WO2022211371A1 - 무선 통신 시스템에서 제한된 수신 성능을 가진 능력감소 단말이 네트워크에 접속하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 제한된 수신 성능을 가진 능력감소 단말이 네트워크에 접속하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2022211371A1
WO2022211371A1 PCT/KR2022/004148 KR2022004148W WO2022211371A1 WO 2022211371 A1 WO2022211371 A1 WO 2022211371A1 KR 2022004148 W KR2022004148 W KR 2022004148W WO 2022211371 A1 WO2022211371 A1 WO 2022211371A1
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terminal
cell reselection
frequency
information
base station
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장재혁
에기월아닐
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삼성전자 주식회사
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system. More specifically, it relates to a method of accessing a network by a 1RX terminal having one receive antenna among 'Reduced Capability (RedCap)' terminals with reduced price and complexity in 3GPP 5G NR (New Radio).
  • RedCap Reduced Capability
  • 5G mobile communication technology defines a wide frequency band to enable fast transmission speed and new services. It can also be implemented in the very high frequency band ('Above 6GHz') called Wave).
  • 6G mobile communication technology which is called a system after 5G communication (Beyond 5G)
  • Beyond 5G in order to achieve transmission speed 50 times faster than 5G mobile communication technology and ultra-low latency reduced by one-tenth, Tera Implementations in the Terahertz band (such as, for example, the 95 GHz to 3 THz band) are being considered.
  • ultra-wideband service enhanced Mobile BroadBand, eMBB
  • high reliability / ultra-low latency communication Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC
  • massive-scale mechanical communication massive Machine-Type Communications, mMTC
  • Beamforming and Massive MIMO to increase the propagation distance and mitigate the path loss of radio waves in the ultra-high frequency band with the goal of service support and performance requirements, and efficient use of ultra-high frequency resources
  • various numerology eg, operation of multiple subcarrier intervals
  • New channel coding methods such as LDPC (Low Density Parity Check) code for data transmission and polar code for reliable transmission of control information, L2 pre-processing, dedicated dedicated to specific services Standardization of network slicing that provides a network has progressed.
  • LDPC Low Density Parity Check
  • the Intelligent Factory Intelligent Internet of Things, IIoT
  • IAB Intelligent Internet of Things
  • IAB Intelligent Internet of Things
  • 2-step RACH for simplifying random access procedures
  • 5G baseline for the grafting of Network Functions Virtualization (NFV) and Software-Defined Networking (SDN) technologies Standardization of the system architecture/service field for architecture (eg, Service based Architecture, Service based Interface), Mobile Edge Computing (MEC) receiving services based on the location of the terminal, etc. is also in progress.
  • NFV Network Functions Virtualization
  • SDN Software-Defined Networking
  • LTE Long Term Evolution
  • NR New Radio
  • the present invention provides a method for efficiently moving and operating a RedCap terminal with poor reception performance (or limited) in a wireless communication system to a base station (eg, a base station using a low frequency band) that can effectively support the RedCap terminal.
  • a method performed by a terminal of a wireless communication system includes receiving a master information block (MIB) from a base station, and receiving a system information block (SIB) 1 from the base station based on the MIB Receiving at least one system information including cell reselection related information based on the SIB 1 from the base station, and performing a cell reselection procedure based on the cell reselection related information do.
  • the cell reselection related information is characterized in that it includes cell reselection priority information for each frequency for a terminal with limited reception performance and cell reselection priority information for each frequency for a general terminal.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance includes a cell reselection priority value for a current frequency and at least one frequency different from the current frequency, respectively. It is characterized in that it includes at least one cell reselection priority value of .
  • the cell reselection related information is used to determine whether the terminal with limited reception performance performs the cell reselection procedure with a cell associated with a frequency having a higher priority than the current frequency. It is characterized in that it further comprises at least one threshold value.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance is cell reselection priority information for each frequency for the terminal having one reception antenna. .
  • a method performed by a base station of a wireless communication system includes transmitting a master information block (MIB), transmitting a system information block (SIB) 1 according to the MIB, and the SIB and transmitting at least one piece of system information including cell reselection related information according to 1 .
  • the cell reselection related information is characterized in that it includes cell reselection priority information for each frequency for a terminal with limited reception performance and cell reselection priority information for each frequency for a general terminal.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance includes a cell reselection priority value for a current frequency and at least one frequency different from the current frequency, respectively. It is characterized in that it includes at least one cell reselection priority value of .
  • the cell reselection related information is used to determine whether the terminal with limited reception performance performs the cell reselection procedure with a cell associated with a frequency having a higher priority than the current frequency. It is characterized in that it further comprises at least one threshold value.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance is cell reselection priority information for each frequency for the terminal having one reception antenna. .
  • a terminal of a wireless communication system includes a transceiver and a control unit.
  • the control unit controls the transceiver to receive a master information block (MIB) from the base station, controls the transceiver to receive a system information block (SIB) 1 from the base station based on the MIB, and based on the SIB 1 to control the transceiver to receive at least one system information including cell reselection related information from the base station, and perform a cell reselection procedure based on the cell reselection related information.
  • the cell reselection related information is characterized in that it includes cell reselection priority information for each frequency for a terminal with limited reception performance and cell reselection priority information for each frequency for a general terminal.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance includes a cell reselection priority value for a current frequency and at least one frequency different from the current frequency, respectively. It is characterized in that it includes at least one cell reselection priority value of .
  • the cell reselection related information is used to determine whether the terminal with limited reception performance performs the cell reselection procedure with a cell associated with a frequency having a higher priority than the current frequency. It is characterized in that it further comprises at least one threshold value.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance is cell reselection priority information for each frequency for the terminal having one reception antenna. .
  • a base station of a wireless communication system includes a transceiver and a control unit.
  • the controller controls the transceiver to transmit a master information block (MIB), controls the transceiver to transmit a system information block (SIB) 1 according to the MIB, and transmits cell reselection related information according to the SIB 1.
  • the cell reselection related information is characterized in that it includes cell reselection priority information for each frequency for a terminal with limited reception performance and cell reselection priority information for each frequency for a general terminal.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance includes a cell reselection priority value for a current frequency and at least one frequency different from the current frequency, respectively. It is characterized in that it includes at least one cell reselection priority value of .
  • the cell reselection related information is used to determine whether the terminal with limited reception performance performs the cell reselection procedure with a cell associated with a frequency having a higher priority than the current frequency. It is characterized in that it further comprises at least one threshold value.
  • the cell reselection priority information for each frequency for the terminal with limited reception performance is cell reselection priority information for each frequency for the terminal having one reception antenna. .
  • a RedCap terminal with poor reception performance can move to a base station supporting a RedCap terminal within a short time, so that the RedCap terminal can quickly access the network and perform data communication.
  • the operator can move the RedCap terminal with poor reception performance to the frequency planned by the operator within a short time, thereby guaranteeing the connection performance of the RedCap terminal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of an LTE system to be referred to for the description of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a radio protocol structure in LTE and NR systems, which are referred to for the description of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of downlink and uplink channel frame structures when communication is performed based on a beam in an NR system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure in which a terminal performs a contention-based 4-step random access to a base station.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a scenario in which a partial frequency band is applied in a next-generation mobile communication system.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of a message sequence flow between the base station and the terminal when the RedCap 1RX terminal performs an access procedure to the base station.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a RedCap 1RX terminal when performing an access procedure to a base station.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a block configuration of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a block configuration of a base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions may be embodied in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions performed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are not described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory.
  • the instructions stored in the flowchart block(s) may produce an article of manufacture containing instruction means for performing the function described in the flowchart block(s).
  • the computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementations it is also possible for the functions recited in the blocks to occur out of order. For example, it is possible that two blocks shown in succession are actually performed substantially simultaneously, or that the blocks are sometimes performed in the reverse order according to the corresponding function.
  • ' ⁇ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as FPGA or ASIC, and ' ⁇ unit' performs certain roles.
  • '-part' is not limited to software or hardware.
  • ' ⁇ unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors.
  • ' ⁇ ' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and ' ⁇ units' may be combined into a smaller number of components and ' ⁇ units' or further separated into additional components and ' ⁇ units'.
  • components and ' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
  • a term for identifying an access node used in the following description a term referring to network entities, a term referring to messages, a term referring to an interface between network objects, a term referring to various identification information and the like are exemplified for convenience of description. Accordingly, the present invention is not limited to the terms described below, and other terms referring to objects having equivalent technical meanings may be used.
  • the present invention uses terms and names defined in LTE and NR standards, which are the latest standards defined by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) organization among communication standards that currently exist.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • the present invention is not limited by the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • the present invention is applicable to 3GPP NR (5th generation mobile communication standard).
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of an NR system to be referred to for the description of the present invention.
  • the wireless communication system includes a plurality of base stations (1-05) (1-10) (1-15) (1-20) and an Access and Mobility Management Function (AMF) (1-20). and UPF (User Plane Function) 1-30.
  • UE or terminal User equipment
  • UE or terminal User equipment
  • base station 1-05 (1-10) (1-15) (1-20) and UPF (1-30). can connect.
  • the base stations 1-05, 1-10, 1-15, and 1-20 are access nodes of a cellular network, and may provide wireless access to terminals accessing the network.
  • the base station (1-05) (1-10) (1-15) (1-20) provides state information such as buffer status, available transmission power status, and channel status of terminals in order to service users' traffic. It is possible to support connection between the terminals and a core network (CN, in particular, CN of NR is referred to as 5GC) by collecting and scheduling.
  • CN core network
  • 5GC core network
  • a user plane (UP) related to actual user data transmission and a control plane (CP) such as connection management can be divided and configured, and in this figure, gNB (next generation node B) ( 1-05)(1-20) uses the UP and CP technology defined in the NR technology, and the eNB (ng-eNB) capable of interworking with 5GC and gNB (1-10)(1-15) is connected to 5GC although
  • UP and CP technologies defined in LTE technology are used.
  • the AMF/SMF (session management function) 1-25 is a device in charge of various control functions as well as a mobility management function for the terminal and is connected to a plurality of base stations, and the UPF 1-30 provides data transmission It is a kind of gateway device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a radio protocol structure in LTE and NR systems, which are referred to for the description of the present invention.
  • the radio protocols of LTE and NR systems are Packet Data Convergence Protocol (PDCP) (2-05) (2-40), RLC (Radio Link Control) in the UE and the evolved node B (eNB) or gNB, respectively. (2-10) (2-35) and MAC (Medium Access Control) (2-15) (2-30).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP PDU Packet Data Unit
  • the MACs 2-15 and 2-30 are connected to several RLC layer devices configured in one terminal, and may perform operations of multiplexing RLC PDUs into MAC PDUs and demultiplexing RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the physical layer (2-20) (2-25) channel-codes and modulates upper layer data, creates an OFDM symbol and transmits it over a radio channel, or demodulates and channel-decodes an OFDM symbol received through a radio channel to an upper layer. You can perform a forwarding action.
  • the physical layer uses Hybrid ARQ (HARQ) for additional error correction, and the receiving end can transmit whether a packet transmitted from the transmitting end is received with 1 bit. This may be referred to as HARQ ACK/NACK information.
  • HARQ Hybrid ARQ
  • Downlink HARQ ACK/NACK information for uplink data transmission is transmitted through a PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) physical channel in the case of LTE, and PDCCH, which is a channel through which downlink/uplink resource allocation, etc. are transmitted in the case of NR In (Physical Dedicated Control CHannel), it is possible to determine whether retransmission is necessary or whether new transmission needs to be performed through scheduling information of the corresponding UE. This is because asynchronous HARQ is applied in NR.
  • Uplink HARQ ACK/NACK information for downlink data transmission may be transmitted through a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) or a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) physical channel.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the PUCCH is generally transmitted in the uplink of a PCell to be described later. However, if the base station supports the terminal, the PUCCH may be additionally transmitted to the SCell to be described later to the corresponding terminal, which may be referred to as a PUCCH SCell.
  • a radio resource control (RRC) layer is present above the PDCP layer of the terminal and the base station, and the RRC layer can send and receive access and measurement related configuration control messages for radio resource control.
  • RRC radio resource control
  • the PHY layer may consist of one or a plurality of frequencies/carriers, and a technology for simultaneously setting and using a plurality of frequencies is called carrier aggregation (hereinafter, referred to as CA).
  • CA technology refers to the use of only one carrier for communication between the UE (or User Equipment, UE) and the base station (E-UTRAN NodeB, eNB).
  • UE User Equipment
  • E-UTRAN NodeB E-UTRAN NodeB
  • the amount of transmission can be dramatically increased by the number of
  • a cell in a base station using a primary carrier is called a primary cell or PCell (Primary Cell)
  • a cell in a base station using a subcarrier is called a secondary cell or SCell (Secondary Cell).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of downlink and uplink channel frame structures when communication is performed based on a beam in an NR system.
  • the base station 3-01 may transmit a signal in the form of a beam in order to transmit a wider coverage or a stronger signal (3-11) (3-13) (3-15) (3-17). Accordingly, the terminal 3-03 in the cell may transmit/receive data using a specific beam transmitted by the base station (beam #1 (3-13) in this exemplary drawing).
  • the state of the terminal may be divided into a dormant mode (RRC_IDLE) and a connected mode (RRC_CONNECTED) state. Accordingly, the base station may not know the location of the terminal in the dormant mode.
  • SSB synchronization signal block
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • SSB#0 (3-21) is transmitted using beam #0 (3-11)
  • SSB#1 (3-23) is transmitted using beam #1 (3-13).
  • beam #2 (3-15) is used for transmission
  • beam #3 (3-17) is used for transmission.
  • the SSB #1 transmitted through the beam #1 may be received.
  • the UE Upon receiving the SSB #1, the UE acquires a Physical Cell Identifier (PCI) of the base station through PSS and SSS, and receives the PBCH to receive the identifier of the SSB currently received (ie, #1) and the current SSB It is possible to determine which SFN is within the System Frame Number (SFN) having a period of 10.24 seconds as well as the position at which the received position is within the 10 ms frame.
  • a master information block (MIB) is included in the PBCH, and in this MIB, it is possible to inform about where the system information block type 1 (SIB1) that broadcasts more detailed cell configuration information can be received. .
  • SIB1 system information block type 1
  • the terminal Upon receiving SIB1, the terminal can know the total number of SSBs transmitted by this base station and can perform random access to transition to the connected mode state (more precisely, a physical signal specially designed to match uplink synchronization)
  • the location of the PRACH occasion Physical Random Access CHannel
  • the PRACH occasion can be identified.
  • a scenario is allocated every 1 ms, and a scenario in which 1/2 SSB is allocated per PRACH Occasion (ie, 2 PRACH Occasions per SSB) is assumed.
  • a scenario in which two PRACH occasions are allocated for each SSB is shown from the start of the PRACH Occasion starting according to the SFN value. For example, (3-30) (3-31) is allocated for SSB#0, (3-32) (3-33) is allocated for SSB#1, and so on.
  • PRACH Occasion may be allocated again for the first SSB (3-38) (3-39).
