot of the subframe is Satisfied, where Is provided by Section 16.6.1 of 3GPP TS 36.213.
  • mapping to the resource elements (k, l) through the antenna port p satisfying the aforementioned criteria is an increasing order of index k and index l afterwards, starting with the first slot of the subframe and ending with the second slot.
  • NPDCCH transmission may be configured by higher layers with transmission gaps where NPDCCH transmission is postponed.
  • the configuration is the same as that described for NPDSCH in Section 10.2.3.4 of TS36.211.
  • NPDCCH transmissions are postponed to the next NB-IoT downlink subframe.
  • DCI format N0 is used for scheduling of NPUSCH in one UL cell. The following information is transmitted by DCI format N0.
  • DCI format N1 is used for scheduling of one NPDSCH codeword in one cell and random access procedure initiated by NPDCCH order. DCI corresponding to the NPDCCH order is carried by the NPDCCH. The following information is transmitted by DCI format N1:
  • Format N1 is used for a random access procedure initiated by the NPDCCH sequence only when the NPDCCH sequence indicator is set to "1", format N1 CRC is scrambled to C-RNTI, and all other fields are set as follows:
  • DCI format N2 is used for paging and direct indication. The following information is transmitted by DCI format N2.
  • the UE should monitor the set of NPDCCH candidates configured by higher layer signaling for control information, where monitoring means attempting to decode each NPDCCH in the set according to all monitored DCI formats.
  • the position of the starting subframe k is Provided by, where Is a NB-IoT DL subframe in the b th consecutive subframe k0 except for subframes used for transmission of SI messages, ego, And subframe k0 is a condition Is a subframe satisfying, where to be. G and Is provided by the upper layer parameters.
  • the UE When the UE is configured by an upper layer with an NB-IoT carrier to monitor the NPDCCH UE-specific discovery space,
  • the UE monitors the NPDCCH UE-specific discovery space through an NB-IoT carrier configured with a higher layer,
  • the UE is not expected to receive NPSS, NSSS, and NPBCH over a higher layer configured NB-IoT carrier.
  • the UE monitors the NPDCCH UE-specific search space through the same NB-IoT carrier in which NPSS / NSSS / NPBCH is detected.
  • NRS Narrowband reference signal
  • the UE Before the UE obtains operationModeInfo, the UE can assume that the narrowband reference signals are transmitted in subframes # 9 and NS4 and # 4 that do not contain NSSS.
  • guardband guardband
  • standalone the upper layer parameter operationModeInfo indicating a guardband (guardband) or standalone (standalone).
  • the UE Before the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB, the UE can assume that narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9 not including NSSS and in subframes # 0, # 1, # 3, # 4.
  • the UE After the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB, the UE receives narrowband reference signals in subframes # 9, subframes # 0, # 1, # 3, and # 4 that do not include NSSS and in the NB-IoT downlink subframe. It can be assumed to be transmitted and does not expect narrowband reference signals in other downlink subframes.
  • the UE Before the UE acquires the SystemInformationBlockType1-NB, the UE can assume that narrowband reference signals are transmitted in subframe # 9 and subframes # 0 and # 4 that do not include NSSS.
  • the UE After the UE acquires SystemInformationBlockType1-NB, the UE assumes that narrowband reference signals are transmitted in subframes # 9, subframes # 0, # 4 and NB-IoT downlink subframes, which do not include NSSS. And may not expect narrowband reference signals in other downlink subframes.
  • Narrowband primary synchronization signal (NPSS)
  • Table 36 shows an example of S (l).
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband primary synchronization signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband primary synchronization signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE should not assume that transmissions of the narrowband primary sync signal in a given subframe use the same antenna port or ports, such as the narrowband primary sync signal in any other subframe.
  • Sequences Is the first index in subframe 5 within all radio frames. And subsequent indexes Should be mapped to resource elements (k, l) in increasing order of. For resource elements (k, l) where cell specific reference signals overlap with the resource elements to be transmitted, the corresponding sequence element d (n) is not used for NPSS but is counted by the mapping process.
  • Narrowband secondary synchronization signals (NSSS)
  • the sequence d (n) used for the narrowband secondary synchronization signal is generated from the frequency domain Zadoff-Chu sequence according to Equation 20 below.
  • the same antenna port should be used for all symbols of the narrowband secondary sync signal in the subframe.
  • the UE should not assume that the narrowband secondary synchronization signal is transmitted through the same antenna port as any downlink reference signal.
  • the UE should not assume that the transmissions of the narrowband secondary synchronization signal in a given subframe use the same antenna port, or ports, as the narrowband secondary synchronization signal in any other subframe.
  • the sequence d (n) is the first index k through 12 assigned subcarriers, then Last allocated in radio frames satisfying Through the symbols, the sequence of index l must be mapped to resource elements (k, l) in a sequence starting with d (0) in increasing order, where Is given in Table 38.
  • Table 38 shows an example of the number of NSSS symbols.
  • N 2048, ego, Is the content of the resource element (k, l) through the antenna port.
  • time-continuous signal through antenna port p of OFDM symbol l ' here Is an OFDM symbol index at the start of the last even-numbered subframe, and is defined by Equation 22 below.
  • the procedure for the NB-IoT terminal to initially access the base station may include a procedure for searching an initial cell and a procedure for the NB-IoT terminal to acquire system information.
  • a specific signaling procedure between a UE (UE) and a base station (eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.) associated with the initial connection of the NB-IoT may be illustrated as in FIG. 12.
  • UE UE
  • base station eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.
  • FIG. 12 a specific signaling procedure between a UE (UE) and a base station (eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.) associated with the initial connection of the NB-IoT may be illustrated as in FIG. 12.
  • a base station eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.
  • system information eg, MIB, SIB, etc.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an initial access process in relation to a wireless system supporting a narrowband Internet of Things system.
  • FIG. 12 is an example of the initial access procedure of the NB-IoT, and the names of each physical channel and / or physical signal may be set or referred to differently according to the wireless communication system to which the NB-IoT is applied. .
  • FIG. 12 is described in consideration of the NB-IoT based on the LTE system, but this is only for convenience of explanation, and the contents thereof can be extendedly applied to the NB-IoT based on the NR system. .
  • NB-IoT is based on the following signals transmitted on the downlink: primary and secondary narrowband synchronization signals (NPSS and NSSS).
  • NPSS is transmitted through 11 sub-carriers from the first sub-carrier to the 11th sub-carrier in the 6th sub-frame of each frame (S1210), and the NSSS is the first of every even frame for TDD in the 10th sub-frame for FDD.
  • S1220 the second sub-frame, it is transmitted through 12 sub-carriers on the NB-IoT carrier (S1220).
  • the NB-IoT UE may receive MIB-NB (MasterInformationBlock-NB) on the NPBCH (NB Physical Broadcast Channel) (S1230).
  • MIB-NB MasterInformationBlock-NB
  • NPBCH NB Physical Broadcast Channel
  • MIB-NB uses a fixed schedule with periods of 640 ms and repetitions made within 640 ms.
  • These transmissions are arranged in eight independently decodable blocks of 80 ms duration.
  • the NB-IoT UE may receive SIB1-NB (SystemInformationBlockType1-NB) on the PDSCH (S1240).
  • SIB1-NB SystemInformationBlockType1-NB
  • SIB1-NB uses a fixed schedule with a period of 2560 ms. SIB1-NB transmission occurs in subframe # 4 of another frame in all 16 consecutive frames. The start frame for the first transmission of SIB1-NB is derived by the cell PCID and the number of iterations in the 2560 ms period. Iterations are made at equal intervals within a 2560ms period. TBS for SystemInformationBlockType1-NB and repetitions made within 2560ms are indicated by the scheduleInfoSIB1 field of MIB-NB.
  • the SI message is transmitted within time domain windows (referred to as SI-windows) that occur periodically using the scheduling information provided by SystemInformationBlockType1-NB.
  • SI-windows time domain windows
  • Each SI message is associated with an SI window, and SI windows of other SI messages do not overlap. That is, only SI corresponding to one SI window is transmitted. If set, the length of the SI window is common to all SI messages.
  • the corresponding SI message can be transmitted multiple times through two or eight consecutive NB-IoT downlink subframes depending on the TBS.
  • the UE uses detailed time / frequency domain scheduling information and other information.
  • the other information may be, for example, a transmission format for an SI message in the schedulingInfoList field of SystemInformationBlockType1-NB.
  • the UE does not need to accumulate several SI messages in parallel, but may need to accumulate SI messages across multiple SI windows depending on the coverage condition.
  • SystemInformationBlockType1-NB sets the length and transmission period of the SI window for all SI messages.
  • the NB-IoT UE may receive SIB2-NB (SystemInformationBlockType2-NB) on the PDSCH for additional information (S1250).
  • SIB2-NB SystemInformationBlockType2-NB
  • NRS means a narrowband reference signal.
  • a procedure in which the NB-IoT terminal randomly accesses the base station has been briefly described. Specifically, a procedure in which the NB-IoT terminal randomly accesses the base station may be performed through a procedure in which the NB-IoT terminal transmits a preamble to the base station and receives a response thereto.
  • a specific signaling procedure between a UE (UE and a base station (eg, NodeB, eNodeB, eNB, gNB, etc.)) associated with random access of an NB-IoT may be illustrated as in Fig. 13. Description of Fig. 13 will be given below. Details of random access procedure based on messages (eg, msg1, msg2, msg3, msg4) used in the random access procedure of the general NB-IoT are described through.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining a random access process (Random Access Process) with respect to a wireless system supporting a narrowband Internet of Things system.
  • Random Access Process Random Access Process
  • FIG. 13 is an example of a random access procedure of the NB-IoT, and the names of each physical channel, physical signal, and / or message may be set or referred to differently according to a wireless communication system to which the NB-IoT is applied. have.
  • FIG. 13 is described in consideration of the NB-IoT based on the LTE system, but this is only for convenience of description, and the contents thereof can be extendedly applied to the NB-IoT based on the NR system. .
  • the RACH procedure has the same message flow as LTE with different parameters.
  • the NPRACH transmitted by the NB-IoT terminal to the base station will be described in detail with respect to the random access procedure of the NB-IoT.
  • NPRACH region a narrow-band physical random access channel region
  • a group of random access symbols is composed of a sequence of identical symbols having a cyclic prefix of length and a total length.
  • the total number of symbol groups in the preamble repeat unit is denoted by P.
  • the number of time-continuous symbol groups is given by G.
  • RA-RNTI random access radio network temporary identifier
  • MAC media access control
  • a physical layer random access preamble (ie, PRACH) is based on a single subcarrier / tone transmission with frequency hopping for a single user.
  • the PRACH uses a subcarrier spacing of 3.75 kHz (ie, symbol length 266.7 us) and two cyclic prefix lengths are provided to support different cell sizes. Frequency hopping is performed between random access symbol groups, where each symbol group includes 5 symbols and a cyclic prefix with pseudo-random hopping between repetitions of symbol groups.
  • the NPRACH configuration provided by the upper layer may include:
  • NPRACH transmission Just after the start of the radio frame to meet Time units can be started. After the transmission of time units, The gap of the time unit should be inserted.
  • the NPRACH configurations are invalid.
  • NPRACH start subcarriers allocated to contention-based random access are two sets of subcarriers, And Divided into, and if present, the second set indicates UE support for multi-tone msg 3 transmission.
  • the frequency location of the NPRACH transmission is Constrained within sub-carriers. Frequency hopping should be used within 12 subcarriers, where The frequency location of the symbol group Provided by, where
  • the first m-sequence is Should be initialized to The initialization of the second m-sequence is It can be displayed as follows.
  • a pseudo random sequence generator Should be initialized to
  • random access preamble transmission ie, PRACH
  • PRACH random access preamble transmission
  • the NB-IoT terminal has an idle state (eg, RRC_IDLE state) and / or an inactive state in order to reduce power consumption. ) (Eg, RRC_INACTIVE state).
  • the NB-IoT terminal switched to the valid state and / or the deactivated state may be configured to use the DRX method.
  • the NB-IoT terminal switched to the idle state and / or the inactive state monitors NPDCCH related to paging only in a specific subframe (or frame, slot) according to a DRX cycle set by a base station or the like. Can be set to perform.
  • the NPDCCH associated with paging may mean the NPDCCH scrambled with Paging Access-RNTI (P-RNTI).
  • 15 shows an example of a DRX scheme in an idle state and / or an inactive state.
  • the NB-IoT UE in the RRC_IDLE state monitors only some subframes (SFs) in relation to the paging opportunity (PO) within a subset of radio frames (ie, paging frames, PFs). Paging is used to trigger an RRC connection and indicate a change in system information for the UE in RRC_IDLE mode.
  • SFs subframes
  • PO paging opportunity
  • the NB-IoT UE When the NB-IoT UE detects the NPDCCH in the PO using P-RNTI (Paging Access Radio Network Temporary Identifier), the NB-IoT UE decodes the corresponding NPDSCH.
  • the paging message is transmitted through the NPDSCH, and may include information including a list of NB-IoT UEs to be paged and whether paging is for connection establishment or whether system information has been changed.
  • Each NB-IoT UE that finds its ID in this list can forward it to the paged upper layer and in turn receive a command to initiate an RRC connection.
  • the NB-IoT UE starts to read the SIB1-NB, and can acquire information on which SIB to read again from the SIB1-NB.
  • PO refers to the first transmission in the repetition.
  • PF and PO are determined from the DRX cycle provided by SIB2-NB and the IMSI provided by the USIM card.
  • DRX is a discontinuous reception of the DL control channel used to save battery life. 128, 256, 512 and 1024 radio frame periods corresponding to a time interval between 1.28 seconds and 10.24 seconds are supported. Since the algorithm for determining PF and PO relies on IMSI, different UEs have different paging opportunities, which are evenly distributed in time. If it is enough for the UE to monitor one paging opportunity within the DRX cycle, and there are multiple paging opportunities in it, paging is repeated in each of them.
  • eDRX Extended DRX
  • HFN Hyper Frame
  • the time interval during which the UE does not monitor the paging message may be extended up to 3 hours. Accordingly, the UE needs to know the HFN and the paging time window (PTW), which is a time interval within the HFN, to monitor paging.
  • PTW is defined as the SFN of start and stop. Within PTW, determination of PF and PO is performed in the same way as non-extended DRX.
  • 16 shows an example of a cycle of DRX.
  • the DRX cycle designates periodic repetition in a section that precedes the period of inactivity.
  • the MAC entity can be configured by the RRC (eg, C-RNTI) with a DRX function that controls the UE's PDCCH monitoring activity for the RNTI of the MAC entity. Accordingly, the NB-IoT UE can monitor the PDCCH for a short period (eg, on-duration) and stop monitoring the PDCCH for a long period (eg, the opportunity for DRX).
  • RRC e.g, C-RNTI
  • the NB-IoT UE can monitor the PDCCH for a short period (eg, on-duration) and stop monitoring the PDCCH for a long period (eg, the opportunity for DRX).
  • RRC_CONNECTED i.e., connection mode DRX, CDRX
  • the MAC entity may discontinuously monitor the PDCCH using the DRX operation specified below.
  • PDCCH may refer to NPDCCH.
  • NPDCCH NPDCCH.
  • RRC is a timer for DurationTimer, drx-InactivityTimer, drx-RetransmissionTimer (HARQ process reserved using 1ms TTI, one per DL HARQ process excluding broadcast process), drx-RetransmissionTimerShortTTI (HARQ process reserved using short TTI) To control DRX operation.
  • drx-ULRetransmissionTimer for HARQ process reserved using 1ms TTI, 1 for asynchronous UL HARQ process
  • drx-ULRetransmissionTimerShortTTI for HARQ process reserved using short TTI, asynchronous UL HARQ 1 per process
  • the HARQ RTT timer per DL HARQ process except for the broadcast process
  • the UL HARQ RTT timer per asynchronous UL HARQ process are also defined.
  • -onDurationTimer Specifies the number of consecutive PDCCH- subframes at the beginning of the DRX cycle.
  • -drx-InactivityTimer Specifies the number of consecutive PDCCH-subframes after the subframe in which the PDCCH indicates the initial UL, DL or SL user data transmission for this MAC entity except NB-IoT.
  • NB-IoT the number of consecutive PDCCH subframes after the subframe in which the HARQ RTT timer or UL HARQ RTT timer has expired is specified.
  • -drx-RetransmissionTimer Specifies the maximum number of consecutive PDCCH subframes until DL retransmission is received.
  • -drx-ULRetransmissionTimer Specifies the maximum number of consecutive PDCCH subframes until acknowledgment for UL retransmission is received.
  • -drxShortCycleTimer Specifies the number of consecutive subframes the MAC entity should follow the Short DRX cycle.
  • -drxStartOffset Specifies the subframe where the DRX cycle starts.
  • This parameter specifies the minimum amount of sub-frames before DL HARQ retransmission is expected by the MAC entity.
  • -PDCCH-subframe indicates a subframe with PDCCH. In the case of an FDD serving cell, this may indicate any subframe. For a TDD serving cell, this may indicate a downlink subframe or subframe including DwPTS in a TDD UL / DL configuration.
  • -Active time The time associated with the DRX operation while the MAC entity monitors the PDCCH.
  • the time for the following operations is included in the active time.
  • -Uplink grant for retransmission of pending HARQ may occur and data is present in the corresponding HARQ buffer for the synchronous HARQ process;
  • the MAC entity When DRX is configured, the MAC entity must perform the following for each subframe.
  • drx-ULRetransmissionTimer is stopped for all UL HARQ processes.
  • the PDCCH indicates UL transmission for the asynchronous HARQ process, or the UL grant is configured for the asynchronous HARQ process for this sub-frame, or if the PDCCH indicates UL transmission for the autonomous HARQ process;
  • the uplink grant is a grant configured for AUL C-RNTI of the MAC entity and the corresponding PUSCH transmission is performed in this subframe:
  • drx-RetransmissionTimer is stopped for all DL HARQ processes.
  • -PDCCH indicates transmission (DL, UL) for NB-IoT UE:
  • -NB-IoT UE is configured with a single DL and UL HARQ process:
  • the UE When the NB-IoT UE receives the PDCCH, the UE performs a designated operation in a subframe following the subframe including the last repetition of the PDCCH reception. These subframes are the start subframe of the PDCCH and the DCI sub unless otherwise specified It is determined by the frame repetition number field.
  • DL and UL transmissions are not scheduled in parallel except for operation in the TDD mode. That is, when DL transmission is scheduled, UL transmission is not scheduled until the HARQ RTT timer of the DL HARQ process expires (and vice versa).
  • MTC is primarily designed to use LTE for machine-to-machine (M2M) or Internet-of-things (IoT). Typically, such applications do not require high throughput (in most cases, very low throughput). Key requirements for M2M communications include cost reduction, reduced power consumption, and improved coverage.
  • M2M machine-to-machine
  • IoT Internet-of-things
  • LTE Release 12 introduces some initial features such as new low-cost user equipment (UE) categories, UE support information for tuning sleep mode (PSM) and evolved NodeB (eNB) parameters. Became.
  • the new low-cost UE category introduced in LTE Release 12 is called Category 0.
  • Category 0 defines a reduced peak data rate (eg 1 Mbps), mitigated half-duplex operation. Radio frequency (RF) requirements and a single receive antenna.
  • RF Radio frequency
  • PSM sleep mode
  • the UE can significantly reduce the power consumption of applications with delay-tolerant mobility (MO) traffic, which allows battery life to last for years.
  • MO delay-tolerant mobility
  • Enhanced MTC Enhanced MTC
  • LTE Release 13 introduced additional enhancements, such as eMTC, to further reduce cost and power consumption.
  • eMTC introduces a set of physical layer functions aimed at reusing most LTE physical layer procedures while simultaneously reducing the cost and power consumption of the UE and expanding coverage.
  • the eMTC UE can be deployed in any eNB configured to support eMTC and can be provided with other LTE UEs by the same eNB.
  • the main functions introduced by eMTC are as follows.
  • the eMTC UE follows a narrowband operation for transmission and reception of physical channels and signals.
  • EMTC supporting narrowband operation is referred to as a bandwidth reduced low complexity UE (BL UE).
  • the BL UE can operate at any LTE system bandwidth, but can operate with a limited channel bandwidth of 6 physical resource blocks (PRBs), which corresponds to the downlink and uplink, the maximum channel bandwidth available in a 1.4 MHz LTE system. .
  • PRBs physical resource blocks
  • the six PRBs are selected such that the eMTC UE follows the same cell search and random access procedure as a legacy UE using channels and signals occupying six RBs: the primary synchronization signal (PSS), the secondary synchronization signal (SSS), Physical broadcast channel (PBCH) and physical random access channel (PRACH).
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH Physical broadcast channel
  • PRACH physical random access channel
  • An eMTC UE can be serviced by a cell with a much larger bandwidth (eg 10 MHz), but the physical channels and signals transmitted or received by the eMTC UE are always included in the six PRBs.
  • DCI downlink control information
  • MTC PDCCH MTC PDCCH
  • PDCCH physical downlink control channel
  • This new control channel spans up to six PRBs in the frequency domain and one subframe in the time domain.
  • MPDCCH is similar to enhanced PDCCH (EPDCCH), which additionally supports a common search space for paging and random access.
  • EPCCH enhanced PDCCH
  • the eMTC device since the size of the control region is semi-statically signaled in the system information block (SIB) instead of the physical control format indicator channel (PCFICH), the eMTC device does not need to decode the PCFICH.
  • SIB system information block
  • PCFICH physical control format indicator channel
  • PHICH Physical HARQ indicator channel
  • CE mode A is defined to improve small coverage with full mobility and channel state information (CSI) feedback.
  • CE mode B is defined for the UE in very poor coverage conditions where CSI feedback and limited mobility are not supported.
  • Frequency hopping between different narrow bands is introduced by RF re-tuning to reduce the effects of fading and interruption. This hopping is applied to other uplink and downlink physical channels when repetition is activated. For example, if 32 sub-frames are used for the transmission of the PDSCH, 16 first sub-frames may be transmitted through the first narrow band; The RF front end is readjusted to another narrowband and the remaining 16 subframes are transmitted over the second narrowband.
  • Cell search is a procedure in which the UE acquires time and frequency synchronization with a cell and detects the cell ID of the cell.
  • E-UTRA cell search supports an expandable total transmission bandwidth corresponding to 6 RB or more.
  • PSS and SSS are transmitted on the downlink to facilitate cell discovery. Once the resynchronization signal is transmitted on the downlink, it can be used to regain time and frequency synchronization with the cell.
  • the physical layer uses synchronization signals to provide 504 unique cell IDs.
  • the UE searches for PSS / SSS in center 6 PRB to obtain cell ID, subframe timing information, duplexing mode (time division duplex (TDD) or frequency division duplex (FDD)) and cyclic prefix (CP) length.
  • PSS uses a ZC (Zadoff-Chu) sequence.
  • FDD frequency division duplex
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • TDD time division duplex
  • CP cyclic prefix
  • PSS uses a ZC (Zadoff-Chu) sequence.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • PSS should be mapped to the third. OFDM symbols in subframes 1 and 6.
  • SSS uses interleaved concatenation of two length -31 binary sequences.
  • the linked sequence is scrambled with the scrambling sequence given by the PSS.
  • SSS is the OFDM symbol number in slots 0 and 10 Should be mapped to -2, where Is the number of OFDM symbols in the downlink slot.
  • SSS is the OFDM symbol number in slots 1 and 11. Should be mapped to -1, where Is the number of OFDM symbols in the downlink slot.
  • the UE When searching for a cell using PSS / SSS, the UE acquires system information (SI). This will be described below with reference to FIG. 17.
  • SI system information
  • 17 shows a general system related to a system information acquisition procedure.
  • the UE acquires access layer (AS) and non-access layer (NAS) system information broadcast by the E-UTRAN by applying a system information acquisition procedure. This procedure is applied to the UE of RRC_IDLE and the UE of RRC_CONNECTED.
  • AS access layer
  • NAS non-access layer
  • System information may be classified into a master information block (MIB) and several system information blocks (SIB).
  • MIB defines the most essential physical layer information of the cells needed to receive additional system information.
  • MIB is transmitted on the PBCH.
  • SIBs other than system information block type -1 SIB1; SystemInformationBlockType1 are delivered as SI messages, and mapping SI information to SI messages can be flexibly configured by SchedulingInfoList included in SystemInformationBlockType1.
  • SIB1 system information block type -1
  • SIB1 SystemInformationBlockType1
  • Each SIB is included only in a single SI message.
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB1 SystemInformationBlockType1
  • All SI messages are transmitted through DL-SCH.
  • the BL UE and UE of CE apply the BR version of the SIB or SI message, for example.
  • MIB uses a fixed schedule with a period of 40 ms and repetition within 40 ms.
  • SFN mod 4 0
  • the repetition is scheduled in subframe # 0 of all other radio frames.
  • TDD / FDD system having a bandwidth greater than 1.4 MHz supporting a BL UE or UE in CE, it is scheduled in subframe # 0 of the same radio frame and in subframe # 5 of the same radio frame for FDD and TDD.
  • SystemInformationBlockType1 includes related information when defining whether the UE can access the cell and defines scheduling of other system information blocks.
  • SystemInformationBlockType1-BR includes information such as valid downlink and uplink subframes, maximum support for coverage enhancement, and scheduling information for other SIBs.
  • SystemInformationBlockType1-BR is transmitted directly on the PDSCH without an associated control channel.
  • SystemInformationBlockType1-BR uses a schedule with a period of 80ms.
  • Transport block size (TBS) for SystemInformationBlockType1-BR and repetition within 80ms is indicated in the RRCConnectionReconfiguration message through the scheduling information SIB1-BR in the MIB or optionally with MobilityControlInfo.
  • SIB1-BR scheduling information for SystemInformationBlockType1-BR
  • eMTC eMTC
  • the SIB-BR remains unchanged in 512 radio frames (5120 ms) and can combine a large number of sub frames.
  • the SI message is transmitted within a time domain window (referred to as SI window) periodically occurring using dynamic scheduling.
  • SI window a time domain window
  • Each SI message is associated with an SI window, and the SI windows of other SI messages do not overlap. That is, only the corresponding SI in one SI-window is transmitted.
  • the length of the SI window is common to all SI messages and can be configured.
  • the corresponding SI message is a multimedia broadcast multicast service single frequency network (MBSFN) subframe, uplink subframe in TDD, and any sub other than subframe # 5 of the radio frame with SFN mode. Can be transmitted multiple times in a frame.
  • MMSFN multimedia broadcast multicast service single frequency network
  • the UE obtains detailed time domain scheduling (and other information such as frequency domain scheduling, transport format used) from the decoding system information radio network temporary identifier (SI-RNTI) on the PDCCH.
  • SI-RNTI decoding system information radio network temporary identifier
  • SystemInformationBlockType2 contains common and shared channel information. After decoding all necessary SIBs, the UE can access the cell by starting a random access procedure.
  • the random access procedure is performed for the next event.
  • the legacy random access procedure and the random access procedure for eMTC are the same in terms of general big picture and overall protocol order. That is, the main purpose of the random access procedure is to achieve uplink synchronization and obtain a grant for initial access.
  • the entire protocol sequence of the random access procedure consists of four messages, Msg1, Msg2, Msg3 and Msg4. Basic information on the random access procedure is notified to the UE through SIB2.
  • the random access procedure for eMTC supports different PRACH resources and different CE level signaling. This provides some control of the near field effect on the PRACH by grouping UEs experiencing similar path loss.
  • Up to four different PRACH resources can be signaled, each with a reference signal receive power (RSRP) threshold.
  • the UE estimates RSRP using a downlink cell specific reference signal (CRS), and selects one of the resources for random access based on the measurement result.
  • Each of these four resources has a repetition number for PRACH and a repetition number for random access response (RAR).
  • RAR random access response
  • the search space for RAR and contention resolution messages is defined separately for each CE level in the system information.
  • the UE may be configured to be in CE mode A or CE mode B with UE specific search space to receive uplink grants and downlink assignments.
  • the random access procedure is initiated by the PDCCH order, the media access control (MAC) sublayer itself, or the radio resource control (RRC) sublayer.
  • the random access procedure in the secondary cell (SCell) should be started only by the PDCCH command.
  • the MAC entity receives a PDCCH transmission matching the PDCCH order masked by the cell RNTI (C-RNTI) for a particular serving cell, the MAC entity must initiate a random access procedure in this serving cell.
  • C-RNTI cell RNTI
  • the PDCCH order or RRC selectively indicates ra-PreambleIndex and ra-PRACH-MaskIndex;
  • the PDCCH order indicates ra-PreambleIndex and ra-PRACH-MaskIndex with values different from 000000.
  • pTAG primary timing advance group
  • the following information for the relevant serving cell is assumed to be available before the procedure is initiated for the BL UE or UE of the CE.
  • the preambles are included in a group of random access preambles for each enhanced coverage level and correspond to a first preamble to a last preamble.
  • Criteria for selecting PRACH resources based on RSRP measurements per CE level supported in the serving cell rsrp-ThresholdsPrachInfoList are Criteria for selecting PRACH resources based on RSRP measurements per CE level supported in the serving cell rsrp-ThresholdsPrachInfoList.
  • RA response window size per CE level supported by the serving cell ra-ResponseWindowSize and contention resolution timer mac-ContentionResolutionTimer (SpCell only).
  • the random access procedure should be performed as follows.
  • the UE is a BL UE or a UE of CE:
  • MAC entities are considered to be at CE level regardless of the measured RSRP
  • CE level 3 When the RSRP threshold of CE level 3 is configured by the upper layer of rsrp-ThresholdsPrachInfoList and the measured RSRP is less than the RSRP threshold of CE level 3 and the UE can perform CE level 3:
  • MAC entity is considered to be at CE level 3
  • the RSRP threshold of CE level 2 configured by the upper layer of rsrp-ThresholdsPrachInfoList and the measured RSRP is less than the RSRP threshold of CE level 2 and the UE can perform CE level 2:
  • the random access preamble (also referred to as "Msg1") is transmitted on the PRACH.
  • the UE randomly selects one random access preamble from a set of random access preambles indicated by system information or a handover command, and selects and transmits a PRACH resource capable of transmitting the random access preamble.
  • the physical layer random access preamble consists of a cyclic prefix of length TCP and a sequence part of length TSEQ.
  • the parameter values are listed in Table 41 below and may vary depending on the frame structure and random access configuration. The higher layer controls the preamble format.
  • the transmission of the random access preamble is limited to specific time and frequency resources. These resources are increased in the order of the subframe number in the radio frame and the PRB in the frequency domain so that index 0 corresponds to the lowest numbered PRB and subframe in the radio frame.
  • the PRACH resource in the radio frame is indicated by the PRACH configuration index.
  • the PRACH configuration index (prach-ConfigurationIndex) and PRACH frequency offset by the upper layer for each PRACH CE level (prach-FrequencyOffset), repeat multiple PRACHs per attempt (numRepetitionPerPreambleAttempt) and optionally PRACH start subframe cycle (prach-StartingSubframe) is set.
  • the PRACH in preamble format 0-3 is transmission time, and the PRACH in preamble format 4 is transmitted only once.
  • the PRACH of preamble format 0-3 On the other hand, PRACH in preamble format 4 is transmitted only once.
  • the parameter when frequency hopping is enabled in the PRACH configuration by the upper layer parameter prach-HoppingConfig The value of depends on the system frame number (SFN) and PRACH configuration index and is given as follows.
  • the starting subframe allowed for PRACH setup is determined as follows:
  • a subframe allowed to transmit the preamble As listed. here And Is the smallest and largest absolute subframe, respectively Corresponds to two sub-frames allowed for preamble transmission.
  • the periodicity of the starting sub-frame allowed for the sub-frame for preamble transmission If is not provided by the upper layer, the periodicity of the starting sub-frame allowed for the sub-frame for preamble transmission to be.
  • the allowed starting subframe defined for Is provided by. Where j 0,1,2 ..
  • the periodicity of the allowed start subframe is indicated as a subframe allowed for preamble transmission.
  • the random access preamble is generated from a Zadoff-Chu (ZC) sequence without a correlation zone generated from one or several root Zadoff-Chu sequences.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the network constitutes a set of preamble sequences that can be used by the UE.
  • set 1 corresponds to a higher layer PRACH configuration using prach-ConfigurationIndex and prach-FrequencyOffset
  • set 2 uses prach-ConfigurationIndexHighSpeed and prach- FrequencyOffsetHighSpeed when configured.
  • set 1 corresponds to a higher layer PRACH configuration using prach-ConfigurationIndex and prach-FrequencyOffset
  • set 2 uses prach-ConfigurationIndexHighSpeed and prach- FrequencyOffsetHighSpeed when configured.
  • set 2 Corresponds to the upper layer PRACH configuration.
  • a set of 64 preamble sequences in a cell first takes all available cyclic shifts of the root index ZaSeoff-Chu sequence in order of increasing the cyclic shift, logical index rootSequenceIndexHighSpeed (for set 2 if configured) or logical index RACH_ROOT_SEQUENCE (for set 1) It can be found including.
  • rootSequenceIndexHighSpeed and RACH_ROOT_SEQUENCE are broadcast as part of system information.
  • additional preamble sequences are obtained from the root sequence with consecutive logical indexes until all 64 sequences are found.
