WO2020167100A1 - 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치 - Google Patents
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- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
- H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
Definitions
- an object of the present specification is to provide a method and apparatus for updating a timing advance (TA) for uplink data transmission through a preset uplink resource.
- TA timing advance
- FIG 8 is a diagram illustrating an example of an LTE radio frame structure.
- 40 shows the concept of a threshold value for an SS block for RACH resource association.
- downlink refers to communication from a base station to a terminal
- uplink refers to 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.
- the base station may be referred to as a first communication device, and the terminal may be referred to as a second communication device.
- Base station is a fixed station, Node B, evolved-NodeB (eNB), Next Generation NodeB (gNB), base transceiver system (BTS), access point (AP), network (5G).
- BS Base station
- eNB evolved-NodeB
- gNB Next Generation NodeB
- BTS base transceiver system
- AP access point
- 5G network
- 3GPP 3rd Generation Partnership Project
- LTE Long Term Evolution
- E-UMTS Evolved UMTS
- LTE-A Advanced
- LTE-A pro is an evolved version of 3GPP LTE.
- 3GPP New Radio or New Radio Access Technology (NR) is an evolved version of 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro.
- downlink refers to communication from a base station to a terminal
- uplink refers to 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.
- 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, etc. in a driving unit, and can travel on the ground or fly in the air through the driving unit.
- the learning processor 130 may train a model composed of an artificial neural network using the training data.
- the learned 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 other than the training data, and the inferred value can be used as a basis for a decision to perform a certain operation.
- the learning processor 130 may perform AI processing together with the learning processor 240 of the AI server 200.
- the AI server 200 includes at least one of a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e, which are AI devices constituting the AI system 1 It is connected through the cloud network 10 and may help at least part of the AI processing of the connected AI devices 100a to 100e.
- the wireless devices 6100 and 6200 correspond to the wireless devices 6100 and 6200 of FIG. 6, and various elements, components, units/units, and/or modules It can be composed of (module).
- the wireless devices 6100 and 6200 may include a communication unit 6110, a control unit 6120, a memory unit 6130, and an additional element 6140.
- the communication unit may include a communication circuit 6112 and a transceiver(s) 6114.
- the communication circuit 112 may include one or more processors 6102 and 6202 and/or one or more memories 6104 and 6204 of FIG. 6.
- FIG. 16 illustrates the structure of a self-contained slot.
- the terminal may perform a random access procedure to complete access to the base station (S1003 to S1006).
- the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S1003), and receive a random access response (RAR) for the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH (S1004).
- the UE transmits a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) using scheduling information in the RAR (S1005), and may perform a contention resolution procedure such as a PDCCH and a corresponding PDSCH (S1006).
- PRACH physical random access channel
- RAR random access response
- S1005 Physical Uplink Shared Channel
- the UE receives MPDCCH signal and/or PDSCH signal (S1107) and physical uplink shared channel (PUSCH) signal and/or physical uplink control channel as a general uplink/downlink signal transmission procedure.
- the (PUCCH) signal may be transmitted (S1108).
- Control information transmitted from the UE to the base station is collectively referred to as UCI (Uplink Control Information).
- UCI includes HARQ ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and ReQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CSI (Channel State Information), and the like.
- CSI includes Channel Quality Indicator (CQI), Precoding Matrix Indicator (PMI), Rank Indication (RI), and the like.
- the downlink physical channel/signal is transmitted through one PRB and supports 15kHz subcarrier interval/multi-tone transmission.
- FIG. 29 shows a case where only an anchor-carrier is configured for UE1, a DL/UL non-anchor carrier is additionally configured for UE2, and a DL non-anchor carrier is additionally configured for UE3. Accordingly, carriers on which data is transmitted/received in each UE are as follows.
- the X subframe (or the value of X) may be a preset fixed value or a value set through an upper layer.
- the X subframe may be a time required for the UE to prepare for PUR transmission, or may be used for monitoring additional feedback from the eNB after ACK transmission for contention resolution confirmation.
- the UE assumes that the TA is valid and transmits the PUR without performing additional TA validation. Can be done.
- FIG. 31 shows an example in which a TA update procedure between a UE and a base station is performed through a period other than a PUR period (Proposal 2-1).
- the UE determines that the TA is valid and performs PUR transmission, but the base station may determine that the TA is not valid based on the PUR transmission of the UE. In this case, the UE determines that the TA is based on the PDCCH command from the base station. It is possible to receive a request to perform an update procedure (3230). A request from the base station requesting to perform the TA update procedure may be received through the PDCCH.
- the serving-cell RSRP measured by the UE last (or most recently) based on the changed point in time Can be a value.
- the control signal that the base station can use to (dynamically) change point A is a specific signal designed or designated for that purpose, or a 1-bit update flag in the DCI received from the channel/signal being monitored after PUR transmission. flag) or may be transmitted in the form of one state of a specific field.
- the TA validity verification criteria using the PUR TA alignment timer may be as follows.
- the reason why the L1 PUR configuration update is not applied to the TA validation is that when the UE performs an unintended L1 PUR configuration update by false detection of DCI and updates the last TA update time, the eNB and the UE respectively They have different last TA update time values, and as a result, the UE determines that the TA is invalid and the UE expects to perform a fallback operation, and the UE is still valid. This is because PUR transmission can be performed assuming that it is (valid). In this case, the eNB may use the PUR resource for which DCI is not transmitted for other purposes. In order to avoid such an unintended resource collision, the L1 PUR configuration update may not be used for TA validation.
- a multi-user-multiple input multiple output (MU-MIMO) scheme is used. Can be used.
- MU-MIMO demodulation using an orthogonal demodulation reference signal (DMRS) a cyclic shift (CS) value of a DMRS sequence and/or an orthogonal cover code ( Orthogonal cover code: OCC) or a combination of CS and OCC may be configured to be UE-specific or UE group-specific.
- DMRS orthogonal demodulation reference signal
- CS cyclic shift
- OFC orthogonal cover code
- a combination of CS and OCC may be configured to be UE-specific or UE group-specific.
- the UE may perform a specific period before PUR transmission (e.g., between X ms and Y ms). ) Can be configured to monitor the PUR SS to the UE. That is, by monitoring the specific section, the UE may receive a specific control channel including control information instructing to turn off the PUR resource or skip the PUR transmission. For this reason, the skipped PUR may not be regarded as a PUR skipping event for PUR release. That is, when the UE receives the control information in the specific section and PUR resources are turned off or PUR transmission is skipped based on the control information, the PUR may not be regarded as a PUR skipping event for PUR release. .
- the PUR transmission is skipped, since the UE may receive an instruction such as TA update or other operations from the base station/network through downlink reception in the corresponding PUR, it may not count as a PUR skip event. Even though the PUR is skipped, the case where PUR skipping is not counted as a PUR skip event may be applied only when MPDCCH is successfully received through the PUR SS.
- the period for mapping to PRACH opportunities for the SS/PBCH block starts from frame 0, As the smallest value among the ⁇ 1, 2, 4 ⁇ PRACH configuration periods that are greater than or equal to, in this case, the terminal is To acquire Is the number of SS/PBCH blocks that can be mapped to one PRACH configuration period.
- an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
- the software code can be stored in a memory and driven by a processor.
- the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor through various known means.
- the method for transmitting a highly reliable uplink signal in the wireless communication system of the present invention has been described centering on an example applied to the 3GPP NR system, but it can be applied to various wireless communication systems other than the 3GPP NR system.
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Abstract
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이에 대한 장치에 관한 것이다. 본 명세서에 의하면, 단말은 RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하고, 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하고, 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)된다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사전 설정된 상향링크 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기 위한 방법 및 이에 대한 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 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송을 위한 타이밍 어드밴드(timing advance: TA)를 업데이트하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송을 위한 타이밍 어드밴드(timing advance: TA)의 유효성을 검증(validation)하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 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 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치를 제공한다.
보다 구체적으로, 본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 단말이 상향링크 데이터를 전송하는 방법은, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하는 단계; 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계; 및 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA 업데이트 절차는 상기 TA가 유효하지 않은 경우에 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA가 유효하지 않은 경우, 상기 제 1 자원 이전에 먼저 할당된 상기 PUR의 제 2 자원 상에서 상기 상향링크 데이터에 대한 전송을 드롭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계는, 상기 기지국으로부터 상기 TA 업데이트 절차를 수행하도록 요청하는 요청 메시지를 수신하는 단계; 임의 접속(random access) 프리앰블(preamble)을 상기 기지국으로 전송하는 단계; 업데이트된 상기 TA를 포함하는 TA 명령(command)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 TA 업데이트 절차만이 수행됨을 지시하는 지시 정보를 포함하는 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA 업데이트 절차는 상기 지시 정보에 기초하여 상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태로 천이되기 전에 종료되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 지시 정보는 상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI(radio network temporary identifier)이고, 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국에게 전달 되었는지 여부를 상기 경쟁 해소 메시지에 기초하여 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 경쟁 해소 메시지에 제 2 PUR-RNTI가 포함되는 경우, 상기 제 1 PUR-RNTI와 상기 제 2 PUR-RNTI의 일치 여부에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단되고, 상기 경쟁 해소 메시지에 상기 제 2 PUR-RNTI가 포함되지 않는 경우, (i) 상기 경쟁 해소 메시지가 전송되는 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH)을 스케쥴링하는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 스크램블링(scrambling) 하기 위해 사용된 제 3 PUR-RNTI와 상기 제 1 PUR-RNTI의 일치 여부 또는 (ii) 상기 PDSCH의 코드워드(codeword)를 스크램블링 하기 위해 사용된 제 4 PUR-RNTI와 상기 제1 PUR-RNTI의 일치 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 상향링크 메시지는 상기 단말의 고유 식별자를 더 포함하고, 상기 지시 정보는 (i) 1 비트(bit)의 플래그(flag)로 구성되고 및 (ii) ‘오직 TA 업데이트 절차가 수행됨’ 또는 ‘RRC 연결 설정이 수행되지 않음’ 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 제 1 자원은 상기 TA 업데이트 절차의 종료 시점으로부터 특정 개수의 서브 프레임 또는 특정 개수의 슬롯 이후 시작되는 가장 빠른 자원인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 상향링크 데이터는 상기 TA에 대해 추가적인 유효 여부 판단 없이 상기 제 1 자원에서 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, (i) 상기 TA가 유효하고 및 (ii) 상기 TA의 업데이트가 필요한 경우, 상기 TA에 대한 추가적인 업데이트를 요청하는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)를 하향링크 제어 채널(downlink control channel: PDCCH) 상에서 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA에 대한 추가적인 업데이트는, 상기 TA에 대한 추가적인 업데이트는, 업데이트된 상기 TA와 관련된 정보인 TA 명령(command)을 포함하는 임의 접속 응답(random access response) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI 를 사용하여 스크램블링 된 코드워드(codeword)에 기초한 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 상으로 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 TA가 유효한 경우, 상기 기지국에게 상기 TA를 업데이트하기 위한 정보를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지를 상기 PUR의 적어도 하나 이상의 자원에서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지에 기초하여 업데이트된 상기 TA에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지는 상기 상향링크 데이터의 유무와 상관없이 상기 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 단말에 있어서, 무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및 상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고, 상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고, 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 상기 전송기를 제어하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 기지국이 상향링크 데이터를 수신하는 방법은, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)의 단말로 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 전송하는 단계; 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계; 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 수신하는 기지국에 있어서, 무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및 상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)의 단말로 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 전송하도록 상기 전송기를 제어하고, 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 하고, 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고, 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 및 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)에 있어서, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어들은 단말이, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 하고, 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고, 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 및 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 단말이 사전 설정된 상향링크 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송을 위한 타이밍 어드밴드(timing advance: TA)를 업데이트할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 데이터 전송을 위한 타이밍 어드밴드(timing advance: TA)의 유효성을 검증(validation)할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 적용될 수 있는 통신 시스템을 예시한다.
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
도 8은 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 9는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 10은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11는 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 12는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
도 13은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.도 13은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 14는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 15는 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
도 16은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다.
도 17은 MTC 통신을 예시한다.
도 18은 MTC에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
도 19는 MTC에서의 셀 커버리지 개선을 예시한다.
도 20은 MTC를 위한 신호 대역을 예시한다.
도 21은 레가시 LTE와 MTC에서의 스케줄링을 예시한다.
도 22는 NB-IoT에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
도 23은 서브캐리어 간격이 15kHz인 경우의 프레임 구조를 예시하고, 도 24는 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우의 프레임 구조를 예시한다.
도 25는 NB-IoT의 세가지 동작 모드(operation mode)를 예시한다.
도 26은 LTE 대역폭 10MHz에서 인-밴드 앵커 캐리어의 배치를 예시한다.
도 27은 FDD LTE 시스템에서 NB-IoT 하향링크 물리 채널/신호의 전송을 예시한다.
도 28은 NPUSCH 포맷을 예시한다.
도 29는 서로 다른 단말에게 서로 다른 방식으로 앵커/논-앵커 캐리어가 구성되는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 30은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 32는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 33은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 34는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 35는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 36은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 37은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 방법을 수행하기 위한 단말에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 도이다.
도 38은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 방법을 수행하기 위한 기지국에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 도이다.
도 39는 랜덤 액세스 절차의 일례를 예시한다.
도 40은 RACH 자원 연관을 위한 SS 블록에 대한 임계값의 개념을 보여 준다.
도 41은 PRACH의 파워 램핑 카운터를 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.
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. 기지국은 제 1 통신 장치로, 단말은 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다. 기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), 네트워크(5G 네트워크), AI 시스템, RSU(road side unit), 차량(vehicle), 로봇, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 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, 차량(vehicle), 로봇(robot), AI 모듈, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AR(Augmented Reality)장치, VR(Virtual Reality)장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)/LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pro의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, LTE-A, NR)을 기반으로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭된다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 지칭될 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다. 본 발명의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 발명 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 예를 들어, 다음 문서를 참조할 수 있다.
3GPP LTE
- 36.211: Physical channels and modulation
- 36.212: Multiplexing and channel coding
- 36.213: Physical layer procedures
- 36.300: Overall description
- 36.331: Radio Resource Control (RRC)
3GPP NR
- 38.211: Physical channels and modulation
- 38.212: Multiplexing and channel coding
- 38.213: Physical layer procedures for control
- 38.214: Physical layer procedures for data
- 38.300: NR and NG-RAN Overall Description
- 36.331: Radio Resource Control (RRC) protocol specification
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), gNB(general NB) 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.
5G NR(new radio)은 usage scenario에 따라 eMBB(enhanced Mobile Broadband), mMTC(massive Machine Type Communications), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications), V2X(vehicle-to-everything)을 정의한다.
그리고, 5G NR 규격(standard)는 NR 시스템과 LTE 시스템 사이의 공존(co-existence)에 따라 standalone(SA)와 non-standalone(NSA)으로 구분한다.
그리고, 5G NR은 다양한 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)을 지원하며, 하향링크에서 CP-OFDM을, 상향링크에서 CP-OFDM 및 DFT-s-OFDM(SC-OFDM)을 지원한다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A/NR(New Radio)를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 ‘A 및/또는 B’는 ‘A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다’와 동일한 의미로 해석될 수 있다.
5G 시나리오
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일례를 나타낸 도이다.
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 관계없이 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 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(Bluetooth™), 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 시스템(1)을 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.
본 발명이 적용되는 통신 시스템 예
도 5는 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 5를 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.
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 6을 참조하면, 제1 무선 기기(6100)와 제2 무선 기기(6200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(6100), 제2 무선 기기(6200)}은 도 5의 {무선 기기(100x), 기지국(2000)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(6100)는 하나 이상의 프로세서(6102) 및 하나 이상의 메모리(6104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(6106) 및/또는 하나 이상의 안테나(6108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(6102)는 메모리(6104) 및/또는 송수신기(6106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(6102)는 메모리(6104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(6106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(6102)는 송수신기(6106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(6104)에 저장할 수 있다. 메모리(6104)는 프로세서(6102)와 연결될 수 있고, 프로세서(6102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(6104)는 프로세서(6102)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(6102)와 메모리(6104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(6106)는 프로세서(6102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(6108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(6106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(6106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(6200)는 하나 이상의 프로세서(6202), 하나 이상의 메모리(6204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(6206) 및/또는 하나 이상의 안테나(6208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(6202)는 메모리(6204) 및/또는 송수신기(6206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(6202)는 메모리(6204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(6206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(6202)는 송수신기(6206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(6204)에 저장할 수 있다. 메모리(6204)는 프로세서(6202)와 연결될 수 있고, 프로세서(6202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(6204)는 프로세서(6202)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(6202)와 메모리(6204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(6206)는 프로세서(6202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(6208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(6206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(6206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(6100, 6200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)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(6102, 6202)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(6102, 6202)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(6106, 6206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)는 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)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(6102, 6202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)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(6102, 6202)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(6102, 6202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(6104, 6204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)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(6104, 6204)는 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(6104, 6204)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(6104, 6204)는 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(6104, 6204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(6106, 6206)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(6106, 6206)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(6106, 6206)는 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)는 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)는 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(6106,6206)는 하나 이상의 안테나(6108, 6208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)는 하나 이상의 안테나(6108, 6208)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(6106, 6206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)는 하나 이상의 프로세서(6102, 6202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(6106, 6206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 활용 예
도 7은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 5 참조).
도 7을 참조하면, 무선 기기(6100, 6200)는 도 6의 무선 기기(6100,6200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(6100, 6200)는 통신부(6110), 제어부(6120), 메모리부(6130) 및 추가 요소(6140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(6112) 및 송수신기(들)(6114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 6의 하나 이상의 프로세서(6102,6202) 및/또는 하나 이상의 메모리(6104,6204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(6114)는 도 6의 하나 이상의 송수신기(6106,6206) 및/또는 하나 이상의 안테나(6108,6208)을 포함할 수 있다. 제어부(6120)는 통신부(6110), 메모리부(6130) 및 추가 요소(6140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(6120)는 메모리부(6130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(6120)는 메모리부(6130)에 저장된 정보를 통신부(6110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(6110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(6130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(6140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(6140)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 5, 100a), 차량(도 5, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 5, 100c), 휴대 기기(도 5, 100d), 가전(도 5, 100e), IoT 기기(도 5, 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 5, 400), 기지국(도 5, 2000), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 7에서 무선 기기(6100, 6200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(6110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(6100, 6200) 내에서 제어부(6120)와 통신부(6110)는 유선으로 연결되며, 제어부(6120)와 제1 유닛(예, 6130, 6140)은 통신부(6110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(6100, 6200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(6120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(6120)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.
<LTE 시스템 일반>
도 8은 LTE 무선 프레임 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 8에서, 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 9는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드의 일례를 나타낸 도이다.
도 9에서, 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 10은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 10에서, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 전반부에 위치한 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)이다. 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널들의 예들은 PCFICH(physical control format indicator channel), PDCCH(physical downlink control channel), PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel) 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 channel)의 전송 포맷(transport format)과 자원 할당, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH(paging channel)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 channel 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(cell-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 11는 상향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 11에서, 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 Channel)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 T_s=1/(15000×2048) 초의 시간 단위의 수로 표현된다.
하향링크 및 상향링크 전송들은 T_f=307200×T_s=10m의 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
도 12는 프레임 구조 유형 1의 일례를 나타낸다.
