WO2023096356A1 - 비-지상 네트워크 통신 시스템에서 동기 신호 블록의 전송 방법 및 장치 - Google Patents

비-지상 네트워크 통신 시스템에서 동기 신호 블록의 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2023096356A1
WO2023096356A1 PCT/KR2022/018638 KR2022018638W WO2023096356A1 WO 2023096356 A1 WO2023096356 A1 WO 2023096356A1 KR 2022018638 W KR2022018638 W KR 2022018638W WO 2023096356 A1 WO2023096356 A1 WO 2023096356A1
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ssb
satellite
identification
transmitted
beams
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PCT/KR2022/018638
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임경래
김중빈
김판수
신민수
이인기
정동현
정수엽
박승근
유준규
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한국전자통신연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting a synchronization signal block in a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a synchronization signal block in a non-terrestrial communication system.
  • a gNB with multiple beams transmits different SSBs at different times through each beam, and transmits several SSBs (SB #1 to SB #L) during a certain interval (SS burst), and each SSB transmits L It has a structure in which one of the beams is transmitted.
  • An object of the present invention is to propose a technique in which a terminal allocates several sync blocks for initial access to several beams and bandwidth parts when multiple satellites use multiple beams.
  • a method for transmitting a synchronization signal block (SSB) through a plurality of satellites in a gateway, and distinguishes each of the plurality of satellites. Determining satellite identification SSBs for determining beam identification SSBs for classifying beams usable for each of the plurality of satellites; And the satellite identification SSB and the beam identification SSB for each of the plurality of satellites. Controlling to transmit the identification SSB through a predetermined resource; includes,
  • the plurality of satellites transmit beams using a plurality of bandwidth portions, allocating a common bandwidth portion used by all beams and a beam-dedicated bandwidth portion corresponding to each beam for each satellite; and controlling the beam identification SSB to be transmitted in the common bandwidth portion.
  • the method may further include controlling the beam identification SSB to be transmitted at different times for each beam.
  • the method may further include controlling the satellite identification SSB to transmit through the common bandwidth portion.
  • the method may further include controlling the satellite identification SSB to transmit through portions of the dedicated beam bandwidth.
  • the method may further include configuring the satellite identification SSB as a pair with the beam identification SSB and controlling transmission of the satellite identification SSB through the common bandwidth portion separated by a preconfigured time.
  • the method may further include controlling the beam identification SSB to be transmitted after transmitting the satellite identification SSB.
  • An apparatus is a gateway for transmitting a synchronization signal block (SSB) through a plurality of satellites, and includes a processor; and transmission and reception for communication with the plurality of satellites.
  • SSB synchronization signal block
  • the processor determines satellite identification SSBs for distinguishing each of the plurality of satellites, determines beam identification SSBs for distinguishing beams usable for each of the plurality of satellites, and uses the transceiver to transmit the satellite identification SSB and the beam identification SSB to each of the plurality of satellites through a predetermined resource, and the satellite identification SSB and each beam identification SSB within one satellite all have different SSB indexes can have
  • the processor allocates a common bandwidth part used by all beams and a bandwidth part dedicated to each beam for each satellite, and the common bandwidth part Beam identification SSB can be controlled to be transmitted.
  • the processor may further control the beam identification SSB to be transmitted at different times for each beam.
  • the processor may control the satellite identification SSB to be transmitted through the common bandwidth portion.
  • the processor may control the satellite identification SSB to be simultaneously transmitted in all beams.
  • the processor may further control the satellite identification SSB to be transmitted through the beam-dedicated bandwidth portions.
  • the processor may control the satellite identification SSB and the beam identification SSB to be transmitted at the same time when transmitted through one beam, and further control the beam identification SSB to be transmitted at different time points for each beam.
  • the processor may configure the satellite identification SSB and the beam identification SSB as a pair, and transmit them through the common bandwidth portion separated by a preconfigured time.
  • the processor may further control transmission of the beam identification SSB after transmission of the satellite identification SSB.
  • a method is a method of transmitting a synchronization signal block (SSB) from a satellite, comprising the steps of receiving a satellite identification SSB for distinguishing satellites from a gateway; a beam usable in the satellite Determining beam identification SSBs for classifying beams; Allocating a common bandwidth portion used by all beams and a dedicated beam bandwidth portion corresponding to each beam when beams are transmitted using a plurality of bandwidth portions; The common bandwidth configuring the beam identification SSB to be transmitted in a portion; configuring the beam identification SSB to be transmitted at different times for each beam; and transmitting the configured satellite identification SSB and the beam identification SSB to each beam at a transmission time of the SSB. Transmitting through the; Including,
  • the satellite identification SSB and each beam identification SSB within one satellite may all have different SSB indices.
  • the satellite identification SSB and the beam identification SSB may be transmitted at the same time within one beam, and each beam identifier of different beams may be transmitted at different time points.
  • multiple synchronization signals may be allocated to the beams. Therefore, when one or more satellites use one or more beams, there is an advantage that the terminal can efficiently obtain initial synchronization.
  • 1A is a diagram illustrating the configuration of one SSB in the frequency/time domain.
  • 1B is an exemplary diagram for explaining a case of transmitting SSBs using an SSB transmission period and multiple beams.
  • 2A is an exemplary diagram for explaining a procedure of searching for an optimal beam of a base station in a terminal.
  • 2B is an exemplary diagram for explaining a procedure for searching for an optimal reception beam corresponding to an optimal beam of a base station in a terminal.
  • 3A is an exemplary diagram of an NTN system model with multiple satellites.
  • 3B is an exemplary diagram for explaining SSB allocation for beam sweeping in the NTN according to the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining SSB transmission considering multi-beams and a bandwidth part of NTN.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an SSB allocation method for identifying satellites and beams of each satellite according to an embodiment of the present invention.
  • 6A is an exemplary diagram for explaining a case in which a satellite identification SSB transmits through BWP0 and all beams according to an embodiment of the present invention.
  • 6B is an exemplary view for explaining a case in which satellite identification SSBs are transmitted in BWP for each beam according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a communication node constituting a communication system.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • the terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
  • a communication system to which embodiments according to the present invention are applied will be described.
  • a communication system to which embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and embodiments according to the present invention can be applied to various communication systems.
  • the communication system may be used in the same sense as a communication network.
  • a network refers to, for example, wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), portable Internet such as WiBro (wireless broadband internet) or WiMax (world interoperability for microwave access), and GSM (global system for mobile communication).
  • wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity)
  • portable Internet such as WiBro (wireless broadband internet) or WiMax (world interoperability for microwave access)
  • GSM global system for mobile communication
  • CDMA code division multiple access 2G mobile communication networks
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • CDMA2000 3G mobile communication networks WCDMA (wideband code division multiple access) or CDMA2000 3G mobile communication networks
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • HSUPA high speed uplink packet access
  • It may include a 4G mobile communication network such as a 3.5G mobile communication network, a long term evolution (LTE) network or an LTE-Advanced network, and a 5G mobile communication network.
  • LTE long term evolution
  • LTE-Advanced LTE-Advance
  • a terminal includes a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user equipment, and an access terminal. It may refer to a terminal, a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user device, an access terminal, or the like, and may include all or some functions of a terminal, a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user equipment, an access terminal, and the like.
  • a desktop computer capable of communicating with a terminal, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, and a smart watch (smart watch), smart glass, e-book reader, PMP (portable multimedia player), portable game device, navigation device, digital camera, DMB (digital multimedia broadcasting) player, digital voice digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player ) can be used.
  • PMP portable multimedia player
  • portable game device navigation device
  • digital camera digital camera
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • a base station includes an access point, a radio access station, a node B, an evolved nodeB, a base transceiver station, and an MMR ( It may refer to a mobile multihop relay)-BS, and may include all or some functions of a base station, access point, wireless access station, NodeB, eNodeB, transmission/reception base station, MMR-BS, and the like.
  • a user equipment When a user equipment (UE) attempts initial access to a base station (g-Node B, gNB), the gNB cannot know information about the UE. Therefore, the gNB periodically transmits a synchronization signal block (SSB) for initial access through beams in various directions.
  • the UE may access the gNB through a beam corresponding to the SSB having the highest received power among the received SSBs. Thereafter, the terminal exchanges signals with the gNB.
  • SSB synchronization signal block
  • one SSB 10 may be composed of four Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols.
  • a primary synchronization signal (PSS) 111 is transmitted first among four OFDM symbols. At this time, the PSS is transmitted using the central 127 subcarriers among 240 subcarriers.
  • PBCH physical broadcast channel
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH 115 is transmitted.
  • the terminal may obtain initial synchronization and physical cell identification (PCI) information through the PSS 111 and the SSS 114.
  • PCI physical cell identification
  • MIB master information block
  • SIB configuration information on a system information block
  • 1B is an exemplary diagram for explaining a case of transmitting SSBs using an SSB transmission period and multiple beams.
  • L SSBs 30 may be transmitted in one SS burst set 20 set to 5 ms.
  • a plurality of synchronization signal burst sets 20 may be included within an SS burst set period 30 set to 20 ms by default.
  • the SSB can be continuously transmitted based on the synchronization signal burst set period.
  • each synchronization signal burst set 20 is numbered so as to be divided into L SSBs. Specifically, within one sync signal burst set 20, SSB#1 transmitted first, SB#2 transmitted second, . . . , SSB #L transmitted Lth, and a number is added to identify each, and the actual configuration may have the same form as the SSB described in FIG. 1A.
  • a base station using multiple beams may allocate one SSB to each of a plurality of beams.
  • the base station 211 using multiple beams sweeps a plurality of beams and sends synchronization signal blocks (SSBs) to each of the beams 101, 102, 103, 104, 105, ...
  • the assigned form is exemplified. Specifically, SSB#1 transmitted first within one synchronization signal burst set 20 is transmitted through the first beam 101, SSB#2 is transmitted through the second beam 102, and the third beam ( SSB#3 may be transmitted through 103). In this way, when SSBs are sequentially assigned to each beam, L beams can be identified using one synchronization signal boost set.
  • the base station periodically transmits SSB signals to synchronize synchronization with the base station and to deliver basic system information for initial access.
  • the base station transmits SSB signals having different indices of the periodic SSB signals through beams in each direction.
  • the terminal feeds back the index of the SSB signal received with the highest power among SSB signals transmitted in various directions to the base station. Accordingly, the base station can know the optimal beam for the corresponding terminal.
  • a procedure for synchronizing the terminal and the base station and finding an optimal beam is referred to as a "beam search process".
  • FIG. 2A is an exemplary diagram for explaining a procedure for searching for an optimal beam of a base station in a terminal
  • FIG. 2B is an exemplary diagram for explaining a procedure for searching for an optimal Rx beam corresponding to an optimal beam of a base station in a terminal.
  • the base station 211 exemplifies a form of sweeping TX beams. Specifically, the first transmission beam Tb1, the second transmission beam Tb2, the third transmission beam Tb3, the fourth transmission beam Tb4, the fifth transmission beam Tb5, the sixth transmission beam Tb6, The seventh transmission beam Tb7 and the eighth transmission beam Tb8 are illustrated.
  • the terminal 212 may receive each of the transmission beams Tb1 to Tb8 transmitted by the base station 211 and measure the strength of the received signal. As described above with reference to FIGS. 1A and 1B , the base station 211 may transmit different SSBs through the respective transmission beams Tb1 to Tb8.
  • the received signal strength of each transmission beam (Tb1 to Tb8) at the terminal 212 is illustrated as a graph.