  • the UE After the random access preamble is transmitted, the UE generates a random access response generated by the MAC on the DL-SCH within the random access response reception window indicated by the system information (which may be referred to as "Msg2") or a handover command. Try to receive Specifically, random access response information is transmitted in the form of a MAC PDU, and the MAC PDU is transmitted through a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the PDCCH is also transmitted.
  • MPDCCH carries downlink control information and Is transmitted through a continuous BL / CE DL subframe.
  • the MPDCCH is transmitted using a set of one or several consecutive enhanced control channel elements (ECCEs), where each ECCE is composed of a plurality of enhanced resource element groups (EREGs).
  • ECCEs enhanced control channel elements
  • EREGs enhanced resource element groups
  • the narrow band for MPDCCH is determined by the SIB2 parameter mpdcch-NarrowbandsToMonitor.
  • the MPDCCH includes information about a UE to receive the PDSCH, frequency and time information of a radio resource of the PDSCH, and a transport format of the PDSCH.
  • the random access response includes a random access preamble identifier (ID), UL grant (uplink radio resource), C-RNTI and time alignment command (TAC).
  • ID random access preamble identifier
  • UL grant uplink radio resource
  • C-RNTI time alignment command
  • TAC time alignment command
  • the reason for the need for a random access preamble identifier is that a single random access response includes random access response information for one or more UEs, because the random access preamble identifier informs which UE the UL grant is temporary.
  • C-RNTI and TAC are valid.
  • the random access preamble identifier is the same as the random access preamble selected by the UE in step 1.
  • the UL grant included in the random access response depends on the CE mode.
  • the terminal Upon receiving a valid random access response from the terminal, the terminal processes the information item included in the random access response. That is, the UE applies TAC and stores a temporary C-RNTI. In addition, the UE transmits the scheduled data (referred to as "Msg3") stored in its buffer or newly generated data using the UL grant for the UL-SCH to the base station. In this case, the data included in the UL grant should include the identifier of the UE. The reason is that in the contention-based random access procedure, the BS cannot determine the UE performing the random access procedure, and the BS needs to identify the UE to resolve the collision later. There are two types of methods including the identifier of the UE.
  • the first method is to transmit the own cell identifier through the UL grant when the terminal has a valid cell identifier already assigned to the corresponding cell before the random access procedure.
  • the terminal transmits by including its own identifier (eg, S-TMSI) or random ID in the data.
  • the unique identifier is longer than the cell identifier.
  • the UE After the UE transmits data including its identifier through the UL grant included in the random access response, the UE waits for a command from the BS for contention resolution (which may be referred to as "Msg4"). That is, in order to receive a specific message, the UE attempts to receive the MPDCCH.
  • Msg4 contention resolution
  • the UE determines that the random access procedure has been normally performed and ends the random access procedure.
  • the UE checks the data transmitted by the PDSCH indicated by the MPDCCH. When the data content includes a unique identifier, the UE determines that the random access procedure has been normally performed and ends the random access procedure.
  • the MAC entity should perform the following.
  • LTE DRX 13 introduces an extended DRX cycle for both idle and connected modes, further saving UE power when the UE does not need to reach frequently.
  • the maximum possible DRX cycle length is extended to 43.69 minutes, and in connected mode, the maximum DRX cycle length is extended to 10.24 seconds.
  • the SFN is wrapped every 1024 radio frames (that is, 10.24 seconds)
  • eDRX can use an extended common time reference for paging adjustment between the UE and the network by introducing a hyper-SFN (H-SFN) period.
  • the H-SFN is broadcast by the cell and increments by 1 whenever the SFN is wrapped (i.e. every 10.24 seconds).
  • the maximum eDRX cycle corresponds to 256 hyper frames.
  • the UE configured with eDRX cycle in idle mode monitors the control channel for paging during the paging transmission window (PTW).
  • PTW is periodic at the start time defined by the paging hyper-frame (PH), which is based on a formula known by the mobility management entity (MME), UE and eNB as a function of eDRX cycle and UE identity.
  • MME mobility management entity
  • UE and eNB as a function of eDRX cycle and UE identity.
  • the UE monitors paging according to the legacy DRX cycle (TDRX) for the duration of the PTW or until a paging message for the UE is received.
  • TDRX legacy DRX cycle
  • the UE power Pdeep_sleep
  • Psleep the UE power
  • TeDRX eDRX cycle
  • NR supports multiple numerology (or subcarrier spacing (SCS)) to support various 5G services. For example, if the SCS is 15 kHz, it supports a wide area in traditional cellular bands, and if the SCS is 30 kHz / 60 kHz, it is dense-urban, lower latency. And a wider carrier bandwidth, and when the SCS is 60 kHz or higher, a bandwidth greater than 24.25 GHz is supported to overcome phase noise.
  • SCS subcarrier spacing
  • the NR frequency band is defined as a frequency range of two types (FR1, FR2).
  • FR1, FR2 may be configured as shown in Table 42 below.
  • FR2 may mean millimeter wave (mmW).
  • Narrowband (NB) -LTE is a system for supporting low complexity and low power consumption with a system BW corresponding to 1 PRB (Physical Resource Block) of the LTE system. It can be mainly used as a communication method to implement internet of things (IoT) by supporting devices such as machine-type communication (MTC) in cellular systems.
  • IoT internet of things
  • MTC machine-type communication
  • OFDM parameters such as subcarrier spacing of the existing LTE, such as LTE, there is an advantage in that the frequency can be efficiently used by allocating 1 PRB to the legacy LTE band for NB-LTE without additional band allocation.
  • the physical channel of NB-LTE is defined as Narrowband Primary Synchronization Signal (NPSS) / Narrowband Secondary Synchronization Signal (NSSS), Narrowband Physical Broadcast Channel (NPBCH), NPDCCH / NEPDCCH, NPDSCH, etc., to distinguish it from LTE. Let's call it by adding N.
  • SPS Semi-persistent scheduling
  • the UE receives SPS configuration setup information through RRC signaling.
  • SPS activation DCI with SPS-C-RNTI
  • the SPS operates using SPS configuration information received through RRC signaling, resource scheduling information included in the DCI, MCS information, and the like. Is done.
  • the SPS When the UE receives the SPS release DCI (with SPS-C-RNTI) from the base station, the SPS is released. Thereafter, when the UE receives SPS activation DCI (with SPS-C-RNTI) again, the SPS operates as described above. If the UE receives SPS release DCI (with SPS-C-RNTI) and then receives SPS configuration release information through RRC signaling, the UE receives (SPS-C-RNTI value) until SPS configuration setup information is received again. SPS activation DCI cannot be detected.
  • the meaning of 'monitoring the search space' means decoding the NPDCCH of a specific area according to the DCI format to be received through the search space, and then scrambling the CRC to a specific predetermined RNTI value. It means the process of checking if the values are correct. Additionally, in the NB-LTE system, since each UE recognizes a single PRB as each carrier, it can be said that the PRB referred to in this specification has the same meaning as a carrier. DCI formats N0, N1, and N2 referred to in this specification mean DCI formats N0, N1, and N2 in the 3GPP TS 36.212 standard.
  • the resource selection method proposed in this specification may be applied in combination with one or more of the above-described initial access (IA), random access (RA), and discontinuous reception (DRX) procedures.
  • IA initial access
  • RA random access
  • DRX discontinuous reception
  • SPS-related operations may be performed after the initial access procedure described above.
  • the UE defines or configures parameters (or control information) that are defined or configured to perform the methods proposed in the specification (1) signaling received through an initial access procedure (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, etc.) It can be configured from the base station through or (2) signaling received in the RRC connected state after the initial access procedure (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.) can be configured.
  • an initial access procedure eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, etc.
  • the UE may perform the methods proposed in this specification after initial access based on the parameters received above.
  • the base station configures parameters (or control information) for performing the methods proposed in this specification through (1) initial access procedure, and configures the configured parameters with specific signaling (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal) Etc.) or (2) configure the RRC connected state after the initial access procedure and configure the configured parameters through specific signaling (e.g. DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.) It can be transmitted to the UE.
  • specific signaling e.g, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.
  • the base station can perform the methods proposed herein after initial access based on the corresponding parameters.
  • SPS-related operations may be performed after the random access procedure described above.
  • the UE defines or configures parameters (or control information) defined or configured to perform the methods proposed in this specification (1) signaling received through a random access procedure (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, etc.) It can be configured from the base station through (2) or can be configured through the signaling received in the RRC connected state (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.) after the random access procedure.
  • a random access procedure eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, etc.
  • the UE can perform the methods proposed herein after random access based on the parameters received above.
  • the base station configures parameters (or control information) for performing the methods proposed in this specification through (1) random access procedure, and configures the configured parameters with specific signaling (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal) Etc.) or (2) configure in RRC connected state after random access procedure, configure configured parameters through specific signaling (e.g. DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.) It can be transmitted to the UE.
  • specific signaling e.g, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling, etc.
  • the base station can perform the methods proposed in this specification after random access based on the corresponding parameters.
  • SPS-related operations may be performed after receiving the NPDCCH (or MPDCCH) during the on duration of the DRX cycle described above and transitioning to the RRC connected state.
  • the UE defines or configures parameters (or control information) defined or configured to perform the methods proposed in the specification (1) signaling received in relation to the DRX operation (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC) signaling)), or (2) configure through a paging message, or (3) configure through RRC signaling in an RRC connected state.
  • signaling received in relation to the DRX operation eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC) signaling
  • RRC synchronization signal
  • the UE may receive paging in DRX based on the parameters received above and perform methods proposed in the present specification in an RRC connected state.
  • the base station configures parameters (or control information) for performing the methods proposed in this specification through (1) DRX-related procedures, and configures the configured parameters for specific signaling (eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization) signal, RRC signaling, etc.), or (2) paging message to the UE, or (3) RRC signaling to the UE.
  • specific signaling eg, DCI, MAC CE, reference signal, synchronization
  • the base station can perform the methods proposed in this specification after transmitting paging in DRX based on the corresponding parameters.
  • PUR Preconfigured UL resource
  • EDT Early Data Transmission
  • EDT Early data transmission
  • the EDT receives RACH resource-related parameters through a RACH configuration through a System Information Block (SIB).
  • SIB System Information Block
  • the MSG1 i.e., NPRACH preamble index
  • the base station may instruct the terminal whether the EDT requested by the corresponding terminal is possible or impossible through the UL grant of RAR (Random Access Response).
  • the UE determines that EDT is impossible and proceeds with the legacy RACH procedure, and uses the EDT instead of the legacy MCS index through the RAR's MCS index field. If the base station instructs one of the MCS indexes of the UE, the UE determines that EDT is possible and prepares MSG3 transmission.
  • Table 43 below shows the legacy MCS index for fallback operation
  • Table 44 below shows the MCS index for EDT.
  • Legacy MCS index indicates ⁇ 000, 001, 010 ⁇
  • EDT MCS index indicates ⁇ 011, 100, 101, 110, 111 ⁇ .
  • the UE performs MSG3 transmission based on parameters (e.g., subcarrier spacing, subcarrier index, MCS index, repetition number, scheduling delay, etc.) indicated by the UL grant of the RAR.
  • parameters e.g., subcarrier spacing, subcarrier index, MCS index, repetition number, scheduling delay, etc.
  • the base station indicates the maximum TBS (i.e., edt-TBS) available for each CE level through higher layer signaling.
  • the value that can be Maximum TBS is defined as one of eight. Characteristically, each of the corresponding Maximum TBSs may have up to three smaller TBSs than itself. Table 45 shows this. That is, Table 45 is a table showing an example of maximum TBS and small TBS for each maximum TBS.
  • the base station may instruct the terminal through the SIB the higher layer parameter edt-smallTBS-Enabled indicating whether or not small TBS may be used. If the base station permits the use of small TBS (ie, edt-smallTBS-Enabled is true), the terminal calculates its own TBS and selects one of the small TBS in the subset of the configured maximum TBS value. UL data (ie, MSG3) can be transmitted.
  • the base station may instruct edt-SmallTBS-Subset, which is a higher layer parameter that allows only partial use, rather than allowing all possible small TBSs according to each Maximum TBS through SIB. .
  • the terminal can select different TBS candidates as shown in Table 46. For example, if the Maximum TBS value is 936 and edt-SmallTBS-Subset is enabled, the terminal should select one of ⁇ 504, 936 ⁇ and not ⁇ 328, 504, 712, 936 ⁇ to transmit MSG3.
  • Table 46 is a table showing an example of EDT TBS for MSG3 NPUSH.
  • the actual repetition value of the MSG3 to be transmitted by the UE is based on the MSG3 repetition value indicated by the base station in consideration of the Maximum TBS value, based on the previously promised method using the small TBS value and the Maximum TBS value selected by the UE. Can decide.
  • the calculation method defined in the 3GPP TS document is as follows.
  • the repetition number for Msg3 is the smallest integer number of L value that is equal to or larger than , where is the selected TBS for Msg3, and is given by higher layer parameter edt-TBS ”
  • the terminal After transmitting the MSG3 in this way, the terminal can receive the MSG4 in the same manner as the RACH procedure and proceed with the MSG3 retransmission process. Lastly, the difference from the RACH procedure is that the RACH procedure can be completed without entering the RRC connection mode as described above.
  • the EDT is an operation that eventually uses a RACH procedure, it consists of four stages of Preamble (MSG1) transmission, RAR (MSG2) reception, MSG3 transmission, and MSG4 reception as in the RACH procedure.
  • the idle mode PUR ie, preconfigured UL resource
  • the EDT does not transmit MSG1 in the EDT, and the procedure consisting of three steps of MSG2, MSG3, and MSG4 is PUR Can be applied to
  • this method since the terminal can transmit UL data without actually transmitting MSG1, there is a power saving effect of the terminal.
  • the following method is proposed to solve the problems (e.g., RA-RNTI calculation, RAPID, etc.) that may occur without the MS actually transmitting MSG1.
  • the base station may be configured to indicate the PUR-related configuration to the terminal through system information or RRC signaling.
  • the base station instructs the configuration, even if the terminal does not actually transmit the MSG1, the virtual preamble index, CE level, starting subframe, TX period, start SF offset, etc., which can assume that the virtual MSG1 has been transmitted, are indicated to the UE. Can be set.
  • the RACH resource for the corresponding virtual MSG1 may be set as not allocated by the base station, which also has an advantage in terms of resource utilization of the base station.
  • the UE can calculate virtual RAPID, virtual RA-RNTI, etc., which can assume that MSG1 has been transmitted by receiving such information from the base station, and can be set to receive RAR (MSG2) based on the information. That is, the terminal thinks as if MSG1 has been transmitted only for a part of the EDT-like resource (induced by the virtual RA-RNTI), and monitors the common search space (eg, Type2 CSS) linked with it. It can be set to expect RAR.
  • RAR MSG2
  • the base station temporarily provisions the PUR for the corresponding EDT-like resource from the RAR as a UL grant, and then follows the process of the EDT MSG3 and MSG4. Can be done.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a MAC RAR format for NB-IoT proposed in this specification.
  • the base station Since the base station is not the MSG2 that actually receives and transmits the MSG1, it may be set that the base station is modified and used as needed among the configuration contents of the MAR RAR.
  • the base station may be configured to transmit TA update information to a UE in a PUR operation through a timing advance command field of MAC RAR.
  • the base station calculates the UL data of the corresponding terminal used for TA validity through the same as the DMRS of the PUR transmitted immediately before.
  • the capacity of the Timing advance command field is required as much as necessary during the actual RACH procedure, more and more useful information may be included in the terminal (e.g., the terminal performing the PUR operation) with a certain TA.
  • the information indicating whether the TA value is a positive value or a negative value is put in the most significant bit (MSB) of the Timing advance command field, and the remaining field is used to indicate the size of the TA value. It might be. Alternatively, it can be set that the amount of change is indicated from the immediately preceding TA value.
  • MSB most significant bit
  • TPC is transmitted instead of TA in the corresponding timing advance command field.
  • the subframe or time resource that can be assumed that the UE has transmitted MSG1 may be set as all or part of the resources capable of transmitting the existing MSG1, or may be set independently of the existing MSG1 transmission resource.
  • a resource to receive RAR may be directly set. This configuration can be transmitted to the terminal through the RRC signaling such as SIB.
  • the MS receiving the RAR does not stop scheduling MSG3 by the RAR at once, but is applied effectively for resources configured to receive a plurality of virtual MSG1 resources or a plurality of RARs after receiving the RAR, thereby continuing MSG3 transmission. can do.
  • This duration may be continued until a specific timer value expires, or may be signaled from the base station through SIB or RAR.
  • This setting has an advantage in terms of battery saving of the terminal because a plurality of MSG3 (i.e., UL data) can be transmitted using one RAR.
  • a method in which MSG2 can be used for other purposes other than the purpose of scheduling MSG3 may be additionally considered. For example, if the PUR configured by the base station is semi-persistent and the period is long in units of several seconds, a situation in which the base station must schedule the PUR for another UE may occur at an unexpected time. It can be considered that the base station transmits MSG2 before MSG3 / MSG4 for the purpose of informing the UE whether the corresponding PUR is valid. At this time, the MSG2 may also be configured with a structure separate from MSG2 in a random access process.
  • the structure in which MSG2 is always delivered may not always be transmitted before the time of transmission of MSG3, and the period of the search space through which MSG2 can be delivered may be set to a longer period than the period of MSG3 resources.
  • the situation in which the base station transmits MSG2 may be set to inform the terminal that the MSG3 PUR is invalid. That is, the terminal may determine that the MSG3 PUR is valid only when MSG2 is not received prior to the MSG3 PUR.
  • the MSG3 PUR may be configured to be unavailable for a specific period of time, as determined by the base station, or MSG2 may be transmitted to the UE only when reconfiguration of the MSG3 PUR occurs. In this way, when MSG2 is not for the purpose of scheduling MSG3, it can be set that the base station delivers scheduling information for MSG3 transmission to the terminal through a SIB or dedicated RRC message.
  • Method 2 EDT without MSG1 and MSG2 for preconfigure UL resource (MST1 and MSG2 for PUR)
  • Method 2 Prior to Salpin Method 1, the UE performs a PUR operation through the remaining MSG2, MSG3, and MSG4 without transmitting only MSG1 during EDT. Obviously, MSG1 was not transmitted compared to EDT, so it was advantageous in terms of battery saving of the terminal, but the burden of monitoring the search space to receive MSG2 (RAR) still remains. Accordingly, Method 2 relates to a method of performing PUR operation through MSG3 and MSG4 without performing both MSG1 and MSG2 among EDTs. Characteristically, the following method is proposed to solve the problem (e.g., UL grant, etc.) that may occur without actually receiving MSG2.
  • the problem e.g., UL grant, etc.
  • the base station may be configured to indicate the PUR-related configuration to the terminal through system information or RRC signaling.
  • the virtual parameters eg, UL grant fields, TA, TC-RNTI
  • the base station may be configured to indicate that time / frequency information capable of transmitting MSG3 to the UE is indicated through system information or RRC signaling.
  • the time information may be a period of a resource capable of transmitting MSG3, a starting SF offset, etc.
  • the frequency information may be a PRB index.
  • the period, starting SF offset, and PRB index of resources capable of transmitting MSG3 for each CE level may be indicated.
  • the number of MSG3 resources that can be at most per PRB index can be defined, and this value may be less than or equal to the MAX CE level supported by the corresponding cell. At this time, period and starting SF for each resource can be set independently.
  • the UE may transmit (EDT like) MSG3 to a location configured by the base station for PUR operation, and may complete MSG4 reception according to the EDT procedure.
  • EDT EDT like
  • the terminal may attempt to detect MSG2 before the corresponding time with respect to some configured time points before every MSG3 transmission or when configured to enable MSG3 transmission.
  • the terminal detects the MSG2 transmitted by the base station
  • the terminal adjusts the time / frequency resource, TA value, UL TXP value, etc. to transmit the MSG3 through the MSG2 indicated by the base station and applies it, and then applies the MSG3 to be transmitted by the terminal. It can be used for.
  • the base station may indicate whether to stop or resume MSG3 transmission through the corresponding RAR. When this method is applied, there is an advantage that the base station can more efficiently manage the resource while actively modifying the UL data transmission information of the terminal.
  • the UE can transmit UL data without actually transmitting MSG1 and MSG2 is not received, it is advantageous in terms of saving MSG1 transmission power, MSG2 reception power, and the like.
  • the base station may instruct the UE to transmit a preconfigured UL resource for transmitting UL data in a situation in which Uplink TA is valid in idle mode through SIB or RRC signaling.
  • the preconfigured UL resource may be set as a dedicated resource type for each terminal, or may be set as a shared resource type for a plurality of terminals.
  • a dedicated resource type may define predictable UL data to which terminal or at what point or how much information to transmit.
  • the dedicated resource type has a disadvantage in terms of resource utilization in that it must always occupy the UL resource, but has the advantage that the UE can transmit UL data without contention (i.e., contention free) because each terminal has its own dedicated resource.
  • the shared resource type can define UL data that cannot predict which terminal, when, and how much information.
  • the shared resource type may have disadvantages in that the terminal must operate based on contention, but has a free side in terms of resource utilization compared to the dedicated resource type. This is because, for example, it is not necessary to prepare all resources for a plurality of terminals that can be made with a longer cycle or want PUR.
  • Method 1 Resource selection method according to TBS (Trasport Block Size)
  • Method 1 may set that the UE selects the UL resource once more within the UL resource configured from the base station according to the TBS of the UL data to be transmitted by the UE. At this time, it can be divided into the following details according to the two types of resources (dedicated resource, shared resource) mentioned above.
  • Method 1-1 Dedicated resource
  • a start subframe offset, subcarrier index, carrier index, etc. may be designated.
  • the TBS may be set to select autonomously. Most simply, it can be set that the autonomous TBS selection method introduced in early data transmission (i.e., EDT) is also borrowed from method 1-1.
  • Dedicated resource can transmit PUR-related configuration through dedicated RRC signaling to each terminal that wants to perform PUR, so it is possible to specifically set UE specific whether to use Maximum TBS value and small TBS with the corresponding configuration.
  • a terminal that intends to transmit data in idle mode using a dedicated resource can be set to report the nature of data to be transmitted to the base station.
  • the nature of the data may be a transmission / occurrence period of UL data that the corresponding terminal intends to transmit, a maximum TBS of UL data, or the degree of urgency of UL data.
  • the maximum TBS value of the UL data that the terminal intends to transmit may be set to be selected as one of the maximum TBS values that can be provided by the corresponding cell notified by the base station through system information (e.g., SIB, etc.).
  • system information e.g., SIB, etc.
  • the base station can receive the information and set the UE specific period, resource allocation, maximum TBS, and whether to use small TBS for the dedicated PUR. .
  • resource utilization is compared to notifying one maximum TBS value through SIB. It can have advantages in terms.
  • a method of randomly setting a location of a dedicated resource instructing each UE can be considered. For example, based on a sequence such as a Pseudo random sequence based on Cell ID, a dedicated resource actually configured can be configured to be changed on a time / frequency domain. This method can be considered for resource collision avoidance when UL skipping is considered. At this time, randomization between periodic transmission intervals has a positive effect when inter-cell loading is not sufficiently randomized in terms of resources.
  • a dedicated resource can be set to evenly distribute the size of the time gap between multiple UEs.
  • method 2-1 was a method of setting resource randomization with one period
  • a method of setting resource randomization with multiple periods may be additionally considered.
  • one period may be set to indicate randomization between transmission period intervals, and the other may indicate randomization within a transmission period.
  • a legacy interference randomization method may be considered for the initial transmission period, and an additional randomization method may be considered for the retransmission period.
  • a method of randomizing the randomization criteria in terms of (N) PSS / (N) SSS or WUS or paging-related DL resource and interval on the time domain may be considered.
  • This method has an advantage in that fairness can be guaranteed in terms of power saving of terminals desiring (or requesting) PUR operation.
  • a plurality of terminals transmits different information through one shared resource.
  • the terminals having a collision must retransmit to the next shared resource.
  • the base station can be set so that the collision does not occur in the retransmission location between the terminals in the first transmission to improve the system performance.
  • a resource to perform retransmission may be defined by combining a unique ID of a UE performing PUR and a subframe index, subcarrier index, PRB index, etc. of the resource that performed the initial transmission.
  • the UE since the UE must perform repetitive transmission as much as the repetition number indicated by the base station, whether it is the first transmission or the retransmission, randomize resources between the repetitive transmissions to prevent a problem that all repetitive transmissions transmitted by a plurality of UEs may collide. You can. In addition, it can be set that the location where the feedback channel is transmitted is determined according to the time / frequency location of the shared resource selected by the terminal.
  • the calculation amount may increase in resource selection for PUR transmission between the base station and the terminal, but since the collision between UL data transmitted by the terminal is reduced, it may be advantageous in terms of the overall system.
  • the base station configures a resource pool in the PRB designated as the PUR, and the UE may consider a method of random hopping for the PUR transmission in sub-PRB unit transmission according to a predetermined rule.
  • it can be set to operate based on a sequence such as a Cell ID similar to the above, a pseudo random sequence based on a subframe index.
  • a method of selecting a DMRS sequence hopping pattern from a PUR of a shared resource type by a UE is as follows.
  • the base station may indicate that a DMRS sequence hopping pool available in a PUR of a corresponding shared resource type is indicated through a higher layer signal such as SIB, and the terminal may be configured to select and transmit a DMRS sequence hopping pattern based on its unique UE ID.
  • the reason that the base station instructs the DMRS sequence hopping pool available in the corresponding PUR is that if the terminal can select one of all possible DMRS sequence hopping candidates without setting as described above, when the base station can select one of the possible DMRS sequence hopping patterns This increases the BD burden to be performed to confirm that is used.
  • the DMRS sequence hopping pattern is selected based on the UE's unique UE ID, the UE ID is implicitly provided to the base station, which can be set to be used when the base station requests retransmission.
  • the fixed UL resource which is the simplest method in terms of resource management, can be used for the PUR, or the fixed TBS can be set for the PUR because the increase in the BD of the base station is negative for base station power consumption. .
  • a fixed TBS may be sufficient among terminals that transmit UL data to the corresponding PUR, but a larger TBS may be required at a specific time.
  • the UE may be configured to transmit UL data including SR or BSR information to the base station through the PUR to the corresponding fixed TBS in order to transmit a larger TBS.
  • the corresponding BSR value may be a unit of TB consisting of a specific level previously promised.
  • the base station that has received the SR or BSR of the terminal may generate a new PUR that supports a larger TBS than the corresponding PUR and notify the UE.
  • the new PUR may exist only at the corresponding time point or may exist only during a specific period in which the terminal is notified.
  • it can be set that the larger TBS value supported by the new PUR is derived by referring to the code rate of the existing PUR.
  • a new TBS value may be determined according to the BSR information transmitted by the terminal.
  • the terminal previously requested the SR or BSR to the base station, the response of the request can be transmitted to the terminal through an existing feedback channel or monitoring a specific search space indicated by the base station. If the base station transmits new PUR-related configuration information, it may be delivered through a pre-promised (re-) configuration method.
  • the base station can use a PUR composed of fixed TBS, the BD burden is reduced and resource management can be more convenient.
  • an additional PUR needs to be configured / assigned only when the terminal requests through SR / BSR, there is an advantage in that it is not necessary to always occupy resources for the PUR.
  • 19 is a flowchart illustrating an example of an operation method of a terminal for performing a method proposed in this specification.
  • FIG. 19 relates to a method in which a wireless device in idle mode transmits UL data on a preconfigured UL resource (PUR) in a wireless communication system.
  • PUR preconfigured UL resource
  • the wireless device receives PUR configuration information from the base station (S1910).
  • the wireless device transmits UL data including control information for requesting a second TBS larger than a set first transport block size (TBS) to the base station on the first PUR associated with the first TBS. (S1920).
  • TBS transport block size
  • the wireless device receives information on the second PUR related to the second TBS from the base station (S1930).
  • the control information may be a scheduling request (SR) or a buffer status report (BSR).
  • SR scheduling request
  • BSR buffer status report
  • the value of the second TBS may be derived based on the code rate of the first PUR.
  • the wireless device may receive information related to the available time of the second PUR from the base station.
  • the value of the BSR may be a unit of a transport block configured with a specific level previously defined.
  • terminal or device described in FIGS. 20 to 24 of the present specification may be implemented to perform a method proposed in the present specification including FIG. 19.
  • the communication system 1 applied to the present invention includes a wireless device, a base station and a network.
  • the wireless device means a device that performs communication using a wireless access technology (eg, 5G NR (New RAT), Long Term Evolution (LTE)), and may be referred to as a communication / wireless / 5G device.
  • a wireless access technology eg, 5G NR (New RAT), Long Term Evolution (LTE)
  • LTE Long Term Evolution
  • the wireless device includes a robot 100a, a vehicle 100b-1, 100b-2, an XR (eXtended Reality) device 100c, a hand-held device 100d, and a home appliance 100e. ), An Internet of Thing (IoT) device 100f, and an AI device / server 400.
  • IoT Internet of Thing
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous driving vehicle, a vehicle capable of performing inter-vehicle communication, and the like.
  • the vehicle may include a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) (eg, a drone).
  • XR devices include Augmented Reality (AR) / Virtual Reality (VR) / Mixed Reality (MR) devices, Head-Mounted Device (HMD), Head-Up Display (HUD) provided in vehicles, televisions, smartphones, It may be implemented in the form of a computer, wearable device, home appliance, digital signage, vehicle, robot, or the like.
  • the mobile device may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (eg, a smart watch, smart glasses), a computer (eg, a notebook, etc.).
  • Household appliances may include a TV, a refrigerator, and a washing machine.
  • IoT devices may include sensors, smart meters, and the like.
  • the base station and the network may also be implemented as wireless devices, and the specific wireless device 200a may operate as a base station / network node to other wireless devices.
  • the wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 300 through the base station 200.
  • AI Artificial Intelligence
  • the network 300 may be configured using a 3G network, a 4G (eg, LTE) network, or a 5G (eg, NR) network.
  • the wireless devices 100a to 100f may communicate with each other through the base station 200 / network 300, but may directly communicate (e.g. sidelink communication) without going through the base station / network.
  • the vehicles 100b-1 and 100b-2 may perform direct communication (e.g. Vehicle to Vehicle (V2V) / Vehicle to everything (V2X) communication).
  • the IoT device eg, sensor
  • the IoT device may directly communicate with other IoT devices (eg, sensors) or other wireless devices 100a to 100f.
  • Wireless communication / connections 150a, 150b, and 150c may be achieved between the wireless devices 100a to 100f / base station 200 and the base station 200 / base station 200.
  • the wireless communication / connection is various wireless access such as uplink / downlink communication 150a and sidelink communication 150b (or D2D communication), base station communication 150c (eg relay, IAB (Integrated Access Backhaul)). It can be achieved through technology (eg, 5G NR), and wireless devices / base stations / wireless devices, base stations and base stations can transmit / receive radio signals to each other through wireless communication / connections 150a, 150b, 150c.
  • the wireless communication / connections 150a, 150b, 150c can transmit / receive signals through various physical channels.
  • various signal processing processes eg, channel encoding / decoding, modulation / demodulation, resource mapping / demapping, etc.
  • resource allocation processes e.g., resource allocation processes, and the like.
  • 21 illustrates a wireless device that can be applied to the present invention.
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 may transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE and NR).
  • ⁇ the first wireless device 100, the second wireless device 200 ⁇ is ⁇ wireless device 100x, base station 200 ⁇ and / or ⁇ wireless device 100x), wireless device 100x in FIG. 16 ⁇ .
  • the first wireless device 100 includes one or more processors 102 and one or more memories 104, and may further include one or more transceivers 106 and / or one or more antennas 108.
  • the processor 102 controls the memory 104 and / or transceiver 106 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 102 may process information in the memory 104 to generate the first information / signal, and then transmit the wireless signal including the first information / signal through the transceiver 106.
  • the processor 102 may receive the wireless signal including the second information / signal through the transceiver 106 and store the information obtained from the signal processing of the second information / signal in the memory 104.
  • the memory 104 may be connected to the processor 102 and may store various information related to the operation of the processor 102.
  • the memory 104 is an instruction to perform some or all of the processes controlled by the processor 102, or to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein. You can store software code that includes
  • the processor 102 and the memory 104 may be part of a communication modem / circuit / chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 106 can be coupled to the processor 102 and can transmit and / or receive wireless signals through one or more antennas 108.
  • the transceiver 106 may include a transmitter and / or receiver.
  • the transceiver 106 may be mixed with a radio frequency (RF) unit.
  • the wireless device may mean a communication modem / circuit / chip.
  • the second wireless device 200 includes one or more processors 202, one or more memories 204, and may further include one or more transceivers 206 and / or one or more antennas 208.
  • Processor 202 controls memory 204 and / or transceiver 206 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and / or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202 may process information in the memory 204 to generate third information / signal, and then transmit a wireless signal including the third information / signal through the transceiver 206.
  • the processor 202 may receive the wireless signal including the fourth information / signal through the transceiver 206 and store the information obtained from the signal processing of the fourth information / signal in the memory 204.
  • the memory 204 may be connected to the processor 202, and may store various information related to the operation of the processor 202.