프레임 구조 유형 1은 전 이중(full duplex) 및 반 이중(half duplex) FDD 모두에 적용할 수 있다. 각 무선 프레임은 T_f=307200*T_s=10 ms 길이이고, T_f=307200*T_s=10 ms인 20 개의 슬롯들로 구성되며, 0부터 19까지 넘버링 된다. 서브프레임은 두 개의 연속하는 슬롯들로 정의되고, 서브프레임 i 는 슬롯 2i 및 2i+1로 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.
프레임 구조 유형 2
프레임 구조 유형 2는 FDD에 적용 가능하다. 길이 T_f=307200×T_s=10ms의 각각의 무선 프레임의 길이는 각각 15360*T_s=0.5 ms의 두 개의 하프-프레임(half-frames)으로 이루어진다. 각각의 하프-프레임은 길이 30720*T_s=1 ms의 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 30720*T_s=1 ms와 동일한 DwPTS, GP 및 UpPTS 전제 하에서 DwPTS 및 UpPTS의 길이는 표 1에 의해 제공된다. 각각의 서브프레임 i는 각각의 서브프레임 내의 길이가 T_slot=15360*T_s=0.5 m인 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 서브프레임)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 13은 프레임 구조 유형 2의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
표 1은 특수 서브프레임의 구성의 일례를 나타낸다.
표 2는 상향링크-하향링크 구성의 일례를 나타낸다.
도 14는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(Subcarrier Spacing)에 의존한다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함한다. 보통 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함한다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함한다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (혹은, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (혹은, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
표 3은 보통 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
표 4는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 15는 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함한다. 반송파는 주파수 도메인에서 복수의 서브캐리어를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 서브캐리어로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화 될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 16은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다.
NR 시스템에서 프레임은 하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있는 자기-완비 구조를 특징으로 한다. 예를 들어, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 다음의 구성을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
1. DL only 구성
2. UL only 구성
3. Mixed UL-DL 구성
- DL 영역 + GP(Guard Period) + UL 제어 영역
- DL 제어 영역 + GP + UL 영역
* DL 영역: (i) DL 데이터 영역, (ii) DL 제어 영역 + DL 데이터 영역
* UL 영역: (i) UL 데이터 영역, (ii) UL 데이터 영역 + UL 제어 영역
DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. PDCCH에서는 DCI(Downlink Control Information), 예를 들어 DL 데이터 스케줄링 정보, UL 데이터 스케줄링 정보 등이 전송될 수 있다. PUCCH에서는 UCI(Uplink Control Information), 예를 들어 DL 데이터에 대한 ACK/NACK(Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 정보, CSI(Channel State Information) 정보, SR(Scheduling Request) 등이 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
MTC(Machine Type Communication)
MTC는 머신(machine)이 하나 이상 포함된 데이터 통신의 한 형태이며, M2M(Machine-to-Machine) 또는 IoT(Internet-of-Things) 등에 적용될 있다. 여기서, 머신은 사람의 직접적인 조작이나 개입이 필요하지 않는 개체를 의미한다. 예를 들어, 머신은 이동 통신 모듈이 탑재된 스마트 미터(smart meter), 벤딩 머신(vending machine), MTC 기능을 가진 휴대 단말 등을 포함한다.
3GPP에서 MTC는 release 10부터 적용되었으며, 낮은 비용 & 낮은 복잡도(low cost & low complexity), 향상된 커버리지(enhanced coverage), 낮은 파워 소비(low power consumption)의 기준을 만족하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 3GPP Release 12에는 저비용 MTC 장치를 위한 특징이 추가되었으며, 이를 위해 UE category 0이 정의되었다. UE category는 단말이 얼마나 많은 데이터를 통신 모뎀에서 처리할 수 있는지를 나타내는 지표이다. UE category 0의 단말은 감소된 피크 데이터 레이트, 완화된 RF(Radio Frequency) 요구 사항을 가지는 하프-듀플렉스 동작, 단일 수신 안테나를 사용함으로써 베이스밴드/RF 복잡도를 줄일 수 있다. 3GPP Release 12에는 eMTC(enhanced MTC)가 도입됐으며, 레가시(legacy) LTE에서 지원하는 최소 주파수 대역폭인 1.08MHz (즉, 6개의 RB)에서만 동작하도록 하여 MTC 단말의 가격과 전력 소모를 더 낮추었다.
이하의 설명에서 MTC는 eMTC, LTE-M1/M2, BL/CE(Bandwidth reduced low complexity/coverage enhanced), non-BL UE(in enhanced coverage), NR MTC, enhanced BL/CE 등과 같은 용어, 또는 등가의 다른 용어와 혼용될 수 있다. 또한, MTC 단말/장치는 MTC 기능을 가진 단말/장치(예, 스마트 미터, 벤딩 머신, MTC 기능을 가진 휴대 단말)을 포괄한다.
도 17은 MTC 통신을 예시한다.
도 17을 참조하면, MTC 장치(100m)는 MTC 통신을 제공하는 무선 장치이며 고정되거나 이동성을 가질 수 있다. 예를 들어, MTC 장치(100m)는 이동 통신 모듈이 탑재된 스마트 미터, 벤딩 머신, MTC 기능을 가진 휴대 단말 등을 포함한다. 기지국(200m)은 MTC 장치(100m)과 무선 접속 기술을 이용하여 연결되며, MTC 서버(700)와 유선 네트워크를 통해 연결될 수 있다. MTC 서버(700)는 MTC 장치(100m)들과 연결되며 MTC 장치(100m)들에게 MTC 서비스를 제공한다. MTC를 통해 제공되는 서비스는 사람이 개입하는 기존 통신 서비스와는 차별성을 가지며, MTC를 통해 추적(Tracking), 계량(Metering), 지불, 의료 분야 서비스, 원격 조정 등 다양한 범주의 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들어, MTC를 통해 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 서비스가 제공될 수 있다. MTC 통신은 전송 데이터량이 적고 상향/하향 링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생하는 특성을 갖는다. 따라서, 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 MTC 장치의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. MTC 장치는 일반적으로 이동성이 적고, 그에 따라 MTC 통신은 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 가진다.
도 18은 MTC에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다. 무선 통신 시스템에서 MTC 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다(S1001). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 단말의 초기 셀 탐색 동작에 이용되는 PSS/SSS는 레가시 LTE의 PSS/SSS일 수 있다. 그 후, MTC 단말은 기지국으로부터 PBCH(Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다(S1002). 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S1102 단계에서 MPDCCH(MTC PDCCH) 및 이에 대응되는 PDSCH을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S1102).
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S1003~S1006). 구체적으로, 단말은 PRACH(Physical Random Access Channel)를 통해 프리앰블을 전송하고(S1003), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 수신할 수 있다(S1004). 이후, 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고(S1005), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S1006).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 MPDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S1107) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S1108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 UCI(Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다.
도 19는 MTC에서의 셀 커버리지 개선을 예시한다.
MTC 장치(100m)를 위해 기지국의 셀 커버리지(Coverage Extension 또는 Coverage Enhancement, CE)를 확장하기 위해 다양한 셀 커버리지 확장 기법들이 논의되고 있다. 예를 들어, 셀 커버리지 확장을 위해, 기지국/단말은 하나의 물리 채널/신호를 복수의 기회(occasion)에 걸쳐 전송할 수 있다(물리 채널의 번들). 번들 구간 내에서 물리 채널/신호는 기-정의된 규칙에 따라 반복 전송될 수 있다. 수신 장치는 물리 채널/신호 번들의 일부 또는 또는 전체를 디코딩함으로써 물리 채널/신호의 디코딩 성공율을 높일 수 있다. 여기서, 기회는 물리 채널/신호가 전송/수신될 수 있는 자원(예, 시간/주파수)을 의미할 수 있다. 물리 채널/신호를 위한 기회는 시간 도메인에서 서브프레임, 슬롯 또는 심볼 세트를 포함할 수 있다. 여기서, 심볼 세트는 하나 이상의 연속된 OFDM-기반 심볼로 구성될 수 있다. OFDM-기반 심볼은 OFDM(A) 심볼, DFT-s-OFDM(A) (= SC-FDM(A)) 심볼을 포함할 수 있다. 물리 채널/신호를 위한 기회는 주파수 도메인에서 주파수 밴드, RB 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, PBCH, PRACH, MPDCCH, PDSCH, PUCCH 및 PUSCH가 반복 전송될 수 있다.
도 20은 MTC를 위한 신호 대역을 예시한다.
도 20을 참조하면, MTC 단말의 단가를 낮추기 위한 방법으로, MTC는 셀의 시스템 대역폭(system bandwidth)과 무관하게, 셀의 시스템 대역폭 중 특정 대역(또는 채널 대역)(이하, MTC 서브밴드 또는 협밴드(narrowband, NB))에서만 동작할 수 있다. 예를 들어, MTC 단말의 상향/하향링크 동작은 1.08 MHz 주파수 밴드에서만 수행될 수 있다. 1.08 MHz는 LTE 시스템에서 6개의 연속하는 PRB(Physical Resource Block)에 해당하며, LTE 단말과 동일한 셀 탐색 및 랜덤 액세스 절차를 따르도록 하기 위해 정의됐다. 도 20(a)는 셀의 중심(예, 중심 6개 PRB들)에 MTC 서브밴드가 구성된 경우를 예시하고, 도 20(b)는 셀 내에 복수의 MTC 서브밴드가 구성된 경우를 예시한다. 복수의 MTC 서브밴드는 주파수 영역에서 연속적/불연속적으로 구성될 수 있다. MTC를 위한 물리 채널/신호들은 하나의 MTC 서브밴드에서 송수신될 수 있다. NR 시스템에서 MTC 서브밴드는 주파수 범위(frequency range) 및 SCS(subcarrier spacing)를 고려하여 정의될 수 있다. 일 예로, NR 시스템에서 MTC 서브밴드의 크기는 X개의 연속하는 PRB(즉, 0.18*X*(2^u)MHz 대역폭)로 정의될 수 있다(u는 표 3을를 참조). 여기서, X는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel) 블록의 사이즈에 맞춰 20으로 정의될 수 있다. NR 시스템에서 MTC는 적어도 하나의 BWP(Bandwidth Part)에서 동작할 수 있다. 이 경우, BWP 내에 복수의 MTC 서브밴드가 구성될 수 있다.
도 21은 레가시 LTE와 MTC에서의 스케줄링을 예시한다.
도 21을 참조하면, 레가시 LTE에서 PDSCH는 PDCCH를 이용하여 스케줄링 된다. 구체적으로, PDCCH는 서브프레임에서 처음 N개의 OFDM 심볼들에서 전송될 수 있고(N=1~3), 상기 PDCCH에 의해 스케줄링 되는 PDSCH는 동일한 서브프레임에서 전송된다. 한편, MTC에서 PDSCH는 MPDCCH를 이용하여 스케줄링 된다. 이에 따라, MTC 단말은 서브프레임 내의 검색 공간(search space)에서 MPDCCH 후보를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 모니터링은 MPDCCH 후보들을 블라인드 디코딩 하는 것을 포함한다. MPDCCH는 DCI를 전송하며, DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함한다. MPDCCH는 서브프레임에서 PDSCH와 FDM으로 다중화 된다. MPDCCH는 최대 256개의 서브프레임에서 반복 전송되며, MPDCCH에 의해 전송되는 DCI는 MPDCCH 반복 횟수에 관한 정보를 포함한다. 하향링크 스케줄링의 경우, MPDCCH의 반복 전송이 서브프레임 #N에서 끝난 경우, 상기 MPDCCH에 의해 스케줄링 되는 PDSCH는 서브프레임 #N+2에서 전송이 시작된다. PDSCH는 최대 2048개의 서브프레임에서 반복 전송될 수 있다. MPDCCH와 PDSCH는 서로 다른 MTC 서브밴드에서 전송될 수 있다. 이에 따라, MTC 단말은 MPDCCH 수신 후에 PDSCH 수신을 위해 RF(Radio Frequency) 리튜닝(retuning)을 할 수 있다. 상향링크 스케줄링의 경우, MPDCCH의 반복 전송이 서브프레임 #N에서 끝난 경우, 상기 MPDCCH에 의해 스케줄링 되는 PUSCH는 서브프레임 #N+4에서 전송이 시작된다. 물리 채널에 반복 전송이 적용되는 경우, RF 리튜닝에 의해 서로 다른 MTC 서브밴드들 사이에서 주파수 호핑이 지원된다. 예를 들어, 32개의 서브프레임들에서 PDSCH가 반복 전송되는 경우, 처음 16개의 서브프레임들에서 PDSCH는 제1 MTC 서브밴드에서 전송되고, 나머지 16개의 서브프레임들에서 PDSCH는 제2 MTC 서브밴드에서 전송될 수 있다. MTC는 하프-듀플렉스(half duplex) 모드로 동작한다. MTC의 HARQ 재전송은 적응적(adaptive), 비동기(asynchronous) 방식이다.
NB-IoT(Narrowband Internet of Things)
NB-IoT는 기존 무선 통신 시스템(예, LTE, NR)을 통해 저전력 광역망을 지원하는 협대역 사물 인터넷 기술을 나타낸다. 또한, NB-IoT는 협대역(narrowband)을 통해 낮은 복잡도(complexity), 낮은 전력 소비를 지원하기 위한 시스템을 의미할 수 있다. NB-IoT 시스템은 SCS(subcarrier spacing) 등의 OFDM 파라미터들을 기존 시스템과 동일하게 사용함으로써, NB-IoT 시스템을 위해 추가 대역을 별도로 할당할 필요가 없다. 예를 들어, 기존 시스템 대역의 1개 PRB를 NB-IoT 용으로 할당할 수 있다. NB-IoT 단말은 단일 PRB(single PRB)를 각 캐리어(carrier)로 인식하므로, NB-IoT에 관한 설명에서 PRB 및 캐리어는 동일한 의미로 해석될 수 있다.
이하에서, NB-IoT에 관한 설명은 기존 LTE 시스템에 적용되는 경우를 위주로 기재하지만, 이하의 설명은 차세대 시스템(예, NR 시스템 등)에도 확장 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 NB-IoT와 관련된 내용은 유사한 기술적 목적(예, 저-전력, 저-비용, 커버리지 향상 등)을 지향하는 MTC에 확장 적용될 수 있다. 또한, NB-IoT는 NB-LTE, NB-IoT enhancement, enhanced NB-IoT, further enhanced NB-IoT, NB-NR 등과 같이 등가의 다른 용어로 대체될 수 있다.
도 22는 NB-IoT에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다. 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다(S11). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal) 및 NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal)를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다(S12). 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 NPDCCH(Narrowband PDCCH) 및 이에 대응되는 NPDSCH(Narrowband PDSCH)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S12).
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S13~S16). 구체적으로, 단말은 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)를 통해 프리앰블을 전송하고(S13), NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 수신할 수 있다(S14). 이후, 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고(S15), NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 NPDCCH 신호 및/또는 NPDSCH 신호의 수신(S17) 및 NPUSCH 전송(S18)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 UCI(Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. NB-IoT에서 UCI는 NPUSCH를 통해 전송된다. 네트워크(예, 기지국)의 요청/지시에 따라 단말은 NPUSCH를 통해 UCI를 주기적, 비주기적, 또는 반-지속적(semi-persistent)으로 전송할 수 있다.
NB-IoT 프레임 구조는 서브캐리어 간격(SCS)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 도 23은 서브캐리어 간격이 15kHz인 경우의 프레임 구조를 예시하고, 도 24는 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우의 프레임 구조를 예시한다. 도 23의 프레임 구조는 하향링크/상향링크에서 사용되고, 도 24의 프레임 구조는 상향링크에만 사용될 수 있다.
도 23을 참조하면, 15kHz 서브캐리어 간격에 대한 NB-IoT 프레임 구조는 레가시 시스템(즉, LTE 시스템)의 프레임 구조와 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 10ms NB-IoT 프레임은 10개의 1ms NB-IoT 서브프레임을 포함하며, 1ms NB-IoT 서브프레임은 2개의 0.5ms NB-IoT 슬롯을 포함할 수 있다. 각 0.5ms NB-IoT 슬롯은 7개의 심볼을 포함할 수 있다. 15kHz 서브캐리어 간격은 하향링크 및 상향링크에 모두 적용될 수 있다. 심볼은 하향링크에서 OFDMA 심볼을 포함하고, 상향링크에서 SC-FDMA 심볼을 포함한다. 도 23의 프레임 구조에서 시스템 대역은 1.08MHz이며 12개의 서브캐리어로 정의된다. 15kHz 서브캐리어 간격은 하향링크 및 상향링크에 모두 적용되며, LTE 시스템과의 직교성이 보장되므로 LTE 시스템과의 공존을 원활할 수 있다.
한편, 도 24를 참조하면, 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우, 10ms NB-IoT 프레임은 5개의 2ms NB-IoT 서브프레임을 포함하고, 2ms NB-IoT 서브프레임은 7개의 심볼과 하나의 GP(Guard Period) 심볼을 포함할 수 있다. 2ms NB-IoT 서브프레임은 NB-IoT 슬롯 또는 NB-IoT RU(Resource Unit) 등으로 표현될 수 있다. 여기서, 심볼은 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 도 25의 프레임 구조에서 시스템 대역은 1.08MHz이며 48개의 서브캐리어로 정의된다. 3.75kHz 서브캐리어 간격은 상향링크에만 적용되며, LTE 시스템과의 직교성이 와해되어 간섭으로 인한 성능열화가 발생할 수 있다.
도면은 LTE 시스템 프레임 구조에 기반한 NB-IoT 프레임 구조를 예시하고 있으며, 예시된 NB-IoT 프레임 구조는 차세대 시스템(예, NR 시스템)에도 확장 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 23의 프레임 구조에서 서브프레임 간격은 표 3의 서브프레임 간격으로 대체될 수 있다.
도 25는 NB-IoT의 세가지 동작 모드(operation mode)를 예시한다. 구체적으로, 도 25(a)는 인-밴드 시스템을 예시하고, 도 25(b)는 가드-밴드 시스템을 예시하며, 도 25(c)는 스탠드-얼론 시스템을 예시한다. 여기서, 인-밴드 시스템은 인-밴드 모드로, 가드-밴드 시스템은 가드-밴드 모드로, 스탠드-얼론 시스템은 스탠드-얼론 모드로 표현될 수 있다. 편의상, NB-IoT 동작 모드를 LTE 대역에 기반하여 설명하지만, LTE 대역은 다른 시스템의 대역(예, NR 시스템 대역)으로 대체될 수 있다.
인-밴드 모드는 (레가시) LTE 대역 내에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 인-밴드 모드에서는 LTE 시스템 캐리어의 일부 자원 블록이 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. 예를 들어, 인-밴드 모드에서는 LTE 대역 내 특정 1 RB(즉, PRB)가 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. 인-밴드 모드는 LTE 대역 내에 NB-IoT가 공존하는 구조로 운용될 수 있다. 가드-밴드 모드는 (레가시) LTE 밴드의 가드-밴드를 위해 비워놓은(reserved) 공간에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 따라서, 가드-밴드 모드에서는 LTE 시스템에서 자원 블록으로 사용되지 않는 LTE 캐리어의 가드-밴드가 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. (레가시) LTE 대역은 각 LTE 대역의 마지막에 최소 100kHz의 가드-밴드를 가질 수 있다. 스탠드-얼론 모드는 (레가시) LTE 대역으로부터 독립적으로 구성된 주파수 대역에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 예를 들어, 스탠드-얼론 모드에서는 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)에서 사용되는 주파수 대역(예, 향후 재할당된 GSM 캐리어)이 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다.