  • the graph of FIG. 2A may be information (or a value or an indicator corresponding to the signal strength) reported by the terminal 212 after measuring the signal strength received from the base station 211 .
  • the terminal 212 may know that the reception strength of the fourth transmission beam Tb4 among the transmission beams Tb1 to Tb8 transmitted by the base station 211 may be the largest. there is. Therefore, the terminal 212 and the base station 211 can set the fourth transmission beam Tb4 as the most suitable beam for mutual communication.
  • an RX beam most appropriate for the terminal 211 to receive the fourth transmission beam Tb4 determined between the base station 211 and the terminal 212 may be determined. Accordingly, the terminal 212 transmits the first reception beam Rb1, the second reception beam Rb2, the third reception beam Rb3, and the fourth reception beam Rb4 through reception beam sweeping 202 to the fourth transmission beam.
  • a reception beam most suitable for communication with (Tb4) can be determined.
  • FIG. 2B also illustrates a graph obtained by measuring signal strength using each of the reception beams Rb1 to Rb4 when the fourth transmission beam Tb4 is received as described in FIG. 2A. Referring to the graph illustrated in FIG. 2B , it can be seen that the case of the third reception beam Rb3 is the most appropriate reception beam for receiving the fourth transmission beam Tb 4 . Accordingly, the terminal 212 can use the third reception beam Rb3 to communicate with the base station 211 .
  • NTN Non Terrestrial Network
  • the number of LEO satellites will be greater than the number of terrestrial GWs.
  • a plurality of satellites may be subordinated to one GW. Therefore, the NTN environment will be similar to an environment in which there is a terrestrial network base station and an RF repeater is installed to cover the shadow area of the terrestrial network base station.
  • the LEO satellites provide communication services to different regions.
  • 3A is an exemplary diagram of an NTN system model with multiple satellites.
  • a first satellite 310, a second satellite 320, and a ground station (or GW or gNB or gNB-CU) 330 may be included.
  • the first satellite 310 configures a first communication area 311 using one beam (first beam) among three different beams, and another beam (second beam) among three different beams.
  • the configuration of configuring the second communication area 312 using , and configuring the third communication area 313 using the remaining one beam (third beam) among three different beams is illustrated.
  • the second satellite 320 also configures the first communication area 321 using one of three different beams, and uses the other one of the three different beams to form the second communication area 322.
  • FIG. 3A a form in which one satellite covers three different regions using three different beams is illustrated, but this is only an example for convenience of description.
  • the present invention can apply the operation described below to all cases in which one satellite has coverage corresponding to the number of beams through two or more plural beams.
  • the ground station 330 may establish a link 301 for communication with the first satellite 310 and a link 302 for communication with the second satellite 320 .
  • the ground station 330 may be a gateway (GW).
  • a ground station may be described as a GW or a base station or a gNB or a gNB-CU.
  • the gNB-CU may mean a CU that performs control in the gNB when the base station is divided into a control unit (CU), a distributed unit (DU), and a remote unit (RU).
  • the process of finding which beam of which satellite the UE belongs to will be similar to the previously described 5G NR beam sweeping, that is, the beam search process.
  • the GW 330 serves as a base station and there are multiple satellites in the middle
  • a change is required in the step of configuring the optimal beam by the terminal.
  • the satellite there is a satellite between the gNB or gNB-CU in the GW 330 and the terminals, and the satellite also supports multiple beams and polarization.
  • satellite beam control according to circumstances is performed by a gNB or gNB-CU in the GW 330 .
  • scheduling and beam control based on the location of a UE are performed in a gNB or gNB-CU.
  • the information for controlling the beam in the satellite is ultimately transmitted after all decisions are made in the GW 330, and NTN operates. Therefore, it should be possible to simultaneously find out the beam from the gNB or gNB-CU to the satellite (ie, satellite selection) and the beam from the satellite to the UE. Therefore, when two or more satellites are connected to one GW in the NTN environment, two-step beam sweeping is required. In addition, to support this, the SSB index method needs to be changed.
  • 3B is an exemplary diagram for explaining SSB allocation for beam sweeping in the NTN according to the present invention.
  • the first communication area 311 based on the first beam of the first satellite 310 allocates an SSB having an index of SSB#0
  • the second communication area based on the second beam of the first satellite 310 312 allocates an SSB having an index of SSB#1
  • the third communication area 313 based on the third beam of the first satellite 310 may allocate an SSB having an index of SSB#2.
  • the first communication area 321 based on the first beam of the second satellite 320 allocates an SSB having an index of SSB#3, and the second communication area based on the second beam of the second satellite 320 ( 322) allocates an SSB having an index of SSB#4, and the third communication area 323 based on the third beam of the second satellite 320 may allocate an SSB having an index of SSB#5.
  • the method illustrated in FIG. 3B is the simplest method and may be a method of allocating one different index to each of all beams included in all satellites connected to one GW 330 . Accordingly, if each satellite can allocate 4 beams and there are 2 satellites as illustrated in FIG. 3B, the SSB can allocate indexes to identify a total of 8 beams. As another example, when there are four satellites and each satellite can allocate three beams as illustrated in FIG. 3B, SSBs can allocate indexes to identify a total of 12.
  • a method of assigning a satellite index and a beam index separately may be considered. That is, SSBs are divided into two groups, one SSB used to classify satellites, and the other SSB used to classify beams supported by one satellite. In this case, a method of operating as if the GW 330 operates a plurality of cells and allocating a cell identifier (cell ID) to each satellite may be considered.
  • cell ID cell identifier
  • a method of allocating a cell identifier (cell ID) for each satellite is not considered. That is, it is assumed that all satellites belonging to one GW 330 have the same cell ID (cell ID).
  • the present invention intends to propose a method for explicitly or implicitly identifying (or including) a satellite ID within the range of maintaining the frame of the existing SSB.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining SSB transmission considering multi-beams and a bandwidth part of NTN.
  • FIG. 4 may be a form illustrating only a portion of the first satellite 310 previously described in FIG. 3A. Therefore, the same reference numerals are used for the same parts.
  • a first satellite 310 includes a first communication area 311 using a first beam, a second communication area 312 using a second beam, and a third communication area 313 using a third beam.
  • the first communication area 311 has a handover area overlapping the second communication area 312, and the second communication area 312 overlaps the third communication area 313. There is a handover area.
  • the common BWP0 400 is each communication area 311, 312, 313).
  • the first bandwidth portion 410 is allocated to the first communication area 311 using the first beam
  • the second bandwidth portion 420 is allocated to the second communication area 312 using the second beam
  • the third bandwidth portion 430 is allocated to the third communication area 313 using the third beam. This is illustrated again at the bottom of the communication areas 311, 312, and 313 set by each beam in FIG.
  • each beam can be distinguished by allocating different SSBs 401, 402, and 403 to the BWP0 400, which is a common bandwidth portion.
  • each beam may be configured to include a common BWP0 (400), and one BWP may be allocated to each beam. there is. And the other BWP can be allocated in one of the following ways.
  • the method described above can identify beams transmitted from satellites to terminals, but has a problem in that different satellites cannot be identified. Accordingly, a method for identifying a satellite will be described below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an SSB allocation method for identifying satellites and beams of each satellite according to an embodiment of the present invention.
  • the GW 330 may allocate SSB#0 to the first satellite 310 (501) and allocate SSB#1 to the second satellite 320 (502).
  • the first satellite 310 includes SSB#0 in a transmitted beam and transmits, so that it can be identified with the adjacent second satellite 320.
  • the second satellite 320 can be identified with the adjacent first satellite 310 by transmitting including SSB#1 in a transmitted beam.
  • SSB#0 and SSB#1 are used for distinguishing each satellite.
  • three different SSB block indices such as SSB#0, SSB#1, and SSB#2 can be used for identification.
  • the two SSB identifiers described above may be sequentially and alternately used for identification.
  • the first beam of the first satellite 310 transmits SSB#2, the second beam of the first satellite 310 transmits SSB#3, and the third beam of the first satellite 310 transmits SSB# 4 can be sent.
  • each beam transmitted from one satellite can be distinguished as described above in FIG. 4 .
  • the second satellite 320 transmits SSB#2 as the first beam
  • the second beam of the second satellite 320 transmits SSB#3
  • the third beam of the second satellite 320 transmits SSB. #4 can be sent. Therefore, the second satellite 320 can also distinguish each beam through the SSB index.
  • the SSB serving as a satellite ID in the SSB structure is additionally defined, and the satellites can be distinguished through the SSB.
  • the first satellite 310 and the second satellite 320 may each transmit SSB#0 and SSB#1 during one SSB period to distinguish between the two satellites.
  • SSB#2 to SSB#4 can be transmitted for the purpose of classifying beams that can be supported by one satellite.
  • SSB#0 and SSB#1 for satellite identification are transmitted so that each satellite can receive them in all beams, and SSB#2 to SSB#4 can be a method in which each satellite selects and transmits one beam. there is.
  • the reception SNR of the SSB in the terminal may be lowered. Therefore, in order to overcome this, SSBs for satellite identification must also be transmitted in respective beams.
  • the method described above assumes the minimum role of the satellite. That is, even in a transparent payload transmitted from a satellite, it can be said to be an extreme case.
  • 6A is an exemplary diagram for explaining a case in which a satellite identification SSB transmits through BWP0 and all beams according to an embodiment of the present invention.
  • each of the satellites 310 and 320 may use two or more bandwidth parts among four bandwidth parts BWP0, BWP1, BWP2, and BWP3, and one base station transmits three different beams. It is assumed that each has independent communication areas using However, if each of the satellites 310 and 320 has more than four bands, the concept of FIG. 6A may be applied based on the method described above in FIG. 4 .
  • a satellite may communicate using a common band portion BWP0 and a band portion allocated to the first beam BWP1 through the first beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the second beam BWP2 through the second beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the third beam BWP3 through the third beam.
  • BWP0 is configured to include a satellite identification SSB 610 for identifying satellites and beam SSBs 611, 612, and 613 for identifying each beam.
  • the SSBs for satellite identification have satellite-specific IDs, so when the terminal demodulates them, it must be able to know which satellite the signal is transmitted from (e.g. SSB, which is the satellite identification SSB transmitted from satellites 1 and 2, SSB # When 0 and SSB#1 are demodulated by the terminal, satellites 1 and 2 must be distinguishable).
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting a signal of BWP0 using the first beam, and among the three beams SSB#2 may be transmitted as the first beam identification SSB 611 to distinguish the first beams.
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying satellites when transmitting the BWP0 signal using the second beam, and to distinguish the second beams among the three beams.
  • SSB #3 may be transmitted as the second beam identification SSB 612 .
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the third beam, and to distinguish the third beam among the three beams.
  • SSB#4 may be transmitted as the third beam identification SSB 613.
  • the satellite and the beam can be distinguished.
  • the satellite identification SSB is transmitted at the same location, and the beam identification SSBs are transmitted at different locations for each beam.
  • SSBs may be allocated to respective beams of the second satellite 320 as follows.
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the first beam, and to distinguish the first beams among the three beams.
  • SSB#2 may be transmitted as the 1-beam identification SSB 611.
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the second beam, and to distinguish the second beams among the three beams.
  • SSB #3 may be transmitted as the second beam identification SSB 612 .
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the third beam, and to distinguish the third beams among the three beams.
  • SSB#4 may be transmitted as the third beam identification SSB 613.