  • the memory 204 is an instruction to perform some or all of the processes controlled by the processor 202, or to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein. You can store software code that includes
  • the processor 202 and the memory 204 may be part of a communication modem / circuit / chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 206 can be coupled to the processor 202 and can transmit and / or receive wireless signals through one or more antennas 208.
  • Transceiver 206 may include a transmitter and / or receiver.
  • Transceiver 206 may be mixed with an RF unit.
  • the wireless device may mean a communication modem / circuit / chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 102 and 202.
  • one or more processors 102, 202 may implement one or more layers (eg, functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP).
  • the one or more processors 102 and 202 may include one or more Protocol Data Units (PDUs) and / or one or more Service Data Units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein. Can be created.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • the one or more processors 102, 202 may generate messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein.
  • the one or more processors 102, 202 generate signals (eg, baseband signals) including PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, suggestions and / or methods disclosed herein. , To one or more transceivers 106, 206.
  • One or more processors 102, 202 may receive signals (eg, baseband signals) from one or more transceivers 106, 206, and descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flow diagrams disclosed herein PDUs, SDUs, messages, control information, data or information may be obtained according to the fields.
  • signals eg, baseband signals
  • One or more processors 102, 202 may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer.
  • the one or more processors 102, 202 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • Descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein are either firmware or software set to perform or are stored in one or more processors 102, 202, or stored in one or more memories 104, 204. It can be driven by the above processors (102, 202).
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein can be implemented using firmware or software in the form of code, instructions and / or instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be coupled to one or more processors 102, 202, and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and / or instructions.
  • the one or more memories 104, 204 may be comprised of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drive, register, cache memory, computer readable storage medium and / or combinations thereof.
  • the one or more memories 104, 204 may be located inside and / or outside of the one or more processors 102, 202. Also, the one or more memories 104 and 204 may be connected to the one or more processors 102 and 202 through various technologies such as a wired or wireless connection.
  • the one or more transceivers 106 and 206 may transmit user data, control information, radio signals / channels, and the like referred to in the methods and / or operational flowcharts of the present document to one or more other devices.
  • the one or more transceivers 106, 206 may receive user data, control information, radio signals / channels, and the like referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and / or operational flowcharts disclosed herein from one or more other devices. have.
  • one or more transceivers 106, 206 may be coupled to one or more processors 102, 202, and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 102, 202 can control one or more transceivers 106, 206 to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, the one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. In addition, one or more transceivers 106, 206 may be coupled to one or more antennas 108, 208, and one or more transceivers 106, 206 may be described, functions described herein through one or more antennas 108, 208.
  • the one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports).
  • the one or more transceivers 106 and 206 process the received user data, control information, radio signals / channels, etc. using one or more processors 102, 202, and receive radio signals / channels from the RF band signal. It can be converted to a baseband signal.
  • the one or more transceivers 106 and 206 may convert user data, control information, and radio signals / channels processed using one or more processors 102 and 202 from a baseband signal to an RF band signal.
  • the one or more transceivers 106, 206 may include (analog) oscillators and / or filters.
  • FIG. 22 illustrates a signal processing circuit for a transmission signal.
  • the signal processing circuit 1000 may include a scrambler 1010, a modulator 1020, a layer mapper 1030, a precoder 1040, a resource mapper 1050, and a signal generator 1060.
  • the operations / functions of FIG. 22 may be performed in processors 102, 202 and / or transceivers 106, 206 of FIG.
  • the hardware elements of FIG. 22 can be implemented in the processors 102, 202 and / or transceivers 106, 206 of FIG. 21.
  • blocks 1010 to 1060 may be implemented in processors 102 and 202 of FIG. 21.
  • blocks 1010 to 1050 may be implemented in the processors 102 and 202 of FIG. 21, and block 1060 may be implemented in the transceivers 106 and 206 of FIG. 21.
  • the codeword may be converted into a wireless signal through the signal processing circuit 1000 of FIG. 22.
  • the codeword is an encoded bit sequence of an information block.
  • the information block may include a transport block (eg, UL-SCH transport block, DL-SCH transport block).
  • the radio signal may be transmitted through various physical channels (eg, PUSCH, PDSCH).
  • the codeword may be converted into a scrambled bit sequence by the scrambler 1010.
  • the scramble sequence used for scramble is generated based on the initialization value, and the initialization value may include ID information of the wireless device.
  • the scrambled bit sequence can be modulated into a modulated symbol sequence by the modulator 1020.
  • the modulation method may include pi / 2-Binary Phase Shift Keying (pi / 2-BPSK), m-Phase Shift Keying (m-PSK), m-Quadrature Amplitude Modulation (m-QAM), and the like.
  • the complex modulation symbol sequence may be mapped to one or more transport layers by the layer mapper 1030.
  • the modulation symbols of each transport layer may be mapped to the corresponding antenna port (s) by the precoder 1040 (precoding).
  • the output z of the precoder 1040 can be obtained by multiplying the output y of the layer mapper 1030 by the precoding matrix W of N * M.
  • N is the number of antenna ports and M is the number of transport layers.
  • the precoder 1040 may perform precoding after performing transform precoding (eg, DFT transformation) on complex modulation symbols. Further, the precoder 1040 may perform precoding without performing transform precoding.
  • the resource mapper 1050 may map modulation symbols of each antenna port to time-frequency resources.
  • the time-frequency resource may include a plurality of symbols (eg, CP-OFDMA symbol, DFT-s-OFDMA symbol) in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the signal generator 1060 generates a radio signal from the mapped modulation symbols, and the generated radio signal can be transmitted to other devices through each antenna.
  • the signal generator 1060 may include an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) module and a Cyclic Prefix (CP) inserter, a Digital-to-Analog Converter (DAC), a frequency uplink converter, etc. .
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • CP Cyclic Prefix
  • DAC Digital-to-Analog Converter
  • the signal processing process for the received signal in the wireless device may be configured as the inverse of the signal processing processes 1010 to 1060 of FIG. 22.
  • a wireless device eg, 100 and 200 in FIG. 21
  • the received radio signal may be converted into a baseband signal through a signal restorer.
  • the signal recoverer may include a frequency downlink converter (ADC), an analog-to-digital converter (ADC), a CP remover, and a Fast Fourier Transform (FFT) module.
  • ADC frequency downlink converter
  • ADC analog-to-digital converter
  • CP remover a CP remover
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the baseband signal may be restored to a codeword through a resource de-mapper process, a postcoding process, a demodulation process, and a de-scramble process.
  • the codeword can be restored to the original information block through decoding.
  • the signal processing circuit (not shown) for the received signal may include a signal restorer, a resource de-mapper, a post coder, a demodulator, a de-scrambler and a decoder.
  • the wireless device 23 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • the wireless device may be implemented in various forms according to use-example / service (see FIG. 20).
  • the wireless devices 100 and 200 correspond to the wireless devices 100 and 200 of FIG. 21, and various elements, components, units / units, and / or modules ).
  • the wireless devices 100 and 200 may include a communication unit 110, a control unit 120, a memory unit 130, and additional elements 140.
  • the communication unit may include a communication circuit 112 and a transceiver (s) 114.
  • communication circuit 112 may include one or more processors 102,202 and / or one or more memories 104,204 of FIG.
  • the transceiver (s) 114 may include one or more transceivers 106,206 and / or one or more antennas 108,208 of FIG. 21.
  • the control unit 120 is electrically connected to the communication unit 110, the memory unit 130, and the additional element 140, and controls various operations of the wireless device. For example, the controller 120 may control the electrical / mechanical operation of the wireless device based on the program / code / command / information stored in the memory unit 130. In addition, the control unit 120 transmits information stored in the memory unit 130 to the outside (eg, another communication device) through the wireless / wired interface through the communication unit 110, or externally (eg, through the communication unit 110) Information received through a wireless / wired interface from another communication device) may be stored in the memory unit 130.
  • the outside eg, another communication device
  • Information received through a wireless / wired interface from another communication device may be stored in the memory unit 130.
  • the additional element 140 may be variously configured according to the type of wireless device.
  • the additional element 140 may include at least one of a power unit / battery, an input / output unit (I / O unit), a driving unit, and a computing unit.
  • wireless devices include robots (FIGS. 20, 100A), vehicles (FIGS. 20, 100B-1, 100B-2), XR devices (FIGS. 20, 100C), portable devices (FIGS. 20, 100D), and household appliances. (Fig. 20, 100e), IoT device (Fig.
  • the wireless device may be movable or used in a fixed place depending on the use-example / service.
  • various elements, components, units / parts, and / or modules in the wireless devices 100 and 200 may be connected to each other through a wired interface, or at least some of them may be connected wirelessly through the communication unit 110.
  • the control unit 120 and the communication unit 110 are connected by wire, and the control unit 120 and the first unit (eg, 130 and 140) are connected through the communication unit 110. It can be connected wirelessly.
  • each element, component, unit / unit, and / or module in the wireless devices 100 and 200 may further include one or more elements.
  • the controller 120 may be composed of one or more processor sets.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 무선 디바이스가 PUR 상에서 UL 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 무선 디바이스에 의해 수행되는 방법은 PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 PUR 상에서 UL 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 PUR 상에서 UL 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 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 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는 EDT(Early Data Transmission) 절차를 이용하여 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 송수신하는 방법과 PUR 자원을 선택하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 명세서에서 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 명세서는 무선 통신 시스템에서 아이들 모드(idle mode)의 무선 디바이스(wireless device)가 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 무선 디바이스에 의해 수행되는 방법은 PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어 정보는 스케쥴링 요청(scheduling request, SR) 또는 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 2 TBS의 값은 상기 제 1 PUR의 코드 레이트(code rate)에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 제안하는 상기 방법은 상기 제 2 PUR의 이용 가능 시간과 관련된 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 BSR의 값은 기 정의된 특정 레벨로 구성된 전송 블록의 단위인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 아이들 모드(idle mode)의 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 전송하기 위한 무선 디바이스(wireless device)에 있어서, 무선 신호를 송수신하는 송수신부(transceiver); 메모리; 및 상기 송수신부 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하며; 설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하며; 및 상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 RACH 절차 이후 RRC connected 상태 이전에 UL 데이터를 송수신할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 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 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버(200)를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템을 나타낸다.
도 5는 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 6은 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 7은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 8은 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 9는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
도 10은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 11은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 일례를 나타낸다.
도 12는 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 초기 접속 절차(Initial Access Process)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 랜덤 액세스 절차(Random Access Process)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 협대역 물리 랜덤 액세스 채널 영역(NPRACH region)을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 유휴 상태 및/또는 비활성화 상태에서의 DRX 방식의 일 예를 나타낸다.
도 16은 DRX의 사이클의 하나의 예를 도시한다.
도 17은 시스템 정보 획득 절차에 관한 일반적인 시스템을 도시한다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT를 위한 MAC RAR 포맷의 일례를 나타낸 도이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위한 단말의 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 20은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 21은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 22는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 23은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
도 24는 본 발명에 적용되는 휴대 기기를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
5G 시나리오
5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다.
일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
인공 지능(AI: Artificial Intelligence)
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.
로봇(Robot)
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.
로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.
로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.
자율 주행(Self-Driving, Autonomous-Driving)
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미한다.
예컨대, 자율 주행에는 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 등이 모두 포함될 수 있다.
차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
확장 현실(XR: eXtended Reality)
확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 전자 디바이스의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는 프레임(100), 제어부(200) 및 디스플레이부(300)를 포함할 수 있다.
전자 디바이스는 글라스 타입(smart glass)으로 마련될 수 있다. 글라스 타입의 전자 디바이스는 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임(케이스, 하우징 등)(100)을 구비할 수 있다. 프레임(100)은 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다.
프레임(100)은 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임(100)에는 제어부(200), 사용자 입력부(130) 또는 음향 출력부(140) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임(100)에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
프레임(100)은 도면에 도시된 바와 같이, 사용자의 신체 중 안면에 착용되는 안경 형태를 가질 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 사용자의 안면에 밀착되어 착용되는 고글 등의 형태를 가질 수도 있다.
이와 같은 프레임(100)은 적어도 하나의 개구부를 구비하는 전면 프레임(110)과 전면 프레임(110)과 교차하는 제1 방향(y)으로 연장되어 서로 나란한 한 쌍의 측면 프레임(120)을 포함할 수 있다.
제어부(200)는 전자 디바이스에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 마련된다.
제어부(200)는 사용자에게 보여지는 이미지 또는 이미지가 연속되는 영상을 생성할 수 있다. 제어부(200)는 이미지를 발생시키는 이미지 소스 패널과 이미지 소스 패널에서 발생된 빛을 확산 및 수렴하는 복수의 렌즈 등을 포함할 수 있다.
제어부(200)는 두 측면 프레임(120) 중 어느 하나의 측면 프레임(120)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제어부(200)는 어느 하나의 측면 프레임(120) 내측 또는 외측에 고정되거나, 어느 하나의 측면 프레임(120)의 내부에 내장되어 일체로 형성될 수 있다. 또는 제어부(200)가 전면 프레임(110)에 고정되거나 전자 디바이스와 별도로 마련될 수도 있다.
디스플레이부(300)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다. 사용자가 전자 디바이스를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(300)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(300)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.
디스플레이부(300)는 사용자가 외부 환경을 시각적으로 인지하면서, 동시에 제어부(200)에서 생성된 이미지가 사용자에게 보이도록 사용자할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(300)는 프리즘을 이용하여 디스플레이 영역에 이미지를 투사할 수 있다.
그리고 디스플레이부(300)는 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)가 동시에 보이도록 하기 위해 투광성으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(300)는 반투명일 수 있으며, 글라스(glass)를 포함하는 광학 소자로 형성될 수 있다.
그리고 디스플레이부(300)는 전면 프레임(110)에 포함된 개구부에 삽입되어 고정되거나, 개부구의 배면[즉 개구부와 사용자 사이]에 위치하여, 전면 프레임(110)에 고정될 수 있다. 도면에는 디스플레이부(300)가 개구부의 배면에 위치하여, 전면 프레임(110)에 고정된 경우를 일 예로 도시하였지만, 이와 달리 디스플레이부(300)는 프레임(100)의 다양한 위치에 배치 및 고정될 수 있다.
전자 디바이스는 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(200)에서 이미지에 대한 이미지 광을 디스플레이부(300)의 일측으로 입사시키면, 이미지광이 디스플레이부(300)를 통하여 타측으로 출사되어, 제어부(200)에서 생성된 이미지를 사용자에게 보이도록 할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 프레임(100)의 개구부를 통하여 외부 환경을 보면서 동시에 제어부(200)에서 생성된 이미지를 함께 볼 수 있게 된다. 즉, 디스플레이부(300)를 통하여 출력되는 영상은 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보일 수 있다. 전자 디바이스는 이러한 디스플레이 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.
AI 장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 단말기(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(200) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.
이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.
입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.
이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.
러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), AI 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리를 사용하여 구현될 수도 있다.
센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 장치(100) 내부 정보, AI 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다.
이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.
메모리(170)는 AI 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.
프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.
프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.
프로세서(180)는 AI 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, AI 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, AI 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버(200)를 나타낸다.
도 3을 참조하면, AI 서버(200)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(200)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.
AI 서버(200)는 통신부(210), 메모리(230), 러닝 프로세서(240) 및 프로세서(260) 등을 포함할 수 있다.
통신부(210)는 AI 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
메모리(230)는 모델 저장부(231)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(231)는 러닝 프로세서(240)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 231a)을 저장할 수 있다.
러닝 프로세서(240)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(231a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(200)에 탑재된 상태에서 이용되거나, AI 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.
학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(230)에 저장될 수 있다.
프로세서(260)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템을 나타낸다.
도 4를 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(200), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 AI 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.
클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.
즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.
AI 서버(200)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.
AI 서버(200)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)을 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.
또는, AI 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 3에 도시된 AI 장치(100a 내지 100e)는 도 1에 도시된 AI 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.
AI+로봇
로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.
로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
AI+자율주행
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 자율 주행 기능을 제어하기 위한 자율 주행 제어 모듈을 포함할 수 있고, 자율 주행 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다. 자율 주행 제어 모듈은 자율 주행 차량(100b)의 구성으로써 내부에 포함될 수도 있지만, 자율 주행 차량(100b)의 외부에 별도의 하드웨어로 구성되어 연결될 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 자율 주행 차량(100b)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 로봇(100a)과 마찬가지로, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
특히, 자율 주행 차량(100b)은 시야가 가려지는 영역이나 일정 거리 이상의 영역에 대한 환경이나 객체는 외부 장치들로부터 센서 정보를 수신하여 인식하거나, 외부 장치들로부터 직접 인식된 정보를 수신할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 주행 동선을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 자율 주행 차량(100b)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 자율 주행 차량(100b)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 자율 주행 차량(100b)이 주행하는 공간(예컨대, 도로)에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 가로등, 바위, 건물 등의 고정 객체들과 차량, 보행자 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
AI+XR
XR 장치(100c)는 AI 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수 있다.
XR 장치(100c)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
XR 장치(100c)는 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 학습 모델을 이용하여 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터에서 현실 객체를 인식할 수 있고, 인식한 현실 객체에 상응하는 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 XR 장치(100c)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, XR 장치(100c)는 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
AI+로봇+자율주행
로봇(100a)은 AI 기술 및 자율 주행 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
AI 기술과 자율 주행 기술이 적용된 로봇(100a)은 자율 주행 기능을 가진 로봇 자체나, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a) 등을 의미할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a)은 사용자의 제어 없이도 주어진 동선에 따라 스스로 움직이거나, 동선을 스스로 결정하여 움직이는 장치들을 통칭할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정하기 위해 공통적인 센싱 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 라이다, 레이더, 카메라를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)과 별개로 존재하면서, 자율 주행 차량(100b)의 내부 또는 외부에서 자율 주행 기능에 연계되거나, 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자와 연계된 동작을 수행할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)을 대신하여 센서 정보를 획득하여 자율 주행 차량(100b)에 제공하거나, 센서 정보를 획득하고 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 생성하여 자율 주행 차량(100b)에 제공함으로써, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 제어하거나 보조할 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자를 모니터링하거나 사용자와의 상호작용을 통해 자율 주행 차량(100b)의 기능을 제어할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 운전자가 졸음 상태인 경우로 판단되는 경우, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 활성화하거나 자율 주행 차량(100b)의 구동부의 제어를 보조할 수 있다. 여기서, 로봇(100a)이 제어하는 자율 주행 차량(100b)의 기능에는 단순히 자율 주행 기능뿐만 아니라, 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비된 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템에서 제공하는 기능도 포함될 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)의 외부에서 자율 주행 차량(100b)에 정보를 제공하거나 기능을 보조할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 스마트 신호등과 같이 자율 주행 차량(100b)에 신호 정보 등을 포함하는 교통 정보를 제공할 수도 있고, 전기 차량의 자동 전기 충전기와 같이 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하여 충전구에 전기 충전기를 자동으로 연결할 수도 있다.
AI+로봇+XR
로봇(100a)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇, 드론 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 로봇(100a)은 XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(100a)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇(100a)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 로봇(100a) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 로봇(100a)은 XR 장치(100c)를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
예컨대, 사용자는 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 원격으로 연동된 로봇(100a)의 시점에 상응하는 XR 영상을 확인할 수 있고, 상호작용을 통하여 로봇(100a)의 자율 주행 경로를 조정하거나, 동작 또는 주행을 제어하거나, 주변 객체의 정보를 확인할 수 있다.
AI+자율주행+XR
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량(100b)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량(100b) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
LTE 시스템 일반
도 5는 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 5에서, 무선 프레임은 10개의 서브프레임들을 포함한다. 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯(slot)들을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(transmission time interval: TTI)으로서 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1 밀리 초(millisecond, ms)의 길이를 가질 수 있고, 하나의 슬롯은 0.5 ms의 길이를 가질 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼들을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA을 이용하기 때문에, OFDM 심볼은 하나의 심볼 주기(symbol period)를 나타내기 위한 것이다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 주기로서 지칭될 수도 있다. 자원 블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속된 부반송파(subcarrier)들을 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 예시적인 것이다. 따라서, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임들의 개수, 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯들의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼들의 개수는 다양한 방식으로 수정될 수 있다.
도 6은 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 6에서, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼들을 포함한다. 본 명세서에서는 하나의 예로서 하나의 하향링크 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 포함하고, 하나의 자원 블록(RB)이 주파수 영역에서 12개의 부반송파들을 포함하는 것으로 서술된다. 하지만, 본 발명은 상기 예로만 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소(resource element: RE)로서 지칭된다. 하나의 RB는 12×7 RE들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB들의 개수 NDL은 하향링크 전송 대역폭에 따라 달라진다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 7은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 7에서, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 전반부에 위치한 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널이 할당되는 제어영역(제어 영역)이다. 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널들의 예들은 PCFICH(physical control format indicator 채널), PDCCH(physical downlink control 채널), PHICH(physical hybrid ARQ indicator 채널) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브프레임 내에서 제어 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼들에 대한 정보를 실어 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답이며, HARQ ACK(acknowledgment)/NACK(negative-acknowledgment) 신호를 실어 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)로서 지칭된다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나, 또는 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송(Tx) 전력 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink shared 채널)의 전송 포맷(transport format)과 자원 할당, UL-SCH(uplink shared 채널)의 자원 할당 정보, PCH(paging 채널)에 대한 페이징 정보, DL-SCH에 대한 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의(arbitrary) UE 그룹 내에서 개별 UE들에 대한 Tx 전력 제어 명령들의 세트, VoIP(voice over IP)의 Tx 전력 제어 명령, 활성화 등을 실어 나를 수 있다. 제어 영역 내에서 복수의 PDCCH들이 전송될 수 있다. UE는 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control 채널 element)들의 집성 (aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에게 무선 채널의 상태에 의거한 코딩율(coding rate)을 제공하는데 사용되는 논리적 할당 단위(logical allocation unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 해당한다. PDCCH의 포맷과 가용 PDCCH의 비트 개수는 CCE들의 개수와 CCE들에 의해 제공되는 코딩율 사이의 상관도에 따라 결정된다. BS가 UE로 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부착한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용에 따라 고유한 식별자(RNTI(radio network temporary identifier)로 지칭됨)로 마스킹된다. 만일 PDCCH가 특정 UE에 대한 것이면, 그 UE에 대한 고유한 식별자(예컨대, C-RNTI(셀-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 다른 예로, 만일 PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(예컨대, P-RNTI(paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 만일 PDCCH가 시스템 정보(더욱 구체적으로, 후술할 시스템 정보 블록(system information block, SIB)에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자와 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해, 랜덤 액세스-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 8은 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 8에서, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 운반하기 위한 물리 상향링크 제어 채널 (PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 운반하기 위한 물리 상향링크 공유 채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared 채널)이 할당된다. 단일 반송파 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 부반송파를 점유한다. 이는 PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency-hopped)된다고 불린다.
이하, LTE 프레임 구조에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
LTE 사양(specification)을 통해, 전체에서 달리 언급하지 않는 한, 시간 영역에서의 다양한 필드의 크기는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000001
초의 시간 단위의 수로 표현된다.
하향링크 및 상향링크 전송들은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000002
의 듀레이션(duration)을 갖는 무선 프레임으로 조직화된다. 두 개의 무선 프레임 구조들이 지원된다.
- 유형(type) 1: FDD에 적용 가능
- 유형 2, TDD에 적용 가능
프레임 구조 유형(frame structure type) 1
프레임 구조 유형 1은 전 이중(full duplex) 및 반 이중(half duplex) FDD 모두에 적용할 수 있다. 각 무선 프레임은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000003
길이이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000004
인 20개의 슬롯들로 구성되며, 0부터 19까지 넘버링 된다. 서브프레임은 두 개의 연속하는 슬롯들로 정의되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 2i+i로 이루어진다.
FDD의 경우, 10 개의 서브프레임들이 하향링크 전송에 이용 가능하고, 10 개의 서브프레임들이 매 10ms 간격으로 상향링크 전송을 위해 이용 가능하다.
상향링크 및 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반-이중 FDD 동작에서, UE는 동시에 전송 및 수신할 수 없는 반면에 전-이중 FDD에서 그러한 제한이 없다.
도 9는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
프레임 구조 유형 2
프레임 구조 유형 2는 FDD에 적용 가능하다. 길이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000005
의 각각의 무선 프레임의 길이는 각각
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000006
의 두 개의 하프-프레임(half-frames)으로 이루어진다. 각각의 하프-프레임은 길이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000007
의 5개의 서브프레임으로 이루어진다. 지원되는 상향링크-하향링크 구성들이 표 2에 열거되고, 여기서 무선 프레임 내 각 서브프레임에 대해, "D"는 서브프레임이 하향링크 전송을 위해 유보되었음(reserved)을 나타내며, "U"는 서브프레임이 상향링크 전송을 위해 유보되었음을 나타내고 "S"는 하향링크 파일럿 시간 슬롯 (downlink pilot time slot: DwPTS), 보호 주기(guard period: GP) 및 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot: UpPTS)의 세 개의 필드를 가지는 특수 서브프레임을 나타낸다. 총 길이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000008
와 동일한 DwPTS, GP 및 UpPTS 전제 하에서 DwPTS 및 UpPTS의 길이는 표 1에 의해 제공된다. 각각의 서브프레임 i는 각각의 서브프레임 내의 길이가
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000009
인 두 개의 슬롯, 2i 및 2i+1로서 정의된다.
5 ms 및 10 ms 모두의 하향링크에서 상향링크로의 전환-지점 주기성(switch-point periodicity)을 갖는 상향링크-하향링크 구성이 지원된다. 5 ms의 하향링크에서 상향링크로의 전환 포인트 주기성의 경우, 특수 서브프레임(the special subframe)이 두 개의 하프-프레임(half-frames) 모두에 존재한다. 10 ms의 하향링크에서 상향링크로의 전환 포인트 주기성의 경우, 상기 특수 서브프레임이 첫 번째 하프프레임에만 존재한다. 서브프레임 0과 5 및 DwPTS는 언제나 하향링크 전송을 위해 유보된다. UpPTS 및 상기 특수 서브프레임에 바로 후속하는 서브프레임은 언제나 상향링크 전송을 위해 예약(reserve)된다.
도 10은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
표 1은 특수 서브프레임의 구성의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000010
표 2는 상향링크-하향링크 구성의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000011
협대역 사물인터넷(NB-IoT)
NB-IoT(narrowband-internet of things)는 low complexity, low cost device들을 지원하기 위한 표준으로, 기존의 LTE device들과 비교하여 상대적으로 간단한 동작만을 수행하도록 정의되어 있다. NB-IoT는 LTE의 기본 구조를 따르되 하기 정의된 내용을 기준으로 동작한다. 만약 NB-IoT가 LTE의 채널이나 signal을 reuse하는 경우에는 기존의 LTE에서 정의된 표준을 따를 수 있다.
협대역 프라이머리 동기 신호 (NPSS: Narrowband primary synchronization signal)
협대역 프라이머리 동기 신호에 사용되는 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000012
는 아래 수학식 1에 따라 주파수 영역의 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000013
여기서, 상이한 심볼 인덱스들 l에 대한 대한 Zadoff-Chu 루트 시퀀스 인덱스 u=5 및 S(l)은 아래 표 3으로 제공된다.
표 3은 S(l)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000014
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 프라이머리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 프라이머리 동기 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호와 같은, 동일한 안테나 포트 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다.
시퀀스들
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000015
은 모든 무선 프레임 내의 서브프레임 5에서 첫번째 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000016
및 이후 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000017
의 증가 순서로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 한다. 셀 특정 참조 신호들이 전송되는 자원 요소들과 중첩하는 자원 요소들 (k,l)에 대하여, 대응하는 시퀀스 요소 d(n)은 NPSS를 위해 사용되지는 않지만 매핑 프로세스로 카운트된다.
협대역 세컨더리 동기 신호 (NSSS: Narrowband secondary synchronization signals)
협대역 세컨더리 동기 신호를 위해 사용되는 시퀀스 d(n)은 아래 수학식 2에 따라 주파수 영역 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000018
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000019
바이너리 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000020
은 아래 표 4에 의해 제공된다. 프레임 넘버
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000021
의 순환 천이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000022
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000023
에 의해 제공된다.
표 4는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000024
의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000025
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 세컨더리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 세컨더리 동기화 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 세컨더리 동기화 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임의 협대역 세컨더리 동기화 신호와 동일한 안테나 포트, 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다
시퀀스 d(n)은 12 개의 할당된 부반송파들을 통해 첫번째 인덱스 k, 이후
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000026
를 만족하는 무선 프레임들에서 할당된 마지막
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000027
심볼들을 통해 인덱스 l의 순서가 증가하는 순서로 d(0)로 시작하는 시퀀스로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 하고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000028
는 표 5에 제공된다.
표 5는 NSSS 심볼들의 개수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000029
셀 특정 참조 신호들이 전송되는 자원 요소들과 중첩하는 자원 요소들 (k,l)에 대하여, 대응하는 시퀀스 요소 d(n)은 NSSS를 위해 사용되지는 않지만 매핑 프로세스로 카운트된다.
스크램블링(scrambling)
스크램블링은 NPBCH를 통해 전송될 비트들의 수를 나타내는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000030
를 이용하여 3GPP TS 36.211의 6.6.1 절에 따라 수행된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000031
는 일반 순환 전치(normal cyclic prefix)에 대해 1600과 동일하다. 스크램블링 시퀀스는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000032
를 만족하는 무선 프레임들에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000033
로 초기화된다.
변조(modulation)
변조는 TS36.211의 6.6.2 절에 따라 표 10.2.4.2-1의 변조 방식을 사용하여 수행된다.
표 6은 NPBCH에 대한 변조 방식의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000034
레이어 매핑(layer mapping) 및 프리코딩(precoding)
레이어 매핑 및 프리코딩은 P∈ {1,2} 인 3GPP TS 36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다. UE는 협대역 물리 방송 채널의 전송을 위해 안테나 포트들
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000035
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000036
이 사용된다고 가정한다.
자원 요소들로의 매핑
각각의 안테나 포트에 대한 복소-값(complex-value) 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000037
은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000038
을 만족하는 각각의 무선 프레임에서 시작하는 64개의 연속하는 무선 프레임들 동안에 서브프레임 0에서 전송되고, y(0)로 시작하는 연속하는 무선 프레임들로 시작하여 참조 신호들의 전송을 위해 예약되지 않은 자원 요소들 (k,l)로의 시퀀스로 매핑 되어야 하고, 첫번째 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이어야 한다. 서브프레임으로의 매핑 이후에, 이후의 무선 프레임에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000039
의 서브프레임 0으로의 매핑을 계속하기 전에, 서브프레임은 7개의 다음 무선 프레임들에서 서브프레임 0으로 반복된다. 서브프레임의 첫번째 세 개의 OFDM 심볼들은 매핑 프로세스에서 사용되지 않는다다.
매핑 목적을 위해, UE는 실제 구성과 무관하게 존재하는 안테나 포트들 2000 및 2001에 대한 협대역 참조 신호들 및 안테나 포트들 0-3에 대한 셀-특정 참조 신호들을 가정한다. 셀-특정 참조 신호들의 주파수 천이는 3GPP TS 36.211의 6.10.1.2절의
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000040
의 계산에서 셀
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000041
을
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000042
로 대체하여 계산한다.
다음, MIB-NB 및 SIBN1-NB와 관련된 정보에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
마스터정보블록(MasterInformationBlock)-NB
MasterInformationBlock-NB은 BCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 포함한다.
시그널링 무선 베어러(Signalling radio bearer): N/A
RLC-SAP: TM
논리 채널(Logical 채널): BCCH
방향(Direction): UE로의 E-UTRAN (E-UTRAN to UE)
아래 표 7은 MasterInformationBlock-NB 포맷의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000043
아래 표 8은 MasterInformationBlock-NB 필드의 설명을 나타낸다.
MasterInformationBlock-NB 필드 설명들
ab-Enabled 값 TRUE는 RRC 연결 설정 또는 재개를 개시하기 전에 UE가 SystemInformationBlockType14-NB를 획득해야 하고, 액세스 금지(barring)가 인에이블(enable)되는 것을 지시한다.
eutra-CRS-SequenceInfoNPSS/NSSS/NPBCH를 포함하는 carrier의 정보.각각의 값은 채널 래스터 오프셋에 의해 정렬된 LTE 시스템의 중간에서의 오프셋으로서 E-UTRA PRB 인덱스와 연관된다.
eutra-NumCRS-PortsE-UTRA CRS 안테나 포트의 수. NRS와 같은 수의 포트 또는 4 개의 안테나 포트.
hyperSFN-LSBHyper SFN의 2개의 최하위(least significant) 비트를 지시한다. 나머지 비트들이 SystemInformationBlockType1-NB에 존재한다.
operationModeInfo배치 시나리오 (대역-내/가드-대역 /독립형) 및 관련 정보 TS 36.211 [21] 및 TS 36.213 [23]를 참조한다.인밴드-SamePCI는 대역-내 배치를 지시하고, NB-IoT 및 LTE 셀은 동일한 물리 셀 ID를 공유하고, 동일한 개수의 NRS 및 CRS 포트들을 갖는다.인밴드-DifferentPCI는 대역-내 배치를 지시하고, NB-IoT 및 LTE 셀은 서로 다른 물리 셀 ID를 갖는다.guardband는 가드-대역 배치를 지시한다.standalone은 독립형 배치를 지시한다.
rasterOffsetLTE 채널 래스터로부터 NB-IoT 오프셋.세트 {-7.5, -2.5, 2.5, 7.5}의 kHz의 단위.
schedulingInfoSIB1이 필드는 SystemInformationBlockType1-NB 스케줄링 정보를 정의하는 TS 36.213 [23, 표 16.4.1.3-3]에서 정의된 표의 인덱스를 포함한다.
systemFrameNumber-MSBSFN의 4개의 최상위(most significant) 비트를 정의한다. TS 36.211 [21]에서 지시되는 바와 같이, SFN의 6개의 최하위 비트는 NPBCH를 디코딩 하여 암시적으로 획득된다.
systemInfoValueTagMIB-NB, SIB14-NB 및 SIB16-NB가 아닌 모든 SIB들에 대하여 공통.