NB-IoT 단말은 초기 동기화를 위해 100kHz 단위로 앵커(anchor) 캐리어를 탐색하며, 인-밴드 및 가드-밴드에서 앵커 캐리어의 중심 주파수는 100kHz 채널 래스터(channel raster)로부터 ±7.5kHz 이내에 위치해야 한다. 또한, LTE PRB들 중 가운데 6개 PRB는 NB-IoT에 할당되지 않는다. 따라서 앵커 캐리어는 특정 PRB에만 위치할 수 있다.
도 26은 LTE 대역폭 10MHz에서 인-밴드 앵커 캐리어의 배치를 예시한다.
도 26을 참조하면, DC(Direct Current) 서브캐리어는 채널 래스터에 위치한다. 인접 PRB들간의 중심 주파수 간격은 180kHz이므로 PRB 인덱스 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45는 채널 래스터로부터 ±2.5kH에 중심 주파수가 위치한다. 유사하게, LTE 대역폭 20MHz에서 앵커 캐리어로 적합한 PRB의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 위치하며, LTE 대역폭 3MHz, 5MHz, 15MHz에서 앵커 캐리어로 적합한 PRB 의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 위치한다.
가드-밴드 모드의 경우, 대역폭 10MHz와 20MHz에서 LTE의 가장자리 PRB에 바로 인접한 PRB가 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 중심 주파수가 위치한다. 대역폭 3MHz, 5MHz, 15MHz의 경우에는 가장자리 PRB로부터 3개의 서브캐리어에 해당하는 보호 주파수 대역을 사용함으로써 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 앵커 캐리어의 중심 주파수를 위치시킬 수 있다.
스탠드-얼론 모드의 앵커 캐리어는 100kHz 채널 래스터에 정렬되며, DC 캐리어를 포함한 모든 GSM 캐리어를 NB-IoT 앵커 캐리어로 활용할 수 있다.
NB-IoT는 멀티-캐리어를 지원하며, 인-밴드 + 인-밴드, 인-밴드 + 가드-밴드, guard band + 가드-밴드, 스탠드-얼론 + 스탠드-얼론의 조합이 사용될 수 있다.
NB-IoT 하향링크에는 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel), NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)와 같은 물리 채널이 제공되며, NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal), NSSS(Narrowband Primary Synchronization Signal), NRS(Narrowband Reference Signal)와 같은 물리 신호가 제공된다.
NPBCH는 NB-IoT 단말이 시스템 접속에 필요한 최소한의 시스템 정보인 MIB-NB(Master Information Block-Narrowband)를 단말에게 전달한다. NPBCH 신호는 커버리지 향상을 위해 총 8번의 반복 전송이 가능하다. MIB-NB의 TBS(Transport Block Size)는 34 비트이고, 640ms TTI 주기마다 새로 업데이트 된다. MIB-NB는 운용 모드, SFN(System Frame Number), Hyper-SFN, CRS(Cell-specific Reference Signal) 포트 개수, 채널 래스터 오프셋 등의 정보를 포함한다.
NPSS는 시퀀스의 길이가 11이며 루트 인덱스(root index)가 5인 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스로 구성된다. NPSS는 하기 수학식에 따라 생성될 수 있다.
여기서, OFDM 심볼 인덱스 l에 대한 S(l)은 표 5와 같이 정의될 수 있다.
NSSS는 시퀀스의 길이가 131인 ZC 시퀀스와 Hadamard 시퀀스와 같은 이진 스크램블링(binary scrambling) 시퀀스의 조합으로 구성된다. NSSS는 셀 내 NB-IoT 단말들에게 상기 시퀀스들의 조합을 통해 PCID를 지시한다.
NSSS는 하기의 수학식에 따라 생성될 수 있다.
여기서, 수학식 2에 적용되는 변수들은 다음과 같이 정의될 수 있다.
여기서, 이진 시퀀스 bq(m)은 표 6과 같이 정의되고, b0(m)~b3(m)은 각각 128차 Hadamard matrix의 1, 32, 64, 128 열에 해당한다. 프레임 번호 nf 에 대한 순환 시프트(cyclic shift) θf는 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
여기서, nf는 무선 프레임 번호를 나타낸다. mod는 modulo 함수를 나타낸다.
하향링크 물리 채널/신호는 NPSS, NSSS, NPBCH, NRS, NPDCCH 및 NPDSCH를 포함한다.
도 27은 FDD LTE 시스템에서 NB-IoT 하향링크 물리 채널/신호의 전송을 예시한다. 하향링크 물리 채널/신호는 1개 PRB를 통해 전송되며 15kHz 서브캐리어 간격/멀티-톤 전송을 지원한다.
도 27을 참조하면, NPSS는 매 프레임의 6번째 서브프레임, NSSS는 매 짝수 프레임의 마지막(예, 10번째) 서브프레임에서 전송된다. 단말은 동기 신호(NPSS, NSSS)를 이용해 주파수, 심볼, 프레임 동기를 획득하고 504개의 PCID(Physical Cell ID)(즉, 기지국 ID)를 탐색할 수 있다. NPBCH는 매 프레임의 1번째 서브프레임에서 전송되고 NB-MIB를 나른다. NRS는 하향링크 물리 채널 복조를 위한 기준 신호로 제공되며 LTE와 동일한 방식으로 생성된다. 다만, NRS 시퀀스 생성을 위한 초기화 값으로 NB-PCID(Physical Cell ID)(또는 NCell ID, NB-IoT 기지국 ID)가 사용된다. NRS는 하나 또는 두 개의 안테나 포트를 통해 전송된다. NPDCCH와 NPDSCH는 NPSS/NSSS/NPBCH를 제외하고 남은 서브프레임에서 전송될 수 있다. NPDCCH와 NPDSCH는 동일 서브프레임에서 함께 전송될 수 없다. NPDCCH는 DCI를 나르며 DCI는 3종류의 DCI 포맷을 지원한다. DCI 포맷 N0는 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel) 스케줄링 정보를 포함하며, DCI 포맷 N1과 N2는 NPDSCH 스케줄링 정보를 포함한다. NPDCCH는 커버리지 향상을 위해 최대 2048번의 반복 전송이 가능하다. NPDSCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel), PCH(Paging Channel)와 같은 전송 채널의 데이터(예, TB)를 전송하는데 사용된다. 최대 TBS는 680비트이고, 커버리지 향상을 위해 최대 2048번 반복 전송이 가능하다.
상향링크 물리 채널은 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)과 NPUSCH를 포함하며, 싱글-톤 전송과 멀티-톤 전송을 지원한다. 싱글-톤 전송은 3.5kHz와 15kHz의 서브캐리어 간격에 대해서 지원되며, 멀티-톤 전송은 15kHz 서브캐리어 간격에 대해서만 지원된다.
도 28은 NPUSCH 포맷을 예시한다.
NPUSCH는 두 가지 포맷을 지원한다. NPUSCH 포맷 1은 UL-SCH 전송에 사용되며 최대 TBS는 1000비트이다. NPUSCH 포맷 2는 HARQ ACK 시그널링과 같은 상향링크 제어정보 전송에 사용된다. NPUSCH 포맷 1은 싱글-/멀티-톤 전송을 지원하며, NPUSCH 포맷 2는 싱글-톤 전송만 지원된다. 싱글-톤 전송의 경우, PAPR(Peat-to-Average Power Ratio)을 줄이기 위해 pi/2-BPSK(Binary Phase Shift Keying), pi/4-QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 사용한다. NPUSCH는 자원 할당에 따라 하나의 RU(Resource Unit)가 점유하는 슬롯 수가 다를 수 있다. RU는 TB가 매핑되는 가장 작은 자원 단위를 나타내며, 시간 영역에서 NULsymb * NULslots개의 연속된 SC-FDMA 심볼과 주파수 영역에서 NRUsc개의 연속된 서브캐리어로 구성된다. 여기서, NULsymb은 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 개수를 나타내고, NULslots은 슬롯 개수를 나타내며, NRUsc 는RU를 구성하는 서브캐리어의 개수를 나타낸다.
표 7은 NPUSCH 포맷과 서브캐리어 스페이싱에 따른 RU의 구성을 예시한다. TDD의 경우 uplink-downlink configuration에 따라 지원되는 NPUSCH 포맷 및 SCS가 달라진다. Uplink-downlink configuration은 표 2를 참조할 수 있다.
UL-SCH 데이터(예, UL-SCH TB) 전송을 위한 스케줄링 정보는 DCI 포맷 NO에 포함되며, DCI 포맷 NO는 NPDCCH를 통해 전송된다. DCI 포맷 NO은 NPUSCH의 시작 시점, 반복 횟수, TB 전송에 사용되는 RU 개수, 서브캐리어의 개수 및 주파수 영역에서의 자원 위치, MCS 등에 관한 정보를 포함한다.
도 28을 보면, NPUSCH 포맷에 따라 DMRS가 슬롯 당 하나 또는 세 개의 SC-FDMA 심볼에서 전송된다. DMRS는 데이터(예, TB, UCI)와 다중화되며, 데이터 전송을 포함하는 RU에서만 전송된다.
도 29는 FDD NB-IoT에서 멀티-캐리어가 구성된 경우의 동작을 예시한다.
FDD NB-IoT에서는 DL/UL 앵커-캐리어가 기본적으로 구성되며, DL (및 UL) 논-앵커 캐리어가 추가로 구성될 수 있다. RRCConnectionReconfiguration에 논-앵커 캐리어에 관한 정보가 포함될 수 있다. DL 논-앵커 캐리어가 구성되면(DL add carrier), 단말은 데이터를 DL 논-앵커 캐리어에서만 수신한다. 반면, 동기 신호(NPSS, NSSS), 방송 신호(MIB, SIB) 및 페이징 신호는 앵커-캐리어에서만 제공된다. DL 논-앵커 캐리어가 구성되면, 단말은 RRC_CONNECTED 상태에 있는 동안은 DL 논-앵커 캐리어만을 청취한다(listen). 유사하게, UL 논-앵커 캐리어가 구성되면(UL add carrier), 단말은 데이터를 UL 논-앵커 캐리어에서만 전송하며, UL 논-앵커 캐리어와 UL 앵커-캐리어에서 동시 전송은 허용되지 않는다. RRC_IDLE 상태로 천이되면, 단말은 앵커-캐리어로 돌아간다.
도 29는 UE1에게는 앵커-캐리어만 구성되고, UE2에게는 DL/UL 논-앵커 캐리어가 추가로 구성되고, UE3에게는 DL 논-앵커 캐리어가 추가로 구성된 경우를 나타낸다. 이에 따라, 각 UE에서 데이터가 송신/수신되는 캐리어는 다음과 같다.
- UE1: 데이터 수신 (DL 앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 앵커-캐리어)
- UE2: 데이터 수신 (DL 논-앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 논-앵커-캐리어)
- UE3: 데이터 수신 (DL 논-앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 앵커-캐리어)
NB-IoT 단말은 송신과 수신을 동시에 못하며, 송신/수신 동작은 각각 하나의 밴드로 제한된다. 따라서, 멀티-캐리어가 구성되더라도 단말은 180 kHz 대역의 송신/수신 체인을 하나만 요구한다.
본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통한 상향링크 전송 방법 및 이에 대한 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 ‘PUR’은 RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에 있는 단말(user equipment: UE)이 사전에 상향링크(UL) 전송 자원을 할당 받고, 할당 받은 UL 자원으로부터 UL 전송을 수행하는 동작 및 절차를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. RRC 유휴 상태(IDLE state)에 있는 단말의 경우, 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한 경우에 UL 전송을 수행하는 것을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 상기 타이밍 어드밴스는 단말의 상향링크 전송 타이밍과 관련된 파라미터를 의미할 수 있다. 또한, 이하에서, 상기 PUR은 단말의 PUR 전송을 위해 사용되는 복수의 자원들을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자원들 각각은 ‘PUR 자원’ 또는 ‘자원’ 등으로 표현될 수 있다.
사전 설정된 상향링크 자원을 통한 상향링크 전송은 RRC 연결 상태로 천이하는 과정을 통하여 UL 전송을 수행하는 방법과 비교하여, 절차의 간소화를 통하여 UL 전송 효율과 단말의 전력 소모 등의 관점에서 장점이 있을 수 있다.
본 명세서는 PUR을 통한 UL 전송을 지원하기 위한 방법, 이를 지원하기 위한 TA 업데이트 방법, TA 유효성 검증 방법 및 절차 및 PUR을 통한 UL 전송 이후의 HARQ 동작 및 절차 등을 제안한다.
이하에서, 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 serving-cell은 PUR을 설정한 셀(cell) 이거나 및/또는 PUR을 수신할 셀을 의미할 수 있다. 또한, 이하에서 PUR은 dedicated/shared PUR 모두를 의미하거나, 또는 dedicated PUR 또는 shared PUR 중 하나만을 의미할 수 있다. Shared PUR은 다수의 단말들에게 동일하게 설정(configure)되어 다수의 단말들 사이에 공유(share)되는 PUR을 의미할 수 있고, dedicated PUR은 단말들 간의 경쟁(contention) 없이 특정 단말에게만 설정되는 PUR을 의미할 수 있다.
단말의 PUR 전송 중에 단말의 환경이나 기지국/네트워크의 필요에 의해서 PUR 설정 파라미터(들)(configuration parameter)(s)의 업데이트(update)가 필요할 수 있다. 이 때, 파라미터(들) 업데이트는 Layer 1 (L1) 시그널링(signaling)를 이용하거나, MAC(medium access control) CE(control element) 또는 RRC 시그널링을 통해서 가능하다. 여기서 L1 시그널링은 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)일 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 명세서에서 PUR 설정 파라미터(들)을 L1 시그널링을 통해서 업데이트하는 방법을 L1 PUR 설정 업데이트(configuration update)라고 호칭하기로 한다.
이하에서, PUR을 통한 상향링크 전송을 지원하는 방법 및 이를 위한 절차들에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다. 그리고, 상기 복수의 자원들 또는 상기 복수의 자원들 각각은 ‘특정 자원’으로 표현될 수 있다.
TA 업데이트 메커니즘(TA update mechanism)
RRC 유휴 상태(RRC_IDLE state)에 있는 단말기가 상향링크(uplink: UL) 전송을 수행하기 위해서는 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing: TA)가 유효(valid)한 상태여야 할 수 있다. TA를 유효한 상태로 유지하기 위해서는 TA를 주기적으로 업데이트(update)해야 할 수 있는데, 본 방법에서는 TA 업데이트를 지원하는 방법을 제안한다. 이하에서, TA를 업데이트한다는 것은 단말에게 설정한 TA 값을 새로운 값으로 변경하는 것을 의미할 수 있다.
TA 업데이트 절차
단말의 TA를 업데이트하는 절차(이하, TA 업데이트 절차)는 상기 단말과 기지국의 상호 동작으로 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 단말의 TA에 대한 정보를 획득하고, 상기 단말의 TA 정보에 기초하여 TA 값을 적절한 값으로 업데이트한 후, 상기 단말에게 업데이트된 TA 값에 대한 정보를 단말에게 피드백(feedback)해줄 수 있다.
기지국이 단말(user equipment: UE)의 TA에 대한 정보(이하, TA 정보)를 획득하기 위해서 단말이 전송한 UL 신호의 수신이 필요할 수 있다. 이를 지원하기 위해서, 단말은 기지국의 TA 정보 획득을 위해 사용되는 UL 신호를 PUR 구간을 통해서 전송(제안 1)하거나, PUR 구간 외의 구간을 통하여 전송(제안 2)할 수 있다. 이하에서 상기 제안들에 대해서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
(제안 1) PUR 구간을 통한 UL 전송
본 제안은, PUR 구간을 통해 전송되는 단말의 UL 전송에 기초하여 기지국이 TA 정보를 획득하는 방법에 대한 것이다.
PUR에서의 UL 스킵핑(UL skipping in PUR)이 지원되는 단말의 경우에도, 단말은 기지국의 (주기적인) TA 정보 획득을 위해서 UL 전송 데이터 유무에 상관없이 모든 PUR 내에 UL 전송을 수행하도록 설정될 수 있다. 여기서 PUR 에서의 UL 스킵핑은 단말이 설정 받은 PUR 자원들 중 특정한 PUR에서 상향링크 전송, 상향링크 전송에 대한 하향링크 응답 수신 등의 PUR 동작과 관련된 어떠한 동작도 수행하지 않는 것을 의미할 수 있다.
또는, 단말은 기지국으로부터 PUR 자원을 해제(release)하는 명령을 수신하기 위해서 특정한 PUR에서 UL 스킵핑(UL skipping)이 수행되는 경우에도, 상기 특정한 PUR 전송 이후 모니터링(monitoring)하기로 약속된 응답 채널에 대한 수신 및 검출을 시도하도록 설정될 수 있다. 여기서 PUR 자원을 해제 하는 명령은, TA 피드백 값의 특정 상태(state) 또는 값으로 간접적으로 지시될 수 도 있다.
본 명세서에서, PUR에서 UL 스킵핑 또는 PUR의 특정 자원의 스킵핑이라는 의미는 PUR 또는 PUR의 특정 자원에서 UL 전송을 드롭(drop)한다는 의미와 동일하게 해석될 수 있다.
여기서, 드롭한다는 의미는 UL 전송을 수행하지 않음을 의미하거나, 또는 PUR 또는 PUR의 특정 자원을 펑쳐링 또는 레이트 매칭하는 것을 의미할 수 있다.
PUR에서의 UL 스킵핑이 지원되는 단말의 경우, 단말은 특정 PUR에서 UL 스킵핑을 수행하고, 기지국은 상기 특정 PUR은 TA 정보 획득에 이용하지 않도록 할 수 있다. 이 때, TA 유효성 검증(validation)을 위한 TA 정렬 타이머(alignment timer) 등의 카운터(counter) 값들은 상기 특정한 PUR에 대해서는 유효하지 않다고 판단하고 유지(hold)하도록 할 수 있다. 또는, 유효한 TA 정보가 확보되지 않았음에 집중하여 카운터(counter) 값을 증가시킬 수도 있다. 본 명세서에서 유지(hold)의 의미는 값이 변하지 않음을 의미할 수 있다.
그리고, 본 명세서에서 TA 유효성 검증이라는 표현은 TA가 유효한지를 판단하는 절차를 의미하며, 해당 의미와 동일하게 해석되는 한 다른 표현으로 사용할 수 있음은 물론이다.
TA 정렬 타이머와 별개로, 단말이 설정 받은 PUR에서 단말이 몇 회 또는 얼마 동안의 구간만큼 상기 설정 받은 PUR을 사용할 수 있는지를 지시하는 파라미터(parameter)가 존재할 수 있다. 여기서, 단말이 설정 받은 PUR 중 상기 파라미터가 지시하는 구간 이후에 존재하는 PUR 자원들은 해당 단말에게 더 이상 유효하지 않으며, 단말에게 설정된 PUR은 해제될 수 있다. 상기 파라미터는 특정한 PUR 자원이 스킵핑 되는지 여부와 무관할 수 있다.
도 30은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 30은 UE와 기지국 사이의 TA 업데이트 절차가 PUR 구간을 통하여 수행(제안 1)되는 일 예를 나타낸다.