  • the satellite identification SSB and the beam identification SSB are separately configured, the satellite identification SSB is transmitted in all beams that can be transmitted from the opposite sex, and the beam identification SSBs can be configured to be transmitted in each beam. there is. In addition, in all beams (first to third beams), the satellite identification SSB is transmitted at the same position (viewpoint), and the beam identification SSBs are transmitted at different positions (viewpoint) for each beam.
  • SSB indices are determined to distinguish each satellite and a beam from the corresponding satellite, and the beam from a satellite and a specific satellite can be distinguished by transmitting the SSB indices according to the timing corresponding to the SSB index.
  • SSB0 for satellite identification using each beam is transmitted through all beams included in one satellite, and when the process of transmitting the satellite identification SSBs for satellite identification is finished, the beam identification SSB is transmitted through each beam. are transmitted sequentially. And all SSBs are transmitted through BWP 0.
  • 6B is an exemplary view for explaining a case in which satellite identification SSBs are transmitted in BWP for each beam according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B the previously described assumptions of FIG. 6A are used as they are. That is, it is assumed that the satellites 310 and 320 may use two or more of the four bandwidth parts, and one base station has independent communication areas using three different beams. In addition, if each of the satellites 310 and 320 has more than four bands, the concept of FIG. 6B may be applied based on the method described in FIG. 4 above.
  • a satellite may communicate using a common band portion BWP0 and a band portion allocated to the first beam BWP1 through the first beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the second beam BWP2 through the second beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the third beam BWP3 through the third beam. Accordingly, it can be seen that the satellite uses BWP0 in all of the first to third beams. The remaining BWP1, BWP2, and BWP3 may distinguish beams of corresponding satellites.
  • BWP0 Since BWP0 is transmitted through all beams, it cannot be distinguished through which beam BWP0 is transmitted. Accordingly, BWP0 may include a beam identification SSB in order to distinguish which beam is transmitted.
  • the first satellite 310 uses the first beam to distinguish the first beams among the three beams when transmitting the signal of BWP0 using the SSB as the first beam identification SSB 611. #2 can be transmitted.
  • the first satellite 310 may transmit SSB#3 as the second beam identification SSB 612 to distinguish the second beams among the three beams when transmitting the BWP0 signal using the second beam.
  • the first satellite 310 may transmit SSB#4 as the third beam identification SSB 613 to distinguish the third beams among the three beams when transmitting the BWP0 signal using the third beam.
  • FIG. 6B by allocating a beam identification SSB to the common bandwidth portion allocated to all of the first to third beams in the first satellite 310, it is possible to distinguish which beam the common bandwidth portion is transmitted through.
  • beam identification SSBs 611, 612, and 613 for identifying beams of each satellite are arranged at different viewpoints. Through this, SSBs of a common bandwidth portion transmitted through all beams of the satellite are arranged at different times, thereby improving reception SNR.
  • the satellite identification SSB 610 may be transmitted in bandwidth portions for each beam (BWP1, BWP2, and BWP3) set for each beam of the satellite. In this case, the satellite identification SSB 610 may be transmitted simultaneously with the beam identification SSB assigned to the common bandwidth portion BWP0 allocated to each beam.
  • SSBs may be allocated to respective beams of the second satellite 320 as follows.
  • the second satellite 320 may transmit SSB#2 as the first beam identification SSB 611 to distinguish the first beams among the three beams when transmitting the BWP0 signal using the first beam.
  • the second satellite 320 may transmit SSB#3 as the second beam identification SSB 612 to distinguish the second beams among the three beams when transmitting the BWP0 signal using the second beam.
  • the second satellite 320 may transmit SSB#4 as the third beam identification SSB 613 to distinguish the third beams among the three beams when transmitting the BWP0 signal using the third beam.
  • a beam identification SSB is assigned to a common bandwidth portion allocated to all of the first to third beams of the second satellite 320, so that it is possible to distinguish which beam the common bandwidth portion is transmitted through.
  • the received SNR can be improved from the case of FIG. 6A.
  • the satellite identification SSB 610 may be transmitted in bandwidth portions for each beam (BWP1, BWP2, and BWP3) set for each beam of the satellite. In this case, the satellite identification SSB 610 may be transmitted simultaneously with the beam identification SSB assigned to the common bandwidth portion BWP0 allocated to each beam.
  • the method described in FIG. 6B transmits beam identification SSBs, that is, SSB 2 to SSB 4, transmitted for classification of each beam (or BWP) through a common bandwidth part (BWP0), and at the same time, the bandwidth part for each beam corresponding to each beam That is, it can be transmitted through BWP 1 to BWP 3.
  • BWP0 common bandwidth part
  • FIG. 6B a case in which the satellite identification SSB and the beam identification SSB are transmitted simultaneously through a specific beam is illustrated. However, when the satellite identification SSB and the beam identification SSB are transmitted through a specific beam, they may be transmitted with a difference by a pre-configured time.
  • the terminal can know the index of the beam to which it belongs through the SSB received in the common bandwidth part (BWP0), and through another BWP, the bandwidth part for each beam Through the transmitted satellite identification SSB, the index of the satellite serving itself can be known.
  • BWP0 common bandwidth part
  • 6C is an exemplary diagram for explaining a case in which a satellite identification SSB is transmitted in a common bandwidth part according to another embodiment of the present invention.
  • each of the satellites 310 and 320 may use two or more bandwidth parts among four bandwidth parts BWP0, BWP1, BWP2, and BWP3, and one base station transmits three different beams. It is assumed that each has independent communication areas using However, if each of the satellites 310 and 320 has more bands than four bands, the concept of FIG. 6c may be applied based on the method described in FIG. 4 above.
  • a satellite may communicate using a common band portion BWP0 and a band portion allocated to the first beam BWP1 through the first beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the second beam BWP2 through the second beam.
  • the satellite may communicate using the common band portion BWP0 and the band portion allocated to the third beam BWP3 through the third beam. Accordingly, it can be seen that the satellite uses BWP0 in all of the first to third beams.
  • the remaining BWP1, BWP2, and BWP3 may distinguish beams of corresponding satellites. Since BWP0 is transmitted through all beams, it cannot be distinguished through which beam it is transmitted.
  • the satellite identification SSB 610 for identifying satellites in the common bandwidth part (BWP0) and each It can be configured to transmit including beam SSBs 611, 612, and 613 for classifying beams.
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting a signal of BWP0 using the first beam.
  • SSB#2 may be transmitted as the first beam identification SSB 611 to distinguish the first beams among the three beams.
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying satellites when transmitting the BWP0 signal using the second beam, and to distinguish the second beams among the three beams.
  • SSB #3 may be transmitted as the second beam identification SSB 612 .
  • the first satellite 310 transmits SSB#0 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the third beam, and to distinguish the third beam among the three beams.
  • SSB#4 may be transmitted as the third beam identification SSB 613. That is, by distinguishing the satellite identification SSB and the beam identification SSB, the satellite and the beam can be distinguished.
  • satellite identification SSBs are configured to be transmitted at the same time in all beams, but in FIG. 6C, there is a difference in that satellite identification SSBs are configured to be transmitted at different times.
  • the time interval between the satellite identification SSB and the paired beam identification SSB may be a predetermined time interval. For example, assuming that the time interval between the satellite identification SSB 610 transmitted through the first beam and the first beam identification SSB 611 is T1, the satellite identification SSB 610 transmitted through the second beam and the second The time interval of the two-beam identification SSB 612 may also be T1, and the time interval between the satellite identification SSB 610 and the third beam identification SSB 613 transmitted through the third beam may also be T1.
  • a time interval between a satellite identification SSB and a paired beam identification SSB may be set differently for each beam. For example, assuming that the time interval between the satellite identification SSB 610 and the first beam identification SSB 611 transmitted through the first beam is T1, the satellite identification SSB 610 transmitted through the second beam and the second The time interval of the beam identification SSB 612 may be T2 different from T1, and the time interval of the satellite identification SSB 610 transmitted through the third beam and the third beam identification SSB 613 may be different from T1 and T2. It can be T3.
  • SSBs may be allocated to respective beams of the second satellite 320 as follows.
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the first beam, and to distinguish the first beams among the three beams.
  • SSB#2 may be transmitted as the 1-beam identification SSB 611.
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the second beam, and to distinguish the second beams among the three beams.
  • SSB #3 may be transmitted as the second beam identification SSB 612 .
  • the second satellite 320 transmits SSB#1 as the satellite identification SSB 610 for identifying the satellite when transmitting the signal of BWP0 using the third beam, and to distinguish the third beams among the three beams.
  • SSB#4 may be transmitted as the third beam identification SSB 613.
  • the satellite identification SSBs are configured to be transmitted at the same time in all beams, but in FIG. 6c, there is a difference in that the satellite identification SSBs are configured to be transmitted at different times.
  • Each satellite configures a pair of satellite identification SSB and beam identification SSB for each beam to be transmitted, and transmits the pair through different beams so that the satellite and the beam can be identified.
  • each component included in the communication node 700 may be connected through an individual interface or an individual bus centered on the processor 710 instead of the common bus 770 .
  • the processor 710 may be connected to at least one of the memory 720, the transmission/reception device 730, the input interface device 740, the output interface device 750, and the storage device 760 through a dedicated interface. .
  • the processor 710 may execute program commands stored in at least one of the memory 720 and the storage device 760 .
  • the processor 710 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed.
  • Each of the memory 720 and the storage device 760 may include at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium.
  • the memory 720 may include at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).
  • the communication node 700 described above may be any one of a GW or a base station or a gNB or a gNB-CU according to the present invention.
  • the communication node 700 may also be a satellite according to the present invention.
  • the communication node 700 may be a terminal that receives a signal transmitted from the GW through a satellite.
  • the communication node 700 is any one of a GW, a base station, a gNB, and a gNB-CU, it can control to transmit satellite beams according to the SSB transmission method described above. If the communication node 700 is a satellite, a satellite beam may be transmitted according to the SSB transmission method described above. If the communication node 700 is a terminal, by receiving the SSB based on the above-described SSB transmission method, synchronization acquisition and RACH procedures can be performed, and satellites and respective beams of the satellites can be distinguished. In addition, when the communication node 700 is a terminal, information for beam identification with a satellite currently communicating (or receiving data) may be transmitted to any one of a GW, a base station, a gNB, and a gNB-CU.
  • FIG. 8 is a control flow diagram in case of transmitting an SSB according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 may be performed in any one of GW or base station or gNB or gNB-CU or satellite. In the following description, it will be described in the form of controlling the satellite in the GW.
  • the GW may determine the SSB for identifying the first link between the GW and the satellite.
  • determining the SSB for identification of the first link may be understood as the same as determining the SSB for identifying the satellite. Accordingly, the operation of determining the satellite identification SSB described above may be performed.
  • the GW may inform the corresponding satellite of the SSB for first link identification in step S800.
  • the GW may not inform the corresponding satellite of the SSB for first link identification in step S800.
  • the satellite is transparent, and may correspond to a case where it simply serves to transmit a beam.
  • the GW may determine an SSB for identifying a second link between satellite terminals. Determining the SSB for identification of the second link may include checking how many beams the satellite can use. For example, if the first satellite 310 described in FIG. 5 can use three beams, the second link of the first satellite 310 may be three. Accordingly, the GW may determine an SSB capable of distinguishing each of the three links (or three beams) of the first satellite 310 . As another example, when the second satellite 320 described in FIG. 5 can use four beams, the second satellite 320 may have four second links. Accordingly, the GW may determine SSBs capable of distinguishing each of the four links (or four beams) of the second satellite 320 .