시스템정보블록유형1(SystemInformationBlockType1)-NB
SystemInformationBlockType1-NB 메시지는 UE가 셀을 액세스하는 것이 허용되는지를 평가할 때 관련된 정보를 포함하고, 다른 시스템 정보의 스케줄링을 정의한다.
시그널링 무선 베어러(Signalling radio bearer): N/A
RLC-SAP: TM
논리 채널 (Logical 채널): BCCH
방향(Direction): E-UTRAN에서 UE로(E-UTRAN to UE)
아래 표 9는 SystemInformationBlockType1(SIB1)-NB 메시지의 일례를 나타낸다.
-- ASN1STARTSystemInformationBlockType1-NB ::= SEQUENCE { hyperSFN-MSB-r13 BIT STRING (SIZE (8)), cellAccessRelatedInfo-r13 SEQUENCE { plmn-IdentityList-r13 PLMN-IdentityList-NB-r13, trackingAreaCode-r13 TrackingAreaCode, cellIdentity-r13 CellIdentity, cellBarred-r13 ENUMERATED {barred, notBarred}, intraFreqReselection-r13 ENUMERATED {allowed, notAllowed} }, cellSelectionInfo-r13 SEQUENCE { q-RxLevMin-r13 Q-RxLevMin, q-QualMin-r13 Q-QualMin-r9 }, p-Max-r13 P-Max OPTIONAL, -- Need OP freqBandIndicator-r13 FreqBandIndicator-NB-r13, freqBandInfo-r13 NS-PmaxList-NB-r13 OPTIONAL, -- Need OR multiBandInfoList-r13 MultiBandInfoList-NB-r13 OPTIONAL, -- Need OR downlinkBitmap-r13 DL-Bitmap-NB-r13 OPTIONAL, -- Need OP, eutraControlRegionSize-r13 ENUMERATED {n1, n2, n3} OPTIONAL, -- Cond inband nrs-CRS-PowerOffset-r13 ENUMERATED {dB-6, dB-4dot77, dB-3, dB-1dot77, dB0, dB1, dB1dot23, dB2, dB3, dB4, dB4dot23, dB5, dB6, dB7, dB8, dB9} OPTIONAL, -- Cond inband-SamePCI schedulingInfoList-r13 SchedulingInfoList-NB-r13, si-WindowLength-r13 ENUMERATED {ms160, ms320, ms480, ms640, ms960, ms1280, ms1600, spare1}, si-RadioFrameOffset-r13 INTEGER (1..15) OPTIONAL, -- Need OP systemInfoValueTagList-r13 SystemInfoValueTagList-NB-r13 OPTIONAL, -- Need OR lateNonCriticalExtension OCTET STRING OPTIONAL, nonCriticalExtension SEQUENCE {} OPTIONAL}PLMN-IdentityList-NB-r13 ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxPLMN-r11)) OF PLMN-IdentityInfo-NB-r13PLMN-IdentityInfo-NB-r13 ::= SEQUENCE { plmn-Identity-r13 PLMN-Identity, cellReservedForOperatorUse-r13 ENUMERATED {reserved, notReserved}, attachWithoutPDN-Connectivity-r13 ENUMERATED {true} OPTIONAL -- Need OP}SchedulingInfoList-NB-r13 ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxSI-Message-NB-r13)) OF SchedulingInfo-NB-r13SchedulingInfo-NB-r13::= SEQUENCE { si-Periodicity-r13 ENUMERATED {rf64, rf128, rf256, rf512, rf1024, rf2048, rf4096, spare}, si-RepetitionPattern-r13 ENUMERATED {every2ndRF, every4thRF, every8thRF, every16thRF}, sib-MappingInfo-r13 SIB-MappingInfo-NB-r13, si-TB-r13 ENUMERATED {b56, b120, b208, b256, b328, b440, b552, b680}}SystemInfoValueTagList-NB-r13 ::= SEQUENCE (SIZE (1.. maxSI-Message-NB-r13)) OF SystemInfoValueTagSI-r13SIB-MappingInfo-NB-r13 ::= SEQUENCE (SIZE (0..maxSIB-1)) OF SIB-Type-NB-r13SIB-Type-NB-r13 ::= ENUMERATED { sibType3-NB-r13, sibType4-NB-r13, sibType5-NB-r13, sibType14-NB-r13, sibType16-NB-r13, spare3, spare2, spare1}-- ASN1STOP
아래 표 10은 SystemInformationBlockType1-NB 필드의 설명을 나타낸다.
SystemInformationBlockType1-NB 필드 설명들
attachWithoutPDN-Connectivity존재하는 경우, 상기 필드는 이러한 PLMN에 대해 TS 24.301 [35]에서 특정되는 PDN 연결 없이 어태치(attach)가 지원되는 것을 지시한다.
셀Barred금지(Barr)는 TS 36.304 [4]에서 정의되는 바와 같이, 셀이 금지됨을 의미한다.
셀Identity셀 신원(identity)을 지시한다.
셀ReservedForOperatorUseTS 36.304 [4]에서 정의되는 바와 같음.
셀SelectionInfoTS 36.304 [4]에서 정의되는 바와 같은 셀 선택 정보.
downlinkBitmapNB-IoT downlink subframe configuration for downlink transmission.비트맵이 존재하지 않으면, TS 36.213[23]에서 특정되는 바와 같이 UE는 (NPSS/NSSS/NPBCH/SIB1-NB를 운반하는 서브프레임들을 제외하고) 모든 서브프레임들이 유효하다는 것을 가정한다.
eutraControlRegionSize대역-내 동작 모드에 대한 E-UTRA 셀의 제어 영역 크기를 지시한다. 단위는 OFDM 심볼들의 개수이다.
freqBandIndicatorfreqBandIndicator 의 주파수 대역에 대하여 TS 36.101 [42, 표 6.2.4-1]에서 정의된 바와 같은 리스트
freqBandInfofreqBandIndicator의 주파수 대역에 대하여 TS 36.101 [42, 표 6.2.4-1]에서 정의된 바와 같은 additionalPmax 및 additionalSpectrumEmission의 리스트.
hyperSFN-MSB하이퍼- SFN의 8개의 최상위 비트를 나타낸다. MIB-NB의 하이퍼 SFN- LSB와 함께, 완전한 하이퍼-SFN이 구축된다. 하이퍼- SFN은 SFN이 주위를 감쌀 때(wrap around) 하나씩 증가된다.
intraFreqReselectionTS 36.304 [4]에서 정의된 바와 같이, UE에 의해 금지되는 것으로 취급되거나, 또는 최상위 랭크 셀이 금지되는 경우, 인트라-주파수 셀들로 셀 재 선택을 제어하는데 사용된다
multiBandInfoListTS 36.101 [42, 표 5.5-1]에서 정의된 바와 같이, 부가 주파수 대역 지시자들, additionalPmax 및 additionalSpectrumEmission 값의 리스트, UE가 freqBandIndicator IE의 주파수 대역을 지원하면, 그 주파수 대역을 적용한다. 그렇지 않으면, UE가 multiBandInfoList IE에서 지원하는 첫번째 열거된 대역을 적용한다.
nrs-CRS-PowerOffsetNRS와 E-UTRA CRS 간의 NRS 전력 오프셋. dB 단위, 0의 디폴트 값.
plmn-IdentityListPLMN 신원들의 리스트. 첫번째 열거된 PLMN-Identity 는 프라이머리 PLMN이다.
p-Max셀에 대해 적용 가능한 값. 존재하지 않으면, UE는 UE 능력에 따른 최대 전력을 적용한다.
q-QualMinTS 36.304 [4]의 파라미터 "Qqualmin".
q-RxLevMinTS 36.304 [4]의 파라미터 Qrxlevmin. 실제 값 Qrxlevmin = IE 값 * 2 [dB].
schedulingInfoListSI 메시지들의 부가 스케줄링 정보를 지시한다.
si-Periodicity무선 프레임의 SI-메시지의 주기성, 예컨대 rf256는 256 무선 프레임, rf512 denotes 512 무선 프레임 등을 지시한다.
si-RadioFrameOffsetSI 윈도우의 시작을 계산하기 위한 무선 프레임들 번호의 오프셋.상기 필드가 존재하지 않으면, 오프셋이 적용되지 않음.
si-RepetitionPatternSI 메시지 전송을 위해 사용되는 SI 윈도우 내의 시작 무선 프레임들을 지시한다. 값 very2ndRF는 SI 전송을 위해 사용되는 SI 윈도우의 첫번째 무선 프레임에서 시작하여 모든 두번째 무선 프레임에 대응하고, 값 every4thRF는 모든 네 번째 무선 프레임 등에 대응한다.
si-TB이 필드는 메시지를 방송하는데 사용되는 비트들의 개수로 SI 전송 블록 크기를 지시한다.
si-WindowLength모든 SI들에 대한 공통 SI 스케줄링 윈도우, 여기서 ms160은 160밀리 초를 나타내고, ms320는 320 밀리 초 등을 나타낸다.
sib-MappingInfo이러한 SystemInformation 메시지에 매핑되는 SIB들의 리스트. SIB2의 매핑 정보는 존재하지 않음; 이는 schedulingInfoList 리스트에 나열된 첫번째 SystemInformation 메시지에 항상 존재한다.
systemInfoValueTagListSI 메시지 특정 값 태그들을 지시한다. 이는 SchedulingInfoList에서와 같이, 동일한 개수의 엔트리들을 포함하고, 동일한 순서로 열거된다.
systemInfoValueTagSI5.2.1.3에서 특정된 바와 같은 SI 메시지 특정 값 태그. SIB14가 아닌 SI 메시지 내의 모든 SIB들에 대해 공통.
trackingAreaCode모든 PLMN들에 대하여 공통인 trackingAreaCode가 나열된다.
조건부 존재(Conditional presence) 설명
인밴드 MIB-NB의 IE operationModeInfo가 인밴드-SamePCI 또는 인밴드-DifferentPCI로 설정되면, 상기 필드는 필수적으로 존재한다. 그렇지 않으면, 상기 필드는 존재하지 않는다.
인밴드-SamePCI MIB-NB의 IE operationModeInfo가 인밴드-SamePCI로 설정되면, 상기 필드는 필수적으로 존재한다. 그렇지 않으면, 상기 필드는 존재하지 않는다.
상향링크(Uplink)
다음과 같은 협대역 물리 채널이 정의된다.
- 협대역 물리 상향링크 공유 채널, NPUSCH (Narrowband Physical Uplink Shared 채널)
- 협대역 물리 랜덤 액세스 채널, NPRACH (Narrowband Physical Random Access 채널)
다음과 같은 상향링크 협대역 물리 신호가 정의된다.
- 협대역 복조 참조 신호(Narrowband demodulation reference signal)
부반송파
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000044
측면에서 상향링크 대역폭, 및 슬롯 듀레이션
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000045
은 아래 표 12로 주어진다.
표 12는 NB-IoT 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000046
단일 안테나 포트 p=0은 모든 상향링크 전송들에 대해 사용된다.
자원 유닛(Resource unit)
NPUSCH와 자원 요소의 매핑을 설명하는데 자원 유닛이 사용된다. 자원 유닛은 시간 영역에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000047
의 연속하는 심볼들로 정의되고, 주파수 영역에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000048
의 연속하는 부반송파들로 정의되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000049
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000050
은 표 13으로 주어진다.
아래 표 13은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000051
,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000052
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000053
의 지원되는 조합들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000054
협대역 상향링크 공유 채널 (NPUSCH: Narrowband uplink shared 채널)
협대역 물리 상향링크 공유 채널이 두 개의 포맷으로 지원된다:
- UL-SCH를 운반하는 데 사용되는 NPUSCH 포맷 1
- 상향링크 제어 정보를 운반하는 데 사용되는 NPUSCH 포맷 2
TS36.211의 5.3.1절에 따라 스크램블링은 수행된다. 스크램블링 시퀀스 생성기(scrambling sequence generator)는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000055
로 초기화되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000056
는 코드워드 전송의 첫번째 슬롯이다. NPUSCH 반복의 경우, 스크램블링 시퀀스는 반복 전송을 위해 사용된, 각각, 첫번째 슬롯 및 프레임으로 설정된
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000057
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000058
로 모든
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000059
코드워드 전송 이후에 위의 수식에 따라 재 초기화된다. quantity
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000060
은 TS36.211의 10.1.3.6절에 의해 제공된다.
표 14는 협대역 물리 상향링크 공유 채널에 대해 적용 가능한 변조 매핑들을 특정한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000061
NPUSCH는 3GPP TS 36.213의 절에 의해 제공되는 바와 같은, 하나 이상의 자원 유닛
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000062
에 매핑될 수 있고, 이들 각각은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000063
번 전송된다.
3GPP TS 36.213에서 규정된 전송 전력
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000064
에 따르기 위하여, 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000065
이 크기 스케일링 요소
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000066
와 곱해지고, NPUSCH의 전송을 위해 할당된 부반송파들에 z(0)으로 시작하는 시퀀스로 매핑된다. 전송을 위해 할당되고 참조 신호들의 전송에 사용되지 않는 부반송파들에 대응하는 자원 요소 (k,l)ㅇ로의 매핑은, 할당된 자원 유닛의 첫번째 슬롯부터 시작하여 인덱스 k, 이후 인덱스 k 의 증가 순서가 된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000067
슬롯 매핑 이후에,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000068
의 아래의 슬롯으로의 매핑을 계속하기 이전에,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000069
슬롯들이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000070
-1추가적인(additional) 횟수로 반복되고, 여기서, 수학식 3은,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000071
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000072
슬롯으로의 매핑 또는 매핑의 반복이 NPRACH-ConfigSIB-NB에 따라 임의의 구성된 NPRACH 자원과 중첩하는 자원 요소를 포함하면, 중첩된
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000073
슬롯들의 NPUSCH 전송은 다음
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000074
슬롯들이 임의의 구성된 NPRACH 자원과 중첩되지 않을 때까지 연기된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000075
의 매핑은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000076
슬롯들이 전송될 때까지 반복된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000077
시간 단위의 NPRACH에 의한 전송들 및/또는 연기들(postponements) 이후, NPUSCH 전송이 연기되는 경우
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000078
시간 단위의 갭(gap)이 삽입된다. 갭과 일치하는 NPRACH로 인한 연기 부분은 갭의 일부로 카운트 된다.
상위 계층 파라미터 npusch-AllSymbols가 거짓(false)으로 설정되면, srs-SubframeConfig에 따라 SRS로 구성된 심볼과 중첩되는 SC-FDMA 심볼의 자원 요소들은 NPUSCH 매핑으로 계산되지만, NPUSCH의 전송을 위해 사용되지는 않는다. 상위 계층 파라미터 npusch-AllSymbols가 참(true)으로 설정되면, 모든 심볼들이 전송된다.
UL-SCH 데이터 없이 NPUSCH를 통한 상향링크 제어 정보(Uplink control information on NPUSCH without UL-SCH data)
HARQ-ACK
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000079
의 1 비트 정보는 표 15에 따라 부호화되며, 여기서, 긍정 응답에 대해
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000080
이고, 부정 응답에 대해
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000081
이다.
표 15는 HARQ-ACK 코드 워드들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000082
전력 제어(Power control)
서빙 셀에 대한 NB-IoT UL 슬롯 i 에서 NPUSCH 전송을 위한 UE 전송 전력은 아래 수학식 4 및 5와 같이 제공된다
할당된 NPUSCH RU들의 반복 횟수가 2보다 큰 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000083
그렇지 않으면,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000084
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000085
는 서빙 셀 c에 대해 NB-IoT UL 슬롯 i에서 3GPP TS36.101에 정의된 구성된 UE 전송 전력이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000086
은 3.75kHz 부반송파 간격에 대해서는 {1/4}이고, 15kHz 부반송파 간격에 대해서는 {1,3,6,12}이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000087
는 서빙 셀 c 에 대하여, 상위 계층들로부터 제공된 성분
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000088
과 j=1에 대하여 상위 계층들에 의해 제공되는 성분
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000089
성분의 합으로 이루어지고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000090
이다. 동적 스케줄링된 승인(grant)에 대응하는 NPUSCH (재)전송들에 대해, j=1이고, 랜덤 액세스 응답 승인에 대응하는 NPUSCH (재)전송들에 대해서는 j=2이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000091
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000092
이고, 여기서 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000093
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000094
는 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층들로부터 시그널링된다.
j=1에 대해, NPUSCH 포맷 2에 대하여,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000095
; NPUSCH 포맷 1에 대하여,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000096
가 서빙 셀 c에 대하여 상위 계층들에 의해 제공된다. j=2에 대해,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000097
이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000098
서빙 셀 c에 대해 UE에서 dB로 계산된 하향링크 경로 손실 추정이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000099
= nrs-Power + nrs-PowerOffsetNonAnchor - 상위 계층 필터링된 NRSRP이고, 여기서 nrs-Power는 상위 계층 및 3GPP 36.213의 하위 절 16.2.2에 의해 제공되고, nrs-powerOffsetNonAnchor는 상위 계층들에 의해 제공되지 않으면 제로로 설정되고, NRSRP는 서빙 셀 c에 대해 3GPP TS 36.214에서 정의되고, 상위 계층 필터 구성은 서빙 셀 c에 대해 3GPP TS 36.331에서 정의된다.
UE가 서빙 셀 c에 대해 NB-IoT UL 슬롯 i에서 NPUSCH를 전송하면, 전력 헤드룸은 아래 수학식 6을 이용하여 계산된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000100
포맷 1 NPUSCH를 전송하기 위한 UE 절차(UE procedure for transmitting format 1 NPUSCH)
UE를 위한 NB-IoT DL 서브프레임 n에서 끝나는 DCI 포맷 N0을 갖는 NPDCCH의 주어진 서빙 셀에서의 검출 시, UE는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000101
DL 서브프레임의 끝에서, NPDCCH 정보에 따라 i=0, 1, .., N-1 인 N 개의 연속 NB-IoT UL 슬롯
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000102
에서, NPUSCH 포맷 1을 사용하여 대응하는 NPUSCH 전송을 수행하고, 여기서,
서브프레임 n 은 NPDCCH가 전송되는 마지막 서브프레임이고, NPDCCH 전송의 시작 서브프레임 및 대응하는 DCI의 DCI 서브프레임 반복 번호 필드로부터 결정되고, 그리고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000103
이고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000104
의 값은 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000105
의 값은 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정되며,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000106
의 값은 해당 DCI에서 할당된 부반송파들의 수에 대응하는 자원 유닛의 NB-IoT UL 슬롯들의 수이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000107
는 서브프레임
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000108
의 종료 후에 시작하는 첫번째 NB-IoT UL 슬롯이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000109
의 값은 표 7에 따라 대응하는 DCI의 스케줄링 지연 필드(scheduling delay field) (
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000110
)에 의해 결정된다.
표 16은 DCI 포맷 N0에 대한 k0의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000111
NPUSCH 전송을 위한 상향링크 DCI 포맷 N0의 자원 할당 정보는 스케줄링된 UE로 지시된다.
- 대응하는 DCI의 부반송파 지시 필드에 의해 결정되는 자원 유닛의 연속적으로 할당된 부반송파들(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000112
)의 세트
- 표 18에 따른 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정된 다수의 자원 유닛들 (
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000113
)
- 표 19에 따른 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되는 반복 횟수(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000114
)
NPUSCH 전송의 부반송파 간격
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000115
는 3GPP TS36.213의 하위 절 16.3.3에 따라 협대역 랜덤 액세스 응답 승인(Narrowband Random Access Response Grant)의 상향링크 부반송파 간격 필드에 의해 결정된다.
부반송파 간격
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000116
= 3.75kHz를 갖는 NPUSCH 전송의 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000117
이고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000118
는 DCI의 부반송파 지시 필드이다.
부반송파 간격
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000119
= 15kHz를 갖는 NPUSCH 전송의 경우, DCI의 부반송파 지시 필드 (
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000120
)는 표 8에 따라 연속적으로 할당된 부반송파들의 세트 (
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000121
)를 결정한다.
표 17은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000122
= 15kHz를 갖는 NPUSCH에 대해 할당되는 부반송파들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000123
표 18은 NPUSCH에 대한 자원 유닛들의 개수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000124
표 19는 NPUSCH에 대한 반복 횟수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000125
복조 참조 신호(DMRS: Demodulation reference signal)
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000126
에 대한 참조 신호 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000127
는 아래 수학식 7에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000128
여기서, 바이너리 시퀀스 c(n)는 TS36.211의 7.2에 의해 정의되고, NPUSCH 전송 시작 시에
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000129
로 초기화되어야 한다. 값 w(n)은 아래 표 20에 의해 제공되고, 여기서 NPUSCH 포맷 1에 대하여 그룹 호핑이 인에이블되지 않으면 NPUSCH 포맷 2에 대하여
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000130
이고, NPUSCH 포맷 1에 대하여 그룹 호핑이 인에이블되면 3GPP TS36.211의 10.1.4.1.3절에 의해 제공된다.
표 20은 w(n)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000131
NPUSCH 포맷 1에 대한 참조 신호 시퀀스는 아래 수학식 8에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000132
NPUSCH 포맷 2에 대한 참조 신호 시퀀스는 아래 수학식 9에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000133
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000134
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000135
에 따라 선택된 시퀀스 인덱스를 갖는 3GPP TS36.211의 표 5.5.2.2.1-2로 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000136
에 대한 참조 신호 시퀀스들
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000137
은 아래 수학식 10에 따라 기저 시퀀스의 순환 천이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000138
에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000139
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000140
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000141
에 대해 표 21에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000142
에 대해 표 22에 의해 제공된다.
그룹 호핑이 인에이블되지 않으면, 기저 시퀀스 인덱스 u는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000143
,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000144
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000145
각각에 대해 상위 계층 파라미터들 threeTone-BaseSequence, sixTone-BaseSequence, 및 twelveTone-BaseSequence에 의해 제공된다. 상위 계층들에 의해 시그널링되지 않으면, 기저 시퀀스는 아래 수학식 11에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000146
그룹 호핑이 인에이블되면, 기저 인덱스 u는 3GPP TS36.211의 10.1.4.1.3절에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000147
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000148
에 대한 순환 천이는 표 23에서 정의된 바와 같이, 상위 계층 파라미터들 각각 threeTone-CyclicShift 및 sixTone-CyclicShift로부터 유도된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000149
에 대해,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000150
이다.
표 21은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000151
에 대한
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000152
의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000153
표 22는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000154
에 대한
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000155
의 또 다른 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000156
표 23은 α의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000157
NPUSCH 포맷 1에 대한 참조 신호를 위하여, 시퀀스-그룹 호핑이 인에이블될 수 있고, 여기서 슬롯
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000158
의 시퀀스-그룹 넘버 u는 아래 수학식 12에 따라 그룹 호핑 패턴
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000159
및 시퀀스-천이 패턴
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000160
에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000161
여기서, 각 자원 유닛 크기에 대하여 이용가능한 참조 신호 시퀀스들의 개수,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000162
는 아래 표 24에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000163
시퀀스-그룹 호핑은 상위 계층들에 의해 제공되는 셀-특정 파라미터들 groupHoppingEnabled에 의해 인에이블링 되거나 또는 디스에이블링 된다. NPUSCH에 대한 시퀀스 그룹 호핑은, NPUSCH 전송이 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차의 일부로서 동일한 전송 블록(transport block)의 재전송 또는 랜덤 액세스 응답 승인에 대응하지 않는 한, 셀 기반으로 인에이블링 됨에도 불구하고, 상위-계층 파라미터 groupHoppingDisabled를 통해 특정 UE에 대해 디스에이블 될 수 있다.
그룹 호핑 패턴
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000164
은 아래 수학식 13에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000165
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000166
에 대해
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000167
이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000168
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000169
에 대해 자원 유닛의 첫번째 슬롯의 슬롯 번호이다. 의사-랜덤 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000170
는 7.2절에 의해 정의된다. 의사-랜덤 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000171
에 대해 자원 유닛의 시작에서 그리고
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000172
에 대해 매 짝수 슬롯에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000173
로 초기화된다.
시퀀스-천이 패턴
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000174
는 아래 수학식 14에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000175
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000176
는 상위-계층 파라미터 groupAssignmentNPUSCH에 의해 제공된다. 값이 시그널링 되지 않으면,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000177
이다.
시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000178
는 크기 스케일링 인자
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000179
로 곱해져야 하고 부-반송파들에
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000180
로 시작하는 시퀀스로 매핑 되어야 한다.
매핑 프로세스에서 사용되는 부-반송파들의 세트는 3GPP 36.211의 10.1.3.6절에 정의된 대응하는 NPUSCH 전송과 동일하여야 한다.
자원 요소들 (k,l)로의 매핑은 첫번째 k, 이후 l, 및 마지막으로 슬롯 넘버의 증가 순서가 되어야 한다. 슬롯 내의 심볼 인덱스 l의 값들이 표 25로 제공된다.
표 25는 NPUSCH에 대한 복조 참조 신호 위치의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000181
SF-FDMA 기저대역 신호 생성
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000182
에 대해, 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 l의 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000183
가
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000184
에 의해 대체되는 값
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000185
으로 5.6 절에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000186
에 대해, 상향링크 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 l의 부-반송파 인덱스 k에 대한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000187
는 수학식 15에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000188
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000189
에 대해, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000190
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000191
에 대한 파라미터들이 표 26으로 제공되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000192
는 심볼 l 의 변조 값이고, 위상 회전
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000193
은 아래 수학식 16에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000194
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000195
는 는 전송 시작 시에 리셋되는 심볼 카운터이고, 전송 동안 각 심볼에 대해 증가된다.
표 26은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000196
에 대한 SC-FDMA 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000197
슬롯 내의 SC-FDMA 심볼들은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000198
로 시작하여, l의 증가 순서로 전송되어야 하고, 여기서 SC-FDMA 심볼
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000199
은 슬롯 내의 시간
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000200
에서 시작한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000201
에 대해,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000202
내의 잔여
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000203
는 전송되지 않고 가드 구간(guard period)을 위해 사용된다.
협대역 물리 랜덤 액세스 채널 (NPRACH: Narrowband physical random access 채널)
물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블은 단일-부반송파 주파수-호핑 심볼 그룹에 기반한다. 심볼 그룹은 도 11의 랜덤 액세스 심볼 그룹으로 도시되며, 길이가
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000204
인 순환 프리픽스(cyclic prefix)와 전체 길이가
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000205
인 5 개의 동일한 심볼들의 시퀀스로 이루어진다. 파라미터 값들은 표 27에서 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들로 열거된다.
도 11은 랜덤 액세스 심볼 그룹의 일례를 나타낸다.
표 27은 랜덤 액세스 프리앰블 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000206
갭(gap) 없이 전송되는 4개의 심볼 그룹들로 이루어진 프리앰블은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000207
번 전송된다.
MAC 계층에 의해 트리거링되면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 특정 시간 및 주파수 영역들로 한정된다.
상위 계층들에 의해 제공되는 NPRACH 구성에는 다음이 포함된다.
NPRACH 자원주기
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000208
(nprach-Periodicity),
NPRACH에 할당된 첫번째 부반송파의 주파수 위치
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000209
(nprach-SubcarrierOffset),
NPRACH에 할당된 부반송파들의 수
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000210
(nprach-NumSubcarriers),
경쟁 기반 NPRACH 랜덤 액세스에 할당된 시작 부-반송파들의 수
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000211
(nprach-NumCBRA-StartSubcarriers),
시도(attempt) 당 NPRACH 반복 횟수
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000212
(numRepetitionsPerPreambleAttempt),
NPRACH 시작 시간
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000213
(nprach-StartTime),
다중 톤 msg3 전송에 대한 UE 지원의 지시를 위해 예약된 NPRACH 부반송파 범위를 위한 시작 부반송파 인덱스를 계산하기 위한 부분(fraction)
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000214
(nprach-SubcarrierMSG3-RangeStart).
NPRACH 전송은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000215
을 충족하는 무선 프레임의 시작 이후에 단지
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000216
시간 유닛을 시작할 수 있다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000217
시간 유닛의 전송 이후에,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000218
시간 유닛의 갭이 삽입된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000219
인 NPRACH 구성들은 유효하지 않다.
경쟁 기반 랜덤 액세스에 할당된 NPRACH 시작 부반송파들은 두 세트의 부반송파들,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000220
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000221
로 분할되고, 여기서 존재한다면 두 번째 세트는 다중-톤 msg3 전송을 위한 UE 지원(support)을 지시한다.
NPRACH 전송의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000222
부-반송파 내에서 제약된다. 주파수 호핑은 12 부반송파들 내에서 사용되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000223
심볼 그룹의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000224
에 의해 제공되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000225
이고, 그리고, 수학식 17은,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000226
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000227
를 갖는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000228
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000229
로부터 MAC 계층에 의해 선택된 부반송파이고, 의사 랜덤 시퀀스 c(n)는 GPP TS36.211의 7.2절에 의해 제공된다. 의사 랜덤 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000230
로 초기화된다.
심볼 그룹 i에 대한 시간-연속 랜덤 액세스 신호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000231
는 아래 수학식 18에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000232
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000233
이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000234
는 3GPP　TS　36.213의 16.3.1절에서 규정된 전송 전력
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000235
에 따르기 위한 크기 스케일링 요소이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000236
,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000237
는 랜덤 액세스 프리앰블과 상향링크 데이터 전송 간의 부반송파 간격의 차이를 설명하고, 파라미터
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000238
에 의해 제어되는 주파수 영역의 위치는 3GPP TS36.211의 10.1.6.1절에서 유도된다. 변수
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000239
는 표 28에 의해 제공된다.
표 28은 랜덤 액세스 기저대역 파라미터들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000240
하향링크(Downlink)
하향링크 협대역 물리 채널은 상위 계층들로부터 발생한 정보를 운반하는 자원 요소들의 세트에 대응하고, 3GPP TS 36.212와 3GPP TS 36.211 간에 정의된 인터페이스이다.
다음과 같은 하향링크 물리 채널들이 정의된다
- 협대역 물리 하향링크 공유 채널, NPDSCH (Narrowband Physical Downlink Shared 채널)
- 협대역 물리 방송 채널, NPBCH (Narrowband Physical Broadcast 채널)
- 협대역 물리 하향링크 제어 채널, NPDCCH (Narrowband Physical Downlink Control 채널)
하향링크 협대역 물리 신호는 물리 계층에 의해 사용되는 자원 요소들의 세트에 대응하지만 상위 계층들로부터 발생하는 정보를 운반하지는 않는다.
하향링크 협대역 물리 신호는 물리 계층에 의해 사용되는 자원 요소들의 세트에 대응하지만 상위 계층들로부터 발생하는 정보를 운반하지는 않는다. 다음과 같은 하향링크 물리 신호들이 정의된다:
- 협대역 참조 신호, NRS (Narrowband reference signal)
- 협대역 동기 신호 (Narrowband synchronization signal)
- 협대역 물리 하향링크 공유 채널 (NPDSCH: Narrowband physical downlink shared 채널)
스크램블링 시퀀스 생성기는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000241
으로 초기화되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000242
는 코드워드 전송의 첫 번째 슬롯이다. NPDSCH 반복들과 BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우, 스크램블링 시퀀스 생성기는 각 반복에 대해 전술된 표현에 따라 다시 초기화된다. NPDSCH 반복들의 경우, NPDSCH가 BCCH를 운반하지 않는 경우, 스크램블링 시퀀스 생성기는 반복 전송에 대해 사용된, 첫번째 슬롯 및 프레임으로 각각 설정된
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000243
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000244
를 갖는 코드워드의 매
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000245
전송 이후에 전술된 표현에 따라 재초기화 된다.
변조는 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행된다.
NPDSCH는 3GPP TS 36.213의 16.4.1.5 절에 의해 제공되는 바와 같이, 하나 이상의 서브프레임들,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000246
에 매핑 될 수 있으며, 이들 각각은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000247
번 전송되어야 한다.
물리 채널의 전송을 위해 사용되는 각각의 안테나 포트에 대해, 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000248
은 현재 서브프레임에서 다음의 기준들 모두를 만족하는 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 한다.