UE는 사전 설정된 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기에 앞서, 현재 단말에게 설정된 TA가 유효한 지 여부를 판단한다(3010).
판단 결과, TA가 유효한 것으로 판단된 경우, UE는 제 1 PUR 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기 위한 PUR 전송을 수행 할 수 있다(3020).
다음, UE는 적어도 하나 이상의 PUR 자원(3031)에서 기지국에게 TA 정보를 제공하기 위한 PUR 전송을 추가적으로 수행할 수 있다(3030). UE가 기지국에게 TA 정보를 제공하기 위해 PUR 전송을 수행하는 구간은 TA 업데이트 수행 구간으로 호칭될 수 있다. 이 때, UE는 기지국에게 TA 정보를 제공하기 위한 PUR 전송을 상향링크 데이터의 유무와 상관없이 수행할 수 있다. 도 30에서 2번의 PUR 전송이 수행되는 것으로 도시되어 있지만, TA 업데이트를 위한 더 적은 횟수 또는 더 많은 횟수의 PUR 전송이 추가적으로 수행될 수 있음은 자명하다. UE가 상기 제 1 PUR 자원에서 수행한 PUR 전송 및 상기 적어도 하나의 PUR 자원에서 수행한 PUR 전송은 TA를 업데이트 하기 위해 사용될 수 있다.
기지국은 UE로부터 획득한 TA 정보에 기초하여 TA를 업데이트할 수 있고, UE는 업데이트된 TA에 대한 정보를 포함하는 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다(3040).
(제안 2) PUR 구간 이외의 구간을 통한 UL 전송
본 제안은, PUR 구간 이외의 구간을 통해 전송되는 단말의 UL 전송에 기초하여 기지국이 TA 정보를 획득하는 방법에 대한 것이다. 이 때, 기지국의 TA 정보 획득을 위한 단말의 UL 전송은 기지국의 요청(예를 들어, eNB request)에 의한 UL 전송일 수 있다. 상기 기지국은 eNB, gNB 등을 포함할 수 있다. 상기 기지국의 요청에 의한 UL 전송의 일 예로, RACH 절차(random access channel procedure) 등이 있을 수 있다.
상기 기지국의 요청은 PUR 응답 채널을 통해 단말에게 전달 될 수 있다. 만약 요청된 전송 자원이 PUR일 경우에는, 단말은 PUR을 통해서 UL 전송을 수행할 수 있다. 반대로 요청된 전송 자원이 PUR 이외의 자원인 경우, 단말은 PUR 이외의 자원 구간을 통해서 UL 전송을 수행할 수 있다.
또는, 단말은 사전에 지정된 또는 기지국으로부터 상위 계층 설정(higher layer configure) 받은 자원을 통하여 UL 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 주기(period)와 지속 시간(duration)을 설정 받은 경우, 기지국의 TA 정보 획득을 위한 단말의 UL 전송은 주기적인 전송일 수 있다.
기지국이 단말에게 TA 정보를 피드백하는 방법
기지국이 TA 정보를 업데이트해서 단말에게 피드백 하는 경우, (i) TA 정보 (또는 명령(command))를 또는 (ii) TA 정보(또는 명령)만을 MAC CE로 전송할 수 있다. 또는 TA 정보 (또는 명령)만을 포함하는 MAC CE(medium access control control element)를 구성하여 단말에게 전송할 수 있다.
TA 정보는 PUR 응답 채널인 협대역 물리 하향링크 제어 채널(narrow band physical downlink control channel: NPDCCH)/MTC 물리 하향링크 제어 채널(MTC physical downlink control channel: MPDCCH)/물리 햐향링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 통하여 단말에게 전송되거나 또는 NPDCCH/MPDCCH/PDCCH로부터 스케쥴링(scheduling)된 (N)PDSCH를 통하여 단말에게 전송될 수 있다. 여기서, 상기 TA 정보에 포함되는 TA 값은 특정 부호의 값으로만 제한되거나 또는 +/- 값을 갖는 델타(delta) 정보(단말기의 송신 시점을 앞/뒤로 조정하기 위한 목적으로)일 수 있다. 상기 TA 값이 특정 부호의 값으로만 제한되는 경우, 초기 접속(initial access) 과정에서와 유사하게 상기 TA 값이 제한될 수 있다. 또한, 상기 TA 값 또는 델타 정보는, 기지국이 TA 정보를 획득(검출)하기 위해서 사용한 채널을 단말이 전송할 때, (i) 단말이 하향링크 기준으로 상기 채널을 전송하였는지 또는 (ii) 이전에 획득한 TA 값을 적용한 시점에 따라서 결정될 수 있다.
여기서, 상기 TA 값을 적용한 시점이란 상기 채널의 전송 시점에 이전에 단말이 획득한 TA 정보가 반영된 시점을 의미한다. 예를 들어, (i) TA를 수신하기 전에 (N)PRACH를 전송한 후 최초의 TA를 받는 경우, 그리고 (ii) (N)PRACH 전송을 하향링크 동기 시간을 기준으로 수행한 경우에는, TA 값은 특정 부호의 값으로만 해석될 수 있다. 이 경우 상기 특정 부호는 단말 입장에서 송신 시간을 앞으로 당기는, 즉, (-) 부호로 해석될 수 있다.
(제안 2-1) TA 업데이트 메커니즘 - 수정된 또는 단축된(modified or shortened) RACH를 이용한 방법
RRC 유휴 상태(RRC_IDLE state)의 UE가 TA가 유효하지 않은(invalid) 것으로 판단할 경우, UE는 RRC 유휴 상태에서 사용하도록 또는 보유하도록 설정(configure) 받은 UE-특정(UE-specific) RNTI(radio network temporary identifier) 및/또는 UE ID 및/또는 1 비트 플래그(bit flag) 등을 사용하여 레거시(legacy) RACH 절차(procedure)와 유사한 방법으로 TA 업데이트(update)를 수행하되, 경쟁 해소 확정(contention resolution confirmation) 단계까지만 수행한 후 RRC 연결 설정(connection setup) 과정을 계속 수행하지 않고 중단하도록 할 수 있다. 즉, 상기 TA 업데이트 절차는 UE의 상태가 RRC 연결 상태로 천이되지 않고 종료될 수 있다. 상기 TA 업데이트 절차는 UE가 기지국으로부터 TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받음으로써 UE와 기지국 사이에 수행될 수 있다.
상기 레거시 RACH 절차와 유사한 방법이란, MAC 랜덤 액세스 응답에 포함된 TA 명령(command)를 의미할 수 있다. 또한, 경쟁 해소 확정 단계는 기지국이 단말에게 전송하는 메시지 4(contention resolution message) 전송 단계에서 기지국이 UE-특정 RNTI 및/또는 UE ID를 확인하는 단계, 또는 확인 후 기지국이 ACK을 UE에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, PUR 전송을 위한 상향링크 전송 데이터가 있을 경우, UE는 추가적으로 다음 동작을 수행하도록 할 수 있다. 일 예로, UE는 상기 수정된 또는 단축된(modified or shortened) RACH를 이용하여 TA 업데이트 절차 수행을 완료한 후, X 서브프레임 (또는 슬롯(slot) or ms) 이후 시작되는 가장 빠른 PUR에서 PUR 전송을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 상기 가장 빠른 PUR은 TA 업데이트 절차의 종료 시점으로부터 X 서브 프레임 또는 X 슬롯 또는 X ms 이후에 존재하는 PUR 자원들 중 가장 앞선 자원일 수 있다.
상기 X 서브프레임(또는 슬롯) 이후 시작되는 가장 빠른 PUR은 상기 X 서브프레임 이후 이용 가능한 최초의 PUR과 동일한 의미로 해석될 수 있다.
상기 TA 업데이트 절차의 수행이 완료되는 시점은 메시지 4가 전송되는 PDSCH를 구성하는 마지막 서브프레임 (또는 슬롯)이거나, 메시지 4에 대한 UE의 ACK이 전송되는 PUCCH나 PUSCH를 구성하는 마지막 서브프레임 일 수 있다.
상기 X 서브프레임(또는 X의 값)은 미리 설정된 고정된 값이거나 상위 계층을 통하여 설정되는 값일 수 있다. 또한, X 서브프레임은 PUR 전송을 준비하기 위해 UE에게 필요한 시간이거나, 경쟁 해소 확인(contention resolution confirmation)을 위한 ACK 전송 후, eNB로부터의 추가적인 피드백(feedback)을 모니터링하는 용도로 사용될 수 있다. 이 때, PUR 전송을 위한 데이터가 있는 상태에서 상기의 수정된 또는 단축된 RACH 절차를 수행한 경우, UE는 TA가 유효(valid) 함을 가정하고 추가적인 TA 유효성 검증(validation)의 수행 없이 PUR 전송을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 상기 UE ID는 단말기의 고유한 번호인 IMSI (International Mobile Subscriber Identity)일 수 있으며, 1 비트 플래그는 “오직 TA 업데이트(TA update only)” 또는 “RRC 연결 설정이 수행되지 않음(no RRC connection setup)”의 의미를 가지는 플래그일 수 있다. 이 때, UE ID는 경쟁 해소에 사용된다. 또한, 1 비트 플래그는 메시지 4 단계 또는 메시지 4에 대한 UE의 ACK 전송 후에, UE가 RRC 연결 상태로 진입하기 위해 추가적인 PDCCH 검색 공간(search space: SS)를 모니터링 하지 않음을 지시(indication)하는 플래그일 수 있다. 상기의 UE ID와 1 비트 플래그는 메시지 3 단계에서 eNB로 전송될 수 있다. 즉, UE는 메시지 3에 상기 UE ID 및/또는 상기 1 비트 플래그를 포함하여 eNB로 전송할 수 있다. 상기 1 비트 플래그는 ‘지시 정보’로 호칭될 수 있다.
RRC 유휴 상태에서 사용 또는 보유하는 상기 UE-특정 RNTI는 UE가 RRC 유휴 상태에서 PUR 송수신 및 PUR SS 모니터링 시 사용하도록 eNB가 설정한 PUR-RNTI 일 수 있다. PUR-RNTI가 UE-특정 RNTI인 경우, RACH 절차를 수행하는 UE는 메시지 3 단계에서 PUR-RNTI를 eNB에게 전송하고, 메시지 4 단계에서 자신의 PUR-RNTI를 확인함으로써 PUR-RNTI가 eNB가 전달되었음을 확인할 수 있다. 또한, TA 업데이트 절차만이 수행됨이 지시될 수 있다.
메시지 4 단계에서 UE에게 PUR-RNTI를 전달하기 위해서, (i) eNB는 메시지 4 PDSCH를 스케쥴링하는 PDCCH를 PUR-RNTI를 이용하여 CRC 스크램블링(scrambling)하거나, (ii) 메시지 4 PDSCH로 전송되는 메시지를 통해서 PUR-RNTI를 전달하거나, (iii) 메시지 4 PDSCH의 코드 워드(들)(codeword(s))를 PUR-RNTI를 이용해서 스크램블링 할 수 있다.
따라서, (i) UE는 메시지 4 PDSCH를 스케쥴링하는 PDCCH에 대한 CRC 스크램블링에 사용된 PUR-RNTI를 검출하거나, (ii) 메시지 4 PDSCH로 전송되는 메시지를 통해서 전송되는 PUR-RNTI를 확인하거나 또는 (iii) 메시지 4 PDSCH의 코드워드(들)에 대한 스크램블링에 사용된 PUR-RNTI를 검출함으로써 경쟁 해소 되었음을 확인할 수 있고, 또한 TA 업데이트만 수행함을 지시 할 수 있다. 즉, PUR-RNTI를 사용하는 방법은 메시지 3을 통해서 UE ID (예를 들어, 40 비트) 및/또는 1 비트 플래그를 전송하는 대신에, 메시지 3를 통해서 PUR-RNTI (예를 들어, 16 비트)만을 전송함으로써, 메시지 3을 사용하는 방법에서와 동일한 동작을 수행하는 효과가 있다. 즉, PUR-RNTI를 사용하는 방법은 더 적은 수의 비트를 사용하여 메시지 3을 통해서 UE ID 및/또는 1 비트 플래그를 전송하는 방법에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서에서 메시지 4 PDSCH는 메시지 4가 전송되는 하향링크 채널을 의미한다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 31은 UE와 기지국 사이의 TA 업데이트 절차가 PUR 구간 외의 구간을 통하여 수행(제안 2-1)되는 일 예를 나타낸다.
UE는 사전 설정된 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기에 앞서, 현재 단말에게 설정된 TA가 유효한 지 여부를 판단한다(3110).
판단 결과, TA가 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, UE는 제 1 PUR 자원에서는 PUR 전송을 수행하지 않고, 제 1 PUR 자원을 스킵(skip)할 수 있다 (3120).
다음, UE는 기지국으로부터 TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받을 수 있다(3130).
TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받은 후, UE는 기지국과 수정된 또는 단축된 RACH 절차를 수행함으로써 TA 업데이트 절차를 수행할 수 있다(3140).
상기 수정된 또는 단축된 RACH 절차를 통한 TA 업데이트 절차는, i)UE가 임의 접속(random access) 프리앰블(preamble)을 기지국으로 전송하고, ii)업데이트된 상기 TA와 관련된 정보인 TA 명령(command)를 포함하는 임의 접속 응답(random access response) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하고, iii)상기 TA 업데이트 절차만이 수행됨을 지시하는 지시 정보를 포함하는 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, iv) 상기 기지국으로부터 경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 수신할 수 있다. 이 때, TA 업데이트 절차는 상기 지시 정보에 기초하여 상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태로 천이되지 않고 종료될 수 있다.
TA 업데이트 절차가 완료된 후, UE는 제 2 PUR 자원을 통하여 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송할 수 있다(3150).
(제안 2-2) TA 업데이트 메커니즘 - PDCCH 명령(order) 기반의 비-경쟁 랜덤 액세스(contention-free random access)를 이용한 방법
eNB는 TA 업데이트를 위해서 UE에게 PDCCH 명령(order)를 통해서 비-경쟁 랜덤 액세스(contention-free random access)를 통한 TA 업데이트를 지시할 수 있다. 이 때, RRC 유휴 상태(RRC_IDLE state)임에도 불구하고 랜덤 액세스 응답(random access response: RAR)(메시지 2, msg 2)을 통해서 PUSCH/PDSCH 스케쥴링을 수행하기 위해서, 기지국은 C-RNTI 대신 RRC 유효 상태에서 PDCCH 모니터링 및/또는 상향링크 전송을 위해서 UE 특정하게 설정(specifically configure) 받은 RNTI를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 UE 특정하게 설정 받은 RNTI는, 예를 들어, UE가 PUR 상향링크 전송 및 하향링크 PDCCH 모니터링을 위해서 설정 받은 PUR-RNTI일 수 있다.
기지국이 RRC 유휴 상태에서 PDCCH를 모니터링하고 있는 UE에게 PDCCH 명령을 통해서 비-경쟁 랜덤 액세스를 지시할 때, UE는 RRC 유휴 상태 에서 PDCCH 모니터링 및/또는 상향링크 전송을 위해서 UE 특정하게 설정 받은 RNTI (예를 들어, PUR 상향링크 전송 및 하향링크 PDCCH 모니터링을 위해서 설정 받은 PUR-RNTI)를 PDCCH 명령 수신을 위한 PDCCH 모니터링 및 RAR (msg2) 이후의 PUSCH/PDSCH 스케쥴링 등에 사용할 수 있다.
기지국은 RAR(msg2) 이후의 PUSCH 코드워드(들) 스크램블링에 적용된 PUR-RNTI를 체크(check)해서 PUR UE가 메시지 2 (RAR MAC CE)를 정상적으로 수신했음을 확인하고, 또한 추가적으로 TA 조정(adjustment)이 정상적으로 적용되었는지 확인할 수 있다. 상기 TA 조정은 TA 업데이트와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 32는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 32는 UE와 기지국 사이의 TA 업데이트 절차가 PUR 구간 외의 구간을 통하여 수행(제안 2-2)되는 일 예를 나타낸다.
UE는 사전 설정된 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기에 앞서, 현재 단말에게 설정된 TA가 유효한 지 여부를 판단한다(3210).
판단 결과, TA가 유효한 것으로 판단된 경우, UE는 제 1 PUR 자원에서 상향링크 데이터를 전송하기 위한 PUR 전송을 수행할 수 있다(3220).
이 때, UE는 TA가 유효한 것으로 판단하여 PUR 전송을 수행하였으나, 기지국은 UE의 상기 PUR 전송에 기초하여 TA가 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있고, 이 경우, UE는 기지국으로부터 PDCCH 명령 기반의 TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받을 수 있다(3230). 상기 TA 업데이트 절차의 수행을 요청하는 기지국의 요청은 PDCCH를 통하여 수신될 수 있다.
TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받은 후, UE는 기지국과 비 경쟁 기반의(contention free based) RACH 절차를 수행함으로써 TA 업데이트 절차를 수행할 수 있다(3240).
상기 비 경쟁 기반의 TA 업데이트 절차에서, UE는 i) 임의 접속(random access) 프리앰블(preamble)을 상기 기지국으로 전송하고, ii) UE에게 사전 설정된 PUR-RNTI 및 업데이트된 TA와 관련된 정보인 TA 명령(command)을 포함하는 임의 접속 응답(random access response) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하고, iii) 코드워드(codeword)가 상기 PUR-RNTI를 사용하여 스크램블링 된 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 상으로 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
“TA 업데이트를 위한 동작(또는 TA 업데이트 절차)”은 수정된 또는 단축된 RACH 기반의 방법, PDCCH 명령 비 경쟁 임의 접속(ordered contention-free random access) 기반의 방법을 포함한 모든 TA 업데이트 동작을 포함할 수 있다.
상기의 TA 업데이트 절차를 수행하는 구간에 전부 또는 일부가 포함된 PUR 자원은 TA가 유효하지 않은(invalid) 경우일 수 있으므로, 상기 TA 업데이트 절차를 수행하는 구간에 전부 또는 일부가 포함된 PUR 자원은 스킵(skip)하도록 할 수 있다. TA 업데이트를 위해 스킵한 PUR 자원의 경우, 데이터 유무에 상관없이 PUR 해제(release)를 위한 skipping event로 카운트(count)하지 않을 수 있다.
즉, 이 경우, PUR 해제를 위한 PUR 스킵핑 카운터(skipping counter) 값을 홀드(hold)할 수 있다. 일 예로, PUR 스킵핑 카운터가 특정한 초기값으로 설정되고, skipping event를 카운트 다운(count down) 하면서 스킵핑 카운터의 값이 0이 될 때 PUR 해제하도록 설계된 경우, counter 초기 값에 따라서 (예를 들어, 초기 값 = 1) 또는 PUR 스킵핑 카운터 값이 특정 값 이하 (예를 들어, 카운터 값 = 1)가 된 경우에 한해서 카운터 값을 홀드(hold)하도록 할 수 있다.
위와 같이, PUR 해제를 위한 스킵핑 카운터의 값을 홀드(hold)하는 이유는, TA 업데이트 동작(절차) 수행 후에 TA가 유효해져서, 업데이트된 TA 값을 곧바로 사용할 수 있는 상황에서 PUR을 해제하고 재설정(reconfigure) 받는 동작을 수행하는 경우, PUR의 주요 동기(motivation)인 전력 소모(power consumption) 측면에서 불리하기 때문이다.
