WO2024177347A1 - 네트워크 에너지 절감을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2024177347A1
WO2024177347A1 PCT/KR2024/002175 KR2024002175W WO2024177347A1 WO 2024177347 A1 WO2024177347 A1 WO 2024177347A1 KR 2024002175 W KR2024002175 W KR 2024002175W WO 2024177347 A1 WO2024177347 A1 WO 2024177347A1
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WO
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base station
energy saving
saving mode
drx
terminal
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PCT/KR2024/002175
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English (en)
French (fr)
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황정우
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주식회사 케이티
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • This specification relates to a 3GPP 5G NR system.
  • next-generation 5G system which is an improved wireless broadband communication system than the existing LTE system
  • NewRAT communication scenarios are divided into Enhanced Mobile BroadBand (eMBB) / Ultra-reliability and low-latency communication (URLLC) / Massive Machine-Type Communications (mMTC).
  • eMBB Enhanced Mobile BroadBand
  • URLLC Ultra-reliability and low-latency communication
  • mMTC Massive Machine-Type Communications
  • eMBB is a next-generation mobile communication scenario with the characteristics of High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, and High Peak Data Rate
  • URLLC is a next-generation mobile communication scenario with the characteristics of Ultra Reliable, Ultra Low Latency, and Ultra High Availability (e.g., V2X, Emergency Service, Remote Control)
  • mMTC is a next-generation mobile communication scenario with the characteristics of Low Cost, Low Energy, Short Packet, and Massive Connectivity (e.g., IoT).
  • the disclosure of this specification seeks to provide a method and apparatus for applying an efficient network energy savings (NES) mode in a wireless communication system.
  • NES network energy savings
  • a terminal verifies a base station. Then, it verifies whether the verified base station performs a base station energy saving mode. Thereafter, the terminal transmits a request to release the base station energy saving mode to the base station, and transmits and receives data with the base station whose base station energy saving mode is released.
  • the base station energy saving mode provides a method based on cell discontinuous transmission (DTX) and/or cell discontinuous reception (DRX).
  • an embodiment of the present invention provides a wireless communication system, comprising at least one processor, and at least one memory storing instructions and being operably electrically connected to the at least one processor, wherein the operations performed based on the instructions being executed by the at least one processor include: identifying a base station. And identifying whether the identified base station performs a base station energy saving mode. Thereafter, transmitting a request to release the base station energy saving mode to the base station, and transmitting and receiving data with the base station whose base station energy saving mode is released.
  • the base station energy saving mode provides a communication device based on cell discontinuous transmission (DTX) and/or cell discontinuous reception (DRX).
  • Transmission of a request to release the above base station energy saving mode may be when the terminal is set to C-DRX (connected mode-DRX).
  • a request to release the above base station energy saving mode can be transmitted via RRC (radio resource control) signaling.
  • RRC radio resource control
  • Verification of the above base station can be based on the RSRP (reference signal received power) of the base station, and in this case, the RSRP can be lower than a reference value.
  • RSRP reference signal received power
  • one embodiment of the present invention provides a method in which, in a wireless communication system, a first base station confirms non-reception of a random access preamble from a terminal. After confirming non-reception of the random access preamble, the RSRP (reference signal received power) of a second base station is acquired. Then, if the acquired RSRP of the second base station is greater than or equal to a set value, the first base station performs a base station energy saving mode.
  • RSRP reference signal received power
  • one embodiment of the present invention provides a wireless communication system, comprising at least one processor, and at least one memory storing instructions and being operably electrically connectable with the at least one processor, wherein the operations performed based on the instructions being executed by the at least one processor are: confirming non-reception of a random access preamble from a terminal. After confirming non-reception of the random access preamble, acquiring an RSRP (reference signal received power) of an adjacent base station. Then, if the acquired RSRP of the adjacent base station is greater than or equal to a set value, the base station performs a base station energy saving mode.
  • RSRP reference signal received power
  • the first base station acquires the cell ID (identity) of the second base station (or adjacent base station), and acquisition of RSRP of the second base station (or adjacent base station) can be based on the cell ID (identity).
  • the base station energy saving mode may be based on cell discontinuous transmission (DTX) and/or cell discontinuous reception (DRX).
  • DTX cell discontinuous transmission
  • DRX cell discontinuous reception
  • an efficient network energy savings (NES) mode can be applied in a wireless communication system.
  • Figure 1 is a diagram illustrating a wireless communication system.
  • Figure 2 illustrates the structure of a radio frame used in NR.
  • FIGS. 3A to 3C are exemplary diagrams showing exemplary architectures for wireless communication services.
  • Figure 4 illustrates the slot structure of an NR frame.
  • Figure 5 shows examples of subframe types in NR.
  • Figure 6 illustrates the structure of a self-contained slot.
  • Figure 7 shows an example of a DRX cycle.
  • Figure 8 shows an example of cell DTX/DRX and terminal DRX operations.
  • Figure 9 shows an example of a scenario that may occur when the base station energy saving mode is applied.
  • FIG. 10 illustrates a procedure related to an energy saving mode according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 11 illustrates an energy saving mode related procedure according to another embodiment of the present specification.
  • Figure 12 illustrates a device according to one embodiment of the present specification.
  • Figure 13 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 14 shows a block diagram of a processor in which the disclosure of this specification is implemented.
  • FIG. 15 is a block diagram showing in detail the transceiver of the first device illustrated in FIG. 12 or the transceiver unit of the device illustrated in FIG. 13.
  • first, second, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a component When it is said that a component is connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but there may be other components in between. On the other hand, when it is said that a component is directly connected or connected to another component, it should be understood that there are no other components in between.
  • a or B can mean “only A,” “only B,” or “both A and B.” In other words, as used herein, “A or B” can be interpreted as “A and/or B.” For example, as used herein, “A, B or C” can mean “only A,” “only B,” “only C,” or “any combination of A, B and C.”
  • a slash (/) or a comma can mean “and/or.”
  • A/B can mean “A and/or B.”
  • A/B can mean “only A,” “only B,” or “both A and B.”
  • A, B, C can mean “A, B, or C.”
  • At least one of A and B can mean “only A”, “only B” or “both A and B”. Additionally, as used herein, the expressions “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” can be interpreted identically to “at least one of A and B”.
  • “at least one of A, B and C” can mean “only A,” “only B,” “only C,” or “any combination of A, B and C.” Additionally, “at least one of A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” can mean “at least one of A, B and C.”
  • control information when it is indicated as “control information (PDCCH)”, “PDCCH (Physical Downlink Control Channel)” may be suggested as an example of “control information”.
  • control information in this specification is not limited to “PDCCH”, and “PDDCH” may be suggested as an example of “control information”.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the attached drawing illustrates an example of a UE (User Equipment), the illustrated UE may also be referred to as a terminal, an ME (Mobile Equipment), etc.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, etc., or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • UE is used as an example of a device capable of wireless communication (e.g., a wireless communication device, a wireless device, or a wireless device).
  • the operations performed by the UE can be performed by any device capable of wireless communication.
  • a device capable of wireless communication may also be referred to as a wireless communication device, a wireless device, or a wireless device.
  • base station generally refers to a fixed station that communicates with wireless devices, and can be used as a comprehensive term that includes eNodeB (evolved-NodeB), eNB (evolved-NodeB), BTS (Base Transceiver System), Access Point, gNB (Next generation NodeB), RRH (remote radio