서브프레임은 NPBCH, NPSS 또는 NSSS의 전송에 사용되지 않으며, 그리고
이들은 NRS를 위해 사용되지 않는 것으로 UE에 의해 가정되고, 그리고
이들은 (존재한다면) CRS를 위해 사용되는 자원 요소들과 중첩되지 않고, 그리고
서브프레임에서 첫 번째 슬롯의 인덱스 ㅣ은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000249
를 만족하며, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000250
는 3GPP TS 36.213의 16.4.1.4 절에 의해 제공된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000251
로 시작하는 시퀀스에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000252
의 위의 기준을 만족하는 안테나 포트 p를 통한 자원 요소들 (k,l)로의 매핑은, 서브프레임의 첫번째 슬롯부터 시작하여 두번째 슬롯으로 끝나는, 첫번째 인덱스 k와 인덱스 l의 증가 순서이다. BCCH를 운반하지 않는 NPDSCH의 경우, 서브프레임으로의 매핑 이후,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000253
의 다음 서브프레임으로의 매핑을 계속하기 이전에,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000254
부가 서브프레임들에 대하여 서브프레임이 반복된다. 이후,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000255
서브프레임들이 전송될 때까지
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000256
의 매핑이 반복된다. BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000257
은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000258
서브프레임들에 시퀀스로 매핑되고, 이후
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000259
서브프레임들이 전송될 때까지 반복된다.
NPDSCH 전송은 NPSDCH 전송이 연기되는 전송 갭들로 상위 계층들에 의해 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000260
이면 NPDSCH 전송에 갭이 존재하지 않고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000261
는 상위 계층 파라미터 dl-GapThreshold에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000262
는 3GPP TS 36.213에 의해 제공된다. 갭 시작 프레임과 서브프레임은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000263
에 의해 제공되고, 여기서 갭 주기성,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000264
은 상위 계층 파라미터 dl-GapPeriodicity에 의해 제공된다. 복수의 서브프레임들의 갭 듀레이션은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000265
에 의해 제공되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000266
는 상위 계층 파라미터 dl-GapDurationCoeff에 의해 제공된다. BCCH를 운반하는 NPDSCH의 경우, 전송 갭들이 존재하지 않는다.
NB-IoT 하향링크 서브프레임이 아닌 경우, 서브프레임 4에서 SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH의 전송을 제외하고, UE는 서브프레임 i에서 NPDSCH를 기대하지 않는다. NPDSCH 전송들의 경우, NB-IoT 하향링크 서브프레임들이 아닌 서브프레임들에서, NPDSCH 전송은 다음 NB-IoT 하향링크 서브프레임까지 연기된다.
NPDSCH를 수신하기 위한 UE 절차(UE procedure for receiving the NPDSCH)
NB-IoT UE는 다음의 경우에 서브프레임을 NB-IoT DL 서브프레임으로 가정해야 한다.
- UE는 서브프레임이 NPSS/NSSS/NPBCH/NB-SIB1 전송을 포함하지 않는다고 결정하고, 그리고
- UE가 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하는 NB-IoT 반송파의 경우, UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 후에 서브프레임은 NB-IoT DL 서브프레임으로 구성된다.
- DL-CarrierConfigCommon-NB가 존재하는 NB-IoT 반송파의 경우, 서브프레임은 상위 계층 파라미터 인 downlinkBitmapNonAnchor에 의해 NB-IoT DL 서브프레임으로 구성된다.
twoHARQ-Processes-r14를 지원하는 NB-IoT UE의 경우, 최대 2 개의 하향링크 HARQ 프로세스들이있어야 한다.
UE에 대하여 의도된 서브프레임 n으로 끝나는 DCI 포맷 N1, N2를 갖는 NPDCCH의 주어진 서빙 셀에 대한 검출 시, UE는 n+5 DL 서브프레임에서 시작하여 NPDCCH 정보에 따라
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000267
을 갖는 N개의 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임(들)
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000268
의 대응하는 NPDSCH 전송을 디코딩 하여야 하고, 여기서
서브프레임 n은 NPDCCH가 전송되는 마지막 서브프레임이며, NPDCCH 전송의 시작 서브프레임 및 대응하는 DCI의 DCI 서브프레임 반복 번호 필드로부터 결정된다.
i = 0,1, ..., N-1 인 서브프레임(들) ni는 SI 메시지들을 위해 사용되는 서브프레임들을 제외한 N 개의 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임(들)이며, 여기서 n0 <n1 <..., nN-1이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000269
이고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000270
의 값은 대응하는 DCI의 반복 번호 필드에 의해 결정되며,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000271
의 값은 대응하는 DCI의 자원 할당 필드에 의해 결정되고, 그리고
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000272
는 DL 서브프레임 n+5에서 시작하여 DL 서브프레임
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000273
까지 NB-IoT DL 서브프레임(들)의 개수이고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000274
는 DCI 포맷 N1에 대해 스케줄링 지연 필드(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000275
)에 의해 결정되고, DCI 포맷 N2에 대해
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000276
이다. G-RNTI에 의해 스크램블링된 DCI CRC의 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000277
는 표 30에 따른 스케줄링 지연 필드(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000278
)에 의해 결정되고, 그렇지 않으면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000279
는 표 29에 따른 스케줄링 지연 필드(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000280
)에 의해 결정된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000281
의 값은 대응하는 DCI 포맷 N1에 대한 3GPP 36.213의 하위 절 16.6에 따른다.
표 29는 DCI 포맷 N1에 대한
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000282
의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000283
표 30은 G-RNTI에 의해 스크램블링된 DCI CRC를 갖는 DCI 포맷 N1에 대한
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000284
의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000285
UE에 의한 NPUSCH 전송의 종료 이후, UE는 3 개의 DL 서브프레임들에서의 전송들을 수신할 것으로 기대되지 않는다.
NPSICH에 대한 DCI 포맷 N1, N2 (페이징)의 자원 할당 정보는 스케줄링된 UE로 다음의 정보를 지시한다.
- 표 31에 따른 대응하는 DCI에서 자원 할당 필드(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000286
)에 의해 결정되는 서브프레임들의 개수(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000287
)
- 표 32에 따른 대응하는 DCI에서 반복 횟수 필드(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000288
)에 의해 결정되는 반복 횟수(
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000289
)
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000290
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000291
SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH에 대한 반복 횟수는 상위-계층들에 의해 구성되는 파라미터 schedulingInfoSIB1에 기반하여 결정되고, 표 33에 따른다.
표 33은 SIB1-NB에 대한 반복 횟수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000292
SystemInformationBlockType1-NB를 운반하는 NPDSCH의 첫 번째 전송을 위한 시작 무선 프레임은 표 34에 따라 결정된다.
표 34는 SIB1-NB를 운반하는 NPDSCH의 첫 번째 전송을 위한 시작 무선프레임의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000293
NPDSCH에 대한 시작 OFDM 심볼은 서브프레임 k의 첫번째 슬롯의 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000294
에 의해 제공되고, 다음과 같이 결정된다.
-서브프레임 k가 SIB1-NB를 수신하기 위해 사용되는 서브프레임이면,
상위 계층 파라미터 operationModeInfo의 값이 '00' 또는 '01'로 설정되면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000295
그렇지 않으면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000296
-그렇지 않으면,
상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize의 값이 존재하면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000297
는 상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize에 의해 제공된다
그렇지 않으면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000298
ACK/NACK을 수신하기 위한 UE 절차(UE procedure for reporting ACK/NACK)
UE를 위해 의도되고 ACK/NACK이 제공되어야 하는 NB-IoT 서브프레임 n에서 끝나는 NPDSCH 전송의 검출 시에, UE는 N개의 연속하는 NB-IoT UL 슬롯들에서 NPUSCH 포맷 2를 사용하는 것이 ACK/NACK 응답을 운반하는 NPUSCH의
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000299
DL 서브프레임 전송의 종료 시에, 제공되고, 시작되어야 하고, 여기서, N=
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000300
이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000301
의 값은 Msg4 NPDSCH 전송을 위한 연관된 NPRACH 자원에 대하여 구성된 상위 계층 파라미터 ack-NACK-NumRepetitions-Msg4 및 그렇지 않으면 상위 계층 파라미터 ack-NACK-NumRepetitions에 의해 제공되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000302
값은 자원 유닛 내의 슬롯들의 개수이고,
ACK/NACK을 위해 할당된 부반송파 및 k0의 값은 3GPP TS36.213의 표 16.4.2-1, 및 표 16.4.2-2에 따른 대응하는 NPDCCH의 DCI 포맷의 ACK/NACK 자원 필드에 의해 결정된다.
협대역 물리 방송 채널 (NPBCH: Narrowband physical broadcast 채널)
BCH 전송 채널에 대한 프로세싱 구조는 3GPP TS 36.212의 5.3.1 절에 따르고, 다음과 같은 차이점이 있다.
- 전송 시간 간격 (TTI: transmission time interval)은 640ms이다.
- BCH 전송 블록의 크기는 34 비트로 설정된다.
- NPBCH에 대한 CRC 마스크는 3GPP TS 36.212의 표 5.3.1.1-1에 따라 eNodeB에서 1개 또는 2 개의 전송 안테나 포트에 따라 선택되며, 여기서 전송 안테나 포트는 3GPP TS 36.211의 섹션 10.2.6에 정의되어 있다.
- 레이트 매칭 비트들의 수는 3GPP TS 36.211의 섹션 10.2.4.1에 정의되어 있다.
스크램블링은 NPBCH를 통해 전송될 비트들의 수를 나타내는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000303
를 이용하여 3GPP TS 36.211의 6.6.1 절에 따라 수행된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000304
는 정규 순환 프리픽스에 대해 1600과 동일하다. 스크램블링 시퀀스는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000305
를 만족하는 무선 프레임들에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000306
로 초기화된다.
변조는 각 안테나 포트에 대해 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행되고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000307
를 만족하는 각 무선 프레임에서 시작하는 64 개의 연속하는 무선 프레임 동안 서브프레임 0에서 전송된다.
레이어 매핑 및 프리코딩은 P∈ {1,2} 인 3GPP TS 36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다. UE는 협대역 물리 방송 채널의 전송을 위해 안테나 포트들
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000308
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000309
이 사용된다고 가정한다.
각각의 안테나 포트에 대한 복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000310
은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000311
를 만족하는 각각의 무선 프레임에서 시작하는 64개의 연속하는 무선 프레임들 동안에 서브프레임 0에서 전송되고, y(0)로 시작하는 연속하는 무선 프레임들로 시작하여 참조 신호들의 전송을 위해 예약되지 않은 자원 요소들 (k,l)로의 시퀀스로 매핑 되어야 하고, 첫번째 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이다. 서브프레임으로의 매핑 이후에, 이후의 무선 프레임에서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000312
의 서브프레임 0으로의 매핑을 계속하기 전에, 서브프레임은 7개의 다음 무선 프레임들에서 서브프레임 0으로 반복된다. 서브프레임의 첫번째 세 개의 OFDM 심볼들은 매핑 프로세스에서 사용되지 않는다. 매핑 목적을 위해, UE는 실제 구성과 무관하게 존재하는 안테나 포트들 2000 및 2001에 대한 협대역 참조 신호들 및 안테나 포트들 0-3에 대한 셀-특정 참조 신호들을 가정한다. 셀-특정 참조 신호들의 주파수 천이는 3GPP TS 36.211의 6.10.1.2절의
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000313
의 계산에서 cell
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000314
을
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000315
로 대체하여 계산한다.
협대역 물리 하향링크 제어 채널 (NPDCCH: Narrowband physical downlink control 채널)
협대역 물리 하향링크 제어 채널은 제어 정보를 운반한다. 협대역 물리 제어 채널은 하나 또는 두 개의 연속하는 협대역 제어채널 요소들(NCCEs: narrowband control 채널 elements)의 집성(aggregation)을 통해 전송되고, 여기서 협대역 제어채널 요소는 서브프레임에서 6개의 연속하는 부반송파들에 대응하고, 여기서 NCCE 0은 부반송파들 0 내지 5를 점유하고, NCCE 1은 부반송파들 6 내지 11을 점유한다. NPDCCH는 표 35에 열거된 여러 포맷들을 지원한다. NPDCCH 포맷 1의 경우, 모든 NCCE들이 동일한 서브프레임에 속한다. 하나 또는 두 개의 NPDCCH들이 서브프레임 내에서 전송될 수 있다.
표 35는 지원되는 NPDCCH 포맷들의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000316
스크램블링은 TS36.211의 6.8.2 절에 따라 수행되어야 한다. 스크램블링 시퀀스는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000317
를 갖는 매 4번째 NPDCCH 서브프레임 이후 TS36.213의 16.6절에 따라 서브프레임
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000318
의 시작에서 초기화되어야 하고, 여기서 는 스크램블링이 (재-)초기화되는 NPDCCH 서브프레임의 첫번째 슬롯이다.
변조는 TS36.211의 6.8.3 절에 따라 QPSK 변조 방식을 사용하여 수행된다.
레이어 매핑과 프리코딩은 NPBCH와 동일한 안테나 포트를 사용하여 TS36.211의 6.6.3 절에 따라 수행된다.
복소-값 심볼들의 블록
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000319
은 다음의 기준들 모두를 만족하는 연관된 안테나 포트를 통해 y(0)로 시작하는 시퀀스에서 자원 요소들 (k,l)로 매핑된다.
이들은 NPDCCH 전송을 위해 할당된 NCCE(들)의 부분이고, 그리고
이들은 NPBCH, NPSS, 또는 NSSS의 전송을 위하여 사용되지 않는 것으로 가정되고, 그리고
이들은 NRS를 위하여 UE에 의해 사용되지 않는 것으로 가정되고, 그리고
이들은 (존재한다면) TS36.211의 6절에서 정의된 바와 같이 PBCH, PSS, SSS, 또는 CRS를 위하여 사용되는 자원 요소들과 중첩되지 않고, 그리고
서브프레임의 첫번째 슬롯의 인덱스 l은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000320
를 만족하고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000321
는 3GPP TS 36.213의 16.6.1절에 의해 제공된다.
전술된 기준을 만족하는 안테나 포트 p를 통한 자원 요소들 (k,l)로의 매핑은 서브프레임의 첫번째 슬롯부터 시작하여 두번째 슬롯으로 끝나는, 첫째로 인덱스 k, 이후 인덱스 l의 증가 순서이다.
NPDCCH 전송은 NPDCCH 전송이 연기되는 전송 갭들을 갖는 상위 계층들에 의해 구성될 수 있다. 상기 구성은 TS36.211의 10.2.3.4절의 NPDSCH에 대해 설명한 것과 동일하다.
NB-IoT 하향링크 서브프레임이 아닌 경우, UE는 서브프레임 i에서 NPDCCH를 기대하지 않는다. NPDCCH 전송들의 경우, NB-IoT 하향링크 서브프레임들이 아닌 서브프레임들에서, NPDCCH 전송들은 다음 NB-IoT 하향링크 서브프레임까지 연기된다.
DCI 포맷
DCI 포맷 N0
DCI 포맷 N0는 하나의 UL 셀에서 NPUSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. 다음의 정보는 DCI 포맷 N0에 의해 전송된다.
포맷 N0/포맷 N1구별 (1 비트), 부반송파 표시 (6 비트), 자원 할당 (3 비트), 스케줄링 지연 (2 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 리던던시 버전 (1 비트), 반복 횟수 (3 비트), 새로운 데이터 지시자 (1 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (2 비트)에 대한 플래그
DCI 포맷 N1
DCI 포맷 N1은 하나의 셀에서 하나의 NPDSCH 코드워드의 스케줄링 및 NPDCCH 순서에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차에 사용된다. NPDCCH 순서에 대응하는 DCI는 NPDCCH에 의해 운반된다. 다음 정보는 DCI 포맷 N1에 의해 전송된다:
- 포맷 N0/포맷 N1 구별 (1 비트), NPDCCH 순서 지시자 (1 비트)에 대한 플래그
포맷 N1은 NPDCCH 순서 지시자가 "1"로 설정되고, 포맷 N1 CRC가 C-RNTI로 스크램블링 되고, 나머지 모든 필드가 다음과 같이 설정되는 경우에만 NPDCCH 순서에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차에 사용된다:
- NPRACH 반복들 (2 비트)의 시작 번호, NPRACH의 부반송파 지시(6 비트), 포맷 N1의 나머지 모든 비트는 1로 설정된다
그렇지 않으면,
- 스케줄링 지연 (3 비트), 자원 할당 (3 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 반복 횟수 (4 비트), 새로운 데이터 지시자 (1 비트), HARQ-ACK 자원 (4 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (2 비트)
포맷 N1 CRC가 RA-RNTI로 스크램블링 되면 위의 필드 중 다음의 필드가 예약된다.
- 새로운 데이터 지시자, HARQ-ACK 자원
포맷 N1의 정보 비트 수가 포맷 N0의 정보 비트 수보다 작으면, 페이로드 크기가 포맷 N0과 동일하게 될 때까지 제로가 포맷 N1에 첨부된다.
DCI 포맷 N2
DCI 포맷 N2는 페이징 및 직접 지시에 사용된다. 다음의 정보는 DCI 포맷 N2에 의해 전송된다.
페이징/직접 지시 구별을 위한 플래그 (1 비트)
플래그 = 0 인 경우:
- 직접 지시 정보 (8 비트), 크기가 플래그 = 1 인 포맷 N2의 크기와 동일한 크기가 될 때까지 예약 정보 비트들이 추가된다
플래그 = 1 인 경우:
- 자원 할당 (3 비트), 변조 및 코딩 방식 (4 비트), 반복 횟수 (4 비트), DCI 서브프레임 반복 횟수 (3 비트)
NPDCCH 관련 절차
UE는 제어 정보를 위한 상위 계층 시그널링에 의해 구성되는 NPDCCH 후보 세트를 모니터링 해야 하고, 여기서 모니터링은 모든 모니터링 되는 DCI 포맷들에 따라 세트 내의 NPDCCH 각각을 디코딩 하려고 시도하는 것을 의미한다.
집성 레벨
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000322
와 반복 레벨
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000323
에서의 NPDCCH 탐색 공간
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000324
은 NPFCCH 후보들의 세트에 의해 정의되며, 여기서 각 후보는 서브프레임 k로 시작하는 SI 메시지들의 전송을 위해 사용되는 서브프레임들을 제외한 R개의 연속하는 NB-IoT 하향링크 서브프레임들의 세트로 반복된다.
시작 서브프레임 k의 위치는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000325
에 의해 제공되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000326
는 SI 메시지들의 전송에 사용되는 서브프레임들을 제외하고 서브프레임 k0에서 b번째 연속하는 NB-IoT DL 서브프레임이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000327
이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000328
이고, 서브프레임 k0은 조건
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000329
를 만족하는 서브프레임이고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000330
이다. G 및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000331
은 상위 계층 파라미터에 의해 제공된다.
유형 1-NPDCCH 공통 탐색 공간에 대해,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000332
이고, NB-IoT 페이징 기회 서브프레임들의 위치들 로부터 결정된다.
UE가 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 하기 위해 NB-IoT 반송파로 상위 계층에 의해 구성되는 경우,
UE는 상위 계층 구성된 NB-IoT 반송파를 통해 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 하고,
UE는 상위 계층 구성된 NB-IoT 반송파를 통해 NPSS, NSSS, NPBCH를 수신할 것으로 기대되지 않는다.
그렇지 않으면,
UE는 NPSS/NSSS/NPBCH가 검출된 동일한 NB-IoT 반송파를 통해 NPDCCH UE-특정 탐색 공간을 모니터링 한다.
서브프레임 k의 첫번째 슬롯에서 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000333
에 의해 제공되는 NPDCCH에 대한 시작 OFDM 심볼은 다음과 같이 결정된다
상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize가 존재하는 경우
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000334
는 상위 계층 파라미터 eutraControlRegionSize에 의해 제공된다.
그렇지 않으면,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000335
이다.
협대역 참조 신호 (NRS: Narrowband reference signal)
UE가 operationModeInfo를 획득하기 전에, UE는 협대역 참조 신호들이 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 #9에서 그리고 서브프레임 #0 및 #4에서 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 가드대역(guardband) 또는 독립형(standalone)을 나타내는 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하는 경우,
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득하기 전에, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 # 9에서 그리고 서브프레임 # 0, #1, #3, #4에서 협대역 참조 신호들이 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 이후, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 #9, 서브프레임 #0, #1, #3, #4에서 그리고 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서 협대역 참조 신호들이 전송되는 것으로 가정할 수 있고, 다른 하향링크 서브프레임들에서 협대역 참조 신호들을 기대하지 않는다.
UE가 인밴드-SamePCI 또는 인밴드-DifferentPCI를 지시하는 상위 계층 파라미터 operationModeInfo를 수신하면,
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득하기 전에, UE는 NSSS를 포함하지 않는 서브프레임 # 9에서 그리고 서브프레임 #0, #4에서 협대역 참조 신호들이 전송된다고 가정할 수 있다.
UE가 SystemInformationBlockType1-NB를 획득한 이후, UE는 NSSS를 포함하지 않는, 서브프레임 # 9, 서브프레임 # 0, # 4에서 그리고 NB-IoT 하향링크 서브프레임에서 협대역 참조 신호들이 전송되는 것으로 가정할 수 있고 다른 하향링크 서브프레임들에서 협대역 참조 신호들을 기대하지 않는다.
협대역 프라이머리 동기 신호 (NPSS: Narrowband primary synchronization signal)
협대역 프라이머리 동기 신호에 사용되는 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000336
는 아래 수학식 19에 따라 주파수 영역의 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000337
여기서, 상이한 심볼 인덱스들 l에 대한 Zadoff-Chu 루트 시퀀스 인덱스 u=5 및 S(l)은 표 36으로 제공된다.
표 36은 S(l)의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000338
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 프라이머리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 프라이머리 동기 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임에서 협대역 프라이머리 동기 신호와 같은, 동일한 안테나 포트 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다.
시퀀스들
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000339
은 모든 무선 프레임 내의 서브프레임 5에서 첫번째 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000340
및 이후 인덱스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000341
의 증가 순서로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 한다. 셀 특정 참조 신호들이 전송되는 자원 요소들과 중첩하는 자원 요소들 (k,l)에 대하여, 대응하는 시퀀스 요소 d(n)은 NPSS를 위해 사용되지는 않지만 매핑 프로세스로 카운트된다.
협대역 세컨더리 동기 신호 (NSSS: Narrowband secondary synchronization signals)
협대역 세컨더리 동기 신호를 위해 사용되는 시퀀스 d(n)은 아래 수학식 20에 따라 주파수 영역 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000342
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000343
바이너리 시퀀스
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000344
은 표 35에 의해 제공된다. 프레임 넘버
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000345
의 순환 천이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000346
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000347
에 의해 제공된다.
표 37은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000348
의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000349
동일 안테나 포트는 서브프레임 내의 협대역 세컨더리 동기 신호의 모든 심볼들에 대해 사용되어야 한다.
UE는 협대역 세컨더리 동기화 신호가 임의의 하향링크 참조 신호와 동일한 안테나 포트를 통해 전송된다고 가정해서는 안 된다. UE는 주어진 서브프레임에서 협대역 세컨더리 동기화 신호의 전송들이 임의의 다른 서브프레임의 협대역 세컨더리 동기화 신호와 동일한 안테나 포트, 또는 포트들을 사용한다고 가정해서는 안 된다
시퀀스 d(n)은 12 개의 할당된 부반송파들을 통해 첫번째 인덱스 k, 이후
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000350
를 만족하는 무선 프레임들에서 할당된 마지막
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000351
심볼들을 통해 인덱스 l의 순서가 증가하는 순서로 d(0)로 시작하는 시퀀스로 자원 요소들 (k,l)에 매핑 되어야 하고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000352
는 표 38로 제공된다.
표 38은 NSSS 심볼들의 개수의 일례를 나타낸다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000353
OFDM 기저대역 신호 생성
상위 계층 파라미터 operationModeInfo가 '인밴드-SamePCI'를 지시하지 않고, samePCI-Indicator가 'samePCI'를 지시하지 않는다면, 하향링크 슬롯에서 OFDM 심볼 l의 안테나 포트 p를 통한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000354
는 아래 수학식 21에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000355
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000356
에 대해, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000357
, N=2048,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000358
이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000359
는 안테나 포트를 통한 자원 요소 (k,l)의 내용이다.
상위 계층 파라미터 operationModeInfo가 '인밴드-SamePCI'를 지시하거나 또는 samePCI-Indicator가 'samePCI'를 지시하면, OFDM 심볼 l'의 안테나 포트 p를 통한 시간-연속 신호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000360
, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000361
는 마지막 짝수 번째 서브프레임의 시작에서의 OFDM 심볼 인덱스이며, 아래 수학식 22에 의해 정의된다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000362
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000363
에 대해, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000364
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000365
이고, 자원 요소 (k,l')가 협대역 IoT를 위해 사용되면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000366
이고, 그렇지 않으면 0이고,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000367
는 협대역 IoT PRB의 반송파의 주파수 위치에서 LTE 신호의 중심 주파수 위치를 뺀 값이다.
특정 3GPP spec에서는 협대역 IoT 하향링크에 대하여 단지 일반(normal) CP만 지원된다.
NB-IoT의 초기 접속 절차(Initial Access Procedure)
NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차 부분에서, NB-IoT 단말이 기지국에 초기 접속하는 절차가 간략히 설명되었다. 구체적으로, NB-IoT 단말이 기지국에 초기 접속하는 절차는 초기 셀을 탐색하는 절차 및 NB-IoT 단말이 시스템 정보를 획득하는 절차 등으로 구성될 수 있다.
이와 관련하여, NB-IoT의 초기 접속과 관련된 단말(UE)과 기지국(예: NodeB, eNodeB, eNB, gNB 등) 간의 구체적인 시그널링 절차는 도 12와 같이 도시될 수 있다. 이하, 도 12에 대한 설명을 통해 일반적인 NB-IoT의 초기 접속 절차, NPSS/NSSS의 구성, 시스템 정보(예: MIB, SIB 등)의 획득 등에 대한 구체적인 내용이 설명된다.
도 12는 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 초기 접속 절차(Initial Access Process)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12에 도시된 흐름도는 NB-IoT의 초기 접속 절차에 대한 일 예시로써, 각 물리 채널 및/또는 물리 신호의 명칭 등은 NB-IoT가 적용되는 무선 통신 시스템에 따라 다르게 설정 또는 지칭될 수도 있다. 일례로, 기본적으로 도 12는 LTE 시스템에 기반한 NB-IoT을 고려하여 설명되지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 대한 내용이 NR 시스템에 기반한 NB-IoT에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.
도 12에 도시된 바와 같이, NB-IoT는 다운링크에서 전송되는 다음 신호들: 1 차 및 2 차 협대역 동기 신호 (NPSS 및 NSSS)에 기초한다. NPSS는 각 프레임의 6 번째 서브 프레임에서 첫 번째 서브 캐리어에서 11 번째 서브 캐리어까지 11 개의 서브 캐리어를 통해 전송되고 (S1210), NSSS는 FDD에 대해 10 번째 서브 프레임에서 TDD에 대해 매 짝수 프래임의 첫 번째 서브 프레임에서 NB-IoT 캐리어 상의 12 개의 서브 캐리어를 통해 전송된다(S1220).
NB-IoT UE는 NPBCH (NB Physical Broadcast Channel)상에서 MIB-NB (MasterInformationBlock-NB)를 수신할 수 있다 (S1230).
MIB-NB는 640ms의 주기와 640ms 내에서 만들어진 반복들로 고정된 스케줄을 사용한다. MIB-NB의 첫 번째 전송은 SFN mod 64 = 0인 무선 프레임들의 서브 프레임 #0에서 그리고, 반복들이 모두 다른 무선 프레임의 서브 프레임 #0에서 스케줄링된다. 이러한 전송들은 80ms 지속 시간의 8 개의 독립적으로 디코딩 가능한 블록으로 배열된다.
이후, NB-IoT UE는 PDSCH 상에서 SIB1-NB (SystemInformationBlockType1-NB)를 수신할 수 있다 (S1240).
SIB1-NB는 주기가 2560ms 인 고정된 스케줄을 사용한다. SIB1-NB 전송은 16개의 연속하는 프레임들에서 모두 다른 프레임의 서브 프레임 # 4에서 발생한다. SIB1-NB의 첫 번째 전송을 위한 시작 프레임은 셀 PCID 및 2560ms 주기에서 반복들의 수에 의해 도출된다. 반복들은 2560ms 주기 내에서 동일한 간격으로 만들어진다. SystemInformationBlockType1-NB에 대한 TBS 및 2560ms 내에서의 만들어진 반복은 MIB-NB의 scheduleInfoSIB1 필드에 의해 지시된다.
SI 메시지는 SystemInformationBlockType1-NB에서 제공되는 스케줄링 정보를 사용하여 주기적으로 발생하는 시간 도메인 윈도우들 (SI-윈도우들로 지칭됨) 내에서 전송된다. 각 SI 메시지는 SI 윈도우와 연관되며, 다른 SI 메시지의 SI 윈도우들은 겹치지 않는다. 즉, 하나의 SI 윈도우에 대응하는 SI만이 전송된다. 설정된 경우, SI 윈도우의 길이는 모든 SI 메시지들에 공통이다.
SI 윈도우 내에서, 대응하는 SI 메시지는 TBS에 따라 2개 또는 8개의 연속적인 NB-IoT 다운링크 서브 프레임을 통해 여러 번 전송될 수 있다. UE는 상세 시간/주파수 도메인 스케줄링 정보 및 다른 정보를 사용한다. 상기 다른 정보는, 예를 들어 SystemInformationBlockType1-NB의 schedulingInfoList 필드에서 SI 메시지에 대한 전송 형식일 수 있다. UE는 여러 SI 메시지들을 병렬적으로 축적할 필요는 없지만, 커버리지 조건에 따라 다수의 SI 윈도우들에 걸쳐서 SI 메시지를 축적할 필요가 있을 수 있다.
SystemInformationBlockType1-NB는 모든 SI 메시지들에 대한 SI 윈도우의 길이와 전송 주기를 설정한다.
또한, NB-IoT UE는 추가 정보를 위해 PDSCH 상에서 SIB2-NB (SystemInformationBlockType2-NB)를 수신할 수 있다 (S1250).
한편, 도 12에 도시된 바와 같이 NRS는 협대역 기준 신호를 의미한다.
NB-IoT의 임의 접속 절차(Random Access Procedure)
NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차 부분에서, NB-IoT 단말이 기지국에 임의 접속하는 절차가 간략히 설명되었다. 구체적으로, NB-IoT 단말이 기지국에 임의 접속하는 절차는 NB-IoT 단말이 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 그에 대한 응답을 수신하는 절차 등을 통해 수행될 수 있다.
이와 관련하여, NB-IoT의 임의 접속과 관련된 단말(UE과 기지국(예: NodeB, eNodeB, eNB, gNB 등) 간의 구체적인 시그널링 절차는 도 13과 같이 도시될 수 있다. 이하, 도 13에 대한 설명을 통해 일반적인 NB-IoT의 임의 접속 절차에 이용되는 메시지들(예: msg1, msg2, msg3, msg4)에 기반한 임의 접속 절차에 대한 구체적인 내용이 설명된다.
도 13은 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 랜덤 액세스 절차(Random Access Process)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13의 흐름도는 NB-IoT의 임의 접속 절차에 대한 일 예시로써, 각 물리 채널, 물리 신호, 및/또는 메시지의 명칭 등은 NB-IoT가 적용되는 무선 통신 시스템에 따라 다르게 설정 또는 지칭될 수도 있다. 일례로, 기본적으로 도 13은 LTE 시스템에 기반한 NB-IoT을 고려하여 설명되지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 대한 내용이 NR 시스템에 기반한 NB-IoT에도 확장하여 적용될 수 있음은 물론이다.
도 13에 도시 된 바와 같이, NB-IoT의 경우, RACH 절차는 상이한 파라미터를 갖는 LTE와 동일한 메시지 흐름을 갖는다.
이하, NB-IoT의 임의 접속 절차와 관련하여 NB-IoT 단말이 기지국으로 전송하는 NPRACH에 대해 구체적으로 살펴본다.
도 14는 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 시스템과 관련하여 협대역 물리 랜덤 액세스 채널 영역(NPRACH region)을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시 된 바와 같이, 랜덤 액세스 심볼 그룹은 길이의 순환 프리픽스 및 총 길이를 갖는 동일한 심볼의 시퀀스로 구성된다. 프리앰블 반복 단위의 총 심볼 그룹 수는 P로 표시된다. 시간-연속 심볼 그룹의 수는 G로 주어진다.
프레임 구조 1 및 2의 매개 변수 값은 각각 표 39 및 표 40에 나타나 있다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000368
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000369
NB-IoT에서의 특정 업 링크 전송 방식으로 인해, RAR 메시지에 톤 정보가 더 포함되고 RA-RNTI (Random Access Radio Network Temporary Identifier)를 도출하는 공식이 새롭게 정의된다. 전송 반복을 지원하기 위해, RAR 윈도우 크기 및 매체 액세스 제어 (MAC) 경합 해결 타이머를 포함하는 대응하는 파라미터가 확장된다.