  • the UE recognizes the location of the PRACH occasion (3-32) (3-33) for SSB#1, and accordingly, the current time point among the PRACH Occasion (3-32)(3-33) corresponding to SSB#1. It is possible to transmit a random access preamble to the fastest PRACH Occasion (eg (3-32)). Since the base station received the preamble in the PRACH Occasion of (3-32), it can be seen that the corresponding terminal selected SSB#1 to transmit the preamble, and accordingly, when performing subsequent random access, data is transmitted and received through the corresponding beam can do.
  • the fastest PRACH Occasion eg (3-32)
  • the terminal when the connected terminal moves from the current (source) base station to the destination (target) base station due to handover, etc., the terminal performs random access in the target base station, and transmits the random access by selecting the SSB as described above. action can be performed.
  • a handover command is transmitted to the terminal to move from the source base station to the target base station, and in this case, the message includes a dedicated (dedicated) for each SSB of the target base station so that it can be used when performing random access in the target base station. ) can be assigned a random access preamble identifier.
  • the base station may not allocate a dedicated random access preamble identifier to all beams (according to the current location of the terminal, etc.), and accordingly, a dedicated random access preamble may not be allocated to some SSBs (eg, Dedicated random access preamble is assigned to Beam #2 and #3 only). If a dedicated random access preamble is not allocated to the SSB selected by the UE for preamble transmission, random access may be performed by randomly selecting a contention-based random access preamble. For example, in this figure, a scenario is possible in which the UE is located in Beam #3 to transmit the dedicated preamble when transmitting the random access preamble again after the UE is initially located at Beam #1 and performs random access but fails. random access.
  • the contention-based random access procedure and the non-contention-based random access procedure depend on whether a dedicated random access preamble is allocated to the selected SSB for each preamble transmission. may be mixed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a contention-based four-step random access procedure performed by a UE in various cases requiring initial access, reconnection, handover, and other random access to a base station.
  • the terminal 4-01 may select a PRACH according to FIG. 3 and transmit a random access preamble to the corresponding PRACH (4-11).
  • a case in which one or more UEs simultaneously transmit a random access preamble to the PRACH resource may occur.
  • the PRACH resource may span one subframe, or only some symbols within one subframe may be used.
  • the information on the PRACH resource is included in the system information broadcast by the base station, and accordingly, it can be known by which time frequency resource the preamble should be transmitted.
  • the random access preamble is a specific sequence specially designed so that it can be received even if it is transmitted before being completely synchronized with the base station.
  • the preamble transmitted by the terminal may be randomly selected by the terminal, or may be a specific preamble designated by the base station.
  • a random access response (Random Access Response, hereinafter referred to as RAR) message (also referred to as Msg2) may be transmitted to the terminal (4-21).
  • the RAR message includes the identifier information of the preamble used in step (4-11), uplink transmission timing correction information, uplink resource allocation information to be used in a later step (step (4-31)), and a temporary terminal identifier information may be included.
  • the identifier information of the preamble may include, for example, responses to each preamble in the RAR message when a plurality of terminals transmit different preambles to attempt random access in step (4-11). , may be transmitted to indicate which preamble the corresponding response is a response message to.
  • the uplink resource allocation information included in each response to each preamble, is detailed information of a resource to be used by the terminal in step (4-31), the physical location and size of the resource, and a decoding and coding method used for transmission (modulation and coding scheme, MCS), power adjustment information during transmission, and the like may be included.
  • the temporary terminal identifier information may be a value transmitted to be used for the terminal, which has transmitted the preamble, since the terminal does not have the identifier allocated by the base station for communication with the base station when the terminal makes initial access.
  • a backoff indicator may be included.
  • the backoff indicator may be a value transmitted to delay transmission randomly according to the value of the backoff indicator without retransmitting the preamble immediately. More specifically, if the UE does not properly receive the RAR, or if contention resolution, which will be described later, is not properly achieved, the random access preamble may need to be retransmitted. In this case, the value indicated by the backoff indicator may be indicated by the Index value of Table 1 below.
  • the UE selects a random value from within the value indicated by the Index value from 0, and the random access preamble after the corresponding value. can be retransmitted. For example, if the base station indicates 5 (eg, 60 ms) as the BI value, and the terminal randomly selects a value of 23 ms from 0 to 60 ms, the selected value is stored in a variable called PREAMBLE_BACKOFF, and the terminal After 23 ms, a procedure for retransmitting the preamble may be performed. If the backoff indicator is not transmitted, and the random access preamble has to be retransmitted because random access is not successfully performed, the UE may directly transmit the random access preamble.
  • the RAR message should be transmitted within a predetermined period starting from a predetermined time after sending the preamble, and this period is referred to as a 'RAR window' (RAR Window, 4-23).
  • the RAR window may start the RAR window from a point in time when a predetermined time has elapsed since the transmission of the first preamble.
  • the predetermined time may have a subframe unit (1 ms) or a smaller value.
  • the length of the RAR window may be a predetermined value set by the base station for each PRACH resource or for one or more PRACH resource sets in a system information message broadcast by the base station.
  • the base station schedules the corresponding RAR message through the PDCCH, and the corresponding scheduling information may be scrambled using RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier).
  • RA-RNTI Random Access-Radio Network Temporary Identifier
  • the RA-RNTI is mapped to the PRACH resource used to transmit the message (4-11), and the terminal that has transmitted the preamble to the specific PRACH resource attempts to receive the PDCCH based on the RA-RNTI, and the corresponding RAR message is It can be determined whether there is For example, if the RAR message is a response to the preamble transmitted by the UE in step (4-11) as shown in this exemplary drawing, the RA-RNTI used for this RAR message scheduling information is the corresponding (4-11) ) may include information about the transmission. For this purpose, RA-RNTI can be calculated by Equation 1 below:
  • RA-RNTI 1 + s_id + 14 ⁇ t_id + 14 ⁇ 80 ⁇ f_id + 14 ⁇ 80 ⁇ 8 ⁇ ul_carrier_id
  • the s_id is an index corresponding to the first OFDM symbol in which the preamble transmission transmitted in step (4-11) is started, and may have a value of 0 ⁇ s_id ⁇ 14 (ie, the maximum number of OFDM symbols in one slot).
  • t_id is an index corresponding to the first slot in which the preamble transmission transmitted in step (4-11) is started, and may have a value of 0 ⁇ t_id ⁇ 80 (ie, the maximum number of slots in one system frame (10 ms)).
  • the f_id indicates in which frequency the preamble transmitted in step (4-11) is transmitted on the frequency, which is 0 ⁇ f_id ⁇ 8 (ie, the maximum number of PRACHs on the frequency within the same time) value.
  • the ul_carrier_id determines whether the preamble is transmitted in the basic uplink (Normal Uplink, NUL) when two carriers are used in uplink for one cell (in this case 0), and in the Supplementary Uplink (SUL). This is a factor for determining whether the preamble is transmitted (in this case, 1).
  • the UE may transmit another message to the resource allocated to the RAR message according to the various purposes described above (4-31).
  • the third message transmitted in this example drawing is also called Msg3 (that is, the preamble of step (4-11) is called Msg1, and the RAR of step (4-21) is also called Msg2.)
  • Msg3 As an example of the Msg3 transmitted by the terminal, In case of initial access, an RRCSetupRequest message, which is a message of the RRC layer, is transmitted, in case of reconnection, an RRCReestablishmentRequest message is transmitted, and in case of handover, an RRCReconfigurationComplete message may be transmitted. Alternatively, a buffer status report (BSR) message for requesting a resource may be transmitted.
  • BSR buffer status report
  • the terminal receives a contention resolution message from the base station (4-41), the contention The cancellation message includes the content transmitted by the terminal in Msg3 as it is, so that even if there are a plurality of terminals that have selected the same preamble in step (4-11), it is possible to inform which terminal the response is for.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a scenario in which a partial frequency band is applied in a next-generation mobile communication system.
  • a partial frequency band (BWP, BandWidth Part) application technology means that one terminal performs communication using only a partial frequency bandwidth among system frequency bandwidths used by one cell.
  • the BWP may be used for a terminal manufacturing cost reduction or terminal power saving purpose.
  • the BWP may be set by the base station only for the terminal supporting it.
  • a first scenario is to apply BWP for a terminal supporting only a frequency bandwidth (5-10) narrower than a system frequency bandwidth (5-05) used by one cell.
  • a specific terminal may be developed to support a limited frequency bandwidth. The terminal should report to the base station that only the limited frequency bandwidth is supported, and the base station may set the maximum bandwidth supported by the terminal or less BWP accordingly.
  • the second scenario is to apply the BWP for the purpose of power saving the terminal.
  • one terminal was performing communication using the entire system frequency bandwidth (5-15) or a part of the frequency bandwidth (5-20) used by one cell, but the communication base station is more A narrow frequency bandwidth (5-25) can be set.
  • the third scenario is to apply individual BWPs corresponding to different numerology.
  • the numerology refers to diversifying a physical layer configuration in order to implement optimal data transmission according to various service requirements. For example, in an OFDMA structure including a plurality of subcarriers, the separation distance between the subcarriers may be variably adjusted according to a predetermined requirement.
  • One terminal can communicate by applying a plurality of numerology at the same time. At this time, since the physical layer settings corresponding to each numerology are different, it is preferable to separately apply each numerology into individual BWPs (5-30) and (5-35).
  • the BWP that attempts to access is called the initial BWP (initial BWP).
  • An additional BWP may be set from the base station.
  • one of the BWPs additionally set by the base station may be set as a default BWP (default BWP) to be described later. If a default BWP is not separately set, the initial BWP may be the default BWP.
  • the terminal may be configured with a plurality of BWPs, and thereafter, a specific BWP among the BWPs set by the base station may be activated (active).
  • the terminal is configured with BWP 1 (5-30) and BWP 2 (5-35), and a scenario in which the base station activates one of the two BWPs is possible. Accordingly, the terminal can transmit and receive data through the active BWP for each downlink and uplink in each of the above scenarios.
  • the terminal may change the activated BWP, which is referred to as BWP switching. This can be performed by allocating resources to the BWP to be switched in the PDCCH transmitted by the base station.
  • a scenario using the same numerologies in the third scenario may also be applied.
  • devices such as wireless LANs operate with a bandwidth of 20 MHz. It can be set to move the terminals to each BWP according to the congestion degree of the unlicensed band.
  • the terminal while communicating using a wide bandwidth in an active PCell or SCell (5-15) (5-20), scheduling is not performed for a certain period of time (bwp-InactivityTimer) set by the base station in the corresponding cell. If not, the terminal changes/switches the BWP to the default BWP (eg, (5-25)), and accordingly, the previously used BWP is deactivated, and the default BWP may be activated.
  • the default BWP eg, (5-25
  • the terminal while communicating in a specific bandwidth (for example, (5-25)), when the base station instructs scheduling to another BWP with the PDCCH, the terminal moves to the indicated BWP (for example, (5-20)) ) At this time, the existing BWP is deactivated, and the instructed BWP can be activated. At this time, the activated (currently used) BWP is called active BWP.
  • a specific bandwidth for example, (5-25)
  • the base station instructs scheduling to another BWP with the PDCCH
  • the terminal moves to the indicated BWP (for example, (5-20)) )
  • the existing BWP is deactivated, and the instructed BWP can be activated.
  • the activated (currently used) BWP is called active BWP.
  • NR is designed to support a wideband (eg, 100 MHz) frequency bandwidth, but not all terminals need to support the wideband.
  • a wearable device such as a smart watch may require only a certain level of bandwidth for communication. Therefore, the need for a simple terminal with only essential functions has emerged from the requirements of the existing NR terminals, and these terminals are called 'RedCap' terminals.
  • the RedCap terminal for example, has a bandwidth smaller than that of existing NR terminals, such as 10 MHz or 20 MHz, and supports only a basic value such as a subcarrier spacing (SCS) of 15 kHz. Also, the maximum supported data rate may be limited to 20 Mbps or the like.
  • SCS subcarrier spacing
  • RedCap terminals there may be devices, such as wearable devices, which are small in size and thus difficult to include multiple antennas, and accordingly, terminals having a smaller number of antennas compared to existing terminals may be considered.
  • devices such as wearable devices, which are small in size and thus difficult to include multiple antennas, and accordingly, terminals having a smaller number of antennas compared to existing terminals may be considered.
  • RedCap terminals including only one reception antenna which is referred to as 'RedCap terminal with 1RX (RedCap 1RX terminal)'.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of a message sequence flow between the base station and the terminal when the RedCap 1RX terminal performs an access procedure to the base station.
  • a terminal having one receive antenna among 'Reduced Capability (RedCap)' terminals with reduced price and complexity may be referred to as a RedCap 1RX terminal (or RedCap 1RX UE).
  • the SSB transmitted from the corresponding base station 6-03 may be received (6-13).
  • the SSB includes the MIB, and the detailed structure of the MIB is shown in [Table 2].
  • MIB :: SEQUENCE ⁇ systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)), subCarrierSpacingCommon ENUMERATED ⁇ scs15or60, scs30or120 ⁇ , ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15), dmrs-TypeA-Position ENUMERATED ⁇ pos2, pos3 ⁇ , pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1, cellBarred ENUMERATED ⁇ barred, notBarred ⁇ , intraFreqReselection ENUMERATED ⁇ allowed, notAllowed ⁇ , spare BIT STRING (SIZE (1)) ⁇
  • the UE may first check whether access is possible using the cellBarred field and the intraFreqReselection field in the MIB. Values of the cellBarred field and the intraFreqReselection field may be set, for example, as shown in [Table 3] below.
  • the intraFreqReselection value may not be used (Not used). Accordingly, in the present invention, when cellBarred is indicated as notBarred, the intraFreqReselection value is set to allowed to inform that the corresponding cell is a cell supporting a RedCap UE (or a RedCap 1RX UE, hereinafter will be mixed). Conversely, cellBarred indicates notBarred and the intraFreqReselection value is set to notAllowed to indicate that the cell is a cell that does not support the RedCap UE (or RedCap 1RX UE).
  • a method of notifying a cell supporting a RedCap UE by using the remaining 1-bit spare field instead of the intraFreqReselection field may be considered.
  • a method of notifying a cell supporting the RedCap 1RX UE may be considered by utilizing the remaining 1-bit spare field instead of the intraFreqReselection field.
  • the UE may determine whether access is additionally possible using the pdcch-ConfigSIB1 information.
  • the pdcch-ConfigSIB1 may inform the location of a resource for monitoring the PDCCH on which SIB1 is scheduled.
  • a resource location on time and frequency is called a CORESET (control resource set), and information on which time and at what period the CORESET exists is called a search space.
  • the pdcch-ConfigSIB1 may provide resource information for monitoring the PDCCH scheduling SIB1, including CORESET#0 and SEARCHSPACE#0 information.
  • the bandwidth of the CORESET is larger than the bandwidth supported by the RedCap terminal, since the terminal cannot monitor all of SIB1, it is considered that the access to the corresponding cell is blocked (barred), and in the case of the RedCap terminal, the cellBarred indicates notBarred. In this case, it may be determined whether to search for another cell within the same frequency using the intraFreqReselection field.