또 다른 일 예로, PUR 스킵핑 자체가 허용되지 않은 경우, 상기의 TA 업데이트를 위한 절차 수행 중에는 예외적으로 PUR 자원에서 PUR 전송의 드롭(drop) 또는 스킵(skip)을 허용하고, TA 업데이트 절차 이후 PUR은 사용 가능한(available) 한 것으로 가정하고 해당 PUR을 통한 PUR 전송을 허용할 수 있다.
도 33은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 33은 UE와 기지국 사이의 TA 업데이트 절차가 PUR 구간 외의 구간을 통하여 수행되는 일 예를 나타낸다.
UE는 사전 설정된 자원을 통하여 상향링크 데이터를 전송하기에 앞서, 현재 단말에게 설정된 TA가 유효한 지 여부를 판단한다(3310).
판단 결과, TA가 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, UE는 제 1 PUR 자원에서는 PUR 전송을 수행하지 않고, 제 1 PUR 자원을 스킵(skip)할 수 있다 (3320).
다음, UE는 기지국으로부터 TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받을 수 있다(3330).
TA 업데이트 절차의 수행을 요청 받은 후, UE는 기지국과 TA 업데이트 절차를 수행할 수 있다(3340). 이 때, 상기 TA 업데이트 절차가 수행되는 구간에 적어도 하나 이상의 PUR 자원의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다. 이 때, TA 업데이트 절차가 수행되는 구간에 포함되는 상기 적어도 하나 이상의 PUR 자원은 스킵될 수 있고, 상기 적어도 하나 이상의 PUR 자원이 스킵되는 것과 상관없이, PUR 해제를 위한 카운터 값은 홀드될 수 있다.
TA 업데이트 절차가 완료된 후, UE는 제 2 PUR 자원을 통하여 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송할 수 있다(3350).
TA 업데이트를 위한 동작에 사용되는 초기 PRACH 전력은, 현재 시점 기준으로 UE의 가장 마지막(the latest) PUR 전송과 관련해서 업데이트한 상향링크 전송 전력 보정 값을 참조하여, 초기 PRACH 전송 전력 보정 값으로 설정될 수 있다.
또는, UE가 상기 TA 업데이트 동작으로부터 PUR TA를 새로 획득한 후, 상기 TA 업데이트를 위한 동작 과정에서 가장 마지막으로 사용했던 상향링크 전송 전력 보정 값에 기초하여, 이후 PUR 전송 전력 보정 값을 설정할 수 있다.
TA 업데이트를 위한 TA 관련 파라미터의 비트 사이즈 최적화(parameter bit size optimization)
본 방법에서는 TA 업데이트를 위한 TA 관련 파라미터의 비트 사이즈를 최적화하는 방법을 제안한다. 여기서, TA 관련 파라미터는 TA 명령 MAC CE 범위 또는 비트 사이즈, RSRP 변화 임계값(RSRP change threshold) 등을 포함할 수 있다.
TA MAC CE로 하향링크 전송되는 TA 정보 비트 사이즈(TA information bit size)는 E-CP(extended-cyclic prefix)가 지원하는 TA 범위(TA range)를 포함하도록 설계되고, 이는 CP 모드(mode)(N-CP(normal-cyclicprefix) 및 E-CP)에 관계없이 적용될 수 있다. 이와 달리, TA 업데이트를 위해서 기지국이 TA 정보를 하향링크로 물리 하향링크 공유 채널(Physical downlink shared channel: PDSCH) 또는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 통해서 단말에게 전송할 때(특히, 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI) content로 PDCCH를 통해서 전송될 때), DCI 사이즈(size)를 증가시키지 않거나, 동일한 전송 자원 요소(resource element: RE)에 대해서 전송성공 확률을 증가시키기 위해서 지원 TA 범위를 N-CP가 지원하는 TA 범위로 제한하고 TA 정보 비트 사이즈 N-CP 기준으로 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, TA command MAC CE range +/-512T가 E-CP 기준으로 설정된 경우, +/-512Ts=+/-32*16Ts를 지원하기 위해서 6 bit이 필요하다. 반대로, N-CP에서는 +/-160Ts=+/-10*16Ts를 지원하기 위해서 5 bit이 필요하다.
또는, CP 모드 (N-CP vs. E-CP)에 따라서 TA 관련 파라미터의 비트 사이즈를 다르게 설정할 수 있다.
위의 방법과 유사하게, N-CP가 E-CP에 비해서 지원하는 셀 크기(cell size)가 작음에 기초하여, N-CP의 경우 TA 유효성 검증(TA validation)을 위한 RSRP 변화 임계값의 범위를 다르게 적용할 수 있다. 예를 들어, N-CP의 TA 유효성 검증을 위한 RSRP 변화 임계값의 범위는 E-CP 모드에서의 RSRP 변화 임계값의 범위보다 작게 설정될 수 있다. 또한, 유사한 이유로 CP 모드에 따라서 TA 유효성 검증의 RSRP 값의 범위가 달라질 수 있는데, 이러한 CP 모드에 따라서 달라질 수 있는 TA 관련 파라미터들의 값의 범위나 비트 사이즈 등에 대해서 CP 모드에 따라서 RRC(radio resource control)로 정의하여 CP 모드에 따라서 다르게 적용할 수 있다. 또는, CP 모드에 따라서, 해당 TA 관련 파라미터들 각각의 필드(field)가 실제 의미하는 값들을 달리 해석할 수 있다. 상기 파라미터들은 RSRP (변화) 값 범위(RSRP (change) value range(s)) 및/또는 임계값(threshold(s))을 포함할 수 있다.
상기의 방법 들은 PUR 전송 시, TA 업데이트를 위한 TA 관련 파라미터를 하향링크로 전송하거나, TA 유효성 검증(validation)을 위한 파라미터 값을 설정/전송하는데 적용될 수 있다.
TA 유효성 검증 메커니즘(validation mechanism)
UE는 PUR을 통한 UL 전송을 위해서 TA가 유효한지를 지속적으로 판단해야 할 수 있는데, 이를 수행하는 동작 및 절차를 TA 유효성 검증(validation)이라 할 수 있다. TA 유효성 검증을 위해서 서빙-셀(serving-cell) 참조 신호 수신 전력(reference signal received power: RSRP)의 변화량을 사용하거나(방법 1), TA 정렬 타이머(TA alignment timer)(방법 2) 등을 사용할 수 있다.
(방법 1) TA 유효성 검증(validation)을 위해서 서빙-셀 RSRP 변화 를 측정/판단하는 방법
본 방법에서는 TA 유효성 검증을 위해서 서빙-셀의 RSRP 변화를 측정/판단하는 방법을 제안한다. 보다 구체적으로, RRC 연결 상태의 UE가 특정한 위치 d1(이 때, TA는 TA1이라고 한다.)에 위치하고, 상기 UE는 유휴 상태에서 PUR 을 통한 상향링크 전송을 위해 특정 시점에 특정한 위치 d2로 이동할 수 있다. 상기 위치들 간의 차이(d2-d1)가 커지는 경우, UE가 TA1을 적용하여 상향링크 전송을 수행하면, 기지국 입장에서는 인접 하향링크 또는 상향링크 서브프레임/슬롯(subframe/slot)과 중첩되어 송수신 성능에 문제가 생길 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 UE는 상기 위치들간의 차이(d2-d1)를 측정해야 한다. 본 방법은 상기 위치들 간의 차이(d2-d1)측정하는 방법의 일 예로 UE가 서빙 셀 RSRP 변화를 측정/판단하는 방법을 제안한다.
즉, UE는 d2에서 측정한 RSRP2 값과 d1에서 측정한 RSRP1 값의 차이를 비교할 수 있다. UE가 기지국으로부터 멀어지면 측정된 RSRP2 값이 감소하게 되므로, (RSRP2 값 - RSRP1 값)은 커지게 된다. UE는 (RSRP2 값 - RSRP1) 값의 차이가 커지는 것을 감지하면, UE가 RSRP 1 값을 측정한 d1 위치로부터 크게 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 서빙-셀의 RSRP 변화는, 포인트 A(point A)와 포인트 B(point B)에서 각각 측정(measure)된 RSRP 값의 차이로 결정될 수 있다. 상기 포인트 A는 참조 포인트(reference point), 상기 포인트 B 는 테스트 포인트(test point)의 의미일 수 있다. 포인트 A에서 측정한 서빙-셀 RSRP 값은 참조 RSRP 값(reference RSRP value), 포인트 B에서 측정한 서빙-셀 RSRP 값은 테스트 RSRP 값(test RSRP value)일 수 있다. 이하에서, 포인트 A를 결정하는 방법(제안 1) 및 포인트 B를 결정하는 방법(제안 2)에 대해서 설명하도록 한다.
(제안 1) 포인트 A 결정 방법
포인트 A는 PUR 설정 받은 시점 기준으로 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 서빙-셀 RSRP를 측정한 점일 수 있다. 또는, PUR 설정 이후 특정 시간 이후에 RSRP를 측정해서 포인트 A로 삼도록 지시될 수도 있다.
참조 RSRP 값(reference RSRP value)은 상기 시점(즉, PUR 설정 받은 시점 기준으로 가장 마지막으로 RSRP가 측정된 시점)에서 측정된 값으로 고정되거나, 특정 시점에 업데이트 될 수 있다. 참조 RSRP 값의 업데이트가 지원되지 않는 경우, 위와 같이 RSRP 값이 고정될 수 있다.
도 34는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 34는 TA 유효성 검증을 위해 포인트 A가 결정되는 방법(제안 1)의 일 예를 나타낸다.
도 34(a)를 참조하면, UE는 일정한 간격으로 RSRP를 측정할 수 있다(3411 내지 3431). 또한, UE는 기지국으로부터 특정한 시점에 PUR 설정과 관련된 설정 정보를 수신할 수 있다(3441). 이 때, UE가 기지국으로부터 PUR 설정과 관련된 설정 정보를 수신한 시점을 기준으로 가장 마지막으로 RSRP를 측정한 시점(3431)이 포인트 A로 결정될 수 있다.
또는, 도 34(b)를 참조하면, UE는 기지국으로부터 특정한 시점에 PUR 설정과 관련된 설정 정보를 수신할 수 있다(3412). 이 때, UE가 기지국으로부터 PUR 설정과 관련된 설정 정보를 수신한 시점으로부터 특정 시간 이후에 RSRP를 측정한 시점(3422)이 포인트 A로 결정될 수 있다.
참조 RSRP 값의 업데이트가 지원될 경우, 참조 RSRP 값은 다음과 같을 수 있다.
i) TA 업데이트가 지원될 경우, TA 업데이트 시점 기준으로 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
ii) 또는, 기지국이 특정 제어신호로 (유동적으로(dynamically)) 특정 시점으로 포인트 A를 변경하는 것이 지원될 경우, 변경된 시점 기준으로 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
기지국이 포인트 A를 (유동적으로) 변경하기 위해서 사용할 수 있는 제어 신호는 해당 용도로 설계 또는 지정된 특정 신호이거나, PUR 전송 이후에 모니터링하는 채널/신호에서 전달 받는 DCI 내의 1-비트 업데이트 플래그(bit update flag)이거나 특정 필드(field)의 하나의 상태 형태로 전송될 수 있다.
도 35는 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 35는 TA 유효성 검증을 위한 포인트 A에서의 RSRP 값이 결정되는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 35(a)를 참조하면, UE는 일정한 간격으로 RSRP를 측정할 수 있다(3511 내지 3531). 또한, UE는 기지국과 TA 업데이트를 수행하고, 특정한 시점에 TA 업데이트가 완료될 수 있다(3541). 이 때, TA 업데이트가 완료된 시점(3541)을 기준으로 가장 마지막으로 측정된 RSRP 값이 참조 RSRP 값으로 결정될 수 있다.
또는, 도 35(b)를 참조하면, UE는 일정한 간격으로 RSRP를 측정할 수 있다(3512 내지 3532). 또한, UE는 기지국으로부터 포인트 A의 변경을 지시하는 특정한 제어 신호를 수신할 수 있다(3552). UE가 기지국으로부터 상기 특정한 제어 신호를 수신한 시점에 포인트 A가 변경될 수 있다. UE는 기지국과 TA 업데이트를 수행하고, 특정한 시점에 TA 업데이트가 완료될 수 있다(3542). 이 때, 포인트 A가 변경된 시점(3552)으로부터 가장 마지막으로 측정된 RSRP 값(3522)이 참조 RSRP 값으로 결정될 수 있다.
(제안 2) 포인트 B 결정 방법
포인트 B는 UE가 설정 받은 PUR 전송 시점(또는 PUR 자원) 기준으로 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 서빙-셀 RSRP를 측정한 점일 수 있다. 보다 구체적으로, UE는 기지국으로부터 PUR 전송과 관련된 설정 정보를 수신하는데, 상기 설정 정보는 복수의 PUR 전송 자원에 대한 자원 정보가 포함될 수 있다. UE는 상기 복수의 PUR 전송 자원 상에서 PUR 전송을 수행할 수 있고, PUR 전송 자원은 PUR 전송 시점일 수 있다. UE는 현재 시점 기준으로 현재 시점 이후에 가장 먼저 존재하는 특정한 PUR 전송 시점에서 PUR 전송을 수행할 수 있는데, 이 때 UE는 상기 특정한 PUR 전송 시점 이전에 서빙-셀 RSRP를 적어도 하나 이상의 시점에서 측정할 수 있다. 상기 적어도 한번 이상의 시점 중 상기 특정한 PUR 전송 시점을 기준으로 가장 마지막으로 서빙-셀 RSRP가 측정된 시점이 포인트 B가 될 수 있다.
또 다른 일 예로, UE는 매 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 설정될 수 있다. 반대로, UE는 PUR 전송을 위한 추가적인 서빙-셀 RSRP 값을 측정 하지 않을 수도 있다.
UE가, 설정 받은 PUR 전송 시점에서, 매 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 설정될 경우, 포인트 B에서의 서빙-셀 RSRP 값은 해당 PUR 전송 시점 기준으로 설정된 특정 시간 이전에 UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
도 36은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원을 통한 UE의 상향링크 데이터 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 36은 TA 유효성 검증을 위해 포인트 B가 결정되는 방법(제안 2)의 일 예를 나타낸다.
도 36(a)를 참조하면, UE는 일정한 간격으로 RSRP를 측정할 수 있다(3611 내지 3631). 또한, UE는 기지국으로부터 특정한 시점(3641)에 PUR 전송을 수행하도록 설정될 수 있다. 이 때, UE가 PUR 전송을 수행하도록 설정 받은 시점(3641)을 기준으로 가장 마지막으로 RSRP 값을 측정한 시점이(3621)이 포인트 B로 결정될 수 있다.
또는, 도 36(b)를 참조하면, UE는 기지국으로부터 특정한 시점(3622)에 PUR 전송을 수행하도록 설정될 수 있다. 이 때, UE가 PUR 전송을 수행하도록 설정 받은 시점(3622)을 기준으로 특정 시간 이전에 RSRP를 측정한 시점(3612)이 포인트 B로 결정될 수 있다.
만약, PUR 자원에서 상향링크 스킵핑(UL skipping in PUR)이 지원될 경우, 불필요한 전력(power) 소모를 줄이기 위해서 UL 스킵핑되는 PUR로부터의 특정 시간 이전에는 서빙-셀 RSRP 값을 측정하지 않을 수 있다. 이 경우, 참조 값(reference value)은 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 (UL 스킵핑하지 않고) 전송한 PUR로부터 특정 시간 이전에 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다. 또는, 가장 마지막으로(또는 최근에) UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값 일 수 있다.
이 경우 참조 값(reference value)은 가장 최근에 UE가 (UL 스킵핑 하지 않고) 전송한 PUR의 특정 시간 이전에 측정한 서빙-셀 RSRP 값과 UE가 가장 마지막으로(또는 최근에) (종래의 RRM(radio resource management) 요구 사항(requirement))를 만족시키기 위해서) 측정한 serving-cell RSRP value 중 더 최근에 측정한 값(즉, 현재 시점 기준으로, 현재 시점으로부터 시간적으로 더 가까이 위치한 서빙-셀 RSRP 측정 시점)으로 결정될 수 있다.
또 다른 일 예로, PUR에서의 UL 스킵핑에 의한 비주기적인 측정으로 인하여 TA 유효성 검증(validation) 성능이 하락하는 것을 방지하기 위해서, PUR에서의 UL 스킵핑이 지원되는 경우에도, UL 스킵핑되는 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 UE가 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 할 수 있다. 이 경우, 참조 값은 UL 스킵핑 되는 PUR 전송 시점 기준으로부터 설정된 특정 시간만큼 이전에 UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
UE가 PUR 전송을 위한 추가적인 서빙-셀 RSRP 값 측정을 하지 않을 경우, 포인트 B에서의 서빙-셀 RSRP 값은 PUR 전송 시점 기준으로 가장 마지막으로(또는 최근에) (종래의 RRM 요구사항를 만족시키기 위해서) UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
상기 종래의 RRM 요구사항을 만족시키는 수준의 RSRP 측정만 수행하는 UE의 경우, 서빙-셀 RSRP 변화의 값은 그렇지 않은 UE보다 더 작은 값으로 설정될 수 있다.
상기의 참조 포인트(reference point), 즉 포인트A는 참조 RSRP를 측정하는 참조 포인트로, L1 PUR 설정 업데이트(configuration update)를 통해서 TA가 업데이트되는 경우, 다음과 같이 결정할 수 있다.
(제안 1-1) L1 PUR 설정 업데이트 시점을 참조 포인트(즉, 포인트 A)로 업데이트 하는 방법
(제안 1-1)은 L1 PUR 설정 업데이트 시점을 참조 포인트로 업데이트하는 방법인데, 참조 포인트가 업데이트 되는 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다.
- 참조 RSRP 값이 측정되는 참조 포인트(포인트 A)는 TA가 상위 계층 시그널링 또는 L1 PUR 설정 업데이트를 통하여 업데이트 될 때 업데이트 된다(Reference point when the reference RSRP value is measured (Point A) is updated when TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update.).
(제안 1-1)의 경우, UE가 DCI(L1 시그널링)수신에 실패하면, UE와 eNB 간에 TA 업데이트 시점의 불일치(ambiguity)가 있을 수 있다.
즉, eNB는 DCI를 통해서 TA 조정(adjustment)을 지시했으나, UE가 DCI 수신 실패하는 경우, eNB는 해당 DCI 전송 시점을 기반으로 참조 포인트를 업데이트하고, UE는 여전히 이전 TA 업데이트 시점을 참조하고 있을 수 있다.
eNB는 UE의 다음 PUR 전송(transmission)을 통해서 가설 검정(hypothesis test)이나 블라인드 디텍션(blind detection) 등을 통해서 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했는지 확인할 수 있으며, 확인 결과에 따라서 마지막 참조 포인트를 유지하거나 수정할 수 있다. 즉, L1 PUR 설정 업데이트 성공을 가정한 참조 포인트를 업데이트한 동작을 유지하거나 취소할 수 있다.