도 14를 참조하면, 물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블(즉, PRACH)은 단일 사용자를 위한 주파수 호핑을 갖는 단일 서브 캐리어/톤 전송(single subcarrier/tone transmission)에 기초한다. PRACH는 3.75 kHz의 서브 캐리어 간격(즉, 심볼 길이 266.7 us)을 사용하고 서로 다른 셀 크기를 지원하기 위해 두 개의 순환 프리픽스 길이가 제공된다. 주파수 호핑은 랜덤 액세스 심볼 그룹들 사이에서 수행되며, 여기서 각각의 심볼 그룹은 심볼 그룹들의 반복들 사이의 의사-랜덤 호핑(pseudo-random hopping)과 함께 5개의 심볼들과 cyclic prefix를 포함한다.
상위 계층 (예: RRC)에서 제공하는 NPRACH 구성은 다음을 포함할 수 있다.
- NPRACH 자원 주기(resource periodicity),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000370
(nprach-Periodicity)
- NPRACH에 할당된 첫번째 서브캐리어의 주파수 위치(frequency location of the first subcarrier allocated to NPRACH),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000371
(nprach-SubcarrierOffset)
- NPRACH에 할당된 서브캐리어의 수(The number of subcarriers allocated to NPRACH),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000372
(nprach-NumSubcarriers)
- 경쟁 기반 NPRACH 랜덤 액세스에 할당된 시작 서브캐리어의 수(The number of starting sub-carriers allocated to contention based NPRACH random access),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000373
(nprach-NumCBRA-StartSubcarriers)
- 액세스 시도별 NPRACH 반복 횟수(The number of NPRACH repetitions per attempt),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000374
(numRepetitionsPerPreambleAttempt)
- NPRACH 시작 시간(NPRACH starting time),
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000375
(nprach-StartTime),
- 멀티 톤 MSG3 전송에 대한 단말 지원의 표시를 위해 예약된 NPRACH 서브캐리어의 범위에 대해 시작 서브캐리어의 인덱스를 계산하기 위한 부분(Fraction for calculating starting subcarrier index for the range of NPRACH subcarriers reserved for indication of UE support for multi-tone msg3 transmission)
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000376
(nprach-SubcarrierMSG3-RangeStart)
NPRACH 전송은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000377
을 충족하는 무선 프레임의 시작 이후에 단지
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000378
시간 유닛을 시작할 수 있다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000379
시간 유닛의 전송 이후에,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000380
시간 유닛의 갭이 삽입되어야 한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000381
인 NPRACH 구성들은 유효하지 않다.
경쟁 기반 랜덤 액세스에 할당된 NPRACH 시작 부반송파들은 두 세트의 부반송파들,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000382
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000383
로 분할되고, 여기서 존재한다면 두 번째 세트는 다중-톤 msg3 전송을 위한 UE 지원(support)을 지시한다.
NPRACH 전송의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000384
부-반송파 내에서 제약된다. 주파수 호핑은 12 부반송파들 내에서 사용되어야 하고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000385
심볼 그룹의 주파수 위치는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000386
에 의해 제공되고, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000387
이고, 그리고
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000388
여기서,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000389
를 갖는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000390
는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000391
로부터 MAC 계층에 의해 선택된 부반송파이고, 의사 랜덤 시퀀스 c(n)는 다음과 같이 주어진다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000392
여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000393
이고, 제1 m-시퀀스(first m-sequence)는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000394
로 초기화 되어야 한다. 제2 m-시퀀스는(second m-sequence)의 초기화는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000395
와 같이 표시될 수 있다. NPRACH의 경우, 의사 랜덤 시퀀스 생성기(pseudo random sequence generator)는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000396
로 초기화 되어야 한다.
각각의 NPRACH occurence에서, {12, 24, 36, 48} 서브 캐리어가 지원 될 수있다. 또한, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 (즉, PRACH)은 커버리지를 향상시키기 위해 {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128} 번까지 반복될 수 있다.
NB-IoT의 DRX 절차(Discontinous Reception Procedure)
상술한 NB-IoT의 일반적인 신호 송수신 절차를 수행하는 중에, NB-IoT 단말은 전력 소모(power consumption)을 감소시키기 위하여 유휴 상태(idle state)(예: RRC_IDLE state) 및/또는 비활성화 상태(inactive state)(예: RRC_INACTIVE state) 상태로 전환될 수 있다. 이 경우, 유효 상태 및/또는 비활성화 상태로 전환된 NB-IoT 단말은 DRX 방식을 이용하도록 설정될 수 있다. 일례로, 유휴 상태 및/또는 비활성화 상태로 전환된 NB-IoT 단말은 기지국 등에 의해 설정된 DRX 사이클(DRX cycle)에 따른 특정 서브프레임(또는 프레임, 슬롯)에서만 페이징(paging)과 관련된 NPDCCH의 모니터링을 수행하도록 설정될 수 있다. 여기에서, 페이징과 관련된 NPDCCH는 P-RNTI(Paging Access-RNTI)로 스크램블링된 NPDCCH를 의미할 수 있다.
도 15는 유휴 상태 및/또는 비활성화 상태에서의 DRX 방식의 일 예를 나타낸다.
도 15에 도시된 바와 같이, RRC_IDLE 상태의 NB-IoT UE는 무선 프레임의 서브 세트 (즉, 페이징 프레임, PF) 내에서 페이징 기회(PO)와 관련하여 일부 서브 프레임 (SF)만을 모니터링한다. 페이징은 RRC 연결을 트리거하고 RRC_IDLE 모드에서 UE에 대한 시스템 정보의 변경을 나타 내기 위해 사용된다.
NB-IoT UE가 PO에서 P-RNTI (Paging Access Radio Network Temporary Identifier)를 사용하여 NPDCCH를 검출하면, NB-IoT UE는 대응하는 NPDSCH를 디코딩한다. 페이징 메시지는 NPDSCH를 통해 전송되며 페이징 될 NB-IoT UE의 목록 및 페이징이 연결 설정을 위한 것인지 또는 시스템 정보가 변경되었는지 여부를 포함하는 정보를 포함할 수 있다. 이 리스트에서 자신의 ID를 찾는 각각의 NB-IoT UE는 그것이 페이징 된 상위 계층으로 전달하고, 차례로 RRC 연결을 초기화하라는 명령을 수신할 수 있다. 시스템 정보가 변경되면, NB-IoT UE는 SIB1-NB를 판독하기 시작하고, 어떠한 SIB를 다시 판독해야 하는 지에 대한 정보를 SIB1-NB에서 획득할 수 있다.
커버리지 향상 반복(coverage enhancement repetition)이 적용되는 경우, PO는 반복 내의 제 1 전송을 지칭한다. PF 및 PO는 SIB2-NB에서 제공되는 DRX주기 및 USIM 카드에서 제공 한 IMSI로부터 결정된다. DRX는 배터리 수명을 절약하기 위해 사용되는 DL 제어 채널의 불연속적 수신이다. 1.28초와 10.24초 사이의 시간 간격에 해당하는 128, 256, 512 및 1024 개의 무선 프레임주기가 지원된다. PF 및 PO를 결정하는 알고리즘은 IMSI에 의존하기 때문에, 상이한 UE는 상이한 페이징 기회를 가지며, 이는 시간적으로 균일하게 분포된다. UE가 DRX주기 내에서 하나의 페이징 기회를 모니터링 하는 것으로 충분하고, 그 안에 여러 페이징 기회가 있는 경우, 페이징은 그들 각각에서 반복된다.
eDRX(Extended DRX)의 개념은 NB-IoT에도 적용될 수 있다. 이것은 하이퍼 프레임(HFN)을 사용하여 수행된다. eDRX가 지원되는 경우, UE가 페이징 메시지를 모니터링하지 않는 시간 간격은 최대 3시간까지 연장 될 수 있다. 이에 따라, UE는 페이징을 모니터링 하기 위해 HFN, 해당 HFN 내의 시간 간격인 페이징 시간 윈도우(PTW)를 알아야 한다. PTW는 시작 및 중지의 SFN으로 정의된다. PTW 내에서, PF 및 PO의 결정은 비 확장 DRX와 동일한 방식으로 수행된다.
도 16은 DRX의 사이클의 하나의 예를 도시한다.
도 16에 도시 된 바와 같이, DRX 사이클은 비활동 가능 기간보다 앞서는 구간 내 주기적 반복을 지정한다. MAC 엔티티는 MAC 엔티티의 RNTI에 대한 UE의 PDCCH 모니터링 활동을 제어하는 DRX 기능으로 RRC에 의해 구성될 수있다(예를 들어, C-RNTI). 따라서, NB-IoT UE는 짧은 기간 동안 (예를 들어, 온 듀레이션) PDCCH를 모니터링하고, 장기간 동안 (예를 들어, DRX에 대한 기회) PDCCH 모니터링을 중지할 수있다. RRC_CONNECTED에있을 때 DRX가 구성된 경우(즉, 연결 모드 DRX, CDRX), MAC 엔티티는 아래 지정된 DRX 조작을 사용하여 PDCCH를 불 연속적으로 모니터 할 수 있다. 그렇지 않으면 MAC 엔티티는 PDCCH를 지속적으로 모니터링한다. NB-IoT의 경우, PDCCH는 NPDCCH를 지칭할 수 있다. NB-IoT의 경우, RRC Connected에서 10.24s의 확장 DRX주기가 지원된다.
RRC는 DurationTimer, drx-InactivityTimer, drx-RetransmissionTimer (1ms TTI를 사용하여 예약 된 HARQ 프로세스, 브로드 캐스트 프로세스를 제외한 DL HARQ 프로세스 당 하나), drx-RetransmissionTimerShortTTI (짧은 TTI를 사용하여 예약 된 HARQ 프로세스)에 타이머를 구성하여 DRX 작동을 제어한다. DL HARQ 프로세스 당 1 개), drx-ULRetransmissionTimer (1ms TTI를 사용하여 예약된 HARQ 프로세스 용, 비동기 UL HARQ 프로세스 당 1 개), drx-ULRetransmissionTimerShortTTI (짧은 TTI를 사용하여 예약된 HARQ 프로세스 용, 비동기 UL HARQ 프로세스 당 1 개), longDRX- drxStartOffset의 값과 선택적으로 drxShortCycleTimer 및 shortDRX-Cycle의 값을 반복한다. DL HARQ 프로세스 당 HARQ RTT 타이머 (브로드 캐스트 프로세스 제외) 및 비동기 UL HARQ 프로세스 당 UL HARQ RTT 타이머도 정의된다.
먼저, 용어의 정의는 다음과 같이 제공된다.
-onDurationTimer: DRX주기 시작시 연속적인 PDCCH- 서브 프레임 수를 지정한다.
-drx-InactivityTimer: NB-IoT를 제외하고 PDCCH가 이 MAC 엔터티에 대한 초기 UL, DL 또는 SL 사용자 데이터 전송을 나타내는 서브 프레임 이후의 연속 PDCCH- 서브 프레임 수를 지정한다. NB-IoT의 경우, HARQ RTT 타이머 또는 UL HARQ RTT 타이머가 만료 된 서브 프레임 이후의 연속 PDCCH 서브 프레임 수를 지정한다.
-drx-RetransmissionTimer: DL 재전송이 수신 될 때까지 최대 연속 PDCCH 서브 프레임 수를 지정한다.
-drx-ULRetransmissionTimer: UL 재전송에 대한 승인이 수신 될 때까지 최대 연속 PDCCH 서브 프레임 수를 지정한다.
-drxShortCycleTimer: MAC 엔티티가 Short DRX주기를 따라야 하는 연속 서브 프레임의 수를 지정한다.
-drxStartOffset: DRX주기가 시작되는 서브 프레임을 지정한다.
-HARQ RTT 타이머: 이 파라미터는 MAC 엔티티에 의해 DL HARQ 재전송이 예상되기 전에 서브 프레임의 최소량을 지정한다.
-PDCCH-subframe: PDCCH가 있는 서브 프레임을 나타낸다. FDD 서빙 셀의 경우, 이것은 임의의 서브 프레임을 나타낼 수 있다. TDD 서빙 셀에 대해, 이것은 TDD UL/DL 구성의 DwPTS를 포함하는 다운 링크 서브 프레임 또는 서브 프레임을 나타낼 수 있다.
- Active time: MAC 엔터티가 PDCCH를 모니터링 하는 동안 DRX 동작과 관련된 시간이다.
DRX주기가 구성되면 활성 시간에 이하의 동작에 대한 시간이 포함된다.
- onDurationTimer 또는 drx-InactivityTimer 또는 drx-RetransmissionTimer 또는 drx-RetransmissionTimerShortTTI 또는 drx-ULRetransmissionTimer 또는 drx-ULRetransmissionTimerShortTTI 또는 mac-ContentionResolutionTimer가 동작 중; 또는
- 스케줄링 요청이 PUCCH/SPUCCH로 전송되고 보류 중; 또는
- 계류중인 HARQ 재전송을 위한 업 링크 그랜트가 발생할 수 있고 동기 HARQ 프로세스를 위한 대응하는 HARQ 버퍼에 데이터가 존재한다; 또는
-MAC 엔티티에 의해 선택되지 않은 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후에, MAC 엔티티의 C-RNTI로 어드레싱 된 새로운 전송을 나타내는 PDCCH가 수신되지 않았다.
DRX가 구성 될 때, MAC 개체는 각 서브 프레임마다 다음을 수행해야 한다.
-이 서브 프레임에서 HARQ RTT 타이머가 만료 된 경우:
-해당 HARQ 프로세스의 데이터가 성공적으로 디코딩되지 않은 경우:
-해당 HARQ 프로세스에 대해 drx-RetransmissionTimer 또는 drx-RetransmissionTimerShortTTI를 시작
-NB-IoT 인 경우 drx-InactivityTimer를 시작하거나 다시 시작
-이 서브 프레임에서 UL HARQ RTT 타이머가 만료되는 경우:
-해당 HARQ 프로세스에 대해 drx-ULRetransmissionTimer 또는 drx-ULRetransmissionTimerShortTTI를 시작
-NB-IoT인 경우 drx-InactivityTimer를 시작하거나 다시 시작
-DRX Command MAC 제어 요소 또는 Long DRX Command MAC 제어 요소가 수신 된 경우:
-onDurationTimer를 중지
-drx-InactivityTimer를 중지
-drx-InactivityTimer가 만료되거나 DRX Command MAC 제어 요소가 이 서브 프레임에서 수신되는 경우:
-Short DRX cycle가 구성된 경우:
-drxShortCycleTimer를 시작하거나 다시 시작
-Short DRX Cycle 사용
-Short DRX주기가 구성되지 않은 경우:
-Long DRX cycle을 사용
-drxShortCycleTimer가 이 서브 프레임에서 만료되는 경우:
-Long DRX cycle을 사용
-Long DRX Command MAC 제어 요소가 수신 된 경우:
-drxShortCycleTimer를 중지
-Long DRX cycle을 사용
-짧은 DRX 사이클이 사용되고 [(SFN * 10) + 서브 프레임 번호] 모듈로 (shortDRX-Cycle) = (drxStartOffset) 모듈로 (shortDRX-Cycle); 또는
-Long DRX Cycle을 사용하고 [(SFN * 10) + 서브 프레임 번호] 모듈로 (longDRX-Cycle) = drxStartOffset 인 경우:
-NB-IoT 인 경우:
-HARQ RTT 타이머 또는 UL HARQ RTT 타이머가 실행되고 있지 않은 하나 이상의 HARQ 프로세스가 있는 경우 onDurationTimer를 시작
-NB-IoT가 아닌 경우:
-onDurationTimer를 시작
-액티브 타임 동안 PDCCH-서브 프레임에 대해, 서브프레임이 반이중 FDD UE 동작을 위한 업 링크 전송에 필요하지 않은 경우, 서브프레임이 반-이중 가드 서브 프레임이 아닌 경우 및 서브프레임이 설정된 측정 갭(measurement gap)의 일부가 아닌 경우 및 NB-IoT의 경우 PDCCH 이외의 업 링크 전송 또는 다운 링크 수신에 서브 프레임이 필요하지 않은 경우:
- PDCCH를 모니터링
- PDCCH가 DL 전송을 나타내거나 이 서브프레임에 대해 DL 할당이 구성된 경우:
- UE가 NB-IoT UE 인 경우:
- 대응하는 PDSCH 수신의 마지막 반복을 포함하는 서브 프레임에서 대응하는 HARQ 프로세스에 대한 HARQ RTT 타이머를 시작;
- UE가 NB-IoT UE가 아닌 경우:
- 해당 HARQ 프로세스에 대한 HARQ RTT 타이머를 시작;
- 해당 HARQ 프로세스에 대해 drx-RetransmissionTimer 또는 drx-RetransmissionTimerShortTTI를 중지.
- NB-IoT인 경우 모든 UL HARQ 프로세스에 대해 drx-ULRetransmissionTimer를 중지.
- PDCCH가 비동기식 HARQ 프로세스에 대한 UL 전송을 나타내거나 UL 그랜트가이 서브 프레임에 대한 비동기식 HARQ 프로세스에 대해 구성되었거나 PDCCH가 자율적 HARQ 프로세스에 대한 UL 전송을 나타내는 경우 또는;
-업 링크 그랜트가 MAC 엔티티의 AUL C-RNTI에 대해 구성된 그랜트이고 해당 PUSCH 전송이 이 서브프레임에서 수행 된 경우:
- 해당 HARQ 프로세스에 대해 drx-ULRetransmissionTimer 또는 drx-ULRetransmissionTimerShortTTI를 중지.
- NB-IoT 인 경우 모든 DL HARQ 프로세스에 대해 drx-RetransmissionTimer를 중지.
-PDCCH가 NB-IoT UE에 대한 전송 (DL, UL)을 나타내는 경우:
-NB-IoT UE가 단일 DL 및 UL HARQ 프로세스로 구성된 경우:
-drx-InactivityTimer를 중지.
-onDurationTimer를 중지.
-PUSCH 전송이 완료된 경우:
-모든 UL HARQ 프로세스에 대해 drx-ULRetransmissionTimer를 중지.
-PDCCH가 UL HARQ 동작이 자율적인 하나 이상의 HARQ 프로세스에 대한 HARQ 피드백을 나타내는 경우:
-해당 HARQ 프로세스에 대해 drx-ULRetransmissionTimer를 중지
NB-IoT UE가 PDCCH를 수신하면, UE는 PDCCH 수신의 마지막 반복을 포함하는 서브 프레임 다음의 서브 프레임에서 지정된 동작을 수행하는데, 이러한 서브 프레임은 달리 명시하지 않는 한 PDCCH의 시작 서브 프레임 및 DCI 서브 프레임 반복 번호 필드에 의해 결정된다.
활성화 된 모든 서빙 셀에 동일한 활성 시간(Active Time)이 적용된다. NB-IoT의 경우, TDD 모드에서의 동작을 제외하고 DL 및 UL 전송은 병렬로 스케줄링 되지 않는다. 즉, DL 전송이 스케줄링 된 경우 DL HARQ 프로세스의 HARQ RTT 타이머가 만료 될 때까지 UL 전송이 스케줄링 되지 않는다(그 반대의 경우도 동일).
MTC (Machine Type Communication)
MTC는 주로 M2M (machine-to-machine) 또는 IoT (Internet-of-things)에 LTE를 사용하도록 설계되었다. 일반적으로 이러한 응용 프로그램에는 많은 처리량이 필요하지 않다(대부분의 경우 처리량이 매우 낮음). M2M 통신의 주요 요구 사항에는 비용 절감, 전력 소비 감소, 커버리지 향상 등이 포함된다.
MTC를 촉진하기 위해 LTE (Long-Term Evolution) Release 12에는 새로운 저비용 사용자 장비 (UE) 범주, 절전 모드(PSM) 및 eNB (evolved NodeB) 매개 변수 튜닝을 위한 UE 지원 정보와 같은 일부 초기 기능이 도입되었다. LTE Release 12에 도입 된 새로운 저가형 UE 범주를 Category 0이라 한다. UE의 기저 대역 및 RF 복잡성을 줄이기 위해 Category 0은 감소된 피크 데이터 속도 (예: 1Mbps), 완화된 반이중 동작을 정의한다. 무선 주파수 (RF) 요구 사항 및 단일 수신 안테나. 절전 모드(PSM)를 통해 UE는 지연 허용 이동성(MO) 트래픽이 있는 애플리케이션의 전력 소비를 크게 줄일 수 있으며, 이는 배터리 수명이 수년간 지속되도록 한다.
Enhanced MTC(eMTC)
LTE Release 13에서는 eMTC와 같이 비용과 전력 소비를 더욱 줄이기 위해 추가 개선 사항이 소개되었다. eMTC는 대부분의 LTE 물리 계층 절차를 재사용하면서 동시에 UE의 비용 및 전력 소비를 줄이고 커버리지를 확장하는 것을 목표로 하는 물리 계층 기능 세트를 소개한다. eMTC UE는 eMTC를 지원하도록 구성된 임의의 eNB에 배치 될 수 있고 동일한 eNB에 의해 다른 LTE UE와 함께 제공 될 수 있다. eMTC에서 소개하는 주요 기능은 다음과 같다.
- 협대역 동작(Narrowband operation): eMTC UE는 물리적 채널 및 신호의 송수신을 위해 협대역 동작을 따른다. 협대역 동작을 지원하는 eMTC를 대역폭 감소 저복잡도 단말(a bandwidth reduced low complexity UE, BL UE)이라고 한다.
BL UE는 임의의 LTE 시스템 대역폭에서 동작 할 수 있지만 6 PRB (물리적 자원 블록)의 제한된 채널 대역폭으로 작동 할 수 있으며, 이는 1.4 MHz LTE 시스템에서 사용 가능한 최대 채널 대역폭 인 다운 링크 및 업 링크에 해당한다.
6 개의 PRB는 eMTC UE가 6 개의 RB를 차지하는 채널 및 신호를 사용하는 레거시 UE와 동일한 셀 검색 및 랜덤 액세스 절차를 따르도록 선택된다: 1 차 동기화 신호 (PSS), 2 차 동기화 신호 (SSS), 물리 브로드 캐스트 채널 (PBCH) 및 물리적 랜덤 액세스 채널 (PRACH).
eMTC UE는 훨씬 더 큰 대역폭(예를 들어, 10 MHz)을 갖는 셀에 의해 서비스 될 수 있지만, eMTC UE에 의해 전송 또는 수신되는 물리적 채널 및 신호는 항상 6 개의 PRB에 포함된다.
- 저비용 및 단순화 된 동작(Low cost and simplified operation): 단일 수신 안테나, 감소된 소프트 버퍼 크기, 감소된 피크 데이터 속도 (1Mbps) 및 스위칭 시간이 완화 된 반이중 작동과 같이 Category 0 UE에 도입된 많은 기능이 eMTC UE에 대해서도 유지된다. eMTC UE의 비용을 추가로 감소시키기 위한 새로운 특징으로 다음의 기능들이 도입되었다. 구체적으로 전송 모드 지원 감소, 제어 채널에 대한 블라인드 디코딩 수 감소, 동시 수신 없음(UE는 유니 캐스트 및 브로드 캐스트 데이터를 동시에 디코딩 할 필요가 없음) 및 전술한 협대역 동작이 도입되었다.
-다운 링크 제어 정보(DCI)의 전송: 레거시 제어 채널(즉, 물리 다운 링크 제어 채널 (PDCCH)) 대신에 MTC PDCCH(MPDCCH) 라 불리는 새로운 제어 채널이 도입된다. 이 새로운 제어 채널은 주파수 영역에서 최대 6개의 PRB와 시간 영역에서 하나의 서브 프레임에 걸쳐 있다. MPDCCH는 페이징 및 임의 액세스를 위한 공통 검색 공간을 추가로 지원하는 enhanced PDCCH(EPDCCH)와 유사하다. 더욱이, 제어 영역의 크기는 PCFICH(physical control format indicator channel) 대신에, 시스템 정보 블록 (SIB)에서 반 정적으로 시그널링 되므로, eMTC 장치는 PCFICH를 디코딩 할 필요가 없다. 또한, 업링크 전송을 위한 HARQ 피드백을 전송하기 위한 PHICH(Physical HARQ indicator channel)를 지원하지 않으며, 재전송은 적응적이고 비동기적이며 MPDCCH에서 수신된 새로운 스케줄링 할당에 기초한다.
-확장된 커버리지(Extended coverage): 극단적인 커버리지 조건 (예: 지하실의 미터)에서 UE는 훨씬 더 낮은 신호대 잡음비(SNR)로 작동해야 한다. 향상된 커버리지는 디코딩 하기에 충분한 에너지를 축적하기 위해 하나의 서브 프레임(1ms)을 넘어 거의 모든 채널을 시간에 따라 반복함으로써 달성된다. 릴리스 13 eMTC의 데이터 채널에 대해 반복이 최대 2048 개의 서브 프레임으로 확장된다. 다음 채널은 eMTC에서 반복을 지원한다: PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), PUSCH (Physical Uplink Shared Channel), MPDCCH, PRACH, PCUCH (Physical Uplink Control Channel) 및 PBCH. 커버리지 향상 (CE)을 지원하기 위해 두 가지 작동 모드가 도입되었다. CE mode A는 전체 이동성 및 채널 상태 정보 (CSI) 피드백이 지원되는 작은 커버리지 향상을 위해 정의된다. CE mode B는 CSI 피드백 및 제한된 이동성이 지원되지 않는 매우 열악한 커버리지 조건에서 UE에 대해 정의된다.
-RF 재조정에 의한 주파수 다이버시티(Frequency diversity by RF retuning): 페이딩 및 중단의 영향을 줄이기 위해 RF 재조정에 의해 서로 다른 협대역 사이에 주파수 호핑이 도입된다. 이 호핑은 반복이 활성화 될 때 다른 업 링크 및 다운 링크 물리 채널에 적용된다. 예를 들어, 32 개의 서브 프레임이 PDSCH의 전송에 사용되는 경우, 16개의 제 1 서브 프레임은 제 1 협대역을 통해 전송될 수 있고; RF 프론트 엔드는 다른 협대역으로 재조정되고 나머지 16 개의 서브 프레임은 제2 협 대역을 통해 전송된다.
MTC의 셀 탐색(cell search)
셀 탐색은 UE가 셀과의 시간 및 주파수 동기화를 획득하고 그 셀의 셀 ID를 검출하는 절차이다. E-UTRA 셀 검색은 6 RB 이상에 해당하는 확장 가능한 전체 전송 대역폭을 지원한다. PSS 및 SSS는 셀 탐색을 용이하게 하기 위해 다운 링크로 전송된다. 재동기화 신호가 다운링크에서 전송되면, 셀과의 시간 및 주파수 동기화를 다시 획득하는데 사용될 수 있다. 물리 계층은 동기화 신호를 사용하여 504 개의 고유한 셀 ID를 제공한다.
UE는 center 6 PRB에서 PSS/SSS를 검색하여 셀 ID, 서브 프레임 타이밍 정보, 듀플 렉싱 모드(시분할 듀플렉스 (TDD) 또는 주파수 분할 듀플렉스 (FDD)) 및 사이클릭 프리픽스(CP)길이를 획득한다. PSS는 ZC(Zadoff-Chu)시퀀스를 사용한다. 프레임 구조 타입 1(즉, FDD)의 경우, PSS는 슬롯 0 및 10의 마지막 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 심볼에 매핑되어야 한다. 프레임 구조 타입 2 (즉, TDD)의 경우, PSS는 세 번째에 매핑되어야 한다. 서브 프레임 1 및 6에서의 OFDM 심볼. SSS는 2 개의 길이 -31 이진 시퀀스의 인터리빙 된 연결(interleaved concatenation)을 사용한다. 연결된 시퀀스는 PSS에 의해 주어진 스크램블링 시퀀스로 스크램블링 된다. FDD의 경우, SSS는 슬롯 0 및 10에서 OFDM 심볼 번호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000397
-2로 매핑되어야 하며, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000398
은 다운 링크 슬롯에서 OFDM 심볼의 수이다. TDD의 경우, SSS는 슬롯 1 및 11에서 OFDM 심볼 번호
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000399
-1로 매핑되어야 하며, 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000400
은 다운 링크 슬롯에서 OFDM 심볼의 수이다.
MTC의 System Information Acquisition
PSS / SSS를 이용하여 셀을 탐색할 때, UE는 시스템 정보 (SI)를 획득한다. 이하 도 17을 참조하여 설명한다.
도 17은 시스템 정보 획득 절차에 관한 일반적인 시스템을 도시한다.
UE는 시스템 정보 획득 절차를 적용하여 E-UTRAN에 의해 방송되는 액세스 계층 (AS) 및 비 액세스 계층 (NAS) 시스템 정보를 획득한다. 이 절차는 RRC_IDLE의 UE와 RRC_CONNECTED의 UE에 적용된다.
시스템 정보는 마스터 정보 블록 (MIB; MasterInformationBlock)과 여러 시스템 정보 블록 (SIB)으로 분류될 수 있다. MIB는 추가 시스템 정보를 수신하는데 필요한 셀의 가장 필수적인 물리 계층 정보를 정의한다. MIB는 PBCH를 통해 전송된다. 시스템 정보 블록 유형 -1 (SIB1; SystemInformationBlockType1) 이외의 SIB는 SI 메시지로 전달되며 SI 정보를 SI 메시지에 매핑하는 것은 SystemInformationBlockType1에 포함된 SchedulingInfoList에 의해 유연하게 구성 가능하다. 각 SIB는 단일 SI 메시지에만 포함된다. 그리고 그 메시지에서 최대 한 번;동일한 스케줄링 요구 사항 (주기)을 갖는 SIB만이 동일한 SI 메시지에 맵핑 될 수 있으며; 시스템 정보 블록 유형 -1 (SIB2; SystemInformationBlockType2)은 항상 스케줄링 정보 목록에있는 SI 메시지 목록의 첫 번째 항목에 해당하는 SI 메시지에 매핑된다. 동일한 주기로 여러 SI 메시지가 전송될 수 있다. SystemInformationBlockType1 및 모든 SI 메시지는 DL-SCH를 통해 전송된다. CE의 BL UE 및 UE는 예를 들어 SIB 또는 SI 메시지의 BR 버전을 적용한다.
MIB는 주기가 40ms이고 반복이 40ms 내에있는 고정 일정을 사용한다. MIB의 제 1 송신은 SFN mod 4 = 0 인 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 스케줄링되고, 반복은 다른 모든 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 스케줄링된다. CE에서 BL UE 또는 UE를 지원하는 1.4 MHz보다 큰 대역폭을 갖는 TDD / FDD 시스템의 경우, 동일한 무선 프레임의 서브 프레임 # 0에서 그리고 FDD 및 TDD에 대해 동일한 무선 프레임의 서브 프레임 # 5에서 스케줄링된다.
SystemInformationBlockType1은 UE가 셀에 액세스 할 수 있는지 평가할 때 관련된 정보를 포함하고 다른 시스템 정보 블록의 스케줄링을 정의한다. SystemInformationBlockType1은주기가 80ms이고 반복이 80ms 내에있는 고정된 스케줄을 사용한다. SystemInformationBlockType1의 첫 번째 전송은 SFN mod 8 = 0 인 무선 프레임의 서브 프레임 # 5에서 스케줄링되고, SFN mod 2 = 0 인 다른 모든 무선 프레임의 서브 프레임 # 5에서 반복이 스케줄링된다.
CE 내의 BL UE 또는 UE의 경우, 추가적인 반복이 제공될 수있는 MIB가 적용되는 반면, SIB1 및 다른 SI 메시지의 경우, 개별적으로 그리고 상이한 내용으로 스케줄링 된 개별 메시지가 사용된다. SIB1의 개별 인스턴스는 SystemInformationBlockType1-BR로 이름이 지정된다. SystemInformationBlockType1-BR은 유효한 다운 링크 및 업 링크 서브 프레임과 같은 정보, 커버리지 향상의 최대 지원 및 다른 SIB에 대한 스케줄링 정보를 포함한다. SystemInformationBlockType1-BR은 연관된 제어 채널없이 PDSCH를 통해 직접 전송된다. SystemInformationBlockType1-BR은 주기가 80ms 인 스케줄을 사용한다. SystemInformationBlockType1-BR에 대한 전송 블록 크기 (TBS) 및 80ms 이내에 반복은 MIB에서 스케줄링 정보 SIB1-BR을 통해 또는 선택적으로 MobilityControlInfo를 포함하는 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 표시된다. 특히 MIB의 5 개 예약 비트가 eMTC에서 시간 및 주파수 위치와 전송 블록 크기를 포함한 SystemInformationBlockType1-BR에 대한 예약 정보를 전달하는 데 사용된다. SIB-BR은 512 개의 무선 프레임 (5120ms)에서 변경되지 않은 상태로 유지되어 많은 수의 서브 프레임을 결합할 수 있다.