  • the UE may receive the SIB1 as the above-described pdcch-ConfigSIB1 information (6-17). Since the bandwidth of the initial downlink (DL) BWP in the NR is the same as the bandwidth advertised by pdcch-ConfigSIB1 (the bandwidth of Coreset 0), a separate initial DL BWP for the RedCap terminal may not be required. However, the base station can still consider a scenario in which only RedCap UEs with 2RX or more are allowed access among RedCap UEs, and the access is blocked for 1RX UEs. Information may be transmitted through SIB1.
  • the base station may give the terminal q-RxLevMin as the SIB1, and if a supplementary uplink (SUL) is used, a separate q-RxLevMinSUL for the SUL is given, so that the currently accessed cell has sufficient signal strength for communication. You can control your judgment as to whether or not you have it.
  • the determination of whether the currently accessed cell has sufficient signal strength (Srxlev) and signal quality (Squal) for communication is referred to as the cell selection criterion S and can be expressed by Equation 2 below.
  • Q rxlevmeas may be a received signal strength value
  • Q qualmeas may be a received signal quality value.
  • Q rxlevminoffset or Q qualminoffset may be a value subtracted to access the network of an existing service provider when the terminal is roaming to another operator's network.
  • P compensation may be a value adjusted according to power that can be transmitted through uplink.
  • Qoffset temp may be a value applied to a base station that is not actually accessible because a downlink signal is abnormally transmitted (failed several times after an access attempt).
  • Equation 2 in the case of a RedCap 1RX UE, consider a scenario in which the base station provides a separate value (eg, Q rxlevmin,1RX (q-RxLevMin1RX) or additionally Q qualmin,1RX (q-QualMin1RX))).
  • the terminal may use the existing Q rxlevmin value as a separate value (q-RxLevMin1RX) signaled for the RedCap 1RX UE.
  • the UE may use the existing Q qualmin value as a separate value (q-QualMin1RX) signaled for the RedCap 1RX UE.
  • the separate value may separately signal a value for normal uplink (NUL) and a value for SUL. Alternatively, it may be signaled as one value.
  • Equation 3 it may be updated to Equation 3 below to subtract q-RxLevMin1RX or q-QualMin1RX from Equation 2 above.
  • the separate value may separately signal a value for NUL and a value for SUL. Alternatively, it may be signaled as one value.
  • the terminal replaces or additionally reflects the existing parameter, and calculates Srxlev and Squal values corrected for the actual measured values.
  • the UE may determine whether the corresponding base station is a base station supporting the RedCap 1RX UE by searching from a low frequency. Alternatively, even when access is blocked, additional SIB information (eg, SIB2, SIB3, SIB4, etc.) is received from the corresponding cell, and information on the frequency and cell(s) to which the RedCap 1RX UE will preferentially access, which will be described later. can be obtained and access to the corresponding frequency can be attempted.
  • SIB information eg, SIB2, SIB3, SIB4, etc.
  • the terminal may receive other SIB information from the corresponding cell (6-21), the Other SIB information separately indicates which cells in the same frequency (SIB2 or SIB3) and different frequencies (SIB4) are terminals supported by the RedCap terminal. It can be used to reselect a cell supporting a RedCap terminal. Alternatively, it may indicate whether the corresponding frequency is a frequency supported by the RedCap terminal.
  • the SIB2 (current frequency) and SIB4 (other frequency) may include a priority (cellReselectionPriority) for each frequency to indicate which frequency the RedCap terminal should preferentially select.
  • the priority may be given separately to a RedCap 2RX or higher terminal (a RedCap terminal having two or more reception antennas) and a RedCap 1RX terminal.
  • a priority may be given separately for each frequency only for the RedCap 1RX terminal. This is because the RedCap 2RX or higher terminal can operate with almost the same reception performance as the existing general terminal, and thus can be operated in the same manner without additional processing.
  • a predetermined number of cells in the high priority frequency from time to time It may be determined whether a cell satisfying a condition exists. For example, if the current cell broadcasts threshServingLowQ information, it may be determined whether Squal > Thresh X, HighQ is satisfied during the Treselection RAT time, otherwise, Srxlev > Thresh X, HighP is satisfied during the Treselection RAT time.
  • Thresh X, HighP or Thresh X, HighQ is because the UE moves to the signals of cells in a frequency having a high priority (that is, to perform cell reselection to the cell) ) is a threshold for determining whether it is appropriate, and the base station provides it for each frequency using SIB4.
  • the base station provides it for each frequency using SIB4.
  • the base station may additionally transmit or configure a separate Thresh X, HighP or Thresh X, HighQ (threshX-HighP-1RX or threshX-HighQ-1RX) for the RedCap 1RX terminal.
  • Thresh X HighP
  • Thresh X HighP
  • Thresh X HighQ
  • 1RX HighQ
  • the terminal is Squal > It can be determined whether Thresh X, HighQ, 1RX is satisfied during the Treselection RAT time, and if not, the UE can determine whether Srxlev > Thresh X, HighP, 1RX is satisfied during the Treselection RAT time. If the corresponding information is not transmitted separately, the UE may determine using Squal > Thresh X, HighQ and Srxlev > Thresh X, HighP (6-25).
  • the UE may trigger to establish an RRC connection according to a predetermined condition (6-27).
  • a predetermined condition 6-27
  • the terminal must transition to the RRC_CONNECTED mode for establishing a connection with the base station, and for this, the terminal may first perform random access to the current cell.
  • the terminal 6-01 may transmit a random access preamble (or preamble, or Msg1 or less will be used interchangeably) to the base station 6-03 (6-31). Meanwhile, in FIG.
  • the base station operating the cell where the terminal camped on and the base station operating the cell in which the terminal attempts random access after cell reselection are the same, but the cell where the terminal camped on
  • the operating base station and the base station operating the cell in which the terminal attempts random access after cell reselection may be different from each other.
  • the base station 6-03 may transmit a random access response (RAR) (or Msg2, hereinafter referred to as a combination thereof) to the terminal 6-01.
  • RAR random access response
  • Msg2 or Msg2
  • random access starts from the terminal transmitting the preamble (6-31), and in this scenario, a scenario in which the base station allocates a dedicated PRACH occasion to which RedCap terminals can access may be considered. Alternatively, a scenario of separately allocating a PRACH occasion that can only be used by 1RX terminals among RedCap terminals may be considered. Accordingly, if the 1RX terminal determines that a corresponding dedicated PRACH occasion exists separately, it transmits a preamble to the corresponding PRACH occasion, allowing the base station to recognize that the terminal performing the corresponding random access is a RedCap 1RX terminal, and then more from RAR transmission It can be scheduled using robust MCS.
  • the base station does not separately allocate a PRACH occasion that can only be used by 1RX terminals, when the terminal transmits Msg3 (message 3) during the random access procedure, it may indicate that the terminal is a RedCap terminal or a RedCap 1RX terminal. .
  • a separate logical channel identifier (LCID) indicating that the terminal is a RedCap 1RX terminal may be included in the MAC subheader and transmitted, or an RRC message included in Msg3 (for example, , RRCSetupRequest message) can also be considered explicitly instructing using the spare bit, and specified using a separate value for establishmentCause, resumeCause, resumeCause, which are connection reason values included in RRCSetupRequest, RRCResumeRequest, or RRCResumeRequest1 message.
  • Direct instruction can also be considered.
  • the base station can determine whether the corresponding terminal is a RedCap terminal or a RedCap 1RX UE through the information of Msg1 or Msg3. Meanwhile, the UE may transmit an RRCSetupComplete (or Msg5) message to terminate the connection procedure (6-41).
  • the base station can send and receive a message to activate the (Access Stratum, AS) security between the base station and the terminal (6-51) (6-53). After the message is exchanged, encryption and integrity protection of RRC layer control messages exchanged between the terminal and the base station may be performed.
  • the base station may immediately transmit the corresponding terminal to a specific frequency. For this, a corresponding command may be transmitted using the redirectedCarrierInfo field in the RRCRelease message (6-55).
  • a separate priority for each frequency for the 1RX UE may be independently given, which may transmit a corresponding command using the cellReselectionPriorities field in the RRCRelease message.
  • the terminal can move the corresponding terminal to the frequency planned by the operator as soon as possible, thereby guaranteeing the connection performance of the corresponding terminal.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a RedCap 1RX terminal when performing an access procedure to a base station.
  • a base station from which a signal is detected can be selected and camped (7- 01).
  • the SSB transmitted from the corresponding base station may be received (7-03).
  • the SSB includes the MIB, and the detailed structure of the MIB is shown in [Table 4].
  • MIB :: SEQUENCE ⁇ systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)), subCarrierSpacingCommon ENUMERATED ⁇ scs15or60, scs30or120 ⁇ , ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15), dmrs-TypeA-Position ENUMERATED ⁇ pos2, pos3 ⁇ , pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1, cellBarred ENUMERATED ⁇ barred, notBarred ⁇ , intraFreqReselection ENUMERATED ⁇ allowed, notAllowed ⁇ , spare BIT STRING (SIZE (1)) ⁇
  • the judgment method is, for example, as follows.
  • the UE may first check whether access is possible using the cellBarred field and the intraFreqReselection field in the MIB.
  • Values of the cellBarred field and the intraFreqReselection field may be set, for example, as shown in [Table 5] below.
  • the intraFreqReselection value may not be used (Not used). Accordingly, in the present invention, when cellBarred is indicated as notBarred, the intraFreqReselection value is set to allowed to inform that the corresponding cell is a cell supporting a RedCap UE (or a RedCap 1RX UE, hereinafter will be mixed). Conversely, cellBarred indicates notBarred and the intraFreqReselection value is set to notAllowed to indicate that the cell is a cell that does not support the RedCap UE (or RedCap 1RX UE).
  • a method of notifying a cell supporting a RedCap UE by using the remaining 1-bit spare field instead of the intraFreqReselection field may be considered.
  • a method of notifying a cell supporting the RedCap 1RX UE may be considered by utilizing the remaining 1-bit spare field instead of the intraFreqReselection field.
  • the UE may determine whether access is additionally possible using the pdcch-ConfigSIB1 information.
  • the pdcch-ConfigSIB1 may inform the location of a resource for monitoring the PDCCH on which SIB1 is scheduled.
  • a resource location on time and frequency is called a CORESET (control resource set), and information on which time and at what period the CORESET exists is called SEARCH SPACE.
  • the pdcch-ConfigSIB1 may provide resource information for monitoring the PDCCH scheduling SIB1, including CORESET#0 and SEARCHSPACE#0 information.
  • the bandwidth of the CORESET is larger than the bandwidth supported by the RedCap terminal, since the terminal cannot monitor all of SIB1, it is considered that the access to the corresponding cell is blocked (barred), and in the case of the RedCap terminal, the cellBarred indicates notBarred. In this case, it may be determined whether to search for another cell within the same frequency using the intraFreqReselection field.
  • the UE may receive SIB1 as the above-described pdcch-ConfigSIB1 information (7-05). Since the bandwidth of the initial downlink (DL) BWP in the NR is the same as the bandwidth advertised by pdcch-ConfigSIB1 (the bandwidth of Coreset 0), a separate initial DL BWP for the RedCap terminal may not be required. However, the base station can still consider a scenario in which only RedCap UEs with 2RX or more are allowed access among RedCap UEs, and the access is blocked for 1RX UEs. Information may be transmitted through SIB1.
  • the base station may give the terminal q-RxLevMin as the SIB1, and if a supplementary uplink (SUL) is used, a separate q-RxLevMinSUL for the SUL is given, so that the currently accessed cell has sufficient signal strength for communication. You can control your judgment as to whether or not you have it.
  • the determination of whether the currently accessed cell has sufficient signal strength (Srxlev) and signal quality (Squal) for communication is referred to as the cell selection criterion S and can be expressed by Equation 4 below.
  • Q rxlevmeas is the received signal strength value
  • Q qualmeas is the received signal quality value.
  • Q rxlevminoffset or Q qualminoffset may be a value subtracted to access the network of an existing service provider when the terminal is roaming to another operator's network.
  • P compensation may be a value adjusted according to power that can be transmitted through uplink.
  • Qoffset temp may be a value applied to a base station that is not actually accessible because a downlink signal is abnormally transmitted (failed several times after an access attempt).
  • Equation 4 in the case of a RedCap 1RX UE, a scenario in which the base station provides a separate value (eg, Q rxlevmin,1RX (q-RxLevMin1RX) or additionally Q qualmin,1RX (q-QualMin1RX)) is considered.
  • the terminal may use the existing Q rxlevmin value as a separate value (q-RxLevMin1RX) signaled for the RedCap 1RX UE.
  • the UE may use the existing Q qualmin value as a separate value (q-QualMin1RX) signaled for the RedCap 1RX UE.
  • the separate value may separately signal a value for normal uplink (NUL) and a value for SUL. Alternatively, it may be signaled as one value.
  • Equation 5 it may be updated to Equation 5 below to subtract q-RxLevMin1RX or q-QualMin1RX from Equation 2 above.
  • the separate value may separately signal a value for NUL and a value for SUL. Alternatively, it may be signaled as one value.
  • the terminal replaces or additionally reflects the existing parameter, and calculates Srxlev and Squal values corrected for the actual measured values.
  • the UE may determine whether the corresponding base station is a base station supporting the RedCap 1RX UE by searching from a low frequency. Alternatively, even when access is blocked, additional SIB information (eg, SIB2, SIB3, SIB4, etc.) is received from the corresponding cell, and information on the frequency and cell(s) to which the RedCap 1RX UE will preferentially access, which will be described later. can be obtained and access to the corresponding frequency can be attempted.
  • SIB information eg, SIB2, SIB3, SIB4, etc.
  • the UE may receive other SIB information from the corresponding cell (7-07), and the other SIB information is the same
  • SIB2 or SIB3 and other frequencies (SIB4) are terminals supported by the RedCap terminal, when the terminal reselects a cell due to a change in signal strength afterward, the RedCap terminal is supported. Can be used to reselect cells. Alternatively, it may indicate whether the corresponding frequency is a frequency supported by the RedCap terminal.
  • the SIB2 (current frequency) and SIB4 (other frequency) may include a priority (cellReselectionPriority) for each frequency to indicate which frequency the RedCap terminal should preferentially select.
  • the priority may be given separately to a RedCap 2RX or higher terminal (a RedCap terminal having two or more reception antennas) and a RedCap 1RX terminal.
  • a priority may be given separately for each frequency only for the RedCap 1RX terminal. This is because the RedCap 2RX or higher terminal can operate with almost the same reception performance as the existing general terminal, and thus can be operated in the same manner without additional processing.
  • a predetermined number of cells in the high priority frequency from time to time It may be determined whether a cell satisfying a condition exists. For example, if the current cell broadcasts threshServingLowQ information, it may be determined whether Squal > Thresh X, HighQ is satisfied during the Treselection RAT time, otherwise, Srxlev > Thresh X, HighP is satisfied during the Treselection RAT time.
  • Thresh X, HighP or Thresh X, HighQ is because the UE moves to the signals of cells in a frequency having a high priority (that is, to perform cell reselection to the cell) ) is a threshold for determining whether it is appropriate, and the base station provides it for each frequency using SIB4.