  • the GW may inform the corresponding satellite of SSBs for second link identification in step S810.
  • the GW may not inform the corresponding satellite of SSBs for identification of the 22nd link in step S810.
  • the satellite is transparent, and may correspond to a case where it simply serves to transmit a beam.
  • step S820 the GW may check whether it is the transmission point of the SSB.
  • the transmission time point of the SSB may be the synchronization signal transmission time point within the synchronization signal burst set described in FIG. 1B.
  • the GW may proceed to step S830.
  • the GW may control the satellite to transmit SSBs for identifying the first link and the second link.
  • the SSB for identifying the first link and the second link may be transmitted according to one of the methods of FIGS. 6A to 6C of the present invention.
  • SSBs for identifying the first link and the second link may be transmitted in the method described in FIG. 5 .
  • SSBs for identifying the first link and the second link may be transmitted using the method described in FIG. 3B.
  • the satellite identification SSB information for the first link between the satellite and the GW may be received from the GW, and beam identification SSBs may be determined by the satellite.
  • a computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which information that can be read by a computer system is stored.
  • computer-readable recording media may be distributed to computer systems connected through a network to store and execute computer-readable programs or codes in a distributed manner.
  • the computer-readable recording medium may include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, and flash memory.
  • the program command may include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like as well as machine code generated by a compiler.
  • aspects of the present invention have been described in the context of an apparatus, it may also represent a description according to a corresponding method, where a block or apparatus corresponds to a method step or feature of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method may also be represented by a corresponding block or item or a corresponding feature of a device. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device such as, for example, a microprocessor, programmable computer, or electronic circuitry. In some embodiments, at least one or more of the most important method steps may be performed by such a device.
  • a programmable logic device eg, a field programmable gate array
  • a field-programmable gate array may operate in conjunction with a microprocessor to perform one of the methods described herein.
  • methods are preferably performed by some hardware device.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 게이트웨이에서 복수의 위성들을 통해 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)을 송신하기 위한 방법으로, 상기 복수의 위성들 각각을 구분하기 위한 위성 식별 SSB들을 결정하는 단계; 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하는 단계; 및 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 미리 결정된 자원을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 포함하며, 상기 위성 식별 SSB들과 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖도록 할 수 있다.

Description

비-지상 네트워크 통신 시스템에서 동기 신호 블록의 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서 동기 신호 블록의 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비-지상 통신 시스템에서 동기 신호 블록의 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
단말(User Equipment, UE)가 기지국(g-Node B, gNB)으로 초기 접속을 시도할 때 gNB가 UE의 정보를 알 수 없기 때문에 gNB에서는 주기적으로 다양한 방향의 빔으로 초기 접속을 위한 동기 신호 블록(Synchronization Signal Block, SSB)을 전송한다. 그리고 단말은 수신한 SSB 중에서 가장 수신 전력이 높은 SSB에 해당하는 빔을 통하여 gNB에 접속하고 신호를 주고받게 된다.
다중 빔을 갖는 gNB는 각각의 빔을 통하여 다른 시간에 다른 SSB를 전송하는데, 일정한 구간(SS burst) 동안 여러 개의 SSB들(SB #1 ~ SB #L)을 전송하고, 각각의 SSB는 L개의 빔들 중에서 하나로 전송되는 구조를 갖는다.
본 발명은 다중 위성이 다중 빔을 사용할 때 단말이 초기접속을 위한 여러 개의 동기 블록을 여러 빔 및 대역폭 부분에 할당하는 기법을 제안하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 게이트웨이에서 복수의 위성들을 통해 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)을 송신하기 위한 방법으로, 상기 복수의 위성들 각각을 구분하기 위한 위성 식별 SSB들을 결정하는 단계; 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들을 결정하는 단계; 및 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 미리 결정된 자원을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 포함하며,
상기 위성 식별 SSB와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖도록 할 수 있다.
또한 상기 복수의 위성들이 복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우 각 위성마다 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔에 대응하는 빔 전용 대역폭 부분을 할당하는 단계; 및 상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 빔 식별 SSB는 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB가 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB가 모든 빔에서 동시에 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB가 상기 빔 전용 대역폭 부분들을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 하나의 빔을 통해 전송 시 동일한 시점에 전송되도록 제어하는 단계; 및 상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB를 상기 빔 식별 SSB와 하나의 쌍으로 구성하여 미리 구성된 시간 만큼 이격되어 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB 전송 이후 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 복수의 위성들을 통해 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)을 송신하기 위한 게이트웨이로, 프로세서(processor); 및 상기 복수의 위성들과 통신하기 위한 송수신 장치;를 포함하며,
상기 프로세서는: 상기 복수의 위성들 각각을 구분하기 위한 위성 식별 SSB들을 결정하고, 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하고, 및 상기 송수신 장치를 이용하여 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 미리 결정된 자원을 통해 전송하도록 제어하며, 상기 위성 식별 SSB와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖도록 할 수 있다.
또한 상기 복수의 위성들이 복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우 상기 프로세서는 각 위성마다 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔 전용의 대역폭 부분을 할당하고, 및 상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 더 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB는 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB가 모든 빔에서 동시에 전송하도록 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB가 상기 빔 전용 대역폭 부분들을 통해 전송하도록 더 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 하나의 빔을 통해 전송 시 동일한 시점에 전송되도록 제어하고, 및 상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에 전송되도록 더 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB를 상기 빔 식별 SSB와 하나의 쌍으로 구성하여 미리 구성된 시간 만큼 이격되어 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 더 제어할 수 있다.
또한 상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB 전송 이후 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 더 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은 위성에서 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)의 송신 방법으로, 게이트웨이로부터 위성들을 구분하기 위한 위성 식별 SSB를 수신하는 단계; 상기 위성에서 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하는 단계; 복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔에 대응하는 빔 전용 대역폭 부분을 할당하는 단계; 상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 구성하는 단계; 상기 빔 식별 SSB는 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 구성하는 단계; 및 SSB의 전송 시점에 상기 구성된 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 각 빔들을 통해 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 위성 식별 SSB와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖도록 할 수 있다.
또한 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB는 하나의 빔 내에서 동일한 시점에 전송하며, 서로 다른 빔의 각 빔 식별자들은 서로 다른 시점에 전송하도록 구성할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 위성이 하나 이상의 빔을 사용할 때 다중 동기 신호를 빔들에 할당할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 위성이 하나 이상의 빔을 사용할 때 단말이 효율적으로 초기 동기를 잡을 수 있다는 이점이 있다.
도 1a는 주파수/시간 영역에서 하나의 SSB의 구성을 예시한 도면이다.
도 1b는 SSB의 전송 주기와 다중 빔을 이용하여 SSB들을 전송하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2a는 단말에서 기지국의 최적의 빔을 탐색하는 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2b는 단말에서 기지국의 최적 빔에 대응하는 최적의 수신 빔을 탐색하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a는 다중 위성을 갖는 NTN 시스템 모델의 일 예시도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 NTN에서 빔 스위핑을 위한 SSB 할당을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 4는 NTN의 다중 빔 및 대역폭 부분(Bandwidth Part)을 고려한 SSB 송신을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 위성과 각 위성의 빔들을 식별하기 위한 SSB 할당 방법을 예시한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 BWP0 및 모든 빔들을 통해 전송하는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 각 빔 별로 서로 BWP에서 전송하는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 공통 대역폭 부분으로 전송되는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 7은 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 SSB를 전송하는 경우의 제어 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
[5G NR에서 빔 탐색을 통한 초기 접속]
단말(User Equipment, UE)이 기지국(g-Node B, gNB)으로 초기 접속을 시도할 때 gNB가 UE의 정보를 알 수 없다. 따라서 gNB는 초기 접속을 위한 동기 신호 블록(Synchronization Signal Block, SSB)을 주기적으로 다양한 방향의 빔을 통해 전송한다. 단말은 수신한 SSB 중에서 가장 수신 전력이 높은 SSB에 해당하는 빔을 통하여 gNB에 접속할 수 있다. 이후 단말은 gNB와 신호를 주고받게 된다.
도 1a는 주파수/시간 영역에서 하나의 SSB의 구성을 예시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 하나의 SSB(10)는 4개의 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 심볼들로 구성될 수 있다. 프라이머리 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)(111)는 4개의 OFDM 심볼들 중 가장 먼저 전송된다. 이때, PSS는 240개의 부반송파(subcarrier)들 중 중앙의 127개의 부반송파들을 이용하여 전송된다. 그리고 2번째 OFDM 심볼에서 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)(112)이 전송되며, 그리고, 3번째 OFDM 심볼에서는 세컨더리 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)(114)가 PSS와 동일한 부반송파(subcarrier)들을 이용하여 전송된다. 3번째 OFDM 심볼의 나머지 대부분의 부반송파들은 PBCH(113a, 113b)를 전송할 수 있다. 마지막 4번째 OFDM 심볼은 PBCH(115)가 전송된다.
단말은 PSS(111)와 SSS(114)를 통해서 초기 동기를 획득하고 물리 셀 식별자(Physical Cell Identification, PCI) 정보를 얻을 수 있다. 그리고 PBCH를 통해서는 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB) 정보와 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)에 대한 구성(configuration) 정보를 얻게 된다. 즉, 이를 통하여 gNB의 빔 정보를 획득하고 초기 접속을 수행할 수 있다.
도 1b는 SSB의 전송 주기와 다중 빔을 이용하여 SSB들을 전송하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1b를 참조하면, 5ms로 설정된 하나의 동기 신호 버스트 세트(one SS burst set)(20)에서 L개의 SSB(30)가 전송될 수 있다. 그리고 디폴트(default) 20ms로 설정된 동기 신호 버스트 세트 주기(SS burst set period)(30) 내에 복수의 동기 신호 버스트 세트(20)가 포함될 수 있다. 또한 동기 신호는 앞서 설명한 바와 같이 주기적으로 전송해야 하기 때문에 동기 신호 버스트 세트 주기에 기반하여 지속적으로 SSB가 전송될 수 있다. 도 1b에서는 서로 다른 시점에 전송되는 SSB들을 식별하기 위해 하나의 동기 신호 버스트 세트(20)마다 L개의 SSB들로 구분되도록 번호를 부여하였다. 구체적으로 하나의 동기 신호 버스트 세트(20) 내에서 첫 번째 전송되는 SSB#1, 두 번째 전송되는 SB#2, …, L번째 전송되는 SSB#L로 각각을 식별할 수 있도록 번호를 부가하였으며, 실제 구성은 도 1a에서 설명한 SSB와 동일한 형태를 가질 수 있다.
또한 다중 빔을 사용하는 기지국은 복수의 빔들 각각에 하나의 SSB를 할당할 수 있다. 도 1b의 가장 오른쪽에는 다중 빔을 사용하는 기지국(211)이 복수의 빔들을 스위핑(sweeping)하는 동작과 각 빔들(101, 102, 103, 104, 105, …)에 동기 신호 블록(SSB)들을 할당한 형태를 예시하고 있다. 구체적으로 제1 빔(101)을 통해 하나의 동기 신호 버스트 세트(20) 내에서 첫 번째 전송되는 SSB#1을 전송하고, 제2 빔(102)을 SSB#2를 전송하며, 제3 빔(103)을 통해 SSB#3가 전송될 수 있다. 이처럼 하나의 빔마다 SSB들을 순차적으로 할당하는 경우 하나의 동기 신호 보스트 세트를 이용하여 L개의 빔들을 식별할 수 있다.