SI 메시지는 동적 스케줄링을 이용하여 주기적으로 발생하는 시간 도메인 윈도우 (SI 윈도우로 지칭됨) 내에서 전송된다. 각 SI 메시지는 SI 창과 연관되며 다른 SI 메시지의 SI 창은 겹치지 않다. 즉, 하나의 SI- 윈도우 내에서 대응하는 SI만이 전송된다. SI 창의 길이는 모든 SI 메시지에 공통이며 구성할 수 있다. SI 윈도우 내에서, 대응하는 SI 메시지는 멀티미디어 브로드 캐스트 멀티 캐스트 서비스 단일 주파수 네트워크 (MBSFN) 서브 프레임, TDD에서의 업 링크 서브 프레임, 및 SFN 모드가 있는 무선 프레임의 서브 프레임 # 5 이외의 임의의 서브 프레임에서 여러 번 송신 될 수 있다. UE는 PDCCH상의 디코딩 시스템 정보 무선 네트워크 임시 식별자 (SI-RNTI)로부터 상세한 시간 영역 스케줄링 (및 다른 정보, 예를 들어, 주파수 영역 스케줄링, 사용된 전송 포맷)을 획득한다. BL UE 또는 CE의 UE의 경우, SI 메시지에 대한 상세한 시간 / 주파수 도메인 스케줄링 정보는 SystemInformationBlockType1-BR에 제공된다.
SystemInformationBlockType2에는 공통 및 공유 채널 정보가 포함되어 있다. 필요한 모든 SIB를 디코딩 한후, 단말은 랜덤 액세스 절차를 시작함으로써 셀에 액세스 할 수 있다.
MTC의 랜덤 액세스 절차
랜덤 액세스 절차는 다음 이벤트에 대해 수행된다.
-RRC_IDLE에서 초기 액세스;
-RRC 연결 재 확립 절차;
-핸드오버
-랜덤 액세스 절차를 요구하는 RRC_CONNECTED 동안 DL 데이터 도착;
-랜덤 액세스 절차를 요구하는 RRC_CONNECTED 동안 UL 데이터 도착;
-랜덤 액세스 절차가 필요한 RRC_CONNECTED 중 위치 지정 목적.
eMTC에 대한 레거시 랜덤 액세스 절차 및 랜덤 액세스 절차는 일반적인 큰 그림 및 전체 프로토콜 순서 측면에서 동일하다. 즉, 랜덤 액세스 절차의 주요 목적은 업 링크 동기화를 달성하고 초기 접속을 위한 그랜트를 얻는 것이다. 랜덤 액세스 절차의 전체 프로토콜 시퀀스는 4개의 메시지, 즉 Msg1, Msg2, Msg3 및 Msg4로 구성된다. 랜덤 액세스 절차에 대한 기본 정보는 SIB2를 통해 UE에 통지된다.
반면, eMTC에 대한 랜덤 액세스 절차는 다른 PRACH 리소스 및 다른 CE 레벨의 시그널링을 지원한다. 이것은 유사한 경로 손실을 경험하는 UE들을 그룹화함으로써 PRACH에 대한 근거리 효과의 일부 제어를 제공한다. 최대 4개의 서로 다른 PRACH 리소스가 시그널링 될 수 있으며, 각각은 기준 신호 수신 전력 (RSRP) 임계값을 갖는다. UE는 다운 링크 셀 특정 기준 신호 (CRS)를 사용하여 RSRP를 추정하고, 측정 결과에 기초하여 랜덤 액세스를 위한 자원 중 하나를 선택한다. 이들 4개의 자원 각각은 PRACH에 대한 반복 횟수 및 랜덤 액세스 응답 (RAR)에 대한 반복 횟수를 갖는다. 따라서, 커버리지가 나쁜 UE는 eNB에 의해 성공적으로 검출되기 위해 더 많은 수의 반복이 필요하고 그들의 CE 레벨을 충족시키기 위해 대응하는 수의 반복으로 RAR을 수신 할 필요가 있을 것이다. RAR 및 경합 해결 메시지에 대한 검색 공간은 시스템 정보에서 각 CE 레벨에 대해 별도로 정의된다. UE는 업링크 그랜트 및 다운링크 할당을 수신하기 위해 UE 특정 검색 공간을 갖는 CE mode A 또는 CE mode B에 있도록 구성 될 수 있다.
eMTC의 랜덤 액세스 절차에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
랜덤 액세스 절차는 PDCCH order, 미디어 액세스 제어(MAC) 서브 레이어 자체 또는 무선 리소스 제어 (RRC) 서브 레이어에 의해 시작된다. 이차 셀 (SCell)에서의 랜덤 액세스 절차는 PDCCH 명령에 의해서만 시작되어야 한다. MAC 엔티티가 특정 서빙 셀에 대해 셀 RNTI (C-RNTI)로 마스킹 된 PDCCH order와 일치하는 PDCCH 전송을 수신하면, MAC 엔티티는 이 서빙 셀에서 랜덤 액세스 절차를 개시해야 한다. 스페셜 셀 (SpCell)에 대한 랜덤 액세스를 위해, PDCCH order 또는 RRC는 선택적으로 ra-PreambleIndex 및 ra-PRACH-MaskIndex를 지시하고; SCell에서의 랜덤 액세스를 위해, PDCCH 순서는 000000과 다른 값으로 ra-PreambleIndex 및 ra-PRACH-MaskIndex를 지시한다. 프라이머리 타이밍 어드밴스 그룹(primary timing advance group , pTAG)의 경우, PRACH를 통한 프리앰블 전송 및 PDCCH 명령의 수신은 SpCell에 대해서만 지원된다.
관련 서빙 셀에 대한 다음 정보는 절차가 CE의 BL UE 또는 UE에 대해 개시되기 전에 이용 가능한 것으로 가정된다.
-랜덤 액세스 프리앰블, prach-ConfigIndex의 전송을 위해 서빙 셀에서 지원되는 각각의 향상된 커버리지 레벨과 관련된 이용 가능한 PRACH 자원 세트.
-랜덤 액세스 프리앰블 그룹과 각 그룹에서 사용 가능한 랜덤 액세스 프리앰블 세트 (SpCell 만 해당):
- sizeOfRA-PreamblesGroupA가 numberOfRA-Preambles와 같지 않은 경우:
　　　 -랜덤 액세스 프리앰블 그룹 A 및 B가 존재하며 상기와 같이 계산된다;
- sizeOfRA-PreamblesGroupA가 numberOfRA-Preambles와 같은 경우:
　　　 - 상기 프리앰블들은 각각의 강화 된 커버리지 레벨에 대해 랜덤 액세스 프리앰블 그룹에 포함되며 첫번째 프리앰블(firstPreamble)부터 마지막 프리앰블(to lastPreamble)에 해당한다.
-서빙 셀 rsrp-ThresholdsPrachInfoList에서 지원되는 CE 레벨 당 RSRP 측정에 기초하여 PRACH 자원을 선택하는 기준.
-서빙 셀 maxNumPreambleAttemptCE에서 지원되는 CE 레벨 당 최대 프리앰블 전송 시도 횟수.
-서빙 셀 numRepetitionPerPreambleAttempt에서 지원되는 각각의 CE 레벨에 대한 시도당 프리앰블 전송에 필요한 반복 횟수.
-구성된 UE가 전송하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 서빙 셀의 전력, PCMAX, c.
-서빙 셀에서 지원되는 CE 레벨 당 RA 응답 창 크기 ra-ResponseWindowSize 및 경합 해결 타이머 mac-ContentionResolutionTimer (SpCell 전용).
-전력 증폭 계수 powerRampingStep 및 선택적으로 powerRampingStepCE1.
-최대 프리앰블 전송 프리앰블 TransMax-CE 수.
-초기 프리앰블 전력 preambleInitialReceivedTargetPower 및 선택적으로 preambleInitialReceivedTargetPowerCE1.
-프리앰블 포맷 기반 오프셋 DELTA_PREAMBLE.
랜덤 액세스 절차는 다음과 같이 수행되어야 한다.
1> Msg3 버퍼를 비움
1> PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1로 설정
1> UE가 BL UE이거나 CE의 UE 인 경우:
2> PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER_CE를 1로 설정
2> 랜덤 액세스 절차를 시작한 PDCCH 순서로 시작 CE 레벨이 표시되었거나 시작 CE 레벨이 상위 계층에 의해 제공된 경우:
3> MAC 실체는 측정 된 RSRP에 관계없이 CE 수준에 있다고 간주
2> 그 외:
3> CE 레벨 3의 RSRP 임계 값이 rsrp-ThresholdsPrachInfoList의 상위 계층에 의해 구성되고 측정 된 RSRP가 CE 레벨 3의 RSRP 임계 값보다 작고 UE가 CE 레벨 3을 수행 할 수 있는 경우:
4> MAC 실체는 CE 레벨 3에 있는 것으로 간주
3> 그렇지 않으면 rsrp-ThresholdsPrachInfoList의 상위 계층에 의해 구성된 CE 레벨 2의 RSRP 임계 값이고 측정 된 RSRP가 CE 레벨 2의 RSRP 임계 값보다 작고 UE가 CE 레벨 2를 수행 할 수 있는 경우:
4> MAC 실체는 CE 레벨 2에있는 것으로 간주
3> 그렇지 않으면 측정 된 RSRP가 rsrp-ThresholdsPrachInfoList의 상위 계층에 의해 구성된 CE 레벨 1의 RSRP 임계 값보다 작은 경우:
4> MAC 실체는 CE 레벨 1에있는 것으로 간주
3> 그 외:
4> MAC 실체는 CE 레벨 0에있는 것으로 간주
1> 백 오프 파라미터 값을 0 ms로 설정
1> 랜덤 액세스 리소스의 선택으로 진행
랜덤 액세스 프리앰블 ("Msg1"이라고도 함)은 PRACH를 통해 전송된다. 단말은 시스템 정보 또는 핸드 오버 명령이 지시하는 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤하게 선택하고, 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH 자원을 선택하여 전송한다.
물리 계층 랜덤 액세스 프리앰블은 길이 TCP의 사이 클릭 프리픽스 및 길이 TSEQ의 시퀀스 부분으로 구성된다. 매개 변수 값은 아래 표 41에 나열되어 있으며 프레임 구조 및 임의 액세스 구성에 따라 다를 수 있다. 높은 계층은 프리앰블 형식을 제어한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000401
MAC 계층에 의해 트리거되는 경우 랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 특정 시간 및 주파수 자원으로 제한된다. 이들 자원은 인덱스 0이 무선 프레임 내의 가장 낮은 번호의 PRB 및 서브 프레임에 대응하도록 무선 프레임 내의 서브 프레임 번호 및 주파수 도메인의 PRB의 순서로 증가된다. 무선 프레임 내의 PRACH 리소스는 PRACH 구성 인덱스로 표시된다.
BL / CE UE의 경우, 각 PRACH CE 레벨마다 상위 계층에 의해 PRACH 구성 인덱스(prach-ConfigurationIndex), PRACH 주파수 오프셋
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000402
(prach-FrequencyOffset), 시도당 다수의 PRACH 반복
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000403
(numRepetitionPerPreambleAttempt) 및 선택적으로 PRACH 시작 서브 프레임주기
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000404
(prach-StartingSubframe)가 설정된다. 프리앰블 포맷 0-3의 PRACH는 전송 시간이고, 프리앰블 포맷 4의 PRACH는 한 번만 전송된다. 프리앰블 포맷 0-3의 PRACH는
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000405
번 전송되는 반면, 프리앰블 포맷 4의 PRACH는 한 번만 전송된다.
BL / CE UE 및 각 PRACH CE 레벨의 경우 상위 계층 매개 변수 prach-HoppingConfig에 의해 PRACH 구성에 주파수 호핑이 인에이블 된 경우 파라미터
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000406
의 값은 시스템 프레임 번호(SFN) 및 PRACH 설정 인덱스에 따라 다르며 다음과 같이 주어진다.
-PRACH 설정 인덱스가 모든 무선 프레임에서 PRACH 자원이 발생하도록 하는 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000407
- 그렇지 않은 경우,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000408
여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000409
는 각 PRACH 반복에 대한 첫 번째 서브 프레임에 해당하는 시스템 프레임 번호이며,
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000410
은 셀별 상위 계층 매개 변수 prach-HoppingOffset에 해당한다. PRACH 설정에 주파수 호핑이 활성화 되어 있지 않으면
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000411
이다.
BL / CE UE의 경우, 프리앰블 전송을 위해 허용 된 서브 프레임의 서브 세트만이
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000412
반복을 위한 시작 서브 프레임으로서 허용된다. PRACH 설정에 허용되는 시작 서브 프레임은 다음과 같이 결정된다:
-PRACH 구성을 위해 프리앰블 전송이 허용된 서브 프레임을
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000413
로 열거한다. 여기서
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000414
및
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000415
은 각각 가장 작고 가장 큰 절대 서브 프레임
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000416
을 갖는 프리앰블 전송에 허용되는 두 개의 서브 프레임에 해당한다.
-PRACH 시작 서브 프레임 주기성
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000417
가 상위 계층에 의해 제공되지 않는 경우, 프리앰블 전송을 위한 서브 프레임에 대해 허용된 시작 서브 프레임의 주기성은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000418
이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000419
에 대해 정의되는 허용된 시작 서브 프레임은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000420
에 의해 제공된다. 여기서 j = 0,1,2..
-PRACH 시작 서브 프레임 주기성
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000421
가 상위 계층에 의해 제공되는 경우, 허용된 시작 서브 프레임의 주기성을 프리앰블 전송에 허용된 서브 프레임으로 표시한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000422
에 정의되는 허용된 시작 서브 프레임은
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000423
에 의해 제공된다. 여기서 j = 0,1,2..
-
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000424
이 허용되는 경우에
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000425
에서 어떠한 시작 서브프레임도 정의되지 않는다.
랜덤 액세스 프리앰블은 하나 또는 여러 루트 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성된 상관 구역(correlation zone)이 없는 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스로부터 생성된다. 네트워크는 UE가 사용할 수있는 프리앰블 시퀀스 세트를 구성한다.
셀에서 사용할 수 있는 최대 2 개의 64 프리앰블 세트가 셀에 있으며 세트 1은 prach-ConfigurationIndex 및 prach-FrequencyOffset을 사용하는 상위 계층 PRACH 구성에 해당하고 세트 2는 구성된 경우 prach-ConfigurationIndexHighSpeed 및 prach- FrequencyOffsetHighSpeed를 사용하는 상위 계층 PRACH 구성에 해당한다.
셀에서 64 개의 프리앰블 시퀀스 세트는 먼저 순환 시프트를 증가시키는 순서로 루트 인덱스 ZaSeoff-Chu 시퀀스의 사용 가능한 모든 순환 시프트를 logical index rootSequenceIndexHighSpeed (구성된 경우 세트 2의 경우) 또는 logical index RACH_ROOT_SEQUENCE(세트 1의 경우)를 포함하여 찾을 수 있다. 여기서 rootSequenceIndexHighSpeed 및 RACH_ROOT_SEQUENCE는 시스템 정보의 일부로서 브로드 캐스팅 된다. 64 개의 프리앰블이 단일 루트 Zadoff-Chu 시퀀스로부터 생성 될 수없는 경우에, 추가의 프리앰블 시퀀스는 모든 64 개의 시퀀스가 발견 될 때까지 연속적인 논리 인덱스를 갖는 루트 시퀀스로부터 획득된다.
2. 랜덤 액세스 프리앰블이 전송 된 후, UE는 시스템 정보에 의해 표시된 랜덤 액세스 응답 수신 창 내에서 DL-SCH상에서 MAC에 의해 생성 된 랜덤 액세스 응답 ("Msg2"로 지칭 될 수 있음) 또는 핸드 오버 명령을 수신하려고 시도한다. 구체적으로, 랜덤 액세스 응답 정보는 MAC PDU 형태로 전송되고, MAC PDU는 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)을 통해 전송된다.
UE가 PDSCH를 통해 전송 된 정보를 적절히 수신할 수 있도록 하기 위해, PDCCH도 함께 전송된다. eMTC의 경우 MPDCCH가 새로 도입되었다. MPDCCH는 다운 링크 제어 정보를 운반하고
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000426
인 연속적인 BL/CE DL 서브 프레임을 통해 전송된다. 각각의
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000427
BL/CE DL 서브 프레임 내에서, MPDCCH는 하나 또는 여러 개의 연속적인 강화된 제어 채널 요소(ECCE)의 집합을 사용하여 전송되며, 여기서 각 ECCE는 복수의 강화 된 자원 요소 그룹 (EREG)으로 구성된다. 또한, MPDCCH에 대한 협 대역은 SIB2 파라미터 mpdcch-NarrowbandsToMonitor에 의해 결정된다.
MPDCCH는 PDSCH를 수신 할 UE에 관한 정보, PDSCH의 무선 자원의 주파수 및 시간 정보, PDSCH의 전송 포맷 등을 포함한다. UE가 목적지로 향하는 MPDCCH를 성공적으로 수신하면, UE는 MPDCCH의 정보 항목에 따라 PDSCH를 통해 전송된 랜덤 액세스 응답을 적절히 수신한다. 랜덤 액세스 응답은 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(ID), UL 그랜트 (업 링크 무선 자원), C-RNTI 및 시간 정렬 명령 (TAC)을 포함한다. 위에서, 랜덤 액세스 프리앰블 식별자가 필요한 이유는, 단일 랜덤 액세스 응답이 하나 이상의 UE에 대한 랜덤 액세스 응답 정보를 포함하는 바, 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 어느 UE에게 UL 그랜트가 일시적인지를 알려주기 때문이다. C-RNTI 및 TAC가 유효합니다. 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 단계 1에서 UE에 의해 선택된 랜덤 액세스 프리앰블과 동일하다. 랜덤 액세스 응답에 포함 된 UL 그랜트는 CE mode에 의존한다.
3. 단말은 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하면, 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보 항목을 처리한다. 즉, UE는 TAC를 적용하고 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, 단말은 UL-SCH에 대한 UL grant를 이용하여 자신의 버퍼 또는 새로 생성된 데이터에 저장된 스케쥴 된 데이터 ("Msg3"이라 칭함)를 기지국으로 전송한다. 이 경우, UL 그랜트에 포함 된 데이터에는 UE의 식별자가 포함되어야 한다. 그 이유는 경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차에서 BS가 랜덤 액세스 절차를 수행하는 UE를 결정할 수 없고, 나중에 충돌을 해결하기 위해 BS는 UE를 식별해야 하기 때문이다. UE의 식별자를 포함하는 두 가지 유형의 방법이 있다. 첫 번째 방법은 랜덤 액세스 절차 이전에 단말이 해당 셀에 이미 할당 된 유효한 셀 식별자를 가지고 있는 경우, UL 그랜트를 통해 자신의 셀 식별자를 전송하는 것이다. 한편, 랜덤 액세스 절차 이전에 단말이 유효한 셀 식별자를 할당받지 못한 경우, 단말은 자신의 고유 식별자 (예: S-TMSI) 또는 랜덤 ID를 데이터에 포함시켜 전송한다. 일반적으로 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. UE가 UL 그랜트를 통해 데이터를 전송할 때, UE는 경합 해결 타이머를 시작한다.
4. UE가 랜덤 액세스 응답에 포함 된 UL 그랜트를 통해 자신의 식별자를 포함하는 데이터를 전송 한 후, UE는 경합 해결 ("Msg4"로 지칭 될 수 있음)을 BS로부터 명령을 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해, UE는 MPDCCH를 수신하려고 시도한다. MPDCCH를 수신하는 방법에는 두 가지가 있다. 상술한 바와 같이, UL 그랜트를 통해 전송된 UE의 식별자가 셀 식별자 인 경우, UE는 자신의 셀 식별자를 이용하여 MPDCCH를 수신하려고 시도하고, 식별자가 고유 식별자인 경우, UE는 랜덤 액세스 응답에 포함 된 임시 C-RNTI 사용하여 MPDCCH를 수신하려 시도한다. 이후, 전자의 경우, 경합 해결 타이머가 만료되기 전에 MPDCCH가 셀 식별자를 통해 수신될 때, UE는 랜덤 액세스 절차가 정상적으로 수행되었다고 결정하고 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 후자의 경우, 경합 해결 시간이 만료되기 전에 UE가 임시 셀 식별자를 통해 MPDCCH를 수신하면, UE는 MPDCCH에 의해 지시된 PDSCH에 의해 전송된 데이터를 검사한다. 데이터 컨텐츠가 고유 식별자를 포함하는 경우, UE는 랜덤 액세스 절차가 정상적으로 수행되었다고 결정하고 랜덤 액세스 절차를 종료한다.
랜덤 액세스 절차가 완료되면 MAC 엔티티는 다음을 수행해야 한다.
-명시적으로 시그널링 된 ra-PreambleIndex 및 ra-PRACH-MaskIndex를 버린다.
-Msg3 버퍼에서 MAC PDU의 전송에 사용된 HARQ 버퍼를 비운다.
확장된 DRX(Extended Discontinuous Reception)
LTE DRX 13에는 유휴 및 연결 모드 모두에 대해 확장 DRX주기가 도입되어 UE가 자주 도달할 필요가 없을 때 UE 전력을 추가로 절약할 수 있다. 유휴 모드의 경우 가능한 최대 DRX주기 길이는 43.69분으로 연장되고 연결 모드의 경우 최대 DRX주기는 10.24 초까지 연장된다. SFN은 1024 개의 무선 프레임(즉, 10.24초)마다 랩핑되므로 eDRX는 하이퍼-SFN(H-SFN)주기를 도입하여 UE와 네트워크 간의 페이징 조정에 확장된 공통 시간 참조를 사용할 수 있다. H-SFN은 셀에 의해 브로드 캐스트되고 SFN이 랩핑 될 때마다 (즉, 10.24 초마다) 1씩 증가한다. 최대 eDRX주기는 256 개의 하이퍼 프레임에 해당한다.
유휴 모드에서 eDRX 사이클로 구성된 UE는 페이징 전송 윈도우 (PTW) 동안 페이징을 위해 제어 채널을 모니터링 한다. PTW는 페이징 하이퍼-프레임(PH)에 의해 정의된 시작 시간에 주기적이며, 이는 eDRX 사이클 및 UE 아이덴티티의 함수로서 이동성 관리 엔티티 (MME), UE 및 eNB에 의해 알려진 공식에 기초한다. PTW 동안, UE는 PTW의 기간 동안 또는 UE에 대한 페이징 메시지가 수신 될 때까지 레거시 DRX 사이클(TDRX)에 따라 페이징을 모니터링 한다. PTW 외부의 유휴 시간 동안, UE 전력(Pdeep_sleep)은 일반적으로 PTW(Psleep)내의 슬립 전력보다 훨씬 낮을 것이다. 딥 슬립 상태로의 전이는 순간적이지 않으며, UE가 컨텍스트를 비 휘발성 메모리에 로드하거나 저장하기 위해 약간의 준비 시간을 필요로 한다. 따라서 딥 슬립 상태에서 절전 기능을 최대한 활용하려면 eDRX주기 (TeDRX)가 충분히 길고 PTW가 가능한 작아야 한다.
NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 subcarrier spacing(SCS))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1, FR2는 아래 표 42와 같이 구성될 수 있다. 또한, FR2는 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000428
Narrowband (NB)-LTE는 LTE system의 1 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 system BW를 갖는 낮은 complexity, 낮은 power consumption을 지원하기 위한 system이다. 이는 주로 machine-type communication (MTC)와 같은 device를 cellular system에서 지원하여 internet of things (IoT)를 구현하기 위한 통신 방식으로 이용될 수 있다. 기존의 LTE의 subcarrier spacing 등의 OFDM parameter들을 LTE와 같은 것을 사용함으로써 추가적인 band 할당 없이 legacy LTE band에 1 PRB를 NB-LTE 용으로 할당하여 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. NB-LTE의 physical channel은 downlink의 경우, NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal)/NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal), NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDCCH/NEPDCCH, NPDSCH 등으로 정의하고, LTE와 구별하기 위해 N을 더해서 부르기로 한다.
Legacy LTE 및 LTE eMTC에서 semi-persistent scheduling (SPS) 이 도입 되어 사용되고 있다. 최초, 단말은 RRC signaling 으로 SPS configuration setup 정보를 수신한다. 이어서, 단말이 SPS activation DCI (with SPS-C-RNTI)를 기지국으로부터 수신하게 되면, RRC signaling을 통해 받은 SPS configuration 정보와 해당 DCI에 포함되어 있는 resource scheduling 정보, MCS 정보 등을 사용하여 SPS가 동작 하게 된다.
단말이 기지국으로부터 SPS release DCI (with SPS-C-RNTI)를 수신하게 되면, SPS가 해제 된다. 이후, 단말이 다시 SPS activation DCI (with SPS-C-RNTI)를 수신하게 되면, 앞서 설명한 것과 같이 SPS가 동작하게 된다. 만일 단말이 SPS release DCI (with SPS-C-RNTI)를 수신한 뒤, RRC signaling으로 SPS configuration release 정보를 수신한 경우, 해당 단말은 다시 SPS configuration setup 정보를 수신하기 전까지 (SPS-C-RNTI 값을 모르기 때문) SPS activation DCI를 검출할 수 없다.
본 명세서에서 사용하는 'search space를 모니터링 한다'라는 의미는, 해당 search space를 통해 수신하고자 하는 DCI format에 따라 특정 영역만큼의 NPDCCH를 decoding 한 후 해당 CRC를 미리 약속된 특정 RNTI 값으로 scrambling하여 원하는 값이 맞는지를 확인하는 과정을 의미한다. 추가적으로, NB-LTE system에서 각 UE는 single PRB를 각각의 carrier로 인식하고 있기 때문에, 본 명세서에서 언급하고 있는 PRB는 carrier와 같은 의미를 지니고 있다고 할 수 있다. 본 명세서에서 언급하는 DCI format N0, N1, N2는 3GPP TS 36.212 표준에 나와있는 DCI format N0, N1, N2를 의미한다.
또한, 앞서 살핀 내용들(3GPP system, frame structure, NB-IoT 시스템 등)은 후술할 본 명세서에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 명세서에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제안하는 자원 선택 방법은 앞서 설명한 IA(initial access), RA(random access) 및 DRX(discontinuous reception) 절차들과 각각 또는 하나 이상 결합되어 적용될 수 있다.
1. 초기 접속 (initial access, IA)
본 명세서에서 제안하는 NB-IoT system에서 SPS 관련 동작은 앞서 설명한 initial access 절차 이후에 수행될 수 있다.
먼저, UE operation과 관련하여 설명한다.
UE는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 define되거나 configure되는 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) initial access 절차를 통해 수신되는 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal 등)을 통해 기지국으로부터 configure 받을 수 있거나 또는 (2) initial access 절차 이후 RRC connected state에서 수신되는 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 configure 받을 수 있다.
그리고, UE는 위에서 수신된 parameter들에 기초하여 initial access 이후에 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
다음으로, 기지국 operation과 관련하여 설명한다.
기지국은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위한 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) initial access 절차를 통해 configure하고, configure된 parameter들을 특정 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal 등)을 통해 UE로 전송하거나 또는, (2) initial access 절차 이후 RRC connected state에서 configure하고, configure된 parameter들을 특정 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 UE로 전송할 수 있다.
그리고, 기지국은 해당 parameter들에 기초하여 initial access 이후에 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
2. 임의 접속 (random access, RA)
본 명세서에서 제안하는 NB-IoT system에서 SPS 관련 동작은 앞서 설명한 random access 절차 이후에 수행될 수 있다.
먼저, UE operation과 관련하여 설명한다.
UE는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 define되거나 configure되는 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) random access 절차를 통해 수신되는 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal 등)을 통해 기지국으로부터 configure 받을 수 있거나 또는 (2) random access 절차 이후 RRC connected state에서 수신되는 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 configure 받을 수 있다.
그리고, UE는 위에서 수신된 parameter들에 기초하여 random access 이후에 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
다음으로, 기지국 operation과 관련하여 설명한다.
기지국은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위한 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) random access 절차를 통해 configure하고, configure된 parameter들을 특정 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal 등)을 통해 UE로 전송하거나 또는, (2) random access 절차 이후 RRC connected state에서 configure하고, configure된 parameter들을 특정 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 UE로 전송할 수 있다.
그리고, 기지국은 해당 parameter들에 기초하여 random access 이후에 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
3. 불연속 수신 (discontinuous reception, DRX)
본 명세서에서 제안하는 NB-IoT system에서 SPS 관련 동작은 앞서 설명한 DRX cycle의 on duration 동안 NPDCCH(또는 MPDCCH)를 수신하고, RRC connected state로 천이(transition)한 후에 수행될 수 있다..
먼저, UE operation과 관련하여 설명한다.
UE는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 define되거나 configure되는 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) DRX 동작과 관련하여 수신되는 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 기지국으로부터 configure 받을 수 있거나 또는, (2) paging message 를 통해 configure 받을 수 있거나 또는, (3) RRC connected state에서 RRC signaling을 통해 configure 받을 수 있다.
그리고, UE는 위에서 수신된 parameter들에 기초하여 DRX에서 paging을 수신하고 RRC connected state에서 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
다음으로, 기지국 operation과 관련하여 설명한다.
기지국은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위한 parameter들(또는 제어 정보)를 (1) DRX와 관련된 절차를 통해 configure하고, configure된 parameter들을 특정 signaling (예: DCI, MAC CE, reference signal, synchronization signal, RRC signaling 등)을 통해 UE로 전송하거나, 또는 (2) paging message 를 통해 UE로 전송하거나 또는, (3) RRC signaling을 통해 UE로 전송할 수 있다.
그리고, 기지국은 해당 parameter들에 기초하여 DRX에서 paging을 전송한 이후에 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행할 수 있다.
다만, 위에서 설명한 내용들은 일례로서, 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위한 parameter 설정과 UE/기지국 operation은 본 문서 전체에서 언급하는 동작들과 관련되어 수행될 수 있다.
제 1 실시 예: PUR에 대해 MSG1 및/또는 MSG2 없는 EDT
본 명세서에서 PUR은 Preconfigured UL resource의 약어를 의미하며, EDT는 Early Data Transmission의 약어를 의미한다.
Rel. 15 NB-IoT/eMTC에 early data transmission (EDT)가 정의되었다. 이때, EDT는 단말이 RACH procedure를 진행하면서 MSG3를 통해 UL data를 전송하고 MSG4를 통해 UL data에 대한 confirm을 받고, 이후 단말이 RRC connected mode로 진입하지 않을 수 있는 기술을 의미한다.
좀 더 자세히 설명하면, EDT는 RACH configuration을 통해 RACH resource 관련 parameter들을 SIB(System Information Block)를 통해 지시 받는다. 또한, EDT를 전송하기 위한 MSG1(i.e., NPRACH preamble index)도 기지국이 지시해 준다. 단말은 기지국이 지시해준 EDT 용도의 NPRACH preamble을 선택하여 전송하면, 기지국은 RAR(Random Access Response)의 UL grant를 통해 해당 단말이 요청한 EDT가 가능한지 또는 불가능한지 여부를 단말에게 지시해줄 수 있다. 즉, RAR의 MCS index field를 통해 legacy MCS index 중에 하나를 기지국이 지시해주면, 단말은 EDT가 불가능하다고 판단하고 legacy RACH procedure를 진행하게 되고, RAR의 MCS index field를 통해 legacy MCS index가 아닌 EDT 용도의 MCS index 중에 하나를 기지국이 지시해주면 단말은 EDT가 가능하다고 판단하고 MSG3 전송을 준비한다. 아래 표 43은 fallback 동작을 위한 legacy MCS index를 나타내고, 아래 표 44는 EDT를 위한 MCS index를 나타낸다. Legacy MCS index란 {000, 001, 010}을 지시하고, EDT MCS index란 {011, 100, 101, 110, 111}을 지시한다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000429
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000430
다음으로, 단말은 RAR의 UL grant가 지시해준 parameter들(e.g., subcarrier spacing, subcarrier index, MCS index, repetition number, scheduling delay 등)를 기반으로 MSG3 전송을 수행한다. 이 때, RACH procedure와 가장 큰 차이점은 전송할 수 있는 TBS가 88bit 보다 증가했고 선택할 수 있는 TBS 종류가 존재한다는 점이다. 기지국은 higher layer signaling을 통해 CE level 별로 사용 가능한 Maximum TBS (i.e., edt-TBS)를 지시해준다. 이때, Maximum TBS가 될 수 있는 값은 8개 중 하나로 정의되어 있다. 특징적으로, 해당 Maximum TBS 각각은 자기 자신보다 작은 TBS들을 최대 3개까지 더 가질 수 있다. 이를 표로 나타내면 표 45와 같다. 즉, 표 45는 각 최대 TBS에 대한 최대 TBS 및 작은 TBS의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000431
또한, 기지국은 단말에게 small TBS를 사용해도 되는지 여부를 나타내는 higher layer parameter인 edt-smallTBS-Enabled를 SIB를 통해 지시해줄 수 있다. 만약 small TBS를 사용해도 된다고 기지국이 허락한 경우(i.e., edt-smallTBS-Enabled가 true인 경우), 단말은 자신의 TBS를 계산하여 configure 받은 Maximum TBS 값의 subset 안에 있는 small TBS들 중 하나를 선택하여 UL data(i.e., MSG3)를 전송할 수 있다. 추가적으로, 단말의 BD 부담을 줄여주기 위해 기지국은 각 Maximum TBS에 따라 가능한 small TBS를 모두 사용하도록 허락하는 것이 아닌 일부만 사용하도록 허락하는 higher layer parameter인 edt-SmallTBS-Subset를 SIB를 통해 지시해줄 수 있다. Maximum TBS 값과 edt-SmallTBS-Subset이 enable 되었는지 여부에 따라 단말은 표 46과 같이 선택할 수 있는 TBS의 candidate이 달라지게 된다. 예를 들어, Maximum TBS 값이 936이고 edt-SmallTBS-Subset가 enable된 경우 단말은 {328, 504, 712, 936} 이 아닌 {504, 936} 중 하나를 선택하여 MSG3를 전송해야 한다. 표 46은 MSG3 NPUSH에 대한 EDT TBS의 일례를 나타낸 표이다.