  • the base station provides it for each frequency using SIB4.
  • the base station may additionally transmit or configure a separate Thresh X, HighP or Thresh X, HighQ (threshX-HighP-1RX or threshX-HighQ-1RX) for the RedCap 1RX terminal.
  • Thresh X HighP
  • Thresh X HighP
  • Thresh X HighQ
  • 1RX HighQ
  • the base station transmits the corresponding information separately, in order to determine whether to move to the cell in the corresponding frequency, if the current cell broadcasts threshServingLowQ information, Squal > Thresh X, It can be determined whether HighQ and 1RX are satisfied during the Treselection RAT time, and if not, it can be determined whether Srxlev > Thresh X, HighP, 1RX is satisfied during the Treselection RAT time. If the corresponding information is not transmitted separately, the UE may determine using Squal > Thresh X, HighQ and Srxlev > Thresh X, HighP (7-09).
  • the UE may trigger to establish an RRC connection according to a predetermined condition (7-11).
  • a predetermined condition (7-11) it is possible to start receiving a paging message from a corresponding cell and check whether there is downlink data coming from the network, or when there is data to be transmitted in the uplink by the terminal.
  • the terminal must transition to the RRC_CONNECTED mode for establishing a connection with the base station, and for this, the terminal may first perform random access to the current cell. For example, the terminal may transmit a random access preamble (or preamble, or Msg1 or less will be used interchangeably) to the base station.
  • the terminal may receive a random access response (RAR) (or Msg2, hereinafter referred to as a mixture) from the base station that has received the random access preamble. Thereafter, the terminal may transmit Msg3 to the base station and receive a contention resolution message (Msg 4) from the base station.
  • RAR random access response
  • Msg2 contention resolution message
  • random access starts with the terminal transmitting a preamble
  • a scenario in which the base station allocates a dedicated PRACH occasion to which RedCap terminals can access may be considered.
  • a scenario of separately allocating a PRACH occasion that can only be used by 1RX terminals among RedCap terminals may be considered. Accordingly, if the 1RX terminal determines that a corresponding dedicated PRACH occasion exists separately, it transmits a preamble to the corresponding PRACH occasion, allowing the base station to recognize that the terminal performing the corresponding random access is a RedCap 1RX terminal, and then more from RAR transmission It can be scheduled using robust MCS.
  • the base station does not separately allocate a PRACH occasion that can only be used by 1RX terminals, when the terminal transmits Msg3 (message 3) during the random access procedure, it may indicate that the terminal is a RedCap terminal or a RedCap 1RX terminal. .
  • a separate logical channel identifier (LCID) indicating that the terminal is a RedCap 1RX terminal may be included in the MAC subheader and transmitted, or an RRC message included in Msg3 (for example, , RRCSetupRequest message) can also be considered explicitly instructing using the spare bit, and using a separate value for establishmentCause, resumeCause, or resumeCause, which is a connection reason (cause) value included in RRCSetupRequest, RRCResumeRequest, or RRCResumeRequest1 message.
  • Explicit instructions may also be considered.
  • the UE may report the corresponding information or classify the resources so that the base station determines whether the corresponding UE is a RedCap UE or a RedCap 1RX UE through the information of Msg1 or Msg3 (7-21).
  • the UE may terminate the connection procedure by transmitting an RRCSetupComplete (or Msg5) message.
  • RRCSetupComplete or Msg5
  • the base station can send and receive a message to activate (Access Stratum, AS) security between the base station and the terminal. After the message is exchanged, encryption and integrity protection of RRC layer control messages exchanged between the terminal and the base station may be performed.
  • AS Access Stratum
  • the base station may immediately transmit the corresponding terminal to a specific frequency.
  • a corresponding command may be transmitted using the redirectedCarrierInfo field in the RRCRelease message.
  • a separate priority for each frequency for the 1RX UE may be independently given, which may transmit a corresponding command using the cellReselectionPriorities field in the RRCRelease message (7-23).
  • the terminal can move the corresponding terminal to the frequency planned by the operator as soon as possible, thereby guaranteeing the connection performance of the corresponding terminal.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a block configuration of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) processing unit 8-10, a baseband processing unit 8-20, a storage unit 8-30, and a control unit 8-40. do.
  • RF radio frequency
  • the RF processing unit 8-10 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel, such as band conversion and amplification of the signal.
  • the RF processor 8-10 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 8-20 into an RF band signal, transmits it through an antenna, and receives the RF signal received through the antenna. Down-converts a band signal to a baseband signal.
  • the RF processing unit 8-10 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), an analog to digital converter (ADC), etc. can Although only one antenna is shown in FIG. 8, the terminal may include a plurality of antennas.
  • the RF processing unit 8-10 may include a plurality of RF chains. Furthermore, the RF processing unit 8-10 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processing unit 8-10 may adjust the phase and magnitude of each of the signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the baseband processing unit 8-20 performs a function of converting between a baseband signal and a bit stream according to a physical layer standard of the system. For example, when transmitting data, the baseband processing unit 8-20 generates complex symbols by encoding and modulating a transmitted bit stream. Also, upon data reception, the baseband processing unit 8-20 restores a received bit stream by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processing unit 8-10. For example, in the case of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), when transmitting data, the baseband processing unit 8-20 encodes and modulates a transmission bit stream to generate complex symbols, and convert the complex symbols to subcarriers.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • OFDM symbols are constructed through inverse fast Fourier transform (IFFT) operation and cyclic prefix (CP) insertion.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • CP cyclic prefix
  • the baseband processing unit 8-20 divides the baseband signal provided from the RF processing unit 8-10 into OFDM symbol units, and applies a fast Fourier transform (FFT) operation to subcarriers. After reconstructing the mapped signals, the received bit stream is reconstructed through demodulation and decoding.
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband processing unit 8-20 and the RF processing unit 8-10 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processing unit 8-20 and the RF processing unit 8-10 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, or a communication unit. Furthermore, at least one of the baseband processing unit 8-20 and the RF processing unit 8-10 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different wireless access technologies. In addition, at least one of the baseband processing unit 8-20 and the RF processing unit 8-10 may include different communication modules to process signals of different frequency bands. For example, the different wireless access technologies may include a wireless LAN (eg, IEEE 802.11), a cellular network (eg, LTE), and the like. In addition, the different frequency bands may include a super high frequency (SHF) (eg, 2.5 GHz, 5 GHz) band and a millimeter wave (eg, 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the storage unit 8-30 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the terminal.
  • the storage unit 8-30 may store information related to a wireless LAN node performing wireless communication using a wireless LAN access technology.
  • the storage unit 8-30 provides stored data according to the request of the control unit 8-40.
  • the controller 8-40 controls overall operations of the terminal.
  • the control unit 8-40 transmits and receives signals through the baseband processing unit 8-20 and the RF processing unit 8-10.
  • the control unit 8-40 writes and reads data in the storage unit 8-40.
  • the controller 8-40 may include at least one processor.
  • the controller 8-40 may include a communication processor (CP) that controls for communication and an application processor (AP) that controls an upper layer such as an application program.
  • the control unit 8-40 includes a multi-connection processing unit 8-42 that performs processing for operating in a multi-connection mode.
  • the controller 8-40 may control the terminal to perform the procedure shown in the operation of the terminal.
  • the controller 8-40 may control the transceivers 8-10 and 8-20 to receive system information according to an embodiment of the present invention, and also transmit a signal for performing a random access procedure with the base station.
  • the transceiver (8-10, 8-20) may be controlled to transmit/receive.
  • the control unit 8-40 determines whether access to the corresponding cell is possible through the values in the received MIB and SIB1, and when it is determined that it is possible, additionally receives another SIB, and selects a neighboring cell. When selecting, select a cell using the information provided for RedCap 1RX.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a block configuration of a base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station may include a transceiver 9-10, a controller 9-20, and a storage 9-30.
  • the controller may be defined as a circuit or an application-specific integrated circuit or at least one processor.
  • the transceiver 9-10 may transmit/receive a signal to/from another network entity.
  • the transceiver 9-10 may transmit, for example, system information to the terminal, and may transmit a synchronization signal or a reference signal.
  • the controller 9-20 may control the overall operation of the base station according to the embodiment proposed in the present invention.
  • the controller 9-20 may control a signal flow between blocks to perform an operation according to the above-described flowchart.
  • the control unit 9-20 can control the transceiver 9-20 to transmit system information according to an embodiment of the present invention, and also transmit and receive a signal for performing a random access procedure with the terminal.
  • the transceiver 9-10 may be controlled.
  • the storage unit 9-30 may store at least one of information transmitted and received through the transmission/reception unit 9-10 and information generated through the control unit 9-20.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in the computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device).
  • One or more programs include instructions for causing an electronic device to execute methods according to embodiments described in a claim or specification of the present invention.
  • Such programs include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), magnetic disc storage device, Compact Disc-ROM (CD-ROM), Digital Versatile Discs (DVDs), or any other form of It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, each configuration memory may be included in plurality.
  • the program is transmitted through a communication network consisting of a communication network such as the Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present invention through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may be connected to the device performing the embodiment of the present invention.
  • a communication network such as the Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present invention through an external port.
  • a separate storage device on the communication network may be connected to the device performing the embodiment of the present invention.

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Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법은, MIB (master information block)를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 MIB에 기반하여 SIB (system information block) 1을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 SIB 1에 기반하여 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 및 상기 셀 재선택 관련 정보에 기반하여 셀 재선택 절차를 수행하는 단계를 포함한다. 상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 제한된 수신 성능을 가진 능력감소 단말이 네트워크에 접속하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것이다. 보다 구체적으로, 3GPP 5G NR (New Radio)에서 가격 및 복잡도를 줄인 'Reduced Capability (RedCap)' 단말 중 수신 안테나 개수가 하나인 1RX 단말이 네트워크에 접속하는 방법에 관한 것이다.
5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.
5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.
현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.
뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G 베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.
이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.
또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(Metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(Orbital Angular Momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(Reconfigurable Intelligent Surface) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), AI(Artificial Intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(End-to-End) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.
최근 LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced 및 NR(New Radio)의 발전에 따라 수신 성능이 떨어지는 RedCap 단말이, RedCap 단말을 효과적으로 지원할 수 있는 기지국으로 이동하여 동작하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 수신 성능이 떨어지는 (또는 제한된) RedCap 단말이, RedCap 단말을 효과적으로 지원할 수 있는 기지국 (예를 들어, 저주파 대역을 사용하는 기지국)으로 효율적으로 이동하여 동작할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법은, MIB (master information block)를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 MIB에 기반하여 SIB (system information block) 1을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 SIB 1에 기반하여 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 및 상기 셀 재선택 관련 정보에 기반하여 셀 재선택 절차를 수행하는 단계를 포함한다. 상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국에 의해 수행되는 방법은, MIB (master information block)를 전송하는 단계, 상기 MIB에 따라 SIB (system information block) 1을 전송하는 단계, 및 상기 SIB 1에 따라 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 단말은 송수신부 및 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, MIB (master information block)를 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 MIB에 기반하여 SIB (system information block) 1을 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 SIB 1에 기반하여 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 셀 재선택 관련 정보에 기반하여 셀 재선택 절차를 수행한다. 상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국은 송수신부 및 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, MIB (master information block)를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 MIB에 따라 SIB (system information block) 1을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 SIB 1에 따라 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어한다. 상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수신 성능이 떨어지는 RedCap 단말이 가능한 빠른 시간 내에 RedCap 단말을 지원하는 기지국으로 이동할 수 있어, RedCap 단말이 빨리 네트워크로 접속하여, 데이터 통신을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 사업자는, 수신 성능이 떨어지는 RedCap 단말을 빠른 시간 내에 사업자가 계획한 주파수로 이동시킬 수 있어, RedCap 단말의 연결 성능을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 단말이 기지국으로 경쟁 기반의 4단계 랜덤 엑세스를 수행하는 절차를 도시한 도면이다.
도 5는 차세대 이동통신 시스템에서 부분적인 주파수 대역을 적용하는 시나리오를 도시한 도면이다.
도 6은 RedCap 1RX 단말이 기지국으로 접속 절차 수행 시 기지국과 단말간의 메시지 순서 흐름 예시를 도시한 시퀀스도이다.
도 7은 RedCap 1RX 단말이 기지국으로 접속 절차 수행 시 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시한 도면이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 NR 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1-05)(1-10)(1-15)(1-20)과 AMF (Access and Mobility Management Function)(1-20) 및 UPF (User Plane Function) (1-30)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1-35)은 기지국(1-05)(1-10)(1-15)(1-20) 및 UPF(1-30)을 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
상기 기지국들(1-05)(1-10)(1-15)(1-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국(1-05)(1-10)(1-15)(1-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network; 특히 NR의 CN을 5GC라 칭함)간에 연결을 지원할 수 있다. 한편, 통신에서 실제 사용자 데이터의 전송과 관련된 사용자 평면(User Plane, UP)과 연결 관리 등과 같은 제어 평면(Control Plane, CP)을 나누어서 구성할 수 있으며, 본 도면에서 gNB (next generation node B) (1-05)(1-20)는 NR 기술에서 정의한 UP 및 CP 기술을 사용하며, 5GC 및 gNB와 연동가능한 eNB (ng-eNB) (1-10)(1-15)는 비록 5GC와 연결되어 있으나 LTE 기술에서 정의한 UP 및 CP 기술을 사용한다.
상기 AMF/SMF(session management function)(1-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, UPF(1-30)는 데이터 전송을 제공하는 일종의 게이트웨이 장치이다.
도 2는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 및 NR 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB(evolved node B) 또는 gNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(2-05)(2-40), RLC(Radio Link Control)(2-10)(2-35), MAC (Medium Access Control)(2-15)(2-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (2-05)(2-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (2-10)(2-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성할 수 있다. MAC(2-15)(2-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. 물리 계층(2-20)(2-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ)를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송할 수 있다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 칭할 수 있다.
업링크 데이터 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 LTE의 경우 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, NR의 경우 하향링크/상향링크 자원할당 등이 전송되는 채널인 PDCCH(Physical Dedicated Control CHannel)에서 해당 단말의 스케쥴링 정보를 통해 재전송이 필요한지, 새전송을 수행하면 되는지를 판단할 수 있다. 이는 NR에서는 비동기 HARQ를 적용하기 때문이다. 다운링크 데이터 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 PUCCH는 일반적으로 후술할 PCell의 상향링크에서 전송이 되지만, 기지국은 단말이 지원하는 경우, 해당 단말에게 후술할 SCell에 추가로 전송되는 경우가 있으며, 이를 PUCCH SCell이라 칭할 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고받을 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 주셀 혹은 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 부셀 혹은 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
도 3은 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시를 도시한 도면이다.
도 3에서 기지국 (3-01)은 더 넓은 커버리지 혹은 강한 신호를 전송하기 위해서 신호를 빔의 형태로 전송할 수 있다 (3-11)(3-13)(3-15)(3-17). 이에 따라, 셀 내의 단말 (3-03)은 기지국이 전송하는 특정 빔 (본 예시 도면에서는 빔 #1 (3-13))을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
한편, 단말이 기지국에 연결되어 있느냐 여부에 따라 단말의 상태를 휴면모드 (RRC_IDLE)과 연결모드 (RRC_CONNECTED) 상태로 나뉠 수 있다. 이에 따라, 휴면 모드 상태에 있는 단말의 위치는 기지국이 알지 못할 수 있다.