[5G NR에서 beam sweeping을 통한 빔 매칭 과정]
지상망에서는 사용 가능한 저주파수 대역의 부재, 전송 트래픽의 양 및 모바일 기기 수의 증가로 인해 mmWave 및 THz통신과 같이 높은 주파수 대역을 이용하여 무선 전송 용량을 증대하고자 하는 흐름이 계속되고 있다. mmWave 또는 THz 통신의 경우 사용하는 주파수 대역의 특성이 전송거리에 따른 경로 손실이 높다는 단점이 있다. 이러 단점을 극복하기 위해서 고주파를 이용하는 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming)을 사용하는 것은 필수적이라고 할 수 있다.
하지만, 빔포밍을 사용하여 특정 방향으로만 신호를 집중시킬 경우, 단말의 위치에 따라서 해당 방향의 빔을 선택하여만 통신이 가능하게 된다. 따라서 단말의 위치(방향) 정보를 바탕으로 해당 단말에게 전송할 신호를 전송해야 한다는 제약이 따른다. 그래서 5G NR에서는 단말들이 기지국과의 동기를 맞추고, 초기 접속을 위한 기본적인 시스템 정보를 전달하기 위해서 기지국은 주기적으로 SSB 신호를 전송한다. 이때 기지국은 주기적 SSB 신호들을 각각 다른 인덱스를 갖는 SSB 신호를 각 방향의 빔을 통해서 전송한다. 단말은 다양한 방향으로 전송된 SSB 신호들 중에서 가장 높은 전력으로 수신된 SSB 신호의 인덱스를 기지국에 피드백한다. 이에 따라 기지국은 해당 단말을 위한 최적의 빔을 알 수 있다. 이처럼 단말과 기지국의 동기를 맞추고, 최적의 빔을 찾는 절차를 "빔 탐색 과정"이라고 한다.
도 2a는 단말에서 기지국의 최적의 빔을 탐색하는 절차를 설명하기 위한 예시도이고, 도 2b는 단말에서 기지국의 최적 빔에 대응하는 최적의 수신 빔을 탐색하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
먼저 도 2a를 참조하면, 기지국(211)과 단말(212)를 예시하였다. 기지국(211)은 송신 빔(TX beam)들을 스위핑(sweeping)하는 형태를 예시하고 있다. 구체적으로 제1 송신 빔(Tb1), 제2 송신 빔(Tb2), 제3 송신 빔(Tb3), 제4 송신 빔(Tb4), 제5 송신 빔(Tb5), 제6 송신 빔(Tb6), 제7 송신 빔(Tb7) 및 제8 송신 빔(Tb8)을 예시하고 있다.
단말(212)은 기지국(211)이 송신하는 각 송신 빔들(Tb1-Tb8)을 수신하고, 수신된 신호의 세기를 측정할 수 있다. 앞서 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같이 기지국(211)은 각 송신 빔들(Tb1-Tb8)을 통해 서로 다른 SSB들을 전송할 수 있다.
도 2a의 우측에는 단말(212)에서 각 송신 빔들(Tb1-Tb8)의 수신된 신호의 세기를 그래프로 예시하였다. 도 2a의 그래프는 단말(212)이 기지국(211)으로부터 수신된 신호 세기를 측정하여 보고한 정보(또는 값 또는 신호 세기에 대응하는 지시자)가 될 수 있다. 도 2a의 그래프를 참조하면, 단말(212)은 기지국(211)이 전송하는 각 송신 빔들(Tb1-Tb8) 중에서 제4 송신 빔(Tb4)의 수신 세기가 가장 큰 경우가 될 수 있음을 알 수 있다. 따라서 단말(212)과 기지국(211)은 제4 송신 빔(Tb4)이 상호간 통신에 가장 적합한 빔으로 설정할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 기지국(211)과 단말(212) 간에 결정된 제4 송신 빔(Tb4)을 단말(211)에서 수신하기에 가장 적합한 수신 빔(RX beam)을 결정할 수 있다. 따라서 단말(212)은 제1 수신 빔(Rb1), 제2 수신 빔(Rb2), 제3 수신 빔(Rb3) 및 제4 수신 빔(Rb4)을 수신 빔 스위핑(202)을 통해 제4 송신 빔(Tb4)와 통신하기에 가장 적합한 수신 빔을 결정할 수 있다.
도 2b에서도 도 2a에서 설명한 바와 같이 제4 송신 빔(Tb4)을 수신할 때, 각 수신 빔들(Rb1-Rb4)을 이용한 신호 세기를 측정한 그래프를 예시하고 있다. 도 2b에 예시된 그래프를 참조하면, 제3 수신 빔(Rb3)의 경우가 제4 송신 빔(Tb 4)를 수신하는데 가장 적합한 수신 빔이라는 것을 알 수 있다. 따라서 단말(212)은 제3 수신 빔(Rb3)을 기지국(211)과 통신하는데 사용할 수 있다.
[비-지상 네트워크(Non Terestrial Network, NTN) 통신]
지구 저궤도(Low Earth Orbit, LEO) 기반의 비-지상 네트워크(Non Terestrial Network, NTN) 환경에서는 지상 GW의 수보다 LEO 위성의 수가 많은 환경이 될 것이다. 이와 같은 환경에서는 하나의 GW에서 복수개의 위성이 종속될 수 있다. 따라서 NTN 환경은 마치 지상망 기지국이 있고, 지상망 기지국의 음영 지역을 커버하기 위해서 RF 리피터를 설치한 것과 유사한 환경이 될 것이다. 이때, LEO 위성들은 서로 다른 지역에 통신 서비스를 제공하게 된다.
도 3a는 다중 위성을 갖는 NTN 시스템 모델의 일 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 제1 위성(310), 제2 위성(320) 및 지상국(또는 GW 또는 gNB 또는 gNB-CU)(330)을 포함할 수 있다. 제1 위성(310)은 서로 다른 3개의 빔들 중 하나의 빔(제1빔)을 이용하여 제1통신 영역(311)을 구성하고, 서로 다른 3개의 빔들 중 다른 하나의 빔(제2빔)을 이용하여 제2통신 영역(312)을 구성하고, 및 서로 다른 3개의 빔들 중 나머지 하나의 빔(제3빔)을 이용하여 제3통신 영역(313)을 구성하는 형태를 예시하고 있다. 또한 제2 위성(320)도 서로 다른 3개의 빔들 중 하나의 빔을 이용하여 제1통신 영역(321)을 구성하고, 서로 다른 3개의 빔들 중 다른 하나의 빔을 이용하여 제2통신 영역(322)을 구성하며, 서로 다른 3개의 빔들 중 나머지 하나의 빔을 이용하여 제3통신 영역(323)을 구성하는 경우를 예시하고 있다. 도 3a에서는 하나의 위성이 서로 다른 3개의 빔을 이용하여 서로 다른 3 지역을 커버하는 형태를 예시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이다. 본 발명은 하나의 위성이 둘 이상의 복수의 빔을 통해 빔의 수에 대응하는 커버리지를 갖는 형태를 취하는 모든 경우에 이하에서 설명되는 동작을 적용할 수 있다.
또한 지상국(330)은 제1 위성(310)과 통신을 위한 링크(301)를 설정할 수 있고, 제2 위성(320)과 통신을 위한 링크(302)를 설정할 수 있다. 지상국(330)은 게이트웨이(Gateway, GW)가 될 수 있다. 이하의 설명에서 지상국은 GW 또는 기지국 또는 gNB 또는 gNB-CU 등으로 설명될 수 있다. gNB-CU는 기지국이 중앙 장치(Control Unit, CU)와 분산 장치(Distribute Unit, DU) 및 원기리 장치(Remote Unit, RU)로 구분되는 경우 gNB에서 제어를 수행하는 CU를 의미할 수 있다.
도 3a에 예시한 바와 같이 지상에 위치하는 GW(330)는 다중 안테나(미도시)를 갖고, 위성들(310, 320)과 각각 단일-입력 단일-출력(Single-Input Single-Output, SISO) 링크(301, 302)를 설정할 수 있다. 그리고, 위성들(310, 320) 각각은 지상 단말들을 서비스하기 위해서 다중 빔을 이용하여 GW(330)의 신호를 중계할 수 있다. 이와 같은 NTN 환경에서 단말의 스케줄링(scheduling) 및 스케줄링에 기반한 데이터 전송은 GW(330)에서 이루어진다. 따라서 도 3에 예시한 NTN 환경에서 위성들(310, 320)의 모든 통신 영역들(311, 312, 313, 321, 322, 323)은 하나의 셀(cell)로 간주될 수 있다. 따라서 단말이 초기 접속을 하는 과정에서는 해당 단말이 어느 위성의 어느 빔에 속해 있는지를 찾는 과정이 필요하다. 이처럼 단말이 어느 위성의 어느 빔에 속해 있는지를 찾는 과정은 마치 앞서 설명한 5G NR의 빔 스위핑(beam sweeping), 즉 빔 탐색 과정과 유사할 것이다.
하지만 다중 위성 기반 NTN 환경에서는 GW(330)가 기지국 역할을 하고, 중간에 다중 위성이 있는 환경이 되어, 단말이 최적의 빔을 구성하는 단계에 있어서 변화가 필요하다. 구체적으로 GW(330)에 있는 gNB 또는 gNB-CU와 단말들 사이에 위성이 있고, 위성 역시 다수의 빔(beam)들과 polarization을 지원한다. 상황에 따른 위성의 빔 제어(beam control)는 GW(330)에 있는 gNB 또는 gNB-CU에서 수행하는 것이 일반적이다. 단말의 위치에 기반한 스케줄링(scheduling)과 빔 제어(beam control)는 gNB 또는 gNB-CU에서 이루어지는 것이 일반적이다. 그리고 위성에서 빔(beam)을 제어하는 정보는 궁극적으로 GW(330)에서 모든 결정을 한 후에 전달하는 형태로 NTN이 동작하는 것이다. 따라서, gNB 또는 gNB-CU에서 위성까지의 빔(즉, 위성 선택)과 위성에서 UE로 가는 빔을 동시에 알아낼 수 있어야 한다. 따라서, NTN 환경에서 하나의 GW에 둘 이상의 위성이 연결되는 경우 2단계 빔 스위핑이 필요하다. 또한 이를 지원하기 위해서는 SSB의 인덱스(index) 방식이 변경되어야 한다.
도 3b는 본 발명에 따른 NTN에서 빔 스위핑을 위한 SSB 할당을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 3b를 참조하면, 앞서 설명한 도 3a와 동일한 형태를 갖는다. 다만 본 발명에 따라 위성들(310, 320)에서 단말로 송신하는 각 빔들에 대하여 서로 다른 SSB 인덱스를 할당한 형태를 예시하고 있다. 구체적으로 제1 위성(310)의 첫 번째 빔에 기반한 제1통신 영역(311)은 SSB#0의 인덱스를 갖는 SSB를 할당하고, 제1 위성(310)의 두 번째 빔에 기반한 제2통신 영역(312)은 SSB#1의 인덱스를 갖는 SSB를 할당하며, 제1 위성(310)의 세 번째 빔에 기반한 제3통신 영역(313)은 SSB#2의 인덱스를 갖는 SSB를 할당할 수 있다. 또한 제2 위성(320)의 첫 번째 빔에 기반한 제1통신 영역(321)은 SSB#3의 인덱스를 갖는 SSB를 할당하고, 제2 위성(320)의 두 번째 빔에 기반한 제2통신 영역(322)은 SSB#4의 인덱스를 갖는 SSB를 할당하며, 제2 위성(320)의 세 번째 빔에 기반한 제3통신 영역(323)은 SSB#5의 인덱스를 갖는 SSB를 할당할 수 있다.