또 다른 일 예로, UE가 DCI를 잘못 감지(false detection)하여 의도치 않은 L1 PUR 설정 업데이트를 수행하고 참조 포인트를 업데이트하는 경우, eNB와 UE는 각각 서로 다른 참조 포인트 값을 갖게 될 수 있다. 이러한 경우, eNB와 UE가 각각 서로 다른 참조 포인트 값을 갖는 문제를 해결하기 위해서, eNB가 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수 있는 경우에 한해서, eNB와 UE의 참조 포인트의 업데이트를 수행하는 것일 수 있다. 여기서, eNB가 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수는 경우란, eNB가 UE의 다음 PUR 전송을 통해서 가설 검증이나 블라인드 디텍션 등을 통해 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수는 경우일 수 있다.
UE는 eNB가 L1 PUR 설정 업데이트를 확인했는지 알 수 없으므로, eNB는 DCI를 통해서 L1 PUR 설정 업데이트 확인 정보를 UE에게 전송할 수 있다. 일 예로, 상기 L1 PUR 설정 업데이트 확인 정보는 ACK 정보 등으로 대체될 수 있다.
(제안 1-2) L1 PUR 설정 업데이트 시점을 참조 포인트, 즉, point A로 업데이트 하지 않는 방법
즉, (제안 1-2)의 경우, 마지막(또는 최근) TA 업데이트 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다.
- 참조 RSRP 값이 측정되는 TA가 참조 포인트(포인트 A)는 L1 PUR 설정 업데이트를 통해서가 아닌, 상위 계층 시그널링만을 통하여 업데이트 될 때 업데이트 된다(Reference point when the reference RSRP value is measured (Point A) is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update.).
이 때, TA 정렬 타이머 기반의 TA 유효성 검증은 상위 계층으로 설정 되거나 업데이트 되는 경우로만 한정되고, L1 PUR 설정 업데이트는, TA 유효성 검증 확인(validation check)에는 사용되지 않고, TA가 유효(valid)한 구간 내에서 효과적인 PUR 전송을 위해서 TA 및 UE 전송 전력 조정(Tx power adjustment) 및 PUSCH 반복 횟수(repetition number) 등을 업데이트하는 동작만을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
L1 PUR 설정 업데이트를 TA 유효성 검증에 적용하지 않는 이유는, UE가 DCI를 잘못 감지(false detection)하여 의도치 않은 L1 PUR 설정 업데이트를 수행하고 참조 포인트(포인트 A)를 업데이트하는 경우, eNB와 UE는 각각 서로 RSRP 값이 측정되는 참조 포인트(포인트 A) 값을 가지게 되고, 결과적으로, eNB 입장에서는 TA가 유효하지 않다(invalid)고 판단하고 UE가 폴 백(fallback) 동작을 수행할 것으로 기대하는 시점에 UE는 TA가 여전히 유효(valid)하다고 가정하고 PUR 전송을 수행할 수 있기 때문이다. 이 때, eNB는 DCI가 전송되지 않는 PUR 자원을 다른 용도로 사용할 수 있는데, 이러한 의도치 않은 자원 충돌을 회피하기 위해서 L1 PUR 설정 업데이트는 TA 유효성 검증(validation)에 사용하지 않을 수 있다.
(방법 2) TA 유효성 검증(validation)을 위한 TA 정렬 타이머(alignment timer) 운영 방법
TA 유효성 검증을 위해서 유휴 모드(idle mode)에서 TA 정렬 타이머를 운영할 수 있다. 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, TA 정렬 타이머 는 연결 모드(connected mode)에서 동작하는 TA 정렬 타이머가 아닌 유휴 모드에서 TA 유효성 검증을 위해서 동작하는 타이머를 의미한다.
TA 정렬 타이머는 기본적으로 TA 업데이트 시점에 초기화(reset)된 후, 시간 차원(time domain) 단위에 따라서 순차적으로 증가하는(또는, 특정 값으로 초기화 된 이후에 순차적으로 감소하는) 카운터(counter)일 수 있다.
특정 값으로 초기화된 TA 정렬 타이머 값이 시간 차원 단위에 따라서 순차적으로 증가하는 경우, TA 정렬 타이머 값이 특정 값 이상일 경우, UE 및/또는 기지국은 TA가 유효하지 않다(invalid)고 판단하거나, 판단하기 위한 하나의 조건으로 사용할 수 있다. 또는, 특정 값으로 초기화된 TA 정렬 타이머 값이 시간 차원 단위에 따라서 순차적으로 감소하는 경우, UE 및/또는 기지국은 TA가 유효하지 않다(invalid)고 판단하거나, 판단하기 위한 하나의 조건으로 사용할 수 있다. 일 예로, 특정 값 A=0일 수 인 경우일 수 있다.
(제안 1) TA 정렬 타이머의 초기화
TA 정렬 타이머의 초기화는 다음과 같이 동작할 수 있다.
- 먼저, PUR 설정 받는 시점을 기준으로 TA 정렬 타이머가 초기화된다. 여기서, 초기화 값은 0 이거나, 연결 모드에서 동작하는 연결 모드를 위한 TA 타이머(TA time for connected mode)의 값을 상속(승계)받아서 초기화할 수 있다.
- TA 정렬 타이머는 특정 시점에 업데이트 될 수 있다. TA 업데이트가 지원될 경우, TA 업데이트 시점 기준으로 TA 정렬 타이머를 초기화하거나, 기지국이 특정 제어신호로 (유동적으로(dynamically)) 특정 시점에 TA 정렬 타이머를 초기화할 수 있다. 기지국이 특정 시점에 TA 정렬 타이머를 (dynamically) 초기화하기 위해서 사용할 수 있는 상기 제어 신호는 해당 용도로 설계 또는 지정된 특정 신호이거나, UE가 PUR 전송 이후에 모니터링하는 채널/신호에서 전달 받는 DCI 내의 1-bit 업데이트 플래그(update flag)이거나 특정 필드(field) 하나의 상태(state) 형태로 전송될 수 있다.
TA 정렬 타이머는, 또는 현재 시점과 최근 TA 업데이트 시점 사이의 시간 차이를 측정하여, 두 시점 간의 시간 차이가 특정 값 이상이면 TA가 유효하지 않은(invalid) 것으로 간주하는 용도로 사용될 수 있다.
(제안 1-1) L1 PUR 설정 업데이트(configuration update)가 지원되지 않을 경우, PUR TA 정렬 타이머는 다음과 같이 동작할 수 있다.
- (현재 시점 - 마지막 TA 업데이트 시점) > PUR 시간 정렬 타이머 값 인 경우, UE는 TA가 유효하지 않은 것으로 고려한다(UE considers the TA as invalid if the (current time - time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer).
- TA가 상위 계층 시그널링을 통해서 업데이트 될 때, 마지막 TA 업데이트 시점은 업데이트 된다(Time at last TA update is updated when TA is updated via higher layer signaling).
(제안 1-2) 반대로, L1 PUR 설정 업데이트가 지원되는 경우, PUR TA 정렬 타이머는 다음과 같이 동작할 수 있다.
(제안 1-2-A) L1 PUR 설정 업데이트를 PUR TA 유효성 검증 메커니즘(validation mechanism)에 적용하는 방법
즉, TA 특성(attribute) 중 PUR TA 정렬 타이머를 이용한 TA 유효성 검증 기준(criteria)는 다음과 같을 수 있다.
- (현재 시점 - 마지막 TA 업데이트 시점) > PUR 시간 정렬 타이머 값 인 경우, UE는 TA가 유효하지 않은 것으로 고려한다(UE considers the TA as invalid if the(current time - time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer).).
이 때, (제안 1-2-A)의 경우, 최근(마지막) TA 업데이트 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다.
- TA가 상위 계층 시그널링을 통해서 또는 L1 PUR 설정 업데이트를 통해서 업데이트 될 때, 마지막 TA 업데이트 시점은 업데이트 된다(Time at last TA update is updated when TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update.).
(제안 1-2-A)의 경우, UE가 DCI(L1 시그널링)수신에 실패하면, UE와 eNB 간에 TA 업데이트 시점의 불일치(ambiguity)가 있을 수 있다.
즉, eNB는 DCI를 통해서 TA 조정(adjustment)을 지시했으나, UE가 DCI 수신 실패하는 경우, eNB는 해당 DCI 전송 시점을 기반으로 마지막 TA 업데이트 시점(time at last TA update)을 업데이트하고, UE는 여전히 이전 TA 업데이트 시점을 참조하고 있을 수 있다.
eNB는 UE의 다음 PUR 전송(transmission)을 통해서 가설 검정(hypothesis test)이나 블라인드 디텍션(blind detection) 등을 통해서 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했는지 확인할 수 있으며, 확인 결과에 따라서 마지막 TA 업데이트 시점(time at last TA update)를 유지하거나 수정할 수 있다. 즉, L1 PUR 설정 업데이트 성공을 가정한 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트한 동작을 유지하거나 취소할 수 있다.
또 다른 일 예로, UE가 DCI를 잘못 감지(false detection)하여 의도치 않은 L1 PUR 설정 업데이트를 수행하고 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트하는 경우, eNB와 UE는 각각 서로 다른 마지막 TA 업데이트 시점 값을 갖게 될 수 있다. 이러한 경우, eNB와 UE가 각각 서로 다른 마지막 TA 업데이트 시점 값을 갖는 문제를 해결하기 위해서, eNB가 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수 있는 경우에 한해서, eNB와 UE의 마지막 TA 업데이트 시점의 업데이트를 수행하는 것일 수 있다. 여기서, eNB가 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수는 경우란, eNB가 UE의 다음 PUR 전송을 통해서 가설 검증이나 블라인드 디텍션 등을 통해 L1 PUR 설정 업데이트가 성공했음을 확인할 수는 경우일 수 있다.
UE는 eNB가 L1 PUR 설정 업데이트를 확인했는지 알 수 없으므로, eNB는 DCI를 통해서 L1 PUR 설정 업데이트 확인 정보를 UE에게 전송할 수 있다. 일 예로, 상기 L1 PUR 설정 업데이트 확인 정보는 ACK 정보 등으로 대체될 수 있다.
(제안 1-2-B) L1 PUR 설정 업데이트를 PUR TA 유효성 검증 메커니즘(validation mechanism)에 적용하지 않는 방법
즉, (제안 1-2-B)의 경우, 마지막(최근) TA 업데이트 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다.
- L1 PUR 설정 업데이트를 통해서가 아니라, 오직 TA가 상위 계층 시그널링을 통해서 업데이트 업데이트 될 때, 마지막 TA 업데이트 시점은 업데이트 된다(Time at last TA update is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update.).
이 때, TA 정렬 타이머 기반의 TA 유효성 검증(validation)은 TA가 상위 계층을 통해 설정(configuration)되거나 업데이트되는 경우로만 한정되고, L1 PUR 설정 업데이트는, TA 유효성 검증에는 사용되지 않고, TA가 유효한 구간 내에서 효과적인 PUR 전송을 위해서 TA 및 UE 전송 전력 조정 및 PUSCH 반복 횟수(repetition number) 등을 업데이트하는 동작만을 수행하는 것일 수 있다.
L1 PUR 설정 업데이트를 TA 유효성 검증에 적용하지 않는 이유는, UE가 DCI를 잘못 감지(false detection)하여 의도치 않은 L1 PUR 설정 업데이트를 수행하고 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트하는 경우, eNB와 UE는 각각 서로 다른 마지막 TA 업데이트 시점 값을 가지게 되고, 결과적으로, eNB 입장에서는 TA가 유효하지 않다(invalid)고 판단하고 UE가 폴 백(fallback) 동작을 수행할 것으로 기대하는 시점에 UE는 TA가 여전히 유효(valid)하다고 가정하고 PUR 전송을 수행할 수 있기 때문이다. 이 때, eNB는 DCI가 전송되지 않는 PUR 자원을 다른 용도로 사용할 수 있는데, 이러한 의도치 않은 자원 충돌을 회피하기 위해서 L1 PUR 설정 업데이트는 TA 유효성 검증(validation)에 사용하지 않을 수 있다.
PUR 설정(configuration) 방법
단말의 PUR을 통한 UL 전송을 위해서 단말에게 사전에 설정(configure)되는 설정 파라미터(configuration parameter)들은 다음을 포함할 수 있다. 주기를 포함한 시간 영역 자원(Time domain resources including periodicity(s))
- 주파수 영역 자원(Frequency domain resources)
- 전송 블록 크기(transport block size9: TBS(s))
- 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme: MCS(s))
- PUR에서의 UL 전송에 대한 응답 피드백을 위한 검색 공간(Search space for feedback monitoring in response to UL transmission in PUR)
상기 파라미터들은 단말이 기지국으로부터 수신하는 설정 정보에 포함되어 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, 단말은 RRC 연결 상태(RRC_connected state)에서 상기 설정 정보를 수신할 수 있다. 추가적으로, 상기 설정 정보를 수신한 이후 단말은 RRC 유휴 상태(RRC_idle state)로 단말의 상태를 변경한다. 유휴 상태의 단말은 상기 설정 정보에 기초하여 PUR 자원을 통하여 UL 전송을 수행할 수 있다.
상기 설정 파라미터들 외에, 추가적으로 하향링크 피드백(DL feedback)에 대한 Ack/Nack(A/N) 정보 등을 상향링크로 전송하기 위한 채널과 관련된 정보(또는 채널 정보)를 포함할 수 있다. 상기 채널은 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel: PUCCH) 또는 협대역 물리 상향링크 공유 채널 포맷 2 자원(narrowband physical uplink shared channel(NPUSCH) format 2 resource) 또는 PUSCH 또는 NPUSCH 포맷 1(format 1)일 수 있다.
상기 채널과 관련된 정보는 반복 횟수(repetition number) 등을 포함할 수 있으며, 묵시적인 PUCCH 자원(implicit PUCCH resource)이 아닐 경우, PUCCH 시간/주파수 자원 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, PUCCH 자원 인덱스 등일 수 있다.
PUR 설정 업데이트(configuration update) 방법
위의 PUR 설정 방법에서 설명한 파라미들 중, 전부 또는 일부의 파라미터(들)는 변화한 UE 환경 및 network 환경 등에 적응하기 위해서, PUR 전송 후 또는 (재)전송 과정에서 다음과 같은 방법으로 업데이트 또는 적응(adaptation) 할 수 있다.
UE의 입장에서 다음과 같은 순서로 동작이 수행될 수 있다.
(1) PUR 전송(PUR transmission), 이 때 상기 PUR 전송은 물리 상향링크 공유 채널 상(physical uplink shared channel: PUSCH)으로 전송될 수 있다.
(2) 하향링크 할당(DL assignment) 수신, 이 때, 상기 하향링크 할당은 MTC 물리 하향링크 제어 채널(MTC physical downlink control channel: MPDCCH) 상으로 수신될 수 있다.
(3) PUR 파라미터 수신, 이 때, 상기 PUR 파라미터는 물리 하향링크 공유 채널 상(physical downlink shared channel: PDSCH)으로 전송될 수 있다.
(4) ACK 전송, 이 때, 상기 ACK은 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel: PUCCH)상으로 전송될 수 있다.
(5) 이후, 일정 구간 동안 MPDCCH 모니터링(monitoring) 수행. 여기서, 상기 MPDCCH는 기지국의 ACK 수신 실패에 의한 PDSCH 재전송을 위한 MPDCCH일 수 있다.
이 때, 상기 (5) 동작은, 예를 들어, k 서브프레임(subframe) 또는 k 슬롯(slot) 이후에는 MPDCCH를 수신을 기대하지 않거나, MPDCCH를 모니터링 하지 않는 것일 수 있다.
또한, 상기 (2) 동작의 과정에서 UE는 아래와 같은 4 가지의 경우를 기대할 수 있다.
(i) ACK, (ii) DL 할당(assignment), (iii) NACK, (iv) No ACK. 여기서, 상기 (i) 내지 (iv)의 각 경우에 대한 UE 해석 및 동작은 다음과 같을 수 있다.
(i) ACK: UE는 PUR 전송이 성공했으며, 및 PUR 파라미터의 업데이트를 수행하지 않는 것(no PUR parameter update)으로 해석할 수 있다.
(ii) DL assignment: UE는 PUR 전송이 성공했으며, 및 PUR 파라미터 업데이트 및/또는 PUR 해제(PUR parameter update and/or PUR release) 등을 위한 PDSCH 스케쥴링을 기대할 수 있다.
(iii) NACK: UE는 PUR 전송이 실패했으며, 및 PUR 재전송 지시 또는 PUR 해제(release)를 기대할 수 있다. 그리고 레가시(legacy) EDT 또는 RACH(random access channel)를 통한 상향링크 전송을 기대할 수 있다.
(iv) No ACK: UE는 PUR 전송이 실패했으며, 및 PUR 재전송 지시를 기대할 수 있다. 여기서 PUR 재전송은 UE 자동 전력 램프-업(autonomous power ramp-up), 반복(repetition) 증가 등을 통하여 동일 PUR 구간 또는 다음 PUR 구간에서 수행될 수 있다.
PUR 전송을 위한 전력 제어(Power control for PUR transmission) 방법
PUR 초기 전송의 경우에, 상향링크 전송 전력 제어(UL TX power control)을 위해 다음 두 가지 방법 중에서 하나가 적용 될 수 있다.
(제안 1) PUR 초기 전송 간에 TPC(Transmission Power Control) 축적 메커니즘(accumulation mechanism)을 적용하여, 즉 상향링크 전송 전력은 이전 PUR 전송(들)의 전력 값(들)에 기반하여, 결정된다.
(제안 2) 매 PUR 초기 전송마다 TPC 축적 메커니즘을 초기화(reset)하여, 즉 상향링크 전송 전력은 이전 PUR 전송(들)의 전력 값(들)에 무관하게, 결정한다.
이 때, PUR 전송 특성을 고려하여 PUR 전송 주기에 따라서 상기의 (제안 1)과(제안 2) 중 하나의 방식이 (자동으로) 선택되도록 할 수 있다.
예를 들어, PUR 전송 주기의 특정 임계 값(threshold) X를 설정하고, PUR 전송 주기가 X보다 크면 (또는 크거나 같으면) (제안 2)가 적용되고, 반대의 경우(전송 주기가 X보다 작으면)에 (제안 1)가 적용되도록 할 수 있다.
PUR 전송 주기가 클 경우 제안(2)를 적용하는 이유는, PUR 전송 주기가 크면 PUR 전송 간에 채널 환경, 경로 손실(path loss) 등의 변화가 커서 이전 PUR 전송 시 적용했던 전력 값을 현재 PUR 전송 시 참조할 수 없기 때문일 수 있다.
상기 임계 값 X는 서브프레임(subframe), 프레임(frame) 또는 하이퍼-프레임(hyper-frame) 단위일 수 있으며, 기지국/네트워크가 설정하는 값일 수 있다. 기지국/네트워크 설정을 위해서 임계 값 X는 PUR 설정 파라미터(PUR configuration parameter)에 포함될 수 있다.
또한, UE가 PUR 초기 전송 시 적용해야 하는 상향링크 전송 전력 제어 방법(예를 들어, 상기 (제안 1), (제안 2) 등)을 기지국/네트워크가 설정할 수 있으며, 이 경우에도 상향링크 전송 전력 제어 방법 설정과 관련된 파라미터는 PUR 설정 파라미터에 포함될 수 있다.
PUR 재전송의 경우, LTE MTC CE(long term evolution machine type communication coverage enhancement) 모드 A(mode A) UE와 같이 재전송을 위한 UL 승인 하향링크 제어정보(grant DCI for retransmission)에 TPC 필드가 존재하는 경우, 해당 필드를 사용하여 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있지만, CE 모드 B UE와 같이 재전송을 위한 UL 승인 하향링크 제어 정보에 TPC 필드가 존재하지 않는 경우, 다음과 같은 두 가지 방법을 고려할 수 있다.