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000432
추가적으로, 단말이 전송할 MSG3의 실제 repetition 값은, 기지국이 Maximum TBS 값을 고려하여 지시해 준 MSG3 repetition 값에, 단말이 자신이 선택한 small TBS 값과 Maximum TBS 값을 사용하여 미리 약속된 방식에 기반하여 결정할 수 있다. 3GPP TS 문서에 정의된 계산 방식은 다음과 같다.
“The repetition number for Msg3 is the smallest integer number of L value that is equal to or larger than
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000433
, where
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000434
is the selected TBS for Msg3, and
Figure PCTKR2019012667-appb-img-000435
is given by higher layer parameter edt-TBS”
MSG3를 이와 같이 전송한 단말은 이후 RACH procedure와 동일하게 MSG4를 수신하고 MSG3 retransmission 과정도 동일하게 진행할 수 있다. 마지막으로, RACH procedure와 다른 점은 앞에서도 언급한 것과 같이 RRC connection mode로 진입하지 않고 RACH procedure를 마칠 수 있다는 것이다.
방법 1: PUR에 대한 MSG1 없는 EDT(EDT without MSG1 for preconfigure UL resource)
앞서 설명한 것과 같이, EDT는 결국 RACH procedure를 사용하는 동작이기 때문에, RACH procedure와 같이 Preamble (MSG1)전송, RAR(MSG2) 수신, MSG3 전송, MSG4 수신의 4단계로 이루어져 있다. 이때, idle mode PUR(i.e., preconfigured UL resource)은 단말의 Uplink TA 가 확보된 상황에서 전송하는 것을 고려하고 있기 때문에 EDT에서 MSG1을 전송하지 않은 채 MSG2, MSG3, MSG4의 3단계로 이루어진 procedure를 PUR에 적용해 볼 수 있다. 이와 같은 방법을 도입하게 되면 단말이 MSG1을 실제 전송하지 않은 채 UL data를 전송할 수 있게 되기 때문에 단말의 power saving 효과가 존재한다. 하지만, 단말이 MSG1을 실제 전송하지 않으면서 발생할 수 있는 문제점(e.g., RA-RNTI 계산, RAPID 등)을 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 제안한다.
우선, 기지국은 PUR 관련 configuration을 단말에게 system information 혹은 RRC signaling을 통해 지시한다고 설정할 수 있다. 이때, 기지국은 해당 configuration을 지시해줄 때, 단말이 실제로 MSG1을 전송하지 않더라도 virtual MSG1을 전송했다고 가정할 수 있는 가상의 preamble index, CE level, starting subframe, TX period, start SF offset 등을 단말에게 지시한다고 설정할 수 있다. 특징적으로, 해당 virtual MSG1에 대한 RACH resource는 기지국이 할당 하지 않는다고 설정할 수도 있는데, 이는 기지국의 resource utilization 측면에서도 장점을 갖는다.
단말은 이와 같은 정보를 기지국으로부터 수신하여 MSG1을 전송했다고 가정할 수 있는 virtual RAPID, virtual RA-RNTI 등을 계산해 낼 수 있고, 해당 정보를 바탕으로 RAR(MSG2)를 수신한다고 설정할 수 있다. 즉, 단말은 EDT-like resource 중에서 (설정받은) 일부 구간(virtual RA-RNTI로 유도되는)에 대해서만 마치 MSG1을 전송한 것처럼 생각하고, 이와 연동된 common search space(e.g., Type2 CSS)를 monitoring하여 RAR을 기대한다고 설정할 수 있다.
이후, 단말이 virtual RA-RNTI와 virtual RAPID를 통해 RAR을 검출하게 되면, 기지국이 해당 EDT-like resource에 PUR을 RAR에서 UL grant처럼 임시로 마련했다고 가정하고, 뒤따르는 EDT MSG3, MSG4의 과정을 수행할 수 있다.
특징적으로, 이때 RAR을 구성하는 내용을 보면 도 18과 같다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT를 위한 MAC RAR 포맷의 일례를 나타낸 도이다.
기지국이 실제 MSG1을 수신하고 전송하는 MSG2가 아니기 때문에, 기지국이 상기 MAR RAR의 구성 내용 중 필요에 따라 변형하여 사용한다고 설정할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 MAC RAR의 Timing advance command field를 통해 PUR 동작 중인 단말에게 TA update 정보를 전달한다고 설정할 수 있다. 이때 TA validity에 사용되는 해당 단말의 UL data는 바로 직전에 전송했던 PUR의 DMRS와 같은 것을 통해 기지국이 계산해 낸다고 설정할 수 있다. 이 경우 Timing advance command field가 실제 RACH procedure 중에 필요한 만큼 용량이 확보되어 있기 때문에 어느 정도 TA가 맞아있는 단말(e.g., PUR 동작을 수행하고 있는 단말)에게는 더 많고 유용한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, TA 값이 양의 값인지 음의 값인지를 나타내는 정보를 Timing advance command field의 가장 앞 bit (MSB, Most Significant Bit)에 넣고 나머지 field를 사용하여 TA값의 크기를 지시해 준다고 설정할 수도 있다. 혹은, 바로 직전의 TA 값에서 변화량만큼을 지시해준다고 설정할 수도 있다. 이와 같은 방법을 적용하면 단말에게 더 정확한 TA 값을 전달해 줄 수 있다는 장점이 있다. 추가적으로, 해당 timing advance command field에 TA 대신 TPC가 전송되는 것도 고려될 수 도 있다.
이 때, 단말이 MSG1을 전송한 것으로 가정할 수 있는 서브프레임 혹은 시간 자원 즉, 가상 MSG1 자원은 기존 MSG1을 전송할 수 있는 자원들 전체 혹은 일부로 설정되거나, 혹은 기존 MSG1 전송 자원과 독립적으로 설정될 수 있다. 혹은, RAR을 수신할 자원이 직접 설정될 수 있다. 이러한 설정은 기지국이 SIB 등의 RRC signaling을 통해서 단말에게 전달할 수 있다. 또한, RAR을 수신한 단말은 해당 RAR에 의한 MSG3 스케줄링이 한 번에 그치는 것이 아니라 RAR 수신 이후부터 복수의 가상 MSG1 자원, 혹은 복수의 RAR을 수신하도록 설정한 자원 동안 유효하게 적용되어 MSG3 전송을 지속할 수 있다. 이 지속 시간은 특정 타이머 값이 종료될 때까지 계속되거나 또는 기지국으로부터 SIB 혹은 RAR 등을 통해서 signaling될 수 있다. 이와 같이 설정하면, 한번의 RAR을 사용하여 복수 개의 MSG3(i.e., UL data)를 전송할 수 있기 때문에 단말의 battery saving 측면에서 장점이 있다.
또 다른 일례로서, MSG2가 MSG3를 scheduling 하는 목적이 아닌 다른 용도로 사용될 수 있는 방법을 추가적으로 고려할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 configure 해준 PUR이 semi-persistent 하고, 해당 주기가 수 sec 단위로 긴 상황을 고려하는 경우, 예상치 못한 시점에서 기지국이 해당 PUR을 다른 UE를 위해 scheduling 해야만 할 상황이 발생할 수도 있게 되고, 기지국은 해당 PUR이 valid 한지 여부를 단말에게 알려주기 위한 용도로 MSG3/MSG4 앞에 MSG2를 전송하는 것을 고려할 수 있다. 이때, 해당 MSG2는 random access 과정의 MSG2와 별개의 구조로도 구성될 수 있다. 예를 들어, MSG3 전송 시점 앞에 항상 MSG2가 전달되는 구조가 아닐 수 있으며, MSG2가 전달될 수 있는 search space의 주기는 MSG3 자원의 주기보다 더 긴 주기로 설정될 수도 있다. 다른 방법으로, 기지국이 MSG2를 전송해주는 상황이 단말에게 MSG3 PUR이 invalid하다는 것을 알린다고 설정할 수도 있다. 즉, 단말은 MSG3 PUR에 앞서 MSG2가 수신되지 않는 경우에만 해당 MSG3 PUR이 valid 하다고 판단할 수도 있다. 또한, 기지국이 판단하여 MSG3 PUR을 특정 기간 동안 사용하지 못하도록 설정하거나, MSG3 PUR에 대한 reconfiguration이 발생되는 경우에만 단말에게 MSG2가 전송되도록 설정할 수도 있다. 이와 같은 방법과 같이, MSG2가 MSG3를 scheduling 하는 목적이 아닌 경우, MSG3 transmission을 위한 scheduling 정보를 기지국이 SIB 혹은 dedicated RRC message를 통해 단말에게 전달해준다고 설정할 수 있다.
방법 2: PUR에 대한 MSG1 및 MSG2가 없는 EDT (EDT without MSG1 and MSG2 for preconfigure UL resource)
앞서 살핀 방법 1은 EDT 중 단말이 MSG1만 전송하지 않은 채 나머지 MSG2, MSG3, MSG4를 통해 PUR 동작을 수행하는 것이다. 분명한 것은 EDT 대비 MSG1을 전송하지 않았기 때문에 단말의 battery saving 측면에서 이득이 있었지만, MSG2 (RAR)을 수신하기 위해 search space를 모니터링 해야하는 부담이 여전히 남아있다. 따라서, 방법 2는 EDT 중 MSG1과 MSG2 둘 다 수행하지 않은 채 MSG3, MSG4를 통해 PUR 동작을 수행하는 방법에 관한 것이다. 특징적으로, MSG2를 실제 수신하지 않으면서 발생할 수 있는 문제점(e.g., UL grant 등)을 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 제안한다.
우선, 기지국은 PUR 관련 configuration을 단말에게 system information 혹은 RRC signaling을 통해 지시한다고 설정할 수 있다. 이때, 기지국은 해당 configuration을 지시해줄 때, 단말이 실제로 MSG2를 수신하지 않더라도 virtual MSG2를 수신했다고 가정할 수 있는 가상의 parameter (e.g., UL grant fields, TA, TC-RNTI)들을 단말에게 system information 혹은 RRC signaling을 통해 지시한다고 설정할 수 있다. 추가적으로, 기지국은 단말에게 MSG3를 전송할 수 있는 time/frequency 정보를 system information 혹은 RRC signaling을 통해 지시해준다고 설정할 수 있다.
이때, 상기 time 정보란 MSG3를 전송할 수 있는 resource가 갖는 period, starting SF offset 등이 될 수 있고, 상기 frequency 정보란 PRB index 등이 될 수 있다. 또한, idle mode 단말들이 어느 CE level에 있는지 모두 파악하고 있지 못할 수 있기 때문에 각 CE level 별로 MSG3를 전송할 수 있는 자원이 갖는 period, starting SF offset, PRB index 등을 지시해줄 수 있다. 혹은, PRB index 별로 최대로 가질 수 있는 MSG3 resource 개수를 정의할 수 있고, 이 값은 해당 Cell에서 지원하는 MAX CE level 보다 작거나 같을 수 있다. 이때에도 각 resource 별 period, starting SF은 독립적으로 설정될 수 있다.
이후, 단말은 PUR 동작을 위해 기지국이 configure 해준 위치에 (EDT like) MSG3를 전송할 수 있고, EDT procedure에 따라서 MSG4 수신까지 완료 할 수 있다.
이 때, 단말은 MSG3을 MSG1 전송이나 MSG2 수신 없이 지속하더라도 매 MSG3 전송 이전, 혹은 MSG3 전송이 가능하도록 configure된 시점 중 일부 configure된 시점들에 대하여 해당 시점 이전에 MSG2 검출을 시도할 수 있다. 이때, 단말이 기지국이 전송한 MSG2를 검출한 경우, 단말은 기지국이 지시해준 MSG2를 통하여 MSG3를 전송할 시간/주파수 자원, TA 값, UL TXP 값 등을 조정하고 이를 적용하여 이후 단말이 전송할 MSG3 전송들에 사용할 수 있다. 또한, 해당 RAR을 통해서 MSG3 전송을 중단할지 재개할지 여부를 기지국이 단말에게 지시할 수도 있다. 이와 같은 방법을 적용하면, 기지국이 좀 더 능동적으로 단말의 UL data 전송 정보를 수정하면서 효율적인 자원 관리를 할 수 있다는 장점이 있다.
이와 같은 방법 2를 도입하게 되면, 단말이 MSG1을 실제 전송하지 않고 MSG2도 수신하지 않은 채 UL data를 전송할 수 있게 되기 때문에 MSG1 전송 파워, MSG2 수신 파워 등을 save할 수 있다는 측면에서 이득이 있다.
제 2 실시 예: PUR을 위한 자원 선택 방법
Rel. 16 NB-IoT에서 idle mode의 preconfigured UL resource (PUR)에 단말이 UL data를 전송하는 개념을 논의하고 있다. 이를 위해, 기지국은 단말이 idle mode에서 Uplink TA가 valid 한 상황에서 UL data를 전송하기 위한 preconfigured UL resource를 SIB 혹은 RRC signaling을 통해 지시해줄 수 있다.
이때, preconfigured UL resource를 각 단말에게 dedicated resource 형태로 설정해 줄 수도 있고, 복수의 단말들에게 shared resource 형태로 설정해 줄 수도 있다. 일반적으로, dedicated resource 형태는 어떤 단말이 또는 어느 시점에 혹은 얼만큼의 정보를 전송할지 예측 가능한 UL data에 대해 정의해 줄 수 있다. 즉, dedicated resource 형태는 UL resource를 항상 점유해야 한다는 점에서 resource utilization 측면에서 단점이 있으나, 단말이 각자의 dedicated resource가 있기 때문에 contention 없이(i.e., contention free) UL data를 보낼 수 있다는 장점이 있다. 반면, shared resource 형태는 어떤 단말인지, 어느 시점인지, 얼만큼의 정보인지도 예측하지 못할 UL data에 대해 정의해 줄 수 있다. 즉, shared resource 형태는 단말이 contention based로 동작해야 한다는 점에서 단점이 있을 수 있으나, dedicated resource 형태에 비해 resource utilization 측면에서 자유로운 측면이 있다. 예를 들어, 좀 더 긴 주기로 만들어 줄 수 있거나 또는 PUR을 희망하는 다수 개의 단말들을 위해 모든 resource를 다 준비할 필요가 없기 때문이다.
방법 1: TBS(Trasport Block Size)에 따른 자원 선택 방법
방법 1은, 단말이 전송할 UL data의 TBS에 따라 기지국으로부터 configure된 UL resource 내에서 단말이 한번 더 UL resource를 선택한다고 설정할 수 있다. 이때, 앞서 언급한 두 가지의 resource 형태(dedicated resource, shared resource)에 따라 아래와 같이 자세하게 나눠서 정리할 수 있다.
방법 1-1: Dedicated resource
기지국이 PUR을 희망하는(또는 요청하는) 각 단말에게 dedicated resource를 지시해 줄 때 start subframe offset, subcarrier index, carrier index 등을 지정해 줄 수 있다. 이때, 단말이 얼만큼의 정보를 전송할지 기지국이 예측하지 못했다면, TBS는 autonomous 하게 선택하도록 설정할 수도 있다. 가장 간단하게는, early data transmission (i.e., EDT)에서 도입된 autonomous TBS selection 방법을 방법 1-1에서도 차용한다고 설정할 수 있다.
제 1 실시 예에서 언급된 것과 같이, EDT에 도입된 autonomous TBS selection 방법을 그대로 적용해도 큰 문제는 없으나, system optimization을 위해 다음과 같은 방법을 추가로 고려할 수 있다.
Dedicated resource는 PUR을 수행하고 싶은 각 단말에게 dedicated RRC signaling을 통해 PUR 관련 configuration을 전송해 줄 수 있기 때문에, 해당 configuration과 함께 Maximum TBS 값 및 small TBS를 사용해도 되는지 여부를 UE specific 하게 설정해 줄 수 있다. 좀 더 자세히 설명하면, dedicated resource를 사용하여 idle mode에서 data를 전송하려는 단말은 기지국에게 자신이 전송할 data의 성격을 report한다고 설정할 수 있다. 이때, data의 성격이란 해당 단말이 전송하려는 UL data의 전송/발생 주기, UL data의 maximum TBS, UL data의 긴급함의 정도 등일 수 있다. 이때, 특징적으로 단말이 전송하려하는 UL data의 maximum TBS 값은 기지국이 system information(e.g., SIB 등)을 통해 알린 해당 cell에서 제공할 수 있는 maximum TBS 값들 중 하나로 선택된다고 설정할 수 있다. 이와 같이, 단말이 기지국에게 해당 정보를 report하게 되면, 기지국은 해당 정보를 수신하여 해당 단말에게 dedicated PUR을 위한 주기, resource allocation, maximum TBS, small TBS 사용 가능 여부 등을 UE specific 하게 설정해 줄 수 있다. 이와 같이 설정하는 경우, 기지국 입장에서 각 단말이 전송하려 하는 maximum data 양을 잘 판단하여 각 단말에게 Maximum TBS 값을 적절하게 지시해 준다면, SIB를 통해 하나의 maximum TBS 값을 알려주는 것 대비 resource utilization 측면에서 장점을 가질 수 있다.
방법 2: 자원 랜덤화(Resource Randomization) 방법
방법 2-1: Dedicated resource
기지국이 인접 cell 간의 간섭을 최소화 하기 위해 (i.e., interference randomization) 각 단말에게 지시하는 dedicated resource의 위치를 random 하게 설정하는 방법을 고려할 수 있다. 예를 들어, Cell ID 기반의 Pseudo random sequence와 같은 sequence를 바탕으로 실제 configure 받은 dedicated resource를 time/frequency domain 상에서 변경하도록 설정할 수 있다. 이 방법은 UL skipping이 고려되는 경우에 resource collision avoidance를 위해서 고려될 수 있다. 이 때, 주기적인 전송 간격 사이의 randomization은 inter-cell의 loading이 resource 측면에서 충분히 randomization되지 못한 경우에는 긍정적인 효과가 있다.
추가적으로, 해당 dedicated resource의 feedback channel이 있는 경우, 그리고/또는 해당 feedback channel이 여러 dedicated resource들에 걸친 전송 혹은 다수의 단말들에 대한 pending ACK/NACK을 전송하는 경우에, dedicated resource 들과 feedback channel 사이의 time gap 크기를 복수의 UE들 간에 고르게 분포하도록 dedicated resource를 설정할 수 있다.
방법 2-1은 하나의 주기를 가진 resource randomization을 설정하는 방법이었다면, 복수 개의 주기들을 가진 resource randomization을 설정하는 방법을 추가적으로 고려할 수 있다. 일례로, 하나의 주기는 전송 주기 간격 간에 randomization을 지시하고, 다른 하나는 전송 주기 내에서 randomization을 지시한다고 설정할 수 있다. 다른 방법으로, 최초 전송 구간은 legacy interference randomization 방법이 고려되고, 재전송 구간은 추가적인 randomization 방법이 고려된다고 설정할 수 있다.
다른 방법으로, randomization 기준을 time domain 상에서 (N)PSS/(N)SSS 또는 WUS 또는 paging 관련 DL resource와 간격 측면에서 randomization 해주는 방법이 고려될 수 있다. 이 방법은 PUR 동작을 희망하는(또는 요청하는) 단말들의 power saving 측면에서 fairness를 보장해줄 수 있다는 점에서 장점이 있다.
방법 2-2: Shared resource
기지국이 SIB를 통해 shared resource를 단말들에게 지시하면, 복수 개의 단말들이 하나의 shared resource를 통해 서로 다른 정보를 전송하게 된다. 이때, 기지국은 복수 개의 data들을 모두 다 수신할 수 없기 때문에 충돌이 발생한 단말들은 다음 shared resource에 재 전송을 수행해야 한다. 이때, 기지국은 system 성능 향상을 위해 최초 전송에서 충돌이 발생한 단말들 사이의 재 전송 위치는 충돌이 발생하지 않도록 설정할 수 있다. 예를 들어, PUR을 수행하는 단말의 고유 ID와 최초 전송을 수행한 resource의 subframe index, subcarrier index, PRB index 등을 조합하여 재 전송을 수행할 resource를 정의할 수 있다.
추가적으로, 최초 전송이든 재전송이든 단말은 기지국이 지시한 repetition number 만큼 반복 전송을 수행해야 하기 때문에, 해당 반복 전송 간에 resource를 randomization 하여 복수 개의 UE들이 전송한 모든 반복 전송들이 충돌할 수 있는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 단말이 선택한 shared resource의 time/frequency 위치에 따라 feedback channel이 전송되는 위치가 결정된다고 설정할 수 있다.
이와 같이 설정하면, 기지국과 단말 간에 PUR 전송을 위한 resource 선택에 있어서 계산량은 증가할 수 있으나, 단말이 전송한 UL data 간 충돌이 줄어들기 때문에 system 전체적인 측면으로 보아 이득이 있을 수 있다.
다른 방법으로, NPRACH resource와 유사하게 기지국이 PUR로 지정된 PRB 내에 resource pool을 configure 해주고, 단말은 미리 약속된 규칙에 따라 sub-PRB 단위의 전송으로 PUR 전송에 대해 random hopping 하는 방법을 고려할 수도 있다. 이 경우에도 앞에서 언급한 것과 유사한 Cell ID, subframe index 기반의 Pseudo random sequence와 같은 sequence를 바탕으로 동작한다고 설정할 수 있다.
상기 언급한 방법은 UL data의 randomization이었다면, 추가적으로 단말이 shared resource 형태의 PUR에서 DMRS sequence hopping pattern을 선택하는 방법을 제안하면 다음과 같다.
기지국은 SIB 등의 higher layer signal을 통해 해당 shared resource 형태의 PUR에서 사용 가능한 DMRS sequence hopping pool을 지시해주고, 단말은 각자의 고유한 UE ID 기반으로 DMRS sequence hopping pattern를 선택하여 전송한다고 설정할 수 있다. 이때, 기지국이 해당 PUR에서 사용 가능한 DMRS sequence hopping pool을 지시해주는 이유는, 이와 같이 설정 하지 않고 단말이 모든 가능한 DMRS sequence hopping candidate 중 하나를 선택할 수 있게 되면, 기지국 입장에서 단말이 어떤 DMRS sequence hopping pattern를 사용했는지 확인하기 위해 수행해야 할 BD 부담이 증가하게 된다. 특징적으로, 단말의 고유한 UE ID 기반으로 DMRS sequence hopping pattern이 선택되었기 때문에 implicit하게 UE ID를 기지국에 제공한 것이 되어 이를 기지국이 재전송 요구 시 사용한다고 설정할 수도 있다.
제 3 실시 예: PUR에 SR(Status Report)/BSR(Buffer Status Report)를 요청하는 방법
기지국이 PUR을 설정할 때, resource 관리 측면에서 가장 간단한 방법인 고정된 UL resource만을 PUR을 위해 할 수도 있고, 또는 기지국의 BD가 늘어나는 것이 기지국 power 소모에 부정적이기 때문에 PUR을 위해 fixed TBS를 설정할 수도 있다. 이때, 해당 PUR에 UL data를 전송하려는 단말 중 해당 fixed TBS 만으로도 충분할 수도 있으나, 특정 시점에서는 더 큰 TBS가 필요할 수 있다.
이러한 경우, 단말은 더 큰 TBS를 전송하기 위해 기지국에게 SR 혹은 BSR 정보를 포함한 UL data를 해당 fixed TBS로 PUR을 통해서 전송한다고 설정할 수 있다. 특징적으로, 해당 BSR 값은 미리 약속되어 있는 특정 level로 이루어진 TB의 단위일 수 있다.
이후, 단말의 SR 혹은 BSR을 수신한 기지국은 해당 PUR 말고 더 큰 TBS를 지원하는 새로운 PUR을 추가로 생성하여 단말에게 알려줄 수 있다. 특징적으로, 새로운 PUR은 해당 시점에만 존재할 수도 있고, 단말에게 알린 특정 구간 동안에만 존재할 수도 있다. 또한, 새로운 PUR에서 지원하는 더 큰 TBS 값은 기존 PUR의 code rate를 참고해서 유도된다고 설정할 수 있다. 혹은, 단말이 전송한 BSR 정보에 따라서 새로운 TBS 값이 결정된다고 설정할 수도 있다.
한편, 앞서 단말이 SR 혹은 BSR을 기지국에 요청한 경우, 해당 요청의 응답은 기지국이 지시해주는 특정 search space를 monitoring 하거나 기존 존재하는 feedback channel을 통해서 단말이 전달 받을 수 있다. 만약 기지국이 새로운 PUR 관련 configuration 정보를 전달해주기 위해서는 미리 약속된 (re-)configuration 방법을 통해 전달될 수 있다.
이와 같은 방법을 사용하면, 기지국은 fixed TBS로 구성된 PUR을 사용할 수 있기 때문에 BD 부담도 줄어들고, resource 관리도 한결 편할 수 있다. 또한, 단말이 SR/BSR을 통해 요구할 때에만 추가 PUR을 구성/할당하면 되기 때문에 PUR을 위해 자원을 항상 점유하고 있을 필요가 없다는 장점이 있다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위한 단말의 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
즉, 도 19는 무선 통신 시스템에서 아이들 모드(idle mode)의 무선 디바이스(wireless device)가 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.
먼저, 무선 디바이스는 PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신한다(S1910).
그리고, 상기 무선 디바이스는 설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송한다(S1920).
그리고, 상기 무선 디바이스는 상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신한다(S1930).
상기 제어 정보는 스케쥴링 요청(scheduling request, SR) 또는 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)일 수 있다.
상기 제 2 TBS의 값은 상기 제 1 PUR의 코드 레이트(code rate)에 기초하여 유도될 수 있다.
추가적으로, 상기 무선 디바이스는 상기 제 2 PUR의 이용 가능 시간과 관련된 정보를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
여기서, 상기 BSR의 값은 기 정의된 특정 레벨로 구성된 전송 블록의 단위일 수 있다.
또한, 본 명세서의 도 20 내지 도 24에 기재된 단말 또는 장치는 도 19를 포함한 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하도록 구현될 수 있다.
본 발명이 적용되는 통신 시스템 예
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 블블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 20은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 20을 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(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. 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)(e.g. 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.
본 발명이 적용되는 무선 기기 예
도 21은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 21을 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 16의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}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 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 22는 전송 신호를 위한 신호 처리 회로를 예시한다.
도 22를 참조하면, 신호 처리 회로(1000)는 스크램블러(1010), 변조기(1020), 레이어 매퍼(1030), 프리코더(1040), 자원 매퍼(1050), 신호 생성기(1060)를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 도 22의 동작/기능은 도 21의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 수행될 수 있다. 도 22의 하드웨어 요소는 도 21의 프로세서(102, 202) 및/또는 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 블록 1010~1060은 도 21의 프로세서(102, 202)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 1010~1050은 도 21의 프로세서(102, 202)에서 구현되고, 블록 1060은 도 21의 송수신기(106, 206)에서 구현될 수 있다.
코드워드는 도 22의 신호 처리 회로(1000)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예, UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 무선 신호는 다양한 물리 채널(예, PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다.
구체적으로, 코드워드는 스크램블러(1010)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 기기의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(1020)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-Binary Phase Shift Keying), m-PSK(m-Phase Shift Keying), m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation) 등을 포함할 수 있다. 복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(1030)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(1040)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(1040)의 출력 z는 레이어 매퍼(1030)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(1040)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예, DFT 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(1040)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.
자원 매퍼(1050)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예, CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(1060)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(1060)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 모듈 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입기, DAC(Digital-to-Analog Converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 22의 신호 처리 과정(1010~1060)의 역으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(예, 도 21의 100, 200)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(Fast Fourier Transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 활용 예
도 23은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 20 참조).
도 23을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 21의 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 21의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 21의 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 20, 100a), 차량(도 20, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 20, 100c), 휴대 기기(도 20, 100d), 가전(도 20, 100e), IoT 기기(도 20, 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 20, 400), 기지국(도 20, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 23에서 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 23의 구현 예에 대해 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.
본 발명이 적용되는 휴대기기 예
도 24는 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 24를 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 23의 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.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A, 5G 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 아이들 모드(idle mode)의 무선 디바이스(wireless device)가 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 무선 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 정보는 스케쥴링 요청(scheduling request, SR) 또는 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 TBS의 값은 상기 제 1 PUR의 코드 레이트(code rate)에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 PUR의 이용 가능 시간과 관련된 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 BSR의 값은 기 정의된 특정 레벨로 구성된 전송 블록의 단위인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 아이들 모드(idle mode)의 PUR(Preconfigured UL Resource) 상에서 UL 데이터를 전송하기 위한 무선 디바이스(wireless device)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는 송수신부(transceiver);
    메모리; 및
    상기 송수신부 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    PUR 설정(configuration) 정보를 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하며;
    설정된 제 1 전송 블록 사이즈(Transport Block Size, TBS)보다 큰 제 2 TBS를 요청하기 위한 제어 정보를 포함하는 UL 데이터를 상기 제 1 TBS와 관련된 제 1 PUR 상에서 상기 기지국으로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하며; 및
    상기 제 2 TBS와 관련된 제 2 PUR에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어 정보는 스케쥴링 요청(scheduling request, SR) 또는 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)인 것을 특징으로 하는 무선 디바이스.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 TBS의 값은 상기 제 1 PUR의 코드 레이트(code rate)에 기초하여 유도되는 것을 특징으로 하는 무선 디바이스.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 2 PUR의 이용 가능 시간과 관련된 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 디바이스.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 BSR의 값은 기 정의된 특정 레벨로 구성된 전송 블록의 단위인 것을 특징으로 하는 무선 디바이스.
PCT/KR2019/012667 2018-09-27 2019-09-27 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 pur 상에서 ul 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 장치 WO2020067817A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180115010 2018-09-27
KR10-2018-0115010 2018-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020067817A1 true WO2020067817A1 (ko) 2020-04-02

Family

ID=69949394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/012667 WO2020067817A1 (ko) 2018-09-27 2019-09-27 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 아이들 모드의 pur 상에서 ul 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 그 장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020067817A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150319776A1 (en) * 2012-12-03 2015-11-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for determining transport block size in wireless communication system
KR20160102448A (ko) * 2014-02-28 2016-08-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 낮은 지연을 가지는 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치
KR20180035719A (ko) * 2016-09-29 2018-04-06 삼성전자주식회사 Rrc 비활성화 또는 활성화 상태에서 데이터 전송 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150319776A1 (en) * 2012-12-03 2015-11-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for determining transport block size in wireless communication system
KR20160102448A (ko) * 2014-02-28 2016-08-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 낮은 지연을 가지는 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치
KR20180035719A (ko) * 2016-09-29 2018-04-06 삼성전자주식회사 Rrc 비활성화 또는 활성화 상태에서 데이터 전송 방법 및 장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NOKIA ET AL.: "Preconfigured Grant for Uplink transmission", R1-1808440. 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #94, 11 August 2018 (2018-08-11), Gothenburg, Sweden, XP051515822 *
SONY: "Transmission in preconfigured UL resources", R1-1808348. 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #94, 11 August 2018 (2018-08-11), Gothenburg, Sweden, XP051515730 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020067821A1 (ko) 협대역 무선 통신 시스템에서 단말의 전송 전력 제어 방법 및 단말
WO2020032730A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말의 측정 성능을 향상시키기 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2020027473A1 (ko) 무선 통신 시스템에서, 하향링크 데이터 채널을 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032629A1 (ko) 협대역 사물 인터넷을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 그 장치
WO2020032771A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말의 셀 접속 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032773A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 추정을 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032731A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말이 채널을 추정하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032732A1 (ko) 협대역 사물 인터넷 시스템을 지원하는 무선 통신 시스템에서 미리 설정된 상향링크 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 그 장치
WO2021029672A1 (ko) 무선통신시스템에서 사이드링크 drx에 관련된 ue의 동작 방법 및 장치
WO2020027472A1 (ko) 공통 자원 블록 그리드에 관계 없는 기준점을 설정하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032706A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 비면허 대역 내에서 lbt 타입에 따른 동작을 수행하는 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말
WO2020226394A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 검색 공간 모니터링 방법 및 이에 대한 장치
WO2020032736A1 (ko) Lte mtc 하향링크 제어채널의 송신 및 수신 성능 향상 방법 및 이를 위한 장치
WO2020027471A1 (ko) 참조 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032733A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032724A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 하향링크 신호 수신 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말
WO2020167102A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치
WO2020032634A2 (ko) 무선 통신 시스템에서 pur을 이용하여 상향링크 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032703A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 비면허 대역 내에서 이니셜 액세스 절차 수행 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말
WO2020067822A1 (ko) Nb-iot를 지원하는 무선 통신 시스템에서 피드백을 송수신하는 방법 및 시스템
WO2020167100A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치
WO2020032727A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 rach 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말
WO2020022660A1 (ko) 하향링크 제어 채널을 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020167098A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020032725A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 통신 장치에 의해 수행되는 동기화 신호 블록 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는 통신 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19864340

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19864340

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1