만약 휴면모드 상태의 단말이 연결모드 상태로 천이하고자 하는 경우, 단말은 기지국이 전송하는 동기화 블록 (Synchronization Signal Block, SSB) (3-21)(3-23)(3-25)(3-27)들을 수신할 수 있다. 본 SSB는 기지국이 설정한 주기에 따라 주기적으로 전송되는 SSB신호이며, 각각의 SSB는 주동기신호 (Primary Synchronization Signal, PSS) (3-41), 부동기신호 (Secondary Synchronization Signal, SSS) (3-43), 물리방송채널 (Physical Broadcast CHannel, PBCH)로 나뉠 수 있다.
본 예시 도면에서는 각 빔 별로 SSB가 전송되는 시나리오를 가정하였다. 예를 들어, SSB#0 (3-21)의 경우 빔 #0 (3-11)을 사용하여 전송하고, SSB#1 (3-23)의 경우 빔 #1 (3-13)을 사용하여 전송하고, SSB#2 (3-25)의 경우 빔 #2 (3-15)을 사용하여 전송하고, SSB#3 (3-27)의 경우 빔 #3 (3-17)을 사용하여 전송하는 경우를 가정하였다. 본 예시 도면에서는 휴면모드의 단말이 빔 #1에 위치하는 상황을 가정하였으나, 연결모드의 단말이 랜덤엑세스를 수행하는 경우에도 단말은 랜덤엑세스를 수행하는 시점에 수신되는 SSB를 선택할 수 있다.
이에 따라 본 도면에서는 빔 #1으로 전송되는 SSB #1을 수신하게 될 수 있다. 상기 SSB #1을 수신하면, 단말은 PSS, SSS를 통해서 기지국의 물리식별자 (Physical Cell Identifier, PCI)를 획득하며, PBCH를 수신함으로서 현재 수신한 SSB의 식별자 (즉, #1) 및, 현재 SSB를 수신한 위치가 10 ms 프레임 내에서 어느 위치인지 뿐만 아니라, 10.24 초의 주기를 갖는 System Frame Number (SFN) 내에서 어떠한 SFN에 있는지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 PBCH 내에는 MIB (master information block) 이 포함되며, 이 MIB 내에는 보다 상세한 셀의 설정정보를 방송해주는 SIB1 (system information block type 1)을 어느 위치에서 수신할 수 있을 지에 대해 알려줄 수 있다.
SIB1을 수신하면, 단말은 본 기지국이 전송하는 총 SSB의 개수를 알 수 있고, 연결모드 상태로 천이하기 위해 랜덤엑세스를 수행할 수 있는 (보다 정확히는 상향링크동기화를 맞추기 위해 특수히 설계된 물리 신호인 프리앰블을 전송할 수 있는) PRACH occasion (Physical Random Access CHannel)의 위치 (본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정: (3-30)부터 (3-39)까지)를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 정보를 바탕으로 상기 PRACH occasion들 가운데 어떠한 PRACH occasion이 어떠한 SSB index에 매핑되는 지를 알 수 있다. 예를 들어, 본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정하였으며, PRACH Occasion 당 SSB가 1/2 개가 할당되는 (즉, SSB당 PRACH Occasion 2개) 시나리오를 가정하였다. 이에 따라, SFN 값에 따라 시작되는 PRACH Occasion의 시작부터 SSB별로 각각 2개씩 PRACH occasion이 할당되는 시나리오를 도시하였다. 예를 들어, (3-30)(3-31)은 SSB#0을 위해 할당, (3-32)(3-33)은 SSB#1을 위해 할당되는 등의 시나리오이다. 모든 SSB에 대해 설정한 다음에는 다시 처음의 SSB를 위해 PRACH Occasion이 할당될 수 있다 (3-38)(3-39).
이에 따라, 단말은 SSB#1을 위한 PRACH occasion (3-32)(3-33)의 위치를 인지하고 이에 따라 SSB#1에 대응되는 PRACH Occasion (3-32)(3-33) 가운데 현재 시점에서 가장 빠른 PRACH Occasion으로 랜덤엑세스 프리앰블을 전송할 수 있다 (예를 들어 (3-32)). 기지국은 프리앰블을 (3-32)의 PRACH Occasion에서 수신하였으므로, 해당 단말이 SSB#1를 선택하여 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있으며, 이에 따라 이어지는 랜덤엑세스 수행 시 해당 빔을 통해서 데이터를 송수신할 수 있다.
한편 연결 상태의 단말이, 핸드오버 등의 이유로 현재(소스) 기지국에서 목적(타겟) 기지국으로 이동을 할 때도 단말은 타겟 기지국에서 랜덤엑세스를 수행하며, 상기와 같이 SSB를 선택하여 랜덤엑세스를 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 핸드오버시에는 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 이동하도록 핸드오버 명령을 단말에게 전송하며, 이 때 상기 메시지에는 타겟 기지국에서의 랜덤엑세스 수행 시 사용할 수 있도록 타겟 기지국의 SSB 별로 해당 단말 전용 (dedicated) 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 (단말의 현재 위치 등에 따라) 모든 빔에 대해 전용 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당하지 않을 수 있으며, 이에 따라 일부의 SSB에는 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되지 않을 수 있다 (예를 들어, Beam #2, #3에만 전용 랜덤엑세스 프리앰블 할당). 만약 단말이 프리앰블 전송을 위해 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되어 있지 않은 경우에는 경쟁기반의 랜덤엑세스 프리앰블을 임의로 선택하여 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 도면에서 단말이 처음 Beam #1에 위치하여 랜덤엑세스를 수행하였으나 실패한 후, 다시 랜덤엑세스 프리앰블 전송 시 Beam #3에 위치하여 전용 프리앰블 전송을 하는 시나리오가 가능하다. 랜덤엑세스. 예를 들어, 하나의 랜덤엑세스 절차 내에서도, 프리앰블 재전송이 발생하는 경우, 각 프리앰블 전송 시마다 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되어 있는지 여부에 따라, 경쟁기반의 랜덤엑세스 절차와 비경쟁기반의 랜덤엑세스 절차가 혼재될 수 있다.
도 4는 단말이 기지국에 초기 접속, 재접속, 핸드오버, 그 외에 랜덤 엑세스가 필요한 다양한 경우에 수행하는 경쟁 기반의 4 단계의 랜덤 엑세스 절차를 도시한 도면이다.
단말 (4-01)은 기지국 (4-03)으로의 접속을 위해, 전술한 도 3에 따라 PRACH를 선택하여, 랜덤 엑세스 프리앰블을 해당 PRACH에 전송할 수 있다 (4-11). 상기 PRACH 자원으로 하나 이상의 단말이 동시에 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하는 경우도 발생할 수 있다. 상기 PRACH 자원은 한 서브프레임에 걸쳐있을 수 있으며, 혹은 한 서브프레임 내의 일부 심볼 만이 사용될 수 있다. 상기 PRACH 자원에 대한 정보는 기지국이 브로드캐스트하는 시스템 정보내에 포함되며, 이에 따라 어떠한 시간 주파수 자원으로 프리앰블을 전송하여야 하는지 알 수 있다. 또한, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블은 기지국과 완전히 동기되기 전에 전송하여도 수신이 가능하도록 특별하게 설계된 특정의 시퀀스로 표준에 따라 복수 개의 프리앰블 식별자 (index)가 있을 수 있으며, 만약 복수 개의 프리앰블 식별자가 있는 경우, 상기 단말이 전송하는 프리앰블은 단말이 랜덤하게 선택한 것일 수 있으며, 혹은 기지국이 지정한 특정 프리앰블일 수도 있다.
상기 프리앰블을 기지국이 수신한 경우, 이에 대한 랜덤 엑세스 응답 (Random Access Reponse, 이하 RAR이라 칭함) 메시지 (이를 Msg2라 칭하기도 한다)를 단말에게 전송할 수 있다 (4-21). 상기 RAR 메시지에는 상기 (4-11) 단계에 사용된 프리앰블의 식별자 정보를 포함해서, 상향링크 전송 타이밍 보정 정보, 이후 단계 ((4-31) 단계)에서 사용할 상향링크 자원할당 정보 및 임시 단말 식별자 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 프리앰블의 식별자 정보는, 예를 들어 (4-11) 단계에서 복수 개의 단말이 서로 다른 프리앰블을 전송하여 랜덤 엑세스를 시도하는 경우, 상기 RAR 메시지 내에는 각각의 프리앰블에 대한 응답들을 포함할 수 있으며, 해당 응답이 어떠한 프리앰블에 대한 응답 메시지인지를 알려주기 위해 전송될 수 있다. 각각의 프리앰블에 대한 각각의 응답 내에 포함되는, 상기 상향링크 자원할당 정보는 (4-31) 단계에서 단말이 사용할 자원의 상세정보이며, 자원의 물리적 위치 및 크기, 전송시 사용하는 복호화 및 코딩 방법 (modulation and coding scheme, MCS), 전송시 전력 조정 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 임시 단말 식별자 정보는 만약 프리앰블을 전송한 단말이 초기 접속을 하는 경우, 단말이 기지국과의 통신을 위해 기지국에서 할당해준 식별자를 보유하고 있지 않기 때문에, 이를 위해 사용하기 위해 전송되는 값일 수 있다.
한편 상기 RAR 메시지 내에는 상기 각 프리앰블에 대한 응답(들)뿐만 아니라, 선택적으로, 백오프지시자 (backoff indicator, BI)가 포함될 수 있다. 상기 백오프지시자는 랜덤엑세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 프리앰블을 바로 재전송하지 않고, 백오프지시자의 값에 따라 랜덤하게 전송을 지연시키기 위해 전송되는 값일 수 있다. 보다 상세히는, 만약 단말이 RAR을 제대로 수신받지 못하거나, 혹은 이후 후술할 경쟁 해소가 제대로 이루어지지 못한 경우에 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송해야할 수 있다. 이때 백오프지시자로 지시되는 값은 하기 표 1의 Index 값이 지시될 수 있으며, 0에서부터 Index 값이 지시하는 value 내에서 랜덤한 값을 단말이 선택하여, 해당 값만큼의 시간 이후에 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 BI값으로 5 (예를 들어 60ms)를 지시하였는데, 단말이 0에서 60 ms 사이 중 23 ms 값을 랜덤하게 선택한 경우, 선택한 값을 PREAMBLE_BACKOFF라고 하는 변수에 저장하고, 단말은 23 ms 시간 이후, 프리앰블을 재전송하는 절차를 수행할 수 있다. 만약 상기 백오프지시자가 전송되지 않은 경우, 랜덤엑세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 단말은 바로 랜덤엑세스 프리앰블을 전송할 수 있다.
Index Backoff Parameter value (ms)
0 5
1 10
2 20
3 30
4 40
5 60
6 80
7 120
8 160
9 240
10 320
11 480
12 960
13 1920
14 Reserved
15 Reserved
상기 RAR 메시지는 상기 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 시작하여 소정의 기간 내에 전송되어야 하며, 상기의 기간을 'RAR 윈도우' (RAR Window, 4-23)라 한다. 상기 RAR 윈도우는 가장 첫번째 프리앰블을 전송한 이후부터 소정의 시간이 지난 시점부터 RAR 윈도우를 시작할 수 있다. 상기 소정의 시간은 서브프레임 단위 (1ms) 혹은 그보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 RAR 윈도우의 길이는 기지국이 브로드캐스트 하는 시스템정보 메시지 내에서 기지국이 각 PRACH 자원 별로 혹은 하나 이상의 PRACH 자원 세트 (set) 별로 설정하는 소정의 값일 수 있다.
한편 상기 RAR 메시지가 전송될 때에 기지국은 PDCCH를 통해 해당 RAR 메시지를 스케쥴링하며, 해당 스케쥴링 정보는 RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 사용해 스크램블링될 수 있다. 상기 RA-RNTI는 상기 (4-11) 메시지를 전송하는데 사용한 PRACH 자원과 매핑되어, 특정 PRACH 자원에 프리앰블을 전송한 단말은, 해당 RA-RNTI를 바탕으로 PDCCH 수신을 시도하여 대응되는 RAR 메시지가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 만약 상기 RAR 메시지가, 본 예시도면과 같이 단말이 (4-11) 단계에서 전송한 프리앰블에 대한 응답인 경우, 본 RAR 메시지 스케쥴링 정보에 사용된 RA-RNTI는 해당 (4-11) 전송에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해 RA-RNTI는 하기의 수학식 1로 계산될 수 있다:
[수학식 1]
RA-RNTI= 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id
이때, 상기 s_id는 상기 (4-11) 단계에서 전송한 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 OFDM 심볼에 대응되는 인덱스이며, 0≤ s_id < 14 (즉, 한 슬롯 내에 최대 OFDM 개수) 값을 가질 수 있다. 또한, t_id는 상기 (4-11) 단계에서 전송한 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 슬롯에 대응되는 인덱스 이며 0 ≤ t_id < 80 (즉, 한 시스템프레임 (10 ms)내의 최대 슬롯 개수) 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 f_id는 상기 (4-11) 단계에서 전송한 프리앰블이 주파수 상으로 몇번째 PRACH 자원으로 전송되었는지를 나타내며, 이는 0 ≤ f_id < 8 (즉, 동일 시간 내에 주파수 상 최대 PRACH 개수)값을 가질 수 있다. 그리고 상기 ul_carrier_id는 하나의 셀에 대해 상향링크로 두개의 반송파를 쓰는 경우, 기본상향링크 (Normal Uplink, NUL)에서 상기 프리앰블을 전송하였는지 (이 경우 0), 부가상향링크 (Supplementary Uplink, SUL)에서 상기 프리앰블을 전송하였는지 (이 경우 1)을 구분하기 위한 인자이다.
상기 RAR 메시지를 수신한 단말은, 상기 RAR 메시지에 할당된 자원에, 전술한 다양한 목적에 따라 다른 메시지를 전송할 수 있다 (4-31). 본 예시 도면에서 세번째 전송되는 메시지로 Msg3라고도 한다 (즉 (4-11) 단계의 프리앰블을 Msg1, (4-21) 단계의 RAR을 Msg2라고도 한다.) 단말이 전송하는 상기 Msg3의 예시로는, 초기 접속인 경우 RRC 계층의 메시지인 RRCSetupRequest 메시지를 전송하며, 재접속인 경우, RRCReestablishmentRequest 메시지를 전송하며, 핸드오버 시에는, RRCReconfigurationComplete 메시지가 전송될 수 있다. 혹은 자원요청을 위한 버퍼상태보고 (Buffer Status Report, BSR) 메시지 등이 전송될 수도 있다.