(제안 A) 상향링크 전송 전력은 설정된 (max) 상향링크 전송 전력을 적용한다.
(제안 B) 상향링크 전송 전력을 매 재전송 마다 설정된 램핑 스텝(ramping step) 값만큼 증가시킨다.
상기의 (제안 A)의 경우, CE 모드 B의 UE에서 적용할 수 있는 방법으로 간단한 장점이 있지만, 인접한 UE들이 최대 상향링크 전송 전력으로 재전송함으로써 UE/셀(cell) 간에 간섭(interference) 문제가 발생할 수 있다.
(제안 B)는 상향링크 전송 전력을 점진적으로 증가시키고 설정 가능한 램핑 스텝에 의해서 증가 폭을 조절할 수 있기 때문에, (제안 A)와 비교하였을 때, 상대적으로 간섭 측면에서 장점이 있다. 상기의 램핑-스텝 및/또는 (제안 A)/(제안 B)에서의 설정 정보 들은 PUR 설정 파라미터에 추가되어 기지국/네트워크가 설정할 수 있다. 상기 PUR 설정 파라미터들은 UE가 PUR 전송을 위해 기지국/네트워크로부터 전달받는 설정 정보에 포함될 수 있다.
비-경쟁 공유 PUR(Contention-free shared PUR) 지원 방법
PUR 시간/주파수 자원을 공유하면서, 다수의 UE들 간의 비경쟁 PUR (contention-free PUR) 전송을 지원하기 위해서 다중 사용자-다중 입력 및 다중 출력(multi user- multiple input multiple output: MU-MIMO) 기법을 이용할 수 있다. 직교하는(Orthogonal) 복조 참조 신호(dedicated demodulation reference signal: DMRS)를 이용한 MU-MIMO 복조를 위해서 PUR 설정에 DMRS 시퀀스(sequence)의 순환 시프트(cyclic shift: CS) 값 및/또는 직교하는 커버 코드(orthogonal cover code: OCC) 또는 CS와 OCC의 조합을 UE-특정하게(UE-specific) 또는 UE 그룹-특정하게(UE group-specific)하게 설정(configure)할 수 있다.
상기 (i) CS 및/또는 OCC 또는 (ii) CS 및 OCC의 조합을 설정하는 방법은 UE-특정한 RRC 설정(UE-specific RRC configuration)이거나, PUR (재-)활성화 DCI((re-)activation), 또는 PUR (재-)전송((re-)transmission)을 위한 UL 승인(grant)를 위한 DCI를 이용한 설정일 수 있다.
기지국은 PUR 시간/주파수 자원을 공유하는 UE 들에게 각각 다른 CS 및/또는 OCC 값을 설정함으로써 비-경쟁 PUR 전송을 지원할 수 있다.
PUR SS에서 DL/UL grant 및 explicit ACK/NACK 방법
PUR downlink feedback에 UL grant와 DL assignment를 모두 기대할 수 있고, UL grant의 특정 state는 explicit and/or explicit NACK으로, DL grant의 특정 state는 explicit ACK으로 정의될 수 있다. Explicit NACK은 PUR 또는 (dedicated PUR) release의 용도로 사용될 수 있으며, 이 때 NDI가 0 또는 1로 항상 예약될 수 있으며, UL resource (or RB) assignment/allocation 그리고/또는 MCS 등과 같은 field에 valid 하지 않은 조합을 이용해서 virtual CRS 또는 integrity check 등의 용도로 사용할 수 있다. 여기서, NDI는 PUR 초기 전송을 항상 NDI=0 또는 1이었다고 가정하도록 설정될 수 있다. Explicit ACK은 단독으로 PUR 전송에 대한 ACK 정보만 전달하거나 (이 때 UL grant 또는 DL grant로 전송될 수 있음) 또는 explicit ACK은 (N)PDSCH를 scheduling 하는 DL assignment 정보와 함께 DL assignment DCI를 통해서 전송될 수 있다. 여기서, ACK 정보와 함께 (N)PDSCH가 실제로 scheduling 되었는지 여부는 DL resource (or RB) assignment/allocation 그리고/또는 MCS 등과 같은 field에 valid 한 조합이 지시되었는지 여부에 따라서 판별될 수 있다.
PUR 전송과 PUR 검색 공간(search space: SS) 모니터링 방법
본 방법에서는 UE의 PUR 전송과 PUR SS의 모니터링 방법에 대해서 설명하도록 한다. SS는, UE가 PUR 전송을 수행하고 상기 PUR에 대한 기지국의 피드백을 수신하기 위해 모니터링을 수행하는 시간/주파수 자원 구간을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, UE의 PUR 전송 이전의 시점에 존재하는 PUR SS에서의 모니터링 방법(제안 1) 및 UE의 PUR 전송 이후의 시점에 존재하는 PUR SS에서의 모니터링 방법(제안 2)에 대해서 살펴본다.
(제안 1) PUR 전송 이전의 PUR SS에서 UE의 PUR SS 모니터링 방법
본 제안에서, 상기 PUR 전송 이전의 PUR SS는, UE가 현재 전송하고자 하는 PUR 전송 이전에 먼저 전송된 PUR 전송에 대한 기지국/네트워크의 피드백(feedback)과는 무관하다고 할 수 있는 영역에 대해서 존재하는 PUR SS일 수 있다.
기지국의 스케쥴링 이슈(scheduling issue)로 예약된 PUR 자원을 off하거나 또는 UE의 PUR 전송을 스킵(skip)시키고 싶은 경우에, UE는 PUR 전송 이전의 특정 구간(예를 들어, X ms 부터 Y ms 사이)에 존재하는 PUR SS를 UE에게 모니터링 하도록 설정할 수 있다. 즉, UE는 상기 특정 구간을 모니터링 함으로써, 상기 PUR 자원을 off하거나 또는 상기 PUR 전송을 스킵하도록 지시하는 제어 정보를 포함한 특정한 제어 채널 등을 수신할 수 있다. 이와 같은 이유로 스킵핑(skipping)된 PUR은 PUR 해제(release)를 위한 PUR 스킵핑 이벤트(skipping event)로 간주하지 않을 수 있다. 즉, UE가 상기 특정 구간에서 상기 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보에 기초하여 PUR 자원이 off되거나 PUR 전송을 스킵한 경우, 상기 PUR은 PUR 해제를 위한 PUR 스킵핑 이벤트로 간주하지 않을 수 있다.
다음으로, PUR 전송 이후에 존재하는 PUR SS에서 UE의 PUR SS monitoring 방법을 살펴보도록 한다.
(제안 2) PUR 전송 이후에 존재하는 PUR SS에서 UE의 PUR SS monitoring 방법
본 제안은, UE가 PUR 전송을 스킵한 경우(제안 2-1)에서와 PUR 전송을 수행한 경우(제안 2-2)에 따라서, UE는 다르게 동작할 수 있다.
(제안 2-1) PUR 전송을 스킵핑(skipping) 한 경우
기지국이 PUR SS에서 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH)을 스케쥴링 할 수 있는 경우를 고려해서, UE는 PUR 스킵핑(skipping) 여부와 관계없이 특정 구간 동안 PUR SS를 모니터링 하도록 설정될 수 있다.
또한, 기지국은 UE가 모니터링하도록 설정된 PUR SS를 통해서 PDCCH 명령(order)을 통한 TA(timing advance) 업데이트 동작을 수행하도록 지시할 수 있다. UE는 PUR SS를 모니터링하도록 지시 받은 구간에서 명시적 NACK(explicit NACK)과 상향링크 승인(UL grant), 명시적 ACK(explicit ACK)이 검출되면(즉, PUR 전송을 스킵하였기 때문에 단말은 ACK, NACK 등의 수신을 기대하지 않을 수 있다.), 이를 무시하거나 또는 원래의 용도와는 다른 용도로 사용되도록 기지국과 약속하고, 이를 본래의 용도와는 다르게 해석할 수 있다.
PUR 전송 시점에 전송할 상향링크 데이터(UL data)가 없는 이유 등으로 PUR 전송을 스킵한 경우, UE는 전력 절약(power saving)을 위해서 상향링크 스킵핑(UL skipping) 동작이 허용될 수 있다. 이러한 경우에도 아래와 같은 두 가지 측면에서 PUR SS 모니터링이 필요할 수 있다.
i) PUR 설정 업데이트(configuration update)(L1 시그널링 또는 RRC 시그널링을 사용함(using L1 signaling or RRC signaling))
ii) PUR 전송 윈도우를 사용하는 하향링크 전송(DL transmission using PUR transmission window)
위 i)의 경우, PUR 전송 데이터가 없는 경우에도 PUR 설정 업데이트를 수행함으로써, TA 유효성 검증 실패(validation fail)를 방지하고, 따라서 TA 재획득(reacquisition)을 위한 레거시 EDT 또는 레거시 RACH 절차(procedure)로의 진입을 방지할 수 있다.
PUR 전송을 스킵한 경우에 PUR SS 모니터링 여부는, 기지국/네트워크의 상황 또는 UE 종류(type) 등에 기초하여 결정되고, 1 비트 플래그(bit flag) 형태의 상위 계층 시그널링(higher layer signaling)을 통해서 UE에게 지시(indication)될 수 있다. 상기 PUR SS 모니터링 여부와 관련된 정보는 PUR 설정에 포함될 수 있다. 이와 같은 경우, UE는 PUR 전송을 스킵했기 때문에 상기 PUR 스킵핑을 PUR 스킵 이벤트로 카윤트(count)할 수 있다.
반대로, PUR 전송은 스킵 했으나, 해당 PUR에서 UE가 하향링크 수신 등을 통해서 기지국/네트워크로부터 TA 업데이트 등의 지시를 수신하거나 기타 동작을 지시 받을 수 있으므로, PUR 스킵 이벤트로 카운트하지 않을 수 있다. PUR을 스킵했음에도 불구하고 PUR 스킵핑을 PUR 스킵 이벤트로 카운트하지 않는 경우는, PUR SS를 통해서 MPDCCH를 성공적으로 수신하는 경우 한정하여 적용될 수 있다.
(제안 2-2) PUR 전송을 수행한 경우
UE의 PUR 전송 후, UL 승인(grant) DCI를 통해서 명시적 ACK을 수신하지 않고, DL 할당(assignment) DCI로 실제 DL 할당 없이 명시적 ACK 만 수신한 경우, UE는 PUR 전송 후 PUR SS를 모니터링 하기로 설정된 상태에서, (i) 다음 PUR까지 또는 (ii) 다음 PUR 이전의 PUR SS를 다른 용도로 모니터링 하기로 한 구간까지, PDCCH 검출을 위한 PUR SS 모니터링을 중단하는 것을 허용하도록 설정될 수 있다. 또는, UE는 PUR SS를 모니터링하도록 요구되지 않을 수 있다.
또는, UE가 UL 승인 DCI를 통해서 명시적 NACK을 수신한 경우, PUR 또는 dedicated PUR 해제의 용도로 사용될 수 있다. UE가 PUR 전송 수행 후에 수신을 기대할 수 있는 UL 승인 DCI 및/또는 DL 할당 DCI의 상태(state)를 요약하면 다음과 같을 수 있다.
(UL 승인 DCI)
- 명시적 ACK -> PUR 전송 성공 (및 PUR 파라미터 업데이트 하지 않음(no PUR parameter update))
- 명시적 NACK -> PUR 전송 실패 및/또는 PUR 또는 (dedicated PUR) 해제
- 재전송(Retransmission) -> PUR 전송 실패 및 PUR 재전송
(DL 할당 DCI)
- DL-grant에 대한 명시적 ACK -> PUR SS 모니터링 중단 지시 (위의 설명 참조)
- PDCCH 명령 기반(PDCCH-order based) PRACH 전송 -> PDCCH 명령을 통한 TA 업데이트 등을 위한 PRACH 전송 지시
추가적으로, UE가 현재 PUR 자원(current PUR resource)(예를 들어, #n 자원)에 PUR 전송을 수행한 후에 기지국/네트워크로부터 아무런 응답도 수신하지 못하는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우 UE는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.
(방법 1) UE는 NACK으로 인지하고, 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원)에서 재전송을 수행할 수 있다. 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원) 재전송은 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원)에 새로 전송할 데이터가 없는 경우에 한정되어 적용될 수 있다. 만약 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원)에 새로 전송할 데이터가 있는 경우, UE는 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원)에 새로운 데이터를 전송하고, 이전의 데이터에 대해서 UE는 더 이상 재전송을 기대하지 않을 수 있다.
(방법 2) UE는 NACK으로 인지하고, 이후 PUR 자원에서 재전송을 기대하지 않을 수 있다. 이 방법은 다음 PUR 자원(예를 들어, #n+1 자원)에 새로 전송할 데이터가 있는지 여부와 상관없이 적용되는 것일 수 있다. UE는 이 경우, 현재 PUR 자원(예를 들어, #n 자원)에서 전송했던 데이터에 대해서 버퍼 플러시(buffer flush) 등의 추가 동작을 수행할 수 있다.
(방법 3) UE는 ACK으로 인지하고, 현재 PUR 자원(예를 들어, #n 자원)에서 전송했던 데이터에 대해서 버퍼 플러시 등의 추가 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서에서는 편의를 위해 eNB로 표현했으나, eNB는 gNB, 기지국, 네트워크 등의 용어로 확장 가능하다.
도 37은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 방법을 수행하기 위한 단말에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
보다 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 단말이 상향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 단말은 RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신한다(S3710).
다음, 상기 단말은 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이한다(S3720).
이후, 상기 단말은 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행한다(S3730).
여기서, 상기 TA 업데이트 절차는 상기 TA가 유효하지 않은 경우에 수행될 수 있다.
또한, 상기 TA가 유효하지 않은 경우, 상기 단말은 상기 제 1 자원 이전에 먼저 할당된 상기 PUR의 제 2 자원 상에서 상기 상향링크 데이터에 대한 전송을 드롭할 수 있다.
추가적으로, 상기 TA 업데이트 절차를 수행하는 동작은, 상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 TA 업데이트 절차를 수행하도록 요청하는 요청 메시지를 수신하고, 상기 단말이 임의 접속(random access) 프리앰블(preamble)을 상기 기지국으로 전송하고, 상기 단말이 업데이트된 상기 TA를 포함하는 TA 명령(command)을 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 단말이 상기 TA 업데이트 절차만이 수행됨을 지시하는 지시 정보를 포함하는 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 단말이 경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 동작을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 TA 업데이트 절차는 상기 지시 정보에 기초하여 상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태로 천이되기 전에 종료될 수 있다.
또한, 상기 지시 정보는 상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI(radio network temporary identifier)일 수 있고, 상기 단말은 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국에게 전달 되었는지 여부를 상기 경쟁 해소 메시지에 기초하여 판단할 수 있다.
여기서, 상기 경쟁 해소 메시지에 제 2 PUR-RNTI가 포함되는 경우, 상기 제 1 PUR-RNTI와 상기 제 2 PUR-RNTI의 일치 여부에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단되고, 상기 경쟁 해소 메시지에 상기 제 2 PUR-RNTI가 포함되지 않는 경우, (i) 상기 경쟁 해소 메시지가 전송되는 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH)을 스케쥴링하는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 스크램블링(scrambling) 하기 위해 사용된 제 3 PUR-RNTI와 상기 제 1 PUR-RNTI의 일치 여부 또는 (ii) 상기 PDSCH의 코드워드(codeword)를 스크램블링 하기 위해 사용된 제 4 PUR-RNTI와 상기 제1 PUR-RNTI의 일치 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 메시지는 상기 단말의 고유 식별자를 더 포함하고, 상기 지시 정보는 (i) 1 비트(bit)의 플래그(flag)로 구성되고 및 (ii) ‘오직 TA 업데이트 절차가 수행됨’ 또는 ‘RRC 연결 설정이 수행되지 않음’ 중 하나를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제 1 자원은 상기 TA 업데이트 절차의 종료 시점으로부터 특정 개수의 서브 프레임 또는 특정 개수의 슬롯 이후 시작되는 가장 빠른 자원일 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다(S3840). 이 때, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)된다.
또한, 상기 상향링크 데이터는 상기 TA에 대해 추가적인 유효 여부 판단 없이 상기 제 1 자원에서 전송될 수 있다.
추가적으로, (i) 상기 TA가 유효하고 및 (ii) 상기 TA의 업데이트가 필요한 경우, 상기 단말은 상기 TA에 대한 추가적인 업데이트를 요청하는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)를 하향링크 제어 채널(downlink control channel: PDCCH) 상에서 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
여기서, 상기 TA에 대한 추가적인 업데이트를 수행하는 동작은, 상기 상기 단말이 업데이트된 상기 TA와 관련된 정보인 TA 명령(command)을 포함하는 임의 접속 응답(random access response) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI 를 사용하여 스크램블링 된 코드워드(codeword)에 기초한 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 상으로 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
추가적으로, 상기 TA가 유효한 경우, 상기 단말은 상기 기지국에게 상기 TA를 업데이트하기 위한 정보를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지를 상기 PUR의 적어도 하나 이상의 자원에서 상기 기지국으로 전송하고, 상기 단말은 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지에 기초하여 업데이트된 상기 TA에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하되, 상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지는 상기 상향링크 데이터의 유무와 상관없이 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
도 38은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 수신하는 방법을 수행하기 위한 기지국에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
보다 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 기지국이 상향링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 기지국은 RRC 연결 상태(radio resource control connected state)의 단말로 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 전송한다(S3810).
이후, 기지국은 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행한다(S3820).
이후, 상기 기지국은 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신한다(S3830). 이 때, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)된다.
추가적으로, 본 명세서에서 제안하는 방법들은 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 의하여 수행될 수 있다.
보다 구체적으로, 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)된다.
또한, 본 명세서에서 제안하는 방법들은, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)에 저장된, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어들에 의하여 수행될 수 있다.
보다 구체적으로, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)에 있어서, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어들은 단말이, RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 명령어들은 상기 단말이 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 명령어들은 상기 단말이 상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 한다.
다음, 상기 하나 이상의 명령어들은 상기 단말이 상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되, 상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)된다.
랜덤 액세스(Random Access) 절차
앞서 설명한 본 명세서에서 제안하는 방법들은 랜덤 액세스 절차와 조합/결합되어 수행될 수 있다. 이하에서 랜덤 액세스 절차에 대해서 설명하도록 한다.
단말의 랜덤 액세스 절차는 표 8 및 도 39와 같이 요약할 수 있다.
도 39는 랜덤 액세스 절차의 일례를 예시한다.
먼저, 단말이 UL에서 랜덤 액세스 절차의 Msg1로서 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다.
서로 다른 두 길이를 가지는 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스가 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간 간격(subcarrier spacing)으로써 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간 간격으로써 적용된다. 긴 시퀀스는 제한되지 않은 세트와 타입 A 및 타입 B의 제한된 세트를 모두 지원하는 반면, 짧은 시퀀스는 제한되지 않은 세트만을 지원한다.
다수의 RACH 프리앰블 포맷들은 하나 또는 그 이상의 RACH OFDM 심볼들, 및 서로 다른 순환 전치(cyclic prefix) 및 가드 시간(guard time)으로 정의된다. 사용을 위한 PRACH 프리앰블 구성(configuration)이 시스템 정보 내 단말로 제공된다.