도 3b에 예시한 방식은 가장 간단한 방식으로 하나의 GW(330)에 연결되어 있는 모든 위성들이 포함하는 모든 빔들 각각에 모두 다른 인덱스를 하나씩 할당하는 방식이 될 수 있다. 따라서 만일 각 위성에서 4개의 빔들을 할당할 수 있고, 도 3b에 예시한 바와 같이 2개의 위성이 존재하는 경우 SSB는 총 8개를 식별할 수 있도록 인덱스를 할당할 수 있다. 다른 예로, 위성이 4개이고, 각 위성은 도 3b에 예시한 바와 3개씩의 빔을 할당할 수 있는 경우 SSB는 총 12개를 식별할 수 있도록 인덱스를 할당할 수 있다.
하지만, 이상에서 설명한 방식을 사용할 경우에는 SSB 전송 주기 동안에 전송해야 할 SSB의 수가 많아지는 문제가 있을 수 있다.
이와 같은 문제를 부분적으로 해결하기 위해서 위성 인덱스와 빔 인덱스를 구분하여 할당하는 방식을 고려할 수 있다. 즉, SSB들을 2개의 그룹(group)으로 나누어서 하나는 위성을 구분하는 용도의 SSB로, 나머지는 하나의 위성에서 지원하는 빔을 구분하는 용도로 사용하는 것이다. 이 경우, GW(330)가 다수의 셀들을 운용하는 것처럼 동작하고, 각 위성마다 셀 식별자(cell ID)를 할당하는 방식을 고려할 수도 있다.
하지만 이렇게 될 경우, 셀(cell) 간 간섭 문제 및 위성의 빠른 이동에 따른 잦은 핸드오버(handover) 문제 등이 유발될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 위성마다 셀 식별자(cell ID)를 할당하는 방식을 고려하지 않는다. 즉, 하나의 GW(330)에 속한 위성들은 모두 동일한 셀 식별자(cell ID)를 갖는다고 가정한다.
이에 따른 본 발명에서는 위성을 구분할 수 있는 새로운 수단이 필요한 상황이라고 할 수 있다. 따라서 SSB 내에 cell ID와 더불어 위성 ID를 추가하는 방식을 고려할 수도 있다. 하지만, SSB에 새로운 필드를 추가하는 것은 기존 NR의 규격을 너무 많이 변경하는 것이기 때문에 많은 부담이 있다. 이러한 문제들을 고려하여 본 발명에서는 기존의 SSB의 틀을 유지하는 범위에서 위성 ID가 명시적으로 또는 암시적으로 식별되는(또는 포함되는) 방법을 제안하고자 한다.
도 4는 NTN의 다중 빔 및 대역폭 부분(Bandwidth Part)을 고려한 SSB 송신을 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 4는 앞서 도 3a에서 설명한 제1 위성(310)의 부분만을 예시한 형태가 될 수 있다. 따라서 동일 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하였다.
도 4를 참조하면, 제1 위성(310)은 제1빔을 이용하는 제1통신 영역(311)과 제2빔을 이용하는 제2통신 영역(312) 및 제3빔을 이용하는 제3통신 영역(313)에 위치한 단말들로 데이터를 송신할 수 있다. 또한 도 4를 참조하면, 제1통신 영역(311)은 제2통신 영역(312)과 중첩되는 핸드오버 영역이 존재하며, 제2통신 영역(312)는 제3통신 영역(313)과 중첩되는 핸드오버 영역이 존재한다.
도 4의 위성 우측에는 서로 다른 4개의 대역폭 부분들(BWPs)(400, 410. 420, 430)을 예시하였다. 서로 다른 4개의 대역폭 부분(BWP)들(400, 410. 420, 430) 중 공통인 BWP0(400)는 제1빔과 제2빔 및 제3빔 모두에 의해 설정되는 각 통신 영역들(311, 312, 313)에서 전송될 수 있다. 그리고, 제1대역폭 부분(410)은 제1빔을 이용하는 제1통신 영역(311)에 할당되고, 제2대역폭 부분(420)은 제2빔을 이용하는 제2통신 영역(312)에 할당되며, 제3대역폭 부분(430)은 제3빔을 이용하는 제3통신 영역(313)에 할당된다. 이를 도 4의 각 빔들에 의해 설정된 통신 영역들(311, 312, 313)의 하단에 다시 예시하였다.
또한 공통 대역폭 부분인 BWP0(400)는 본 발명에 따라 빔들 각각에 의해 형성되는 통신 영역들(311, 312, 313)에서 전송될 때, 서로 다른 SSB들(401, 402, 403)을 할당할 수 있다. BWP0(400)가 제1빔을 통해 제1통신 영역(311)에 할당되는 경우 SSB1(401)을 전송하고, BWP0(400)가 제2빔을 통해 제2통신 영역(312)에 할당되는 경우 SSB2(402)를 전송하며, BWP0(400)가 제3빔을 통해 제3통신 영역(313)에 할당되는 경우 SSB3(403)을 전송하도록 구성할 수 있다. 이처럼 공통 대역폭 부분인 BWP0(400)에 서로 다른 SSB들(401, 402, 403)을 할당함으로써 각 빔들을 구별할 수 있다.
한편, 도 4에서는 하나의 위성이 4개의 대역들을 갖는 경우를 예로써 설명하였다. 하지만, 하나의 위성이 4개 이상의 대역들을 갖는 경우도 가능하다. 예를 들어 하나의 위성이 5개의 대역을 갖는다고 가정하면, 도 4에 예시된 바와 같이 하나의 각 빔들에 공통인 BWP0(400)를 포함하도록 구성하고, 각 빔들에 하나씩의 BWP를 할당할 수 있다. 그리고 나머지 하나의 BWP는 아래의 방법들 중 하나의 방법으로 할당할 수 있다.
1) 3개의 빔들 중 임의의 하나의 빔에 할당
2) 3개의 빔들에 의해 형성된 통신 영역들 중 트래픽이 가장 많은 영역의 빔에 할당
3) 3개의 빔들에 의해 형성된 통신 영역들 중 단말의 수가 가장 많은 영역의 빔에 할당
4) 3개의 빔들에 의해 형성된 통신 영역들 중 많은 핸드오버 영역을 갖는 빔, 예를 들어 제2빔에 할당
이상에서 언급한 방식 외에도 균일하게 BWP를 할당할 수 없는 경우 다양한 조건들을 고려할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 방식은 위성에서 단말로 전송하는 빔들을 식별할 수 있으나, 서로 다른 위성들을 식별할 수 없다는 문제가 있다. 따라서 이하에서는 위성을 식별할 수 있는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 위성과 각 위성의 빔들을 식별하기 위한 SSB 할당 방법을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 위성(310)과 제2 위성(320) 및 GW(330)을 포함할 수 있다. 또한 도 3a 및 도 3b에서 설명한 바와 같이 제1 위성(310)은 서로 다른 3개의 빔들 중 하나의 빔(제1빔)을 이용하여 제1통신 영역(311)을 구성하고, 서로 다른 3개의 빔들 중 다른 하나의 빔(제2)빔 이용하여 제2통신 영역(312)을 구성하며, 서로 다른 3개의 빔들 중 나머지 하나의 빔(제3빔)을 이용하여 제3통신 영역(313)을 구성하는 형태를 예시하고 있다. 또한 제2 위성(320)도 서로 다른 3개의 빔들 중 하나의 빔(제1빔)을 이용하여 제1통신 영역(321)을 구성하고, 서로 다른 3개의 빔들 중 다른 하나의 빔(제2빔)을 이용하여 제2통신 영역(322)을 구성하며, 서로 다른 3개의 빔들 중 나머지 하나의 빔(제3빔)을 이용하여 제3통신 영역(323)을 구성하는 경우를 예시하고 있다.
또한 GW(330)은 제1 위성(310)에 SSB#0를 할당하고(501), 제2 위성(320)에 SSB#1을 할당할 수 있다(502). 따라서 제1 위성(310)은 전송하는 빔에 SSB#0을 포함하여 전송함으로써, 인접한 제2 위성(320)과 식별될 수 있도록 한다. 또한 제2 위성(320)은 전송하는 빔에 SSB#1을 포함하여 전송함으로써, 인접한 제1 위성(310)과 식별될 수 있도록 할 수 있다. 도 5에서는 2개의 위성인 경우를 가정하여 각 위성을 구분하기 위한 용도의 SSB#0, SSB#1을 사용하도록 하였다. 하지만, 3개 이상의 위성을 식별해야 하는 경우 SSB#0, SSB#1, SSB#2와 같이 서로 다른 3개의 SSB 블록 인덱스를 이용하여 식별하도록 할 수 있다. 또한 만일 서로 다른 3개의 위성들이 제1 위성과 제3 위성 간에 인접하지 않는 경우라면 이상에서 설명한 2개의 SSB 식별자들을 순차적으로 교대 사용함으로써 식별할 수도 있다.
또한 제1 위성(310)의 제1빔은 SSB#2를 전송하고, 제1 위성(310)의 제2빔은 SSB#3를 전송하며, 제1 위성(310)의 제3빔은 SSB#4를 전송하도록 할 수 있다. 이를 통해 앞서 도 4에서 설명한 바와 같이 하나의 위성에서 전송되는 각 빔들을 구분할 수 있다. 제2 위성(320) 또한 동일하게 제1빔은 SSB#2를 전송하고, 제2 위성(320)의 제2빔은 SSB#3를 전송하며, 제2 위성(320)의 제3빔은 SSB#4를 전송하도록 할 수 있다. 따라서 제2 위성(320)도 각 빔들을 SSB 인덱스를 통해 구별할 수 있다.
즉, 이상에서 설명한 바에 따르면, SSB 구조에서 위성 ID 역할을 하는 SSB를 추가적으로 정의하여 SSB를 통해 위성을 구별할 수 있다. 따라서 제1 위성(310)과 제2 위성(320)은 각각 하나의 SSB 주기 동안에 SSB#0와 SSB#1을 두 위성을 구분하는 용도로 전송할 수 있다. 그리고 SSB#2 내지 SSB#4는 한 위성에서의 지원 가능한 빔들을 구분하는 용도로 전송할 수 있다. 여기서, 위성 구분을 위한 SSB#0와 SSB#1은 각 위성에서 모든 빔에서 수신할 수 있도록 전송하고, SSB#2 내지 SSB#4는 각 위성에서 하나의 빔을 선택해서 전송하는 방식이 될 수 있다.
만약 SSB를 모든 빔의 방향으로 전송할 경우, 단말에서 SSB의 수신 SNR이 낮아질 수 있다. 따라서 이를 극복하기 위해서는 위성 구분을 위한 SSB들도 각각의 빔으로 전송되어야 한다. 이상에서 설명한 방법은 위성의 역할을 최소한으로 가정하였다. 즉, 위성에서 전송되는 투명 페이로드(transparent payload)에서도 극단적인 경우라고 할 수 있다.