이후, 단말은 만약 초기 전송인 경우에 대해 (예를 들어, Msg3에 단말이 기 할당받은 기지국 식별자 정보가 포함되지 않은 경우 등), 경쟁 해소 메시지를 기지국으로부터 수신받으며 (4-41), 상기 경쟁 해소 메시지는, 단말이 Msg3에서 전송한 내용이 그대로 포함되어, 만약 (4-11) 단계에서 동일한 프리앰블을 선택한 복수개의 단말이 있는 경우에도, 어떤 단말에 대한 응답인지에 대해 알릴 수 있다.
도 5는 차세대 이동통신 시스템에서 부분적인 주파수 대역을 적용하는 시나리오를 도시한 도면이다.
부분적인 주파수 대역 (BWP, BandWidth Part) 적용 기술이란, 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 (system bandwidth) 중, 일부 주파수 대역폭만을 이용하여 통신을 수행하는 것을 의미한다. 상기 BWP은 단말 제조 비용 절감 혹은 단말 절전 목적으로 이용될 수 있다. 상기 BWP은 이를 지원하는 단말에 한해 기지국에 의해 설정될 수 있다.
도 5를 참고하면, 크게 3 가지의 BWP 운용 시나리오가 존재한다.
제1 시나리오는 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 (5-05)보다 좁은 주파수 대역폭 (5-10)만을 지원하는 단말을 위해, BWP을 적용하는 것이다. 제조 비용 절감을 위해, 특정 단말은 제한된 주파수 대역폭을 지원하도록 개발될 수 있다. 상기 단말은 기지국에 상기 제한된 주파수 대역폭만을 지원하다고 보고해야 하며, 상기 기지국은 이에 따라 상기 단말이 지원하는 최대 대역폭 혹은 그 이하의 BWP을 설정할 수 있다.
제2 시나리오는 단말 절전을 목적으로 BWP을 적용하는 것이다. 일 예로, 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 전체 (5-15) 혹은, 그 일부 주파수 대역폭 (5-20)을 이용하여, 통신을 수행하고 있었으나, 절전을 목적으로 통신 기지국이 더 좁은 주파수 대역폭 (5-25)을 설정할 수 있다.
제3 시나리오는 각기 다른 Numerology에 대응하는 개별적인 BWP을 적용하는 것이다. 상기 Numerology란 다양한 서비스 요구사항에 맞춰 최적의 데이터 전송을 구현하기 위해, 물리 계층 설정을 다변화하는 것을 의미한다. 일 예로, 복수 개의 서브캐리어로 구성되는 OFDMA 구조에서 상기 서브캐리어간 이격 거리를 소정의 요구사항에 따라 가변적으로 조정할 수 있다. 한 단말은 동시에 복수 개의 Numerology을 적용하여 통신할 수 있다. 이 때, 각 Numerology에 대응하는 물리 계층 설정은 상이하기 때문에, 각 Numerology을 개별적인 BWP (5-30), (5-35)로 분리하여 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 단말은 RRC_IDLE 상태에서 혹은 비활성화 모드 (RRC_INACTIVE) 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 천이할 때, 접속을 시도하는 BWP를 초기 BWP (initial BWP)라 하며, 기지국으로 접속을 성공하여 RRC_CONNECTED 상태가 되면, 단말은 기지국으로부터 추가적인 BWP를 설정받을 수 있다. 이 때, 기지국이 추가로 설정한 BWP 중 하나를 후술할 기본 BWP (default BWP)로 설정할 수 있으며, 만약 별도로 기본 BWP를 설정하지 않으면, 초기 BWP가 기본 BWP가 될 수 있다.
또한 상기의 시나리오에서, 단말은 복수 개의 BWP를 설정받을 수 있으며, 이후 기지국이 설정한 BWP 가운데 특정 BWP를 활성화 (active) 시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 시나리오에서 단말은 BWP 1 (5-30)과 BWP 2 (5-35)를 설정받고, 두 BWP 중 하나를 기지국이 활성화시키는 시나리오가 가능하다. 이에 따라 단말은 상기 각 시나리오들에서 하향링크와 상향링크 별로 활성화된 (active) BWP를 통해서 데이터를 송수신할 수 있다.
한편 상기와 같이 복수개의 BWP를 설정받은 경우, 단말은 활성화된 BWP를 변경할 수 있으며, 이를 BWP 스위칭 (switching)이라 칭한다. 이는 기지국이 전송하는 PDCCH에서 스위칭하고자 하는 BWP로 자원할당을 함으로서 수행할 수 있다.
한편 비면허 대역에서는 상기 제3 시나리오에서 동일한 numerology들을 사용하는 시나리오 또한 적용할 수 있다. 예를 들어, 비면허 대역에서는 무선랜과 같은 기기들이 20 MHz의 대역폭으로 동작하고 있으며, 이에 따라, 본 도면의 (5-30) (5-35)와 같이 복수개의 20 MHz에 해당하는 BWP를 여러 개 설정하여, 비면허 대역의 혼잡도에 따라 단말들을 각 BWP로 이동시킬 수 있다.
상기 제2시나리오를 예로들면 활성화되어 있는 PCell 혹은 SCell에서 넓은 대역폭을 사용하여 통신하다가 (5-15)(5-20), 해당 셀에서 기지국이 설정한 일정시간 (bwp-InactivityTimer) 동안 스케쥴링이 되지 않은 경우, 단말은 기본 BWP (default BWP) (예를 들어, (5-25))로 BWP가 변경/스위칭이 되며, 이에 따라 기존에 사용하던 BWP는 비활성화 되고, 기본 BWP가 활성화될 수 있다. 혹은, 특정 대역폭에서 통신하다가 (예를 들어, (5-25)), 기지국이 PDCCH로 다른 BWP로의 스케쥴링을 지시하면, 단말은 지시한 BWP로 이동하게 되며 (예를 들어, (5-20)) 이 때, 기존의 BWP는 비활성화 되며, 지시받은 BWP가 활성화가 될 수 있다. 이 때 활성화된 (현재 사용하는) BWP를 active BWP라 칭한다.
한편 NR은 광대역 (예를 들어 100 MHz)의 주파수 대역폭을 지원하도록 되어 있으나, 모든 단말이 광대역을 지원할 필요는 없다. 예를 들어, 스마트워치 등과 같은 웨어러블 장치에서는 통신이 가능한 일정 수준의 대역폭만이 필요할 수 있다. 그러므로, 기존 NR 단말들의 요구사항에서부터 꼭 필요한 기능만으로 간소한 단말의 필요성이 대두되었으며, 이러한 단말들을 'RedCap' 단말이라 칭한다. 상기 RedCap 단말은 예를 들어, 대역폭이 10 MHz 혹은 20 MHz와 같이 기존 NR 단말들보다는 작고, 지원하는 부차반송간간격 (subcarrier spacing, SCS) 또한 15 kHz와 같이 기본적인 값만을 지원할 수 있다. 또한, 최대 지원되는 데이터 속도가 20 Mbps 등으로 제한될 수도 있다.
뿐만 아니라 RedCap 단말 중에서는 웨어러블 장치와 같이 크기가 작아서 안테나를 여러 개 포함하기 어려운 장치들이 있을 수 있으며, 이에 따라 기존 단말에 비해 안테나 개수가 작은 단말도 고려할 수 있다. 예를 들어, 수신안테나가 하나만이 포함된 RedCap 단말들이 있을 수 있으며, 이를 '1RX를 가진 RedCap 단말 (RedCap 1RX 단말)'이라 칭한다.
도 6은 RedCap 1RX 단말이 기지국으로 접속 절차 수행 시 기지국과 단말간의 메시지 순서 흐름 예시를 도시한 시퀀스도이다.
이하 본 개시에서 가격 및 복잡도를 줄인 'Reduced Capability (RedCap)' 단말 중 수신 안테나 개수가 하나인 단말 (또는 UE)을 RedCap 1RX 단말 (또는 RedCap 1RX UE)로 지칭할 수 있다.
본 도면에서 단말(6-01)은 기지국과 연결이 없는 휴면모드 (RRC_IDLE) 상태에 있는 것을 가정하여, 네트워크로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해 신호가 검출이 되는 기지국을 선택하여 캠핑 (camping)할 수 있다 (6-11).
이후, 해당 기지국 (6-03)으로부터 전송되는 SSB를 수신할 수 있다 (6-13). 상기 SSB에는 MIB가 포함이 되어 있으며, 상세 MIB의 구조를 [표 2]에 도시하였다.
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
이 때 MIB 내에 포함되어 있는 정보를 사용하여 RedCap 단말이 접속할 수 있는 셀인지를 1차로 판단할 수 있다 (6-15). 판단하는 방법은 예를 들어 아래와 같다. 단말은 우선 MIB내의 cellBarred 필드와 intraFreqReselection 필드를 사용해서 접속이 가능한지 여부를 확인할 수 있다. cellBarred 필드와 intraFreqReselection 필드의 값은 일례로 아래의 [표 3]와 같이 설정될 수 있다.
cellBarred intraFreqReselection
barred allowed
barred notAllowed
notBarred Not used
예를 들어, 일반적으로 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값은 사용되지 않을 수 있다 (Not used). 이에 따라 본 발명에서는 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값을 allowed로 설정하여 해당 셀이 RedCap 단말 (혹은 RedCap 1RX 단말, 이하 혼용하기로 한다)을 지원하는 셀임을 알릴 수 있다. 반대로, cellBarred가 notBarred로 지시하고 intraFreqReselection 값을 notAllowed로 설정하여 해당 셀이 RedCap 단말(혹은 RedCap 1RX 단말)을 지원하지 않는 셀임을 알릴 수 있다.
혹은 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1비트의 spare 필드를 활용하여, RedCap UE를 지원하는 셀임을 알리는 방안도 고려할 수 있다. 혹은, 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1비트의 spare 필드를 활용하여, RedCap 1RX UE를 지원하는 셀임을 알리는 방안도 고려할 수 있다.
만약 RedCap 1RX UE에 대한 접속 차단 또는 가능 정보를 MIB에서 지시하지 않은 경우, 단말은 pdcch-ConfigSIB1 정보를 사용하여 추가로 접속 가능 여부를 판단할 수 있다. 상기 pdcch-ConfigSIB1 은 SIB1이 스케쥴링되는 PDCCH를 모니터링 하기 위한 자원의 위치를 알려줄 수 있다. 보다 상세히는, 시간과 주파수 상의 자원위치를 CORESET (control resource set)이라 하고, 해당 CORESET이 어떠한 시간에서 어떠한 주기로 존재하는지에 대한 정보를 search space라 한다. 이에 따라 상기 pdcch-ConfigSIB1은 CORESET#0과 SEARCHSPACE#0 정보를 포함하여 SIB1을 스케쥴링하는 PDCCH를 모니터링하기 위한 자원 정보를 제공할 수 있다. 만약 상기 CORESET의 대역폭이 RedCap 단말이 지원하는 대역폭보다 큰 경우, 단말은 SIB1을 모두 모니터링할 수 없으므로, 해당 셀의 접속이 막혀있다고 (barred) 간주하고, RedCap 단말의 경우 상기의 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에도, 상기의 intraFreqReselection 필드를 사용하여 같은 주파수 내의 다른 셀을 검색할지 여부를 판단할 수 있다.
상기의 절차로 MIB를 수신하여 셀이 막혀있지 않다고 판단한 경우, 단말은 전술한 pdcch-ConfigSIB1 정보로 SIB1을 수신할 수 있다 (6-17). NR에서 initial 하향링크 (DL) BWP의 대역폭은, pdcch-ConfigSIB1 로 알린 대역폭 (Coreset 0의 대역폭)과 같기 때문에, RedCap 단말을 위한 별도의 initial DL BWP가 필요하지 않을 수 있다. 하지만, 여전히 기지국은 RedCap UE 가운데 2RX 이상을 갖는 RedCap UE만의 접속을 허용하고, 1RX UE에 대해서는 접속을 차단하고자 하는 시나리오를 고려할 수 있으며, 이를 위해, 1RX UE와 2RX이상 RedCap UE에 대한 각각의 차단정보를 SIB1을 통해서 전송할 수 있다.
한편 기지국은 단말에게 상기 SIB1으로 q-RxLevMin을 줄 수 있으며, 만약 SUL (supplementary uplink) 이 사용되는 경우 SUL을 위한 별도의 q-RxLevMinSUL을 주어, 현재 접속하고 있는 셀이 통신을 위해 충분한 신호세기를 갖고 있는지에 대한 판단을 조절할 수 있다. 이와 같이, 현재 접속하고 있는 셀이 통신을 위해 충분한 신호세기 (Srxlev) 및 신호품질 (Squal)을 갖고 있는지 여부에 대해 판단하는 것을 cell selection criterion S라 하며 아래의 수학식 2로 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2022004148-appb-I000001
상기 수학식 2에서 Qrxlevmeas는 수신한 신호세기 값이며, Qqualmeas는 수신한 신호품질 값일 수 있다. 여기에, SIB1이 전송하는 Qrxlevmin (q-RxLevMin 또는 q-RxLevMinSUL)와 Qqualmin (q-QualMin)을 빼서, 실제 수신한 신호세기 또는 품질 보다 값을 낮게하여, 해당 셀이 적합한지 여부를 보정하여 판단할 수 있다. 추가로 Qrxlevminoffset 또는 Qqualminoffset는 단말이 타 사업자 네트워크로 로밍 (roaming) 중인 경우 기존의 가입하고 있는 사업자의 망에 접속하기 위해 빼는 값일 수 있다. 그리고, Pcompensation는 상향링크로 전송할 수 있는 파워에 따라 조절하는 값일 수 있다. 그리고, Qoffsettemp는 하향링크 신호가 비정상적으로 전달되어 (접속 시도 후 여러 번 실패하여) 실제로는 접속할 수 없는 기지국에 대해 적용하는 값일 수 있다.
상기 수학식 2에서, RedCap 1RX UE의 경우, 기지국이 별도의 값 (예를 들어, Qrxlevmin,1RX (q-RxLevMin1RX) 혹은 추가로 Qqualmin,1RX (q-QualMin1RX))을 제공하는 시나리오를 고려할 수 있다. 이에 따라, 만약 기지국이 해당 정보를 전송하는 경우, 단말은 상기 기존의 Qrxlevmin 값을 RedCap 1RX UE를 위해 시그널링된 별도의 값 (q-RxLevMin1RX)으로 사용할 수 있다. 또한, 단말은 상기 기존의 Qqualmin 값을 RedCap 1RX UE를 위해 시그널링된 별도의 값 (q-QualMin1RX)으로 사용할 수도 있다. 상기 별도의 값은 NUL (normal uplink)에 대한 값과 SUL에 대한 값을 별도로 시그널링할 수 있다. 혹은, 하나의 값으로 시그널링될 수 있다.
혹은, 상기 수학식 2에서 추가로, q-RxLevMin1RX 또는 q-QualMin1RX를 빼도록 아래와 같은 수학식 3으로 업데이트 될 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2022004148-appb-I000002
이러한 경우에도 상기 별도의 값은 NUL에 대한 값과 SUL에 대한 값을 별도로 시그널링할 수 있다. 혹은, 하나의 값으로 시그널링될 수 있다.