Msg1에 대한 응답이 없으면, 단말은 파워 램핑(power ramping)으로써 PRACH 프리앰블을 소정의 회수 이내에서 재전송할 수 있다. 단말은 가장 최근의 경로 손실 및 파워 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 파워를 계산한다. 단말이 빔 스위칭(beam switching)을 수행하는 경우, 파워 램핑의 카운터는 변하지 않고 유지된다.
시스템 정보는 단말에게 SS 블록과 RACH 자원 간의 연관(association)을 알려 준다.
도 40은 RACH 자원 연관을 위한 SS 블록에 대한 임계값의 개념을 보여 준다.
RACH 자원 연관에 대한 SS 블록의 임계값은 RSRP 및 구성 가능한 네트워크를 기반으로 한다. RACH 프리앰블의 전송 또는 재전송은 임계값을 충족하는 SS 블록들을 기반으로 한다.
단말이 DL-SCH 상에서 랜덤 액세스 응답을 수신하면, DL-SCH는 타이밍 정렬 정보, RA-프리앰블 ID, 초기 UL 허여(grant) 및 임시 C-RNTI를 제공할 수 있다.
이러한 정보를 기반으로, 상기 단말은 UL-SCH 상에서 UL 전송을 랜덤 액세스 절차의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 단말 식별자를 포함할 수 있다.
이에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. 이를 수신함으로써, 단말은 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
각각의 단계에 대한 상세한 설명은 아래와 같다:
물리적인 랜덤 액세스 절차를 개시하기 전에, Layer-1은 higher layer로부터 SS/PBCH 블록 인덱스들의 세트를 수신해야 하며, 이에 해당하는 RSRP 측정들의 세트를 higher layer로 제공해야 한다.
물리적인 랜덤 액세스 절차를 개시하기 전에, Layer-1이 다음 정보를 higher layer로부터 수신해야 한다:
- 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 전송 파라미터들(PRACH 전송을 위한 PRACH 프리앰블 양식, 시간 자원, 및 주파수 자원)의 구성.
- PRACH 프리앰블 시퀀스 세트(논리적 루트 시퀀스 테이블로의 인덱스, 싸이클릭 쉬프트(
), 및 세트의 유형(제한되지 않은 세트, 제한된 세트 A, 또는 제한된 세트 B)) 내 루트 시퀀스들 및 이들의 싸이클릭 쉬프트를 결정하기 위한 파라미터들.
physical layer의 관점에서, L1 랜덤 액세스 절차는 PRACH 내 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)의 전송, PDCCH/PDSCH를 가지는 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지(Msg2), 및 적용 가능한 경우, 경쟁 해결을 위한 Msg3 PUSCH, 및 PDSCH의 전송을 포함한다.
랜덤 액세스 절차가 단말로의 "PDCCH 오더(order)"에 의해 개시되는 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 전송은 higher layer에 의해 개시되는 랜덤 액세스 프리앰블 전송과 동일한 부반송파 간 간격으로써 수행된다.
단말이 하나의 서비스 셀에 대해 두 개의 UL 반송파로 구성되고, 상기 단말이 "PDCCH order"를 탐지하는 경우에, 상기 단말은 탐지된 "PDCCH order"로부터의 UL/SUL(supplement UL) 지시자 필드 값을 사용하여 해당하는 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위한 UL 반송파를 결정한다.
랜덤 액세스 프리앰블 전송 단계와 관련하여, 물리적인 랜덤 액세스 절차는 higher layer 또는 PDCCH order에 의한 PRACH 전송의 요청으로 촉발된다. PRACH 전송을 위한 higher layer에 의한 구성은 다음을 포함한다:
- PRACH 전송을 위한 구성.
- 프리앰블 인덱스, 프리앰블 부반송파 간 간격,
, 해당하는 RA-RNTI, 및 PRACH 자원.
프리앰블은 지시된 PRACH 자원 상에서 선택된 PRACH 양식을 사용하여 전송 파워 
로써 전송된다.
higher layer 파라미터 SSB-perRACH-Occasion의 값에 의해 하나의 PRACH 기회(occasion)와 연관된 다수의 SS/PBCH 블록들이 단말에게 제공된다. SSB-perRACH-Occasion의 값이 1보다 작을 때는, 하나의 SS/PBCH 블록이 1/SSB-per-rach-occasion 연속적인 PRACH 기회들로 매핑된다. 상기 단말에는 higher layer 파라미터 cb-preamblePerSSB의 값에 의해 SS/PBCH 블록 당 다수의 프리앰블들이 제공되며, 상기 단말은 PRACH 경우 당 SSB 당 프리앰블들의 총 개수를 SSB-perRACH-Occasion의 값 및 cb-preamblePerSSB의 값의 배수로 결정한다.
SS/PBCH 블록 인덱스는 다음과 같은 순서로 PRACH 기회들로 매핑된다.
- 첫 번째로, 단일 PRACH 기회(occasion) 내 프리앰블 인덱스들의 증가하는 순서로 매핑
- 두 번째로, 주파수 멀티플렉스 PRACH 기회들에 대한 주파수 자원 인덱스들의 증가하는 순서로 매핑.
- 세 번째로, PRACH 슬롯 내 시간 멀티플렉스 PRACH 기회들에 대한 시간 자원 인덱스들의 증가하는 순서로 매핑.
- 네 번째로, PRACH 슬롯에 대한 인덱스들의 증가하는 순서로 매핑.
SS/PBCH 블록에 대한 PRACH 기회들로 매핑하기 위한 주기는 프레임 0으로부터 시작하며, 
보다 크거나 같은 {1, 2, 4} PRACH 구성 주기들 중 가장 작은 값으로서, 이 때 상기 단말은 higher layer 파라미터 SSB-transmitted-SIB1로부터 
를 획득하며 
는 하나의 PRACH 구성 주기에 매핑될 수 있는 SS/PBCH 블록들의 개수이다.
랜덤 액세스 절차가 PDCCH order에 의해 개시되는 경우, higher layer가 요청하면 단말은 사용 가능한 첫 번째 PRACH 기회에서 PRACH를 전송하게 될 것이며, 이 때 PDCCH 경우 수신의 마지막 심볼과 PRACH 전송의 첫 번째 심볼 사이의 시간은 
밀리초보다 크거나 같게 되며, 여기서, 
는 PUSCH 처리 용량에 대한 PUSCH 준비 시간에 해당하는 
심볼들의 지속 시간(duration)이고, 
는 사전에 정의되며, 
이다.
PRACH 전송에 대한 응답으로, 단말은 higher layer에 의해 제어되는 윈도우 동안 해당 RA-RNTI를 가지는 PDCCH의 탐지를 시도한다. 상기 윈도우는 Type1-PDCCH 일반 검색 공간에 대해 단말이 구성된 가장 초기의 제어 자원 세트의 첫 번째 심볼에서, 즉 프리앰블 시퀀스 전송의 마지막 심볼 이후 적어도 
심볼 이후에 시작한다. 슬롯의 개수로서의 윈도우의 길이는, Type0-PDCCH 일반 검색 공간에 대한 부반송파 간 간격을 기반으로 higher layer 파라미터 rar-WindowLength에 의해 제공된다.
단말이 해당하는 윈도우 내에 RA-RNTI를 가지는 PDCCH 및 DL-SCH 전송 블록(transport block)을 포함하는 해당 PDSCH를 탐지하면, 상기 단말은 상기 전송 블록을 higher layer로 전달한다. 상기 higher layer는 PRACH 전송과 연관된 랜덤 액세스 프리앰블 식별(RAPID)에 대한 전송 블록을 파싱한다. higher layer가 DL-SCH 전송 블록의 RAR 메시지(들) 내에서 RAPID를 식별하면, 상기 higher layer는 physical layer에 업링크를 허용하는 것을 지시한다. 이를 physical layer 내의 랜덤 액세스 응답 (RAR) UL 허여(grant)라 한다. higher layer가 PRACH 전송과 연관된 RAPID를 식별하지 않으면, 상기 higher layer는 physical layer에게 PRACH를 전송하도록 지시할 수 있다. PDSCH 수신의 마지막 심볼과 PRACH 전송의 첫 번째 심볼 사이의 최소 시간은 
밀리초와 같으며, 여기서 
은 추가적인 PDSCH DM-RS가 구성되고 
일 때PDSCH 처리 용량 1에 대한 PDSCH 수신 시간에 해당하는 
심볼들의 경과 시간이다.
단말은 해당하는 RA-RNTI 를 가지는 PDCCH 및 탐지된 SS/PBCH 블록 또는 수신된 CSI-RS와 동일한 DM-RS 안테나 포트 QCL(quasi co-location) 속성을 가지는 DL-SCH 전송 블록을 포함하는 해당 PDSCH를 수신하게 될 것이다. 단말이 PDCCH order에 의해 개시된 PRACH 전송에 대한 응답으로서 해당 RA-RNTI를 가지는 PDCCH에 대한 탐지를 시도하는 경우, 상기 단말은 상기 PDCCH 및 상기 PDCCH order가 동일한 DM-RS 안테나 포트 QCL 속성을 가지고 있는 것으로 가정한다.
RAR UL grant는 단말(Msg3 PUSCH)로부터 PUSCH 전송을 스케줄링한다. RAR UL grant의 내용은, MSB에서 시작하여 LSB에서 끝나며, 표 9에서 주어진다. 표 9는 랜덤 액세스 응답 grant 내용(content) 필드 크기를 보여 준다.
Msg3 PUSCH 주파수 자원 할당은 상향링크 자원 할당 유형 1에 대한 것이다. 주파수 호핑의 경우, 주파수 호핑 플래그 필드의 지시를 기반으로, 아래 [표 I.5]에 설명된 것과 같이, Msg3 PUSCH 주파수 자원 할당 필드의 첫 번째의 하나 또는 두 개의 비트, 
비트가 호핑 정보 비트로 사용된다.
MCS는 PUSCH에 대해 적용 가능한 MCS 인덱스 테이블의 처음 16개의 인덱스들로부터 결정된다.
TPC 명령 
은 Msg3 PUSCH의 파워를 설정하기 위해 사용되며, 표 10에 따라 해석된다. 표 10은 Msg3 PUSCH에 대한 TPC 명령 
을 보여 준다.
비경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차에서, CSI 요청 필드는 비주기적 CSI 보고가 해당 PUSCH 전송에 포함되었는지의 여부를 결정하는 것으로 해석된다. 경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차에서는, CSI 요청 필드가 유보된다.
단말에 부반송파 간 간격이 설정되지 않은 경우에는, 이 단말은 RAR 메시지를 제공하는 PDSCH 수신의 경우와 동일한 부반송파 간 간격을 사용하여 이후의 PDSCH를 수신한다.
단말이 상기 윈도우 내에 해당 RA-RNTI를 가지는 PDCCH 및 해당 DL-SCH 전송 블록을 탐지하지 않는 경우에, 상기 단말은 랜덤 액세스 응답 수신 실패를 위한 절차를 수행한다.
예를 들어, 상기 단말은 파워 램핑 카운터를 기반으로 랜덤 액세스 프리앰블의 재전송을 위한 파워 램핑을 수행할 수 있다. 하지만, 아래 도 41에 도시된 것과 같이 단말이 PRACH 재전송에서 빔 전환을 수행하는 경우에는 이러한 파워 램핑 카운터는 변경되지 않고 유지된다.
도 41에서, 단말은 자신이 동일한 빔에 대한 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송할 때 파워 램핑 카운터를 1 만큼 증가시킬 수 있다. 하지만, 빔이 변경되면, 이러한 파워 램핑 카운터는 변경되지 않고 유지된다.
Msg3 PUSCH 전송과 관련하여, higher layer 파라미터 msg3-tp는 단말에게 상기 단말이 Msg3 PUSCH 전송에 대한 변환 프리코딩(transform precoding)을 적용해야 하는지의 여부를 지시한다. 단말이 주파수 호핑을 가지는 Msg3 PUSCH에 전송 변환 프리코딩을 적용하는 경우, 두 번째 홉에 대한 주파수 오프셋이 표 11에 주어진다. 표 11은 주파수 호핑을 가지는 Msg3 PUSCH에 전송에 대한 두 번째 홉에 대한 주파수 오프셋을 보여 준다.
Msg3 PUSCH 전송을 위한 부반송파 간 간격은 higher layer 파라미터 msg3-scs에 의해 제공된다. 단말은 동일한 서비스 제공 셀의 동일한 상향링크 캐리어 상에서 PRACH 및 Msg3 PUSCH을 전송하게 될 것이다. Msg3 PUSCH 전송을 위한 UL BWP는 SystemInformationBlock1에 의해 지시된다.
PDSCH 및 PUSCH가 동일한 부반송파 간 간격을 가질 때 RAR을 전송하는 PDSCH 수신의 마지막 신호와 단말에 대해 PDSCH 내 RAR에 의해 예정된 해당 Msg3 PUSCH 전송의 첫 번째 신호 사이의 최소 시간은 
밀리초와 같다. 
는 추가적인 PDSCH DM-RS가 구성될 때 PDSCH 처리 용량 1에 대한 PDSCH 수신 시간에 해당하는 
심볼들의 경과 시간이고, 
는 PUSCH 처리 용량 1에 대한 PUSCH 준비 시간에 해당하는 
심볼들의 경과시간이며, 
는 RAR 내의 TA 명령 필드에 의해 제공될 수 있는 최대 타이밍 조정 값이다.
Msg3 PUSCH 전송에 대한 응답으로 단말에 C-RNTI가 제공되지 않은 경우에, 상기 단말은 단말 경쟁 해결의 식별을 포함하는 PDSCH를 스케줄링하는 해당 TC-RNTI를 가지는 PDCCH를 탐지하려 시도한다. 단말 경쟁 해결의 식별을 가지는 PDSCH의 수신에 대한 응답으로, 상기 단말은 HARQ-ACK 정보를 PUCCH내에서 전송한다. PDSCH 수신의 마지막 심볼과 이에 해당하는 HARQ-ACK 전송의 첫 번째 심볼 사이의 최소 시간은 
밀리초와 같다. 
는 추가적인 PDSCH DM-RS가 구성될 때 PDSCH 처리 용량 1에 대한 PDSCH 수신 시간에 해당하는 
심볼들의 경과 시간이다.
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.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 신뢰성 높은 상향링크 신호 전송을 위한 방안은 3GPP NR 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP NR 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
Claims (18)
- 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 단말이 상향링크 데이터를 전송하는 방법은,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하는 단계;상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계; 및상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 TA 업데이트 절차는 상기 TA가 유효하지 않은 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 TA가 유효하지 않은 경우, 상기 제 1 자원 이전에 먼저 할당된 상기 PUR의 제 2 자원 상에서 상기 상향링크 데이터에 대한 전송을 드롭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계는,상기 기지국으로부터 상기 TA 업데이트 절차를 수행하도록 요청하는 요청 메시지를 수신하는 단계;임의 접속(random access) 프리앰블(preamble)을 상기 기지국으로 전송하는 단계;업데이트된 상기 TA를 포함하는 TA 명령(command)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;상기 TA 업데이트 절차만이 수행됨을 지시하는 지시 정보를 포함하는 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 TA 업데이트 절차는 상기 지시 정보에 기초하여 상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태로 천이되기 전에 종료되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 지시 정보는 상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI(radio network temporary identifier)이고,상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국에게 전달 되었는지 여부를 상기 경쟁 해소 메시지에 기초하여 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 경쟁 해소 메시지에 제 2 PUR-RNTI가 포함되는 경우,상기 제 1 PUR-RNTI와 상기 제 2 PUR-RNTI의 일치 여부에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단되고,상기 경쟁 해소 메시지에 상기 제 2 PUR-RNTI가 포함되지 않는 경우,(i) 상기 경쟁 해소 메시지가 전송되는 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH)을 스케쥴링하는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH)을 스크램블링(scrambling) 하기 위해 사용된 제 3 PUR-RNTI와 상기 제 1 PUR-RNTI의 일치 여부 또는 (ii) 상기 PDSCH의 코드워드(codeword)를 스크램블링 하기 위해 사용된 제 4 PUR-RNTI와 상기 제1 PUR-RNTI의 일치 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 PUR-RNTI가 상기 기지국으로 전달 되었는지 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 상향링크 메시지는 상기 단말의 고유 식별자를 더 포함하고,상기 지시 정보는 (i) 1 비트(bit)의 플래그(flag)로 구성되고 및 (ii) ‘오직 TA 업데이트 절차가 수행됨’ 또는 ‘RRC 연결 설정이 수행되지 않음’ 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 자원은 상기 TA 업데이트 절차의 종료 시점으로부터 특정 개수의 서브 프레임 또는 특정 개수의 슬롯 이후 시작되는 가장 빠른 자원인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 상향링크 데이터는 상기 TA에 대해 추가적인 유효 여부 판단 없이 상기 제 1 자원에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,(i) 상기 TA가 유효하고 및 (ii) 상기 TA의 업데이트가 필요한 경우,상기 TA에 대한 추가적인 업데이트를 요청하는 하향링크 제어 정보(downlink control information: DCI)를 하향링크 제어 채널(downlink control channel: PDCCH) 상에서 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 TA에 대한 추가적인 업데이트는,업데이트된 상기 TA와 관련된 정보인 TA 명령(command)을 포함하는 임의 접속 응답(random access response) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;상기 단말이 사전 설정 받은 제 1 PUR-RNTI 를 사용하여 스크램블링 된 코드워드(codeword)에 기초한 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel: PUSCH) 상으로 상향링크 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 TA가 유효한 경우,상기 기지국에게 상기 TA를 업데이트하기 위한 정보를 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지를 상기 PUR의 적어도 하나 이상의 자원에서 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지에 기초하여 업데이트된 상기 TA에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되,상기 적어도 하나 이상의 상향링크 메시지는 상기 상향링크 데이터의 유무와 상관없이 상기 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 전송하는 단말에 있어서,무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter);무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,상기 단말의 상태가 상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고,상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고,상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 상기 전송기를 제어하되,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 단말.
- 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 기지국이 상향링크 데이터를 수신하는 방법은,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)의 단말로 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 전송하는 단계;상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하는 단계;상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(preconfigured uplink resource: PUR)을 통하여 상향링크 데이터를 수신하는 기지국에 있어서,무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter);무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)의 단말로 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 전송하도록 상기 전송기를 제어하고,상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고,상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 단말로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 기지국.
- 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서,상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 하고,상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고,상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 및상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 하나 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)에 있어서,하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어들은 단말이,RRC 연결 상태(radio resource control connected state)에서 상기 PUR에 기초한 상향링크 데이터 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 하고,상기 RRC 연결 상태에서 RRC 유휴 상태(idle state)로 천이하도록 하고,상향링크 전송 타이밍과 관련된 타이밍 어드밴스(timing advance: TA)가 유효한지 여부에 기초하여 TA 업데이트 절차를 수행하도록 하고, 및상기 PUR의 제 1 자원 상에서 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 하되,상기 PUR에 포함되는 특정 자원이 TA 업데이트 수행 구간에 포함되는 경우, 상기 특정 자원 상에서의 상기 상향링크 데이터에 대한 전송은 드롭(drop)되고, 상기 PUR의 해지(release)를 위한 카운터의 값은 상기 특정 자원 상에서 상기 상향링크 데이터의 드롭에 관계없이 유지(hold)되는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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