그러면 이상에서 설명한 방식으로 각 빔과 BWP들에서 SSB를 전송하는 방식에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 BWP0 및 모든 빔들을 통해 전송하는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6a를 참조하기에 앞서 각 위성들(310, 320)은 4개의 대역폭 부분들(BWP0, BWP1, BWP2, BWP3) 중 둘 이상의 대역폭 부분을 이용할 수 있고, 하나의 기지국이 서로 다른 3개의 빔들을 이용하여 각각 독립적인 통신 영역들을 갖는 경우를 가정한다. 하지만, 만약 각 위성들(310, 320)이 4개의 대역보다 더 많은 대역을 갖는 경우 앞서 도 4에서 설명한 방식에 기반하여 도 6a의 개념이 적용될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 위성은 제1빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제1빔에 할당된 대역 부분인 BWP1을 이용하여 통신할 수 있다. 또한 위성은 제2빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제2빔에 할당된 대역 부분인 BWP2을 이용하여 통신할 수 있다. 그리고 위성은 제3빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제3빔에 할당된 대역 부분인 BWP3을 이용하여 통신할 수 있다.
따라서 위성은 제1빔 내지 제3빔 모두에서 BWP0를 사용함을 알 수 있다. 나머지 BWP1, BWP2, BWP3는 해당 위성의 빔을 구분할 수 있다. 하지만, BWP0는 모든 빔들을 통해 전송되기 때문에 어떠한 위성을 통해 전송된 BWP0인지 구분할 수 없다. 따라서 위에서 설명한 바와 같이 위성을 구분하기 위한 신호도 필요하다. 본 발명에서는 BWP0에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)와 각 빔을 구분하기 위한 빔 SSB들(611, 612, 613)을 포함하여 전송하도록 구성하였다. 이 때 위성 식별을 위한 SSB들은 위성 고유의 ID를 가지고 있어 단말에서 이를 복조하였을 때 어느 위성에서 송신한 신호인지를 알 수 있어야 한다(예를 들면 위성 1과 2에서 전송되는 위성 식별 SSB인 SSB#0와 SSB#1을 단말에서 복조하였을 때 위성 1, 2를 구분할 수 있어야 한다).
이를 도 5와 함께 고려하면, 제1 위성(310)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제1 위성(310)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제1 위성(310)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다.
위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB를 구분함으로써, 위성과 빔이 구별되도록 할 수 있다. 또한 모든 빔들(제1빔 내지 제3빔)에서 위성 식별 SSB는 동일한 위치에서 전송되며, 빔 식별 SSB들은 각 빔들마다 서로 다른 위치에서 전송되도록 구성하였다.
동일한 방식으로 도 5와 함께 제2 위성(320)의 각 빔들에 대해서도 아래와 같이 SSB들을 할당할 수 있다. 제2 위성(320)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제2 위성(320)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제2 위성(320)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 도 6a와 같이 위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB를 구분하여 구성하고, 위성 식별 SSB는 해당 이성에서 전송할 수 있는 모든 빔들에서 전송하고, 빔 식별 SSB들은 각 빔들에서 전송하도록 구성할 수 있다. 또한 모든 빔들(제1빔 내지 제3빔)에서 위성 식별 SSB는 동일한 위치(시점)에서 전송되며, 빔 식별 SSB들은 각 빔들마다 서로 다른 위치(시점)에서 전송되도록 구성하였다.
이처럼 각각의 위성 및 해당 위성에서의 빔을 구별할 수 있도록 SSB 인덱스들을 결정하고, 각 SSB의 인덱스에 대응하는 시점에 맞춰 전송함으로써 위성과 특정 위성에서의 빔을 구분할 수 있다. 실제 전송에서는 각 빔을 이용하여 위성 구분을 위한 SSB0가 하나의 위성에 포함된 모든 빔을 통하여 전송되고, 위성 구분을 위한 위성 식별 SSB들을 전송하는 과정이 끝나면, 각각의 빔을 통하여 빔 식별 SSB가 순차적으로 전송되는 것이다. 그리고 모든 SSB들은 BWP 0을 통하여 전송되는 것이다.
도 6a에서 설명한 경우가 가장 간단하지만 앞에서 언급한 바와 같이, SSB 0가 동시에 모든 빔을 통해서 전송되기 때문에 수신 SNR 관점에서 다른 SSB 대비 낮을 수밖에 없다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 각 빔 별로 서로 BWP에서 전송하는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6b에서도 앞서 설명한 도 6a의 가정들을 그대로 이용한다. 즉, 위성들(310, 320)은 4개의 대역폭 부분들 중 둘 이상의 대역폭 부분을 이용할 수 있고, 하나의 기지국이 서로 다른 3개의 빔들을 이용하여 각각 독립적인 통신 영역들을 갖는 경우를 가정한다. 또한, 만약 각 위성들(310, 320)이 4개의 대역보다 더 많은 대역을 갖는 경우 앞서 도 4에서 설명한 방식에 기반하여 도 6b의 개념이 적용될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 위성은 제1빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제1빔에 할당된 대역 부분인 BWP1을 이용하여 통신할 수 있다. 또한 위성은 제2빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제2빔에 할당된 대역 부분인 BWP2을 이용하여 통신할 수 있다. 그리고 위성은 제3빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제3빔에 할당된 대역 부분인 BWP3을 이용하여 통신할 수 있다. 따라서 위성은 제1빔 내지 제3빔 모두에서 BWP0를 사용함을 알 수 있다. 나머지 BWP1, BWP2, BWP3는 해당 위성의 빔을 구분할 수 있다.
BWP0는 모든 빔들을 통해 전송되기 때문에 어떠한 빔을 통해 전송된 BWP0인지 구분할 수 없다. 따라서 BWP0는 어떠한 빔을 통해 전송되는 것인지를 구분하기 위해 빔 식별 SSB를 포함할 수 있다.
구체적으로 이를 도 5와 함께 고려하면, 제1 위성(310)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제1 위성(310)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제1 위성(310)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다.
도 6b에서는 제1 위성(310)에서 제1빔 내지 제3빔 모두에 할당되는 공통 대역폭 부분에는 빔 식별 SSB를 할당함으로써 공통 대역폭 부분이 어느 빔을 통해 전송되는지를 구분할 수 있다. 도 6b에서는 각 위성의 빔들을 식별하기 위한 빔 식별 SSB들(611, 612, 613)은 서로 다른 시점이 되도록 배치하였다. 이를 통해 위성의 모든 빔을 통해 전송되는 공통 대역폭 부분의 SSB가 서로 다른 시점에 배치됨으로써 수신 SNR을 향상시킬 수 있다.
또한 위성의 각 빔 별로 설정된 빔 별 대역폭 부분들(BWP1, BWP2, BWP3)로 위성 식별 SSB(610)를 전송할 수 있다. 이때, 각 빔들에 할당된 공통 대역폭 부분(BWP0)에 할당되는 빔 식별 SSB와 동시에 위성 식별 SSB(610)를 전송할 수 있다.
동일한 방식으로 도 5와 함께 제2 위성(320)의 각 빔들에 대해서도 아래와 같이 SSB들을 할당할 수 있다. 제2 위성(320)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제2 위성(320)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제2 위성(320)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다.
도 6b에서는 제2 위성(320)에서 제1빔 내지 제3빔 모두에 할당되는 공통 대역폭 부분에는 빔 식별 SSB를 할당함으로써 공통 대역폭 부분이 어느 빔을 통해 전송되는지를 구분할 수 있다. 또한 앞서 도 6a에서 설명한 바와 같이 동일한 SSB가 아니라 서로 다른 SSB들이 다른 시점에 전송되기 때문에 수신 SNR 관점에서 도 6a의 경우보다 향상될 수 있다.
또한 위성의 각 빔 별로 설정된 빔 별 대역폭 부분들(BWP1, BWP2, BWP3)로 위성 식별 SSB(610)를 전송할 수 있다. 이때, 각 빔들에 할당된 공통 대역폭 부분(BWP0)에 할당되는 빔 식별 SSB와 동시에 위성 식별 SSB(610)를 전송할 수 있다.
도 6b에서 설명한 방식은 각 빔(또는 BWP)의 구분을 위해 전송하는 빔 식별 SSB들 즉, SSB 2 ~ SSB 4를 공통 대역폭 부분(BWP0)을 통해서 전송하는 동시에 각 빔에 해당하는 빔 별 대역폭 부분 즉, BWP 1 ~ BWP 3을 통해서 전송할 수 있다. 도 6b에서는 위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB가 특정한 빔을 통해 전송될 때, 동시에 전송되는 경우를 예시하였다. 하지만, 위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB가 특정한 빔을 통해 전송될 때, 미리 구성된(pre-configured) 시간 만큼 차이를 두어 전송하도록 구성할 수도 있다.
이상에서 설명한 방식으로 SSB를 전송하도록 구성하는 경우 단말은 공통 대역폭 부분(BWP0)에서 수신한 SSB를 통하여 자신이 속한 빔의 인덱스(index)를 알 수 있고, 또 다른 BWP인 빔 별 대역폭 부분을 통해 전송되는 위성 식별 SSB를 통하여 자신을 서빙하는 위성의 인덱스(index)를 알 수 있다.
도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 위성 식별 SSB가 공통 대역폭 부분으로 전송되는 경우를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 6c를 참조하기에 앞서 각 위성들(310, 320)은 4개의 대역폭 부분들(BWP0, BWP1, BWP2, BWP3) 중 둘 이상의 대역폭 부분을 이용할 수 있고, 하나의 기지국이 서로 다른 3개의 빔들을 이용하여 각각 독립적인 통신 영역들을 갖는 경우를 가정한다. 하지만, 만약 각 위성들(310, 320)이 4개의 대역보다 더 많은 대역을 갖는 경우 앞서 도 4에서 설명한 방식에 기반하여 도 6c의 개념이 적용될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 위성은 제1빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제1빔에 할당된 대역 부분인 BWP1을 이용하여 통신할 수 있다. 또한 위성은 제2빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제2빔에 할당된 대역 부분인 BWP2을 이용하여 통신할 수 있다. 그리고, 위성은 제3빔을 통해 공통 대역 부분인 BWP0와 제3빔에 할당된 대역 부분인 BWP3을 이용하여 통신할 수 있다. 따라서 위성은 제1빔 내지 제3빔 모두에서 BWP0를 사용함을 알 수 있다. 나머지 BWP1, BWP2, BWP3는 해당 위성의 빔을 구분할 수 있다. BWP0는 모든 빔들을 통해 전송되기 때문에 어떠한 빔을 통해 전송된 BWP0인지 구분할 수 없기 때문에 도 6a에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 공통 대역폭 부분(BWP0)에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)와 각 빔을 구분하기 위한 빔 SSB들(611, 612, 613)을 포함하여 전송하도록 구성할 수 있다.
이를 도 5와 함께 고려하면, 도 6a에서 설명한 바와 같이 제1 위성(310)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제1 위성(310)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제1 위성(310)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#0를 전송하고, 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다. 즉, 위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB를 구분함으로써, 위성과 빔이 구별되도록 할 수 있다.
여기서 도 6a의 경우 위성 식별 SSB들이 모든 빔에서 동일한 시간에 전송되도록 구성하였으나, 도 6c에서는 위성 식별 SSB들이 서로 다른 시간에 전송되도록 구성하였다는 점에서 차이가 있다.
또한 위성 식별 SSB와 쌍으로 구성되는 빔 식별 SSB 간에 시간 간격이 미리 결정된 시간 간격이 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제1빔 식별 SSB(611)의 시간 간격이 T1이라 가정하면, 제2빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제2빔 식별 SSB(612)의 시간 간격 또한 T1이 될 수 있고, 제3빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제3빔 식별 SSB(613)의 시간 간격 또한 T1이 될 수 있다.