상기 방법들에 따라, 단말은 기지국이 추가로 전송하는 파라미터가 있으면, 기존의 파라미터를 대체하거나, 혹은 추가로 반영하여, 실제 측정한 값을 보정한 Srxlev 및 Squal 값을 계산한다.
만약 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 RedCap 1RX UE의 접속이 차단된 경우, 단말은 저주파부터 탐색하여 해당 기지국이 RedCap 1RX UE를 지원하는 기지국인지 여부를 판단할 수 있다. 혹은 접속이 차단된 경우라 하더라도, 해당 셀에서 추가 다른 SIB 정보 (예를 들어, SIB2, SIB3, SIB4 등)를 수신하여, 후술할 RedCap 1RX UE가 우선적으로 접속할 주파수 및 셀(들)에 대한 정보를 획득하여, 해당 주파수로의 접속을 시도할 수 있다.
만약 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 접속이 가능한지 여부를 판단 (6-19)하여, 셀이 막혀있지 (barred) 않다고 판단한 경우 단말은 해당 셀로부터 다른 SIB 정보를 수신할 수 있으며 (6-21), 상기 다른 SIB 정보에는 동일 주파수 (SIB2 또는 SIB3) 및 다른 주파수 (SIB4)에 있는 어떠한 셀들이 RedCap 단말은 지원하는 단말인지를 별도로 지시하여, 단말로 하여금 이후 신호세기 변경 등으로 인해 셀을 재선택할 때, RedCap 단말을 지원하는 셀을 재선택하는데 사용할 수 있다. 혹은 해당 주파수가 RedCap 단말이 지원되는 주파수 인지 여부를 지시할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 SIB2 (현재 주파수) 및 SIB4 (다른 주파수)에는 각 주파수별 우선순위 (cellReselectionPriority)를 포함하여 RedCap 단말이 어떤 주파수를 우선해서 선택을 해야하는지 지시할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 우선순위는 RedCap 2RX이상 단말 (수신 안테나 개수가 두 개 이상인 RedCap 단말)과 RedCap 1RX단말에 대해 별도로 우선순위를 줄 수도 있다. 혹은, RedCap 1RX단말에 대해서만 주파수별로 별도로 우선순위를 줄 수도 있다. 이는 RedCap 2RX이상 단말의 경우, 기존 일반 단말과 거의 동일한 수신성능을 가지고 동작할 수 있으므로, 별도의 처리 없이 동일하게 운용할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 정보를 통해서 현재 있는 주파수보다 높은 우선순위의 주파수가 존재하는 경우, 및/또는 단말은 현재 있는 셀에서 예를 들어 1초 이상 지난 경우, 수시로 높은 우선순위의 주파수에 있는 셀들 가운데 소정의 조건이 만족하는 셀이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 만약, 현재 셀이 threshServingLowQ 정보를 방송하는 경우, Squal > ThreshX, HighQ 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있으며, 그렇지 않은 경우, Srxlev > ThreshX, HighP 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있다. 여기서 ThreshX, HighP 또는 ThreshX, HighQ (threshX-HighP 또는 threshX-HighQ)는, 단말이 높은 우선순위를 갖는 주파수에 있는 셀들의 신호로 옮겨가기에 (즉, 해당 셀로 셀 재선택을 수행하기에) 적당한지 여부를 판단하기 위한 임계치이며, 기지국이 SIB4를 사용하여 각 주파수 별로 제공한다. 이 때, RedCap 1RX 단말의 경우, 짧은 커버리지를 지원하므로, 보다 높은 우선순위를 갖는다 하더라도, 신호세기가 더 충분히 좋은 경우에 옮겨가는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 RedCap 1RX 단말을 위해 별도의 ThreshX, HighP 또는 ThreshX, HighQ (threshX-HighP-1RX 또는 threshX-HighQ-1RX)를 추가로 전송 또는 설정할 수 있다. 이는, 예를 들어, ThreshX, HighP, 1RX 또는 ThreshX, HighQ, 1RX와 같이 표기할 수 있다. 따라서, 1 RX UE의 경우, 만약 해당 정보를 별도로 기지국이 전송하는 경우, 단말이 해당 주파수에 있는 셀에 옮겨갈지 여부를 판단하기 위해, 만약, 현재 셀이 threshServingLowQ 정보를 방송하는 경우, 단말은 Squal > ThreshX, HighQ, 1RX 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있으며, 그렇지 않은 경우, 단말은 Srxlev > ThreshX, HighP, 1RX 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있다. 만약 해당 정보가 별도로 전송되지 않는다면, 단말은 Squal > ThreshX, HighQ 및 Srxlev > ThreshX, HighP 를 사용하여 판단할 수 있다 (6-25).
한편 이후 단말은 소정의 조건에 따라, RRC 연결을 설정하도록 트리거링할 수 있다 (6-27). 상기의 예시로는, 해당 셀로부터 페이징 메시지 수신을 시작하여 네트워크로부터 오는 하향링크 데이터가 존재하는 지를 확인한 경우, 혹은 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 등이 가능하다. 이를 위해 단말은 기지국과의 연결을 맺는 RRC_CONNECTED모드로 천이하여야 하며, 이를 위해 단말은 우선 현재 있는 셀로 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 예를 들어 단말 (6-01)은 랜덤액세스 프리앰블 (또는 프리앰블, 또는 Msg1 이하 혼용하기로 한다.)을 기지국 (6-03)으로 전송할 수 있다 (6-31). 한편 도 6에서는 이해의 편의를 위해 단말이 camp on 했던 셀을 운용하는 기지국과, 단말이 셀 재선택 이후 랜덤액세스를 시도하는 셀을 운용하는 기지국이 동일한 것으로 도시하였으나, 단말이 camp on 했던 셀을 운용하는 기지국과, 단말이 셀 재선택 이후 랜덤액세스를 시도하는 셀을 운용하는 기지국이 서로 다를 수 있음은 물론이다. 이하 동일하다. 상기 랜덤액세스 프리앰블을 수신한 기지국 (6-03)은 단말 (6-01)에게 랜덤액세스 리스펀스 (random access response, RAR) (또는 Msg2, 이하 혼용하기로 한다)를 전송할 수 있다. (6-33) 이후 단말 (6-01)은 기지국 (6-03)으로 Msg3를 전송하고 (6-37) 기지국 (6-03)은 단말 (6-01)로 경쟁 해소 메시지 (Msg 4)를 전송할 수 있다 (6-41).
전술한 바와 같이, 랜덤엑세스는 단말이 프리앰블을 전송하는 것으로부터 시작하고 (6-31), 본 시나리오에서는, 기지국이 RedCap 단말들이 접속할 수 있는 전용 PRACH occasion을 할당하는 시나리오를 고려할 수 있다. 혹은, RedCap 단말들 가운데서도 1RX 단말들 만 사용할 수 있는 PRACH occasion을 별도로 할당하는 시나리오를 고려할 수 있다. 이에 따라 만약 1RX 단말이 해당 전용 PRACH occasion이 별도로 존재한다고 판단하면, 해당 PRACH occasion으로 프리앰블을 전송하여, 기지국으로 하여금 해당 랜덤엑세스를 수행하는 단말이 RedCap 1RX 단말임을 인지하여, 이후 RAR 전송부터 보다 더 강인한 MCS를 사용하여 스케쥴링할 수 있다.
혹은, 만약 기지국이 1RX 단말들 만 사용할 수 있는 PRACH occasion을 별도로 할당하지 않는 경우, 단말은 랜덤엑세스 절차 중 Msg3 (message 3)를 전송할 때, 해당 단말이 RedCap 단말 혹은 RedCap 1RX 단말임을 지시할 수 있다. 단말이 RedCap 단말 혹은 RedCap 1RX 단말임을 지시하는 방법으로는, RedCap 1RX 단말임을 지시하는 별도의 LCID (logical channel identifier)를 MAC subheader에 포함시켜서 전송할 수 있고, 혹은 Msg3에 포함되는 RRC 메시지 (예를 들어, RRCSetupRequest 메시지)의 spare 비트를 활용하여 명시적으로 지시하는 방법도 고려할 수 있으며, RRCSetupRequest, RRCResumeRequest, 또는 RRCResumeRequest1 메시지 내에 포함되는 접속 이유(cause) 값인 establishmentCause, resumeCause, resumeCause에 별도의 값을 사용하여 명시적으로 지시하는 방법도 고려할 수 있다.
이에 따라, 상기 Msg1 혹은 Msg3의 정보를 통해 해당 단말이 RedCap 단말인지 혹은 RedCap 1RX UE인지를 기지국이 판단할 수 있다. 한편 단말은 RRCSetupComplete (혹은 Msg5) 메시지를 전송하여 연결 절차를 종료할 수 있다 (6-41). 또한 상기 Msg5 내에 포함된 코어네트워크로 전송하는 메시지의 정보에 따라 기지국은 기지국과 단말간 (Access Stratum, AS) 시큐리티를 활성화하기 위해 메시지를 주고받을 수 있다 (6-51)(6-53). 상기 메시지를 주고받은 후, 단말과 기지국 간에 주고받는 RRC 계층의 제어 메시지들은 암호화 및 무결성 보호가 이루어질 수 있다. 또한, 기지국이 만약 현재 1RX 단말이 다른 기지국/셀로 즉시 이동하는 것이 좋다고 판단되는 경우, 상기 AS 시큐리티 활성화 이후, 바로 해당 단말을 특정한 주파수로 보낼 수 있다. 이를 위해서 RRCRelease 메시지 내에 redirectedCarrierInfo 필드를 사용하여 해당 명령을 전송할 수 있다 (6-55). 또한, 이와는 독립적으로 1RX UE를 위한 별도의 주파수별 우선순위를 줄 수 있으며, 이는 RRCRelease 메시지 내에 cellReselectionPriorities 필드를 사용하여 해당 명령을 전송할 수 있다.
이를 통해 단말이 가능한 빠른 시간 내에 사업자가 계획한 주파수로 해당 단말을 이동시킬 수 있어, 해당 단말의 연결 성능을 보장할 수 있다.
도 7은 RedCap 1RX 단말이 기지국으로 접속 절차 수행 시 단말의 동작을 도시한 순서도이다.
본 도면에서 단말은 기지국과 연결이 없는 휴면모드 (RRC_IDLE) 상태에 있는 것을 가정하여, 네트워크로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해 신호가 검출이 되는 기지국을 선택하여 캠핑 (camping)할 수 있다 (7-01).
이후, 해당 기지국으로부터 전송되는 SSB를 수신할 수 있다 (7-03). 상기 SSB에는 MIB가 포함이 되어 있으며, 상세 MIB의 구조를 [표 4]에 도시하였다.
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
이 때 MIB 내에 포함되어 있는 정보를 사용하여 RedCap 단말이 접속할 수 있는 셀인지를 1차로 판단할 수 있다. 판단하는 방법은 예를 들어 아래와 같다.
단말은 우선 MIB내의 cellBarred 필드와 intraFreqReselection 필드를 사용해서 접속이 가능한지 여부를 확인할 수 있다. cellBarred 필드와 intraFreqReselection 필드의 값은 일례로 아래의 [표 5]와 같이 설정될 수 있다.
cellBarred intraFreqReselection
barred allowed
barred notAllowed
notBarred Not used
예를 들어, 일반적으로 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값은 사용되지 않을 수 있다 (Not used). 이에 따라 본 발명에서는 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값을 allowed로 설정하여 해당 셀이 RedCap 단말 (혹은 RedCap 1RX 단말, 이하 혼용하기로 한다)을 지원하는 셀임을 알릴 수 있다. 반대로, cellBarred가 notBarred로 지시하고 intraFreqReselection 값을 notAllowed로 설정하여 해당 셀이 RedCap 단말(혹은 RedCap 1RX 단말)을 지원하지 않는 셀임을 알릴 수 있다.
혹은 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1비트의 spare 필드를 활용하여, RedCap UE를 지원하는 셀임을 알리는 방안도 고려할 수 있다. 혹은, 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1비트의 spare 필드를 활용하여, RedCap 1RX UE를 지원하는 셀임을 알리는 방안도 고려할 수 있다.
만약 RedCap 1RX UE에 대한 접속 차단 또는 가능 정보를 MIB에서 지시하지 않은 경우, 단말은 pdcch-ConfigSIB1 정보를 사용하여 추가로 접속 가능 여부를 판단할 수 있다. 상기 pdcch-ConfigSIB1 은 SIB1이 스케쥴링되는 PDCCH를 모니터링 하기 위한 자원의 위치를 알려줄 수 있다. 보다 상세히는, 시간과 주파수 상의 자원위치를 CORESET(control resource set)이라 하고, 해당 CORESET이 어떠한 시간에서 어떠한 주기로 존재하는지에 대한 정보를 SEARCH SPACE라 한다. 이에 따라 상기 pdcch-ConfigSIB1은 CORESET#0과 SEARCHSPACE#0 정보를 포함하여 SIB1을 스케쥴링하는 PDCCH를 모니터링하기 위한 자원 정보를 제공할 수 있다. 만약 상기 CORESET의 대역폭이 RedCap 단말이 지원하는 대역폭보다 큰 경우, 단말은 SIB1을 모두 모니터링할 수 없으므로, 해당 셀의 접속이 막혀있다고 (barred) 간주하고, RedCap 단말의 경우 상기의 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에도, 상기의 intraFreqReselection 필드를 사용하여 같은 주파수 내의 다른 셀을 검색할지 여부를 판단할 수 있다.
상기의 절차로 MIB를 수신하여 셀이 막혀있지 않다고 판단한 경우, 단말은 전술한 pdcch-ConfigSIB1 정보로 SIB1을 수신할 수 있다 (7-05). NR에서 initial 하향링크 (DL) BWP의 대역폭은, pdcch-ConfigSIB1 로 알린 대역폭 (Coreset 0의 대역폭)과 같기 때문에, RedCap 단말을 위한 별도의 initial DL BWP가 필요하지 않을 수 있다. 하지만, 여전히 기지국은 RedCap UE 가운데 2RX 이상을 갖는 RedCap UE만의 접속을 허용하고, 1RX UE에 대해서는 접속을 차단하고자 하는 시나리오를 고려할 수 있으며, 이를 위해, 1RX UE와 2RX이상 RedCap UE에 대한 각각의 차단정보를 SIB1을 통해서 전송할 수 있다.
한편 기지국은 단말에게 상기 SIB1으로 q-RxLevMin을 줄 수 있으며, 만약 SUL (supplementary uplink) 이 사용되는 경우 SUL을 위한 별도의 q-RxLevMinSUL을 주어, 현재 접속하고 있는 셀이 통신을 위해 충분한 신호세기를 갖고 있는지에 대한 판단을 조절할 수 있다. 이와 같이, 현재 접속하고 있는 셀이 통신을 위해 충분한 신호세기 (Srxlev) 및 신호품질 (Squal)을 갖고 있는지 여부에 대해 판단하는 것을 cell selection criterion S라 하며 아래의 수학식 4로 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2022004148-appb-I000003
상기 수학식 4에서 Qrxlevmeas는 수신한 신호세기 값이며, Qqualmeas는 수신한 신호품질 값이다. 여기에, SIB1이 전송하는 Qrxlevmin (q-RxLevMin 또는 q-RxLevMinSUL)와 Qqualmin (q-QualMin)을 빼서, 실제 수신한 신호세기 또는 품질 보다 값을 낮게하여, 해당 셀이 적합한지 여부를 보정하여 판단할 수 있다. 추가로 Qrxlevminoffset 또는 Qqualminoffset는 단말이 타 사업자 네트워크로 로밍 (roaming) 중인 경우 기존의 가입하고 있는 사업자의 망에 접속하기 위해 빼는 값일 수 있다. 그리고, Pcompensation는 상향링크로 전송할 수 있는 파워에 따라 조절하는 값일 수 있다. 그리고, Qoffsettemp는 하향링크 신호가 비정상적으로 전달되어 (접속 시도 후 여러 번 실패하여) 실제로는 접속할 수 없는 기지국에 대해 적용하는 값일 수 있다.