다른 예로, 위성 식별 SSB와 쌍으로 구성되는 빔 식별 SSB 간 시간 간격을 각 빔마다 다르게 설정할 수도 있다. 예를 들어 제1빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제1빔 식별 SSB(611)의 시간 간격이 T1이라 가정하면, 제2빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제2빔 식별 SSB(612)의 시간 간격은 T1과 다른 T2가 될 수 있고, 제3빔을 통해 전송되는 위성 식별 SSB(610)와 제3빔 식별 SSB(613)의 시간 간격은 T1 및 T2와 다른 T3가 될 수 있다.
도 5와 함께 제2 위성(320)의 각 빔들에 대해서도 아래와 같이 SSB들을 할당할 수 있다. 제2 위성(320)은 제1빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제1빔들을 구분하기 위해 제1빔 식별 SSB(611)로 SSB#2를 전송할 수 있다. 또한 제2 위성(320)은 제2빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제2빔들을 구분하기 위해 제2빔 식별 SSB(612)로 SSB#3를 전송할 수 있다. 그리고 제2 위성(320)은 제3빔을 이용하여 BWP0의 신호 송신 시에 위성을 구분하기 위한 위성 식별 SSB(610)로 SSB#1를 전송하고, 3개의 빔들 중 제3빔들을 구분하기 위해 제3빔 식별 SSB(613)로 SSB#4를 전송할 수 있다.
여기서도 도 6a의 경우 위성 식별 SSB들이 모든 빔에서 동일한 시간에 전송되도록 구성하였으나, 도 6c에서는 위성 식별 SSB들이 서로 다른 시간에 전송되도록 구성하였다는 점에서 차이가 있다.
결과적으로 도 6c의 경우는 아래와 같이 해석될 수도 있다. 각 위성들은 전송하는 각 빔들마다 위성 식별 SSB와 빔 식별 SSB를 하나의 쌍(pair)으로 구성하고, 이 쌍들을 각기 다른 빔들을 통해 전송함으로써 위성과 빔을 식별할 수 있도록 할 수 있다.
도 7은 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7를 참조하면, 통신 노드(700)는 적어도 하나의 프로세서(710), 메모리(720) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(730)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(700)는 입력 인터페이스 장치(740), 출력 인터페이스 장치(750), 저장 장치(760) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(700)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(770)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(700)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(770)가 아니라, 프로세서(710)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(710)는 메모리(720), 송수신 장치(730), 입력 인터페이스 장치(740), 출력 인터페이스 장치(750) 및 저장 장치(760) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(710)는 메모리(720) 및 저장 장치(760) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(710)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(720) 및 저장 장치(760) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(720)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 통신 노드(700)는 본 발명에 따른 GW 또는 기지국 또는 gNB 또는 gNB-CU 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한 통신 노드(700)는 본 발명에 따른 위성이 될 수 있다. 또한 통신 노드(700)는 위성을 통해 GW로부터 전송된 신호를 수신하는 단말이 될 수 있다.
만일 통신 노드(700)가 GW 또는 기지국 또는 gNB 또는 gNB-CU 중 어느 하나인 경우 이상에서 설명한 SSB 전송 방식에 따라 위성의 빔들을 전송하도록 제어할 수 있다. 만일 통신 노드(700)가 위성인 경우 이상에서 설명한 SSB 전송 방식에 따라 위성 빔을 전송할 수 있다. 만일 통신 노드(700)가 단말인 경우 이상에서 설명된 SSB 전송 방식에 기반하여 SSB를 수신함으로써, 동기 획득 및 RACH 절차를 수행할 수 있으며, 위성과 위성의 각 빔들을 구분할 수 있다. 또한 통신 노드(700)가 단말인 경우 GW 또는 기지국 또는 gNB 또는 gNB-CU 중 어느 하나로 현재 통신하는(또는 데이터를 수신하는) 위성과 빔 식별을 위한 정보를 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 SSB를 전송하는 경우의 제어 흐름도이다.
도 8의 동작은 GW 또는 기지국 또는 gNB 또는 gNB-CU 또는 위성 중 어느 하나에서 이루어질 수 있다. 이하의 설명에서는 GW에서 위성을 제어하는 형태로 설명하기로 한다.
S800단계에서 GW는 GW와 위성 간의 제1링크 식별을 위한 SSB를 결정할 수 있다. 여기서 제1링크 식별을 위한 SSB를 결정한다는 것은 위성을 식별할 수 있는 SSB를 결정하는 것과 동일하게 이해될 수 있다. 따라서 앞서 설명한 위성 식별 SSB를 결정하는 동작이 될 수 있다. 이후 GW는 S800단계에서 해당하는 위성에 제1링크 식별을 위한 SSB를 알릴 수 있다. 따른 예로 GW는 S800단계에서 해당하는 위성에 제1링크 식별을 위한 SSB를 알리지 않을 수도 있다. 이러한 경우 위성은 transparent하여, 단순히 빔을 송신하는 역할만 하는 경우에 해당할 수 있다.
S810단계에서 GW는 위성 단말 간의 제2링크 식별을 위한 SSB를 결정할 수 있다. 여기서 제2링크 식별을 위한 SSB를 결정한다는 것은 위성이 몇 개의 빔을 사용할 수 있는지를 확인하는 동작을 포함할 수 있다. 가령 도 5에서 설명한 제1 위성(310)이 3개의 빔을 이용할 수 있는 경우 제1 위성(310)의 제2링크는 3개가 될 수 있다. 따라서 GW는 제1 위성(310)의 3개의 링크들(또는 3개의 빔들) 각각을 구분할 수 있는 SSB를 결정할 수 있다. 다른 예로 도 5에서 설명한 제2 위성(320)이 4개의 빔을 이용할 수 있는 경우 제2 위성(320)의 제2링크는 4개가 될 수 있다. 따라서 GW는 제2 위성(320)의 4개의 링크들(또는 4개의 빔들) 각각을 구분할 수 있는 SSB를 결정할 수 있다. 이후 GW는 S810단계에서 해당하는 위성에 제2링크 식별을 위한 SSB들을 알릴 수 있다. 따른 예로 GW는 S810단계에서 해당하는 위성에 제22링크 식별을 위한 SSB들을 알리지 않을 수도 있다. 이러한 경우 위성은 transparent하여, 단순히 빔을 송신하는 역할만 하는 경우에 해당할 수 있다.
GW는 S820단계에서 SSB의 전송 시점인가를 검사할 수 있다. 여기서 SSB의 전송 시점은 도 1b에서 설명한 동기 신호 버스트 세트 내의 동기 신호 전송 시점이 될 수 있다. S820단계의 검사결과 SSB의 전송 시점인 경우 GW는 S830단계로 진행할 수 있다.
S830단계에서 GW는 제1링크와 제2링크 식별을 위한 SSB를 전송하도록 위성을 제어할 수 있다. 이때, 제1링크와 제2링크 식별을 위한 SSB는 본 발명의 도 6a 내지 도 6c의 방법 중 하나의 방법에 따라 전송될 수 있다. 다른 예로 제1링크와 제2링크 식별을 위한 SSB는 도 5에서 설명한 방법으로 전송될 수 있다. 또 다른 예로 제1링크와 제2링크 식별을 위한 SSB는 도 3b에서 설명한 방법으로 전송될 수 있다.
이상의 설명에서는 GW가 위성을 제어하는 경우에 기반하여 설명하였다. 하지만, 위성과 GW 간의 제1링크에 대한 위성 식별 SSB 정보를 GW로부터 수신하고, 빔 식별 SSB들은 위성에서 결정하도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시 예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시 예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시 예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 게이트웨이에서 복수의 위성들을 통해 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)을 송신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 복수의 위성들 각각을 구분하기 위한 위성 식별 SSB들을 결정하는 단계;
    상기 복수의 위성들 각각에 대하여 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 위성들 각각에 대하여 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 미리 결정된 자원을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 위성 식별 SSB와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 위성들이 복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우:
    각 위성마다 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔에 대응하는 빔 전용 대역폭 부분을 할당하는 단계; 및
    상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어하는 단계;를 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 빔 식별 SSB는 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB가 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB가 모든 빔에서 동시에 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB가 상기 빔 전용 대역폭 부분들을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 하나의 빔을 통해 전송 시 동일한 시점에 전송되도록 제어하는 단계; 및
    상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB를 상기 빔 식별 SSB와 하나의 쌍으로 구성하여 미리 구성된 시간 만큼 이격되어 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  9. 청구항 8에 있어서
    상기 위성 식별 SSB 전송 이후 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    SSB를 송신하기 위한 방법.
  10. 복수의 위성들을 통해 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)을 송신하기 위한 게이트웨이에 있어서,
    프로세서(processor); 및
    상기 복수의 위성들과 통신하기 위한 송수신 장치;를 포함하며,
    상기 프로세서는:
    상기 복수의 위성들 각각을 구분하기 위한 위성 식별 SSB들을 결정하고,
    상기 복수의 위성들 각각에 대하여 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하고, 및
    상기 송수신 장치를 이용하여 상기 복수의 위성들 각각에 대하여 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 미리 결정된 자원을 통해 전송하도록 제어하며,
    상기 위성 식별 SSB와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖는,
    게이트웨이.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 위성들이 복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우 상기 프로세서는:
    각 위성마다 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔 전용의 대역폭 부분을 할당하고, 및
    상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 제어하는,
    게이트웨이.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 더 제어하는,
    게이트웨이.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB는 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 제어하는,
    게이트웨이.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB가 모든 빔에서 동시에 전송하도록 제어하는,
    게이트웨이.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB가 상기 빔 전용 대역폭 부분들을 통해 전송하도록 더 제어하는,
    게이트웨이.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 하나의 빔을 통해 전송 시 동일한 시점에 전송되도록 제어하고, 및
    상기 빔 식별 SSB가 각 빔마다 서로 다른 시점에 전송되도록 더 제어하는,
    게이트웨이.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB를 상기 빔 식별 SSB와 하나의 쌍으로 구성하여 미리 구성된 시간 만큼 이격되어 상기 공통 대역폭 부분을 통해 전송하도록 더 제어하는,
    게이트웨이.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위성 식별 SSB 전송 이후 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 더 제어하는,
    게이트웨이.
  19. 위성에서 동기 신호 블록((Synchronization Signal Block, SSB)의 송신 방법에 있어서,
    게이트웨이로부터 위성들을 구분하기 위한 위성 식별 SSB를 수신하는 단계;
    상기 위성에서 사용할 수 있는 빔들을 구분하기 위한 빔 식별 SSB들를 결정하는 단계;
    복수의 대역폭 부분들을 이용하여 빔들을 송신하는 경우 모든 빔들이 사용하는 공통 대역폭 부분과 각 빔에 대응하는 빔 전용 대역폭 부분을 할당하는 단계;
    상기 공통 대역폭 부분에 상기 빔 식별 SSB가 전송되도록 구성하는 단계;
    상기 빔 식별 SSB는 각 빔마다 서로 다른 시점에서 전송되도록 구성하는 단계;
    SSB의 전송 시점에 상기 구성된 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB를 각 빔들을 통해 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 위성 식별 SSB들와 하나의 위성 내 상기 각 빔 식별 SSB들은 모두 서로 다른 SSB 인덱스를 갖는,
    위성에서 SSB 송신 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 위성 식별 SSB와 상기 빔 식별 SSB는 하나의 빔 내에서 동일한 시점에 전송하며,
    서로 다른 빔의 각 빔 식별자들은 서로 다른 시점에 전송하는,
    위성에서 SSB 송신 방법.
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