상기 수학식 4에서, RedCap 1RX UE의 경우, 기지국이 별도의 값 (예를 들어, Qrxlevmin,1RX (q-RxLevMin1RX) 혹은 추가로 Qqualmin,1RX (q-QualMin1RX))을 제공하는 시나리오를 고려할 수 있다. 이에 따라, 만약 기지국이 해당 정보를 전송하는 경우, 단말은 상기 기존의 Qrxlevmin 값을 RedCap 1RX UE를 위해 시그널링된 별도의 값 (q-RxLevMin1RX)으로 사용할 수 있다. 또한, 단말은 상기 기존의 Qqualmin 값을 RedCap 1RX UE를 위해 시그널링된 별도의 값 (q-QualMin1RX)으로 사용할 수도 있다. 상기 별도의 값은 NUL (normal uplink)에 대한 값과 SUL에 대한 값을 별도로 시그널링할 수 있다. 혹은, 하나의 값으로 시그널링될 수 있다.
혹은, 상기 수학식 2에서 추가로, q-RxLevMin1RX 또는 q-QualMin1RX를 빼도록 아래와 같은 수학식 5로 업데이트 될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2022004148-appb-I000004
이러한 경우에도 상기 별도의 값은 NUL에 대한 값과 SUL에 대한 값을 별도로 시그널링할 수 있다. 혹은, 하나의 값으로 시그널링될 수 있다.
상기 방법들에 따라, 단말은 기지국이 추가로 전송하는 파라미터가 있으면, 기존의 파라미터를 대체하거나, 혹은 추가로 반영하여, 실제 측정한 값을 보정한 Srxlev 및 Squal 값을 계산한다.
만약 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 RedCap 1RX UE의 접속이 차단된 경우, 단말은 저주파부터 탐색하여 해당 기지국이 RedCap 1RX UE를 지원하는 기지국인지 여부를 판단할 수 있다. 혹은 접속이 차단된 경우라 하더라도, 해당 셀에서 추가 다른 SIB 정보 (예를 들어, SIB2, SIB3, SIB4 등)를 수신하여, 후술할 RedCap 1RX UE가 우선적으로 접속할 주파수 및 셀(들)에 대한 정보를 획득하여, 해당 주파수로의 접속을 시도할 수 있다.
만약 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 접속이 가능한지 여부를 판단하여, 셀이 막혀있지 (barred) 않다고 판단한 경우 단말은 해당 셀로부터 다른 SIB 정보를 수신할 수 있으며 (7-07), 상기 다른 SIB 정보에는 동일 주파수 (SIB2 또는 SIB3) 및 다른 주파수 (SIB4)에 있는 어떠한 셀들이 RedCap 단말은 지원하는 단말인지를 별도로 지시하여, 단말로 하여금 이후 신호세기 변경 등으로 인해 셀을 재선택할 때, RedCap 단말을 지원하는 셀을 재선택하는데 사용할 수 있다. 혹은 해당 주파수가 RedCap 단말이 지원되는 주파수 인지 여부를 지시할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 SIB2 (현재 주파수) 및 SIB4 (다른 주파수)에는 각 주파수별 우선순위 (cellReselectionPriority)를 포함하여 RedCap 단말이 어떤 주파수를 우선해서 선택을 해야하는지 지시할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 우선순위는 RedCap 2RX이상 단말 (수신 안테나 개수가 두 개 이상인 RedCap 단말)과 RedCap 1RX단말에 대해 별도로 우선순위를 줄 수도 있다. 혹은, RedCap 1RX단말에 대해서만 주파수별로 별도로 우선순위를 줄 수도 있다. 이는 RedCap 2RX이상 단말의 경우, 기존 일반 단말과 거의 동일한 수신성능을 가지고 동작할 수 있으므로, 별도의 처리 없이 동일하게 운용할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 정보를 통해서 현재 있는 주파수보다 높은 우선순위의 주파수가 존재하는 경우, 및/또는 단말은 현재 있는 셀에서 예를 들어 1초 이상 지난 경우, 수시로 높은 우선순위의 주파수에 있는 셀들 가운데 소정의 조건이 만족하는 셀이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 만약, 현재 셀이 threshServingLowQ 정보를 방송하는 경우, Squal > ThreshX, HighQ 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있으며, 그렇지 않은 경우, Srxlev > ThreshX, HighP 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있다. 여기서 ThreshX, HighP 또는 ThreshX, HighQ (threshX-HighP 또는 threshX-HighQ)는, 단말이 높은 우선순위를 갖는 주파수에 있는 셀들의 신호로 옮겨가기에 (즉, 해당 셀로 셀 재선택을 수행하기에) 적당한지 여부를 판단하기 위한 임계치이며, 기지국이 SIB4를 사용하여 각 주파수 별로 제공한다. 이 때, RedCap 1RX 단말의 경우, 짧은 커버리지를 지원하므로, 보다 높은 우선순위를 갖는다 하더라도, 신호세기가 더 충분히 좋은 경우에 옮겨가는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 RedCap 1RX 단말을 위해 별도의 ThreshX, HighP 또는 ThreshX, HighQ (threshX-HighP-1RX 또는 threshX-HighQ-1RX)를 추가로 전송 또는 설정할 수 있다. 이는, 예를 들어, ThreshX, HighP, 1RX 또는 ThreshX, HighQ, 1RX와 같이 표기할 수 있다. 따라서, 1 RX UE의 경우, 만약 해당 정보를 별도로 기지국이 전송하는 경우, 해당 주파수에 있는 셀에 옮겨갈지 여부를 판단하기 위해, 만약, 현재 셀이 threshServingLowQ 정보를 방송하는 경우, Squal > ThreshX, HighQ, 1RX 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있으며, 그렇지 않은 경우, Srxlev > ThreshX, HighP, 1RX 를 TreselectionRAT 시간동안 만족하는지를 판단할 수 있다. 만약 해당 정보가 별도로 전송되지 않는다면, 단말은 Squal > ThreshX, HighQ 및 Srxlev > ThreshX, HighP 를 사용하여 판단할 수 있다 (7-09).
한편 이후 단말은 소정의 조건에 따라, RRC 연결을 설정하도록 트리거링할 수 있다 (7-11). 상기의 예시로는, 해당 셀로부터 페이징 메시지 수신을 시작하여 네트워크로부터 오는 하향링크 데이터가 존재하는 지를 확인한 경우, 혹은 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 등이 가능하다. 이를 위해 단말은 기지국과의 연결을 맺는 RRC_CONNECTED모드로 천이하여야 하며, 이를 위해 단말은 우선 현재 있는 셀로 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 예를 들어 단말은 랜덤액세스 프리앰블 (또는 프리앰블, 또는 Msg1 이하 혼용하기로 한다.)을 기지국으로 전송할 수 있다. 단말은 상기 랜덤액세스 프리앰블을 수신한 기지국으로부터 랜덤액세스 리스펀스 (random access response, RAR) (또는 Msg2, 이하 혼용하기로 한다)를 수신할 수 있다. 이후 단말은 기지국으로 Msg3를 전송하고 기지국으로부터 경쟁 해소 메시지 (Msg 4)를 수신할 수 있다.
전술한 바와 같이, 랜덤엑세스는 단말이 프리앰블을 전송하는 것으로부터 시작하고, 본 시나리오에서는, 기지국이 RedCap 단말들이 접속할 수 있는 전용 PRACH occasion을 할당하는 시나리오를 고려할 수 있다. 혹은, RedCap 단말들 가운데서도 1RX 단말들 만 사용할 수 있는 PRACH occasion을 별도로 할당하는 시나리오를 고려할 수 있다. 이에 따라 만약 1RX 단말이 해당 전용 PRACH occasion이 별도로 존재한다고 판단하면, 해당 PRACH occasion으로 프리앰블을 전송하여, 기지국으로 하여금 해당 랜덤엑세스를 수행하는 단말이 RedCap 1RX 단말임을 인지하여, 이후 RAR 전송부터 보다 더 강인한 MCS를 사용하여 스케쥴링할 수 있다.
혹은, 만약 기지국이 1RX 단말들 만 사용할 수 있는 PRACH occasion을 별도로 할당하지 않는 경우, 단말은 랜덤엑세스 절차 중 Msg3 (message 3)를 전송할 때, 해당 단말이 RedCap 단말 혹은 RedCap 1RX 단말임을 지시할 수 있다. 단말이 RedCap 단말 혹은 RedCap 1RX 단말임을 지시하는 방법으로는, RedCap 1RX 단말임을 지시하는 별도의 LCID (logical channel identifier)를 MAC subheader에 포함시켜서 전송할 수 있고, 혹은 Msg3에 포함되는 RRC 메시지 (예를 들어, RRCSetupRequest 메시지)의 spare 비트를 활용하여 명시적으로 지시하는 방법도 고려할 수 있으며, RRCSetupRequest, RRCResumeRequest, 또는 RRCResumeRequest1 메시지 내에 포함되는 접속 이유(cause) 값인 establishmentCause, resumeCause, 또는 resumeCause에 별도의 값을 사용하여 명시적으로 지시하는 방법도 고려할 수 있다.
이에 따라, 상기 Msg1 혹은 Msg3의 정보를 통해 해당 단말이 RedCap 단말인지 혹은 RedCap 1RX UE인지를 기지국이 판단하도록 단말이 해당 정보를 보고하거나 자원을 구분하여 사용할 수 있다 (7-21).
한편 단말은 RRCSetupComplete (혹은 Msg5) 메시지를 전송하여 연결 절차를 종료할 수 있다. 또한 상기 Msg5 내에 포함된 코어네트워크로 전송하는 메시지의 정보에 따라 기지국은 기지국과 단말간 (Access Stratum, AS) 시큐리티를 활성화하기 위해 메시지를 주고받을 수 있다. 상기 메시지를 주고받은 후, 단말과 기지국 간에 주고받는 RRC 계층의 제어 메시지들은 암호화 및 무결성 보호가 이루어질 수 있다. 또한, 기지국이 만약 현재 1RX 단말이 다른 기지국/셀로 즉시 이동하는 것이 좋다고 판단되는 경우, 상기 AS 시큐리티 활성화 이후, 바로 해당 단말을 특정한 주파수로 보낼 수 있다. 이를 위해서 RRCRelease 메시지 내에 redirectedCarrierInfo 필드를 사용하여 해당 명령을 전송할 수 있다. 또한, 이와는 독립적으로 1RX UE를 위한 별도의 주파수별 우선순위를 줄 수 있으며, 이는 RRCRelease 메시지 내에 cellReselectionPriorities 필드를 사용하여 해당 명령을 전송할 수 있다 (7-23).
이를 통해 단말이 가능한한 빠른 시간 내에 사업자가 계획한 주파수로 해당 단말을 이동시킬 수 있어, 해당 단말의 연결 성능을 보장할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (8-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (8-20), 저장부 (8-30), 제어부 (8-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (8-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 RF처리부 (8-10)는 상기 기저대역처리부 (8-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(8-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 8에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (8-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (8-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (8-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (8-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (8-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (8-20)은 상기 RF처리부 (8-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(8-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(8-20)은 상기 RF처리부(8-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (8-20) 및 상기 RF처리부 (8-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (8-20) 및 상기 RF처리부 (8-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(8-20) 및 상기 RF처리부 (8-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (8-20) 및 상기 RF처리부(8-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (8-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (8-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (8-30)는 상기 제어부 (8-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (8-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (8-40)는 상기 기저대역처리부 (8-20) 및 상기 RF처리부 (8-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(8-40)는 상기 저장부(8-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (8-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (8-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (8-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (8-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(8-40)는 상기 단말이 상기 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부 (8-40)는 본 발명의 실시예에 따라 시스템 정보를 수신하도록 송수신부(8-10, 8-20)를 제어할 수 있으며 또한 기지국과 랜덤액세스 절차를 수행하기 위한 신호를 송수신할 수 있도록 송수신부 (8-10, 8-20)을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(8-40)는 수신한 MIB 및 SIB1 내의 값을 통해 해당 셀의 접속 가능 여부를 판단하고, 가능하다고 판단한 경우, 추가로 다른 SIB을 수신하여, 주변 셀을 선택할 때, RedCap 1RX를 위해 제공된 정보를 활용하여 셀을 선택한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 기지국은 송수신부 (9-10), 제어부 (9-20), 저장부 (9-30)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부 (9-10)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(9-10)는 예를 들어, 단말에 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.
제어부 (9-20)는 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (9-20)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부 (9-20)는 본 발명의 실시예에 따라 시스템 정보를 전송하도록 송수신부(9-20)를 제어할 수 있으며 또한 단말과 랜덤액세스 절차를 수행하기 위한 신호를 송수신할 수 있도록 송수신부 (9-10)을 제어할 수 있다.
저장부(9-30)는 상기 송수신부 (9-10)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (9-20)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    MIB (master information block)를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 MIB에 기반하여 SIB (system information block) 1을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 SIB 1에 기반하여 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 셀 재선택 관련 정보에 기반하여 셀 재선택 절차를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템의 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    MIB (master information block)를 전송하는 단계;
    상기 MIB에 따라 SIB (system information block) 1을 전송하는 단계; 및
    상기 SIB 1에 따라 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하고,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    MIB (master information block)를 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 MIB에 기반하여 SIB (system information block) 1을 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 SIB 1에 기반하여 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 셀 재선택 관련 정보에 기반하여 셀 재선택 절차를 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    MIB (master information block)를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 MIB에 따라 SIB (system information block) 1을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 SIB 1에 따라 셀 재선택 관련 정보를 포함하는 적어도 하나의 시스템 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보 및 일반 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 현재 주파수에 대한 셀 재선택 우선순위 값 및 상기 현재 주파수와 다른 적어도 하나의 주파수에 대한 각각의 적어도 하나의 셀 재선택 우선순위 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 셀 재선택 관련 정보는, 상기 수신 성능이 제한된 단말이 현재 주파수 보다 높은 우선순위를 갖는 주파수에 연관된 셀로 상기 셀 재선택 절차를 수행할지 여부를 판단하기 위해 사용되는 적어도 하나의 임계 값을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 수신 성능이 제한된 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보는, 수신 안테나의 개수가 하나인 단말을 위한 주파수 별 셀 재선택 우선순위 정보인 것을 특징으로 하는 기지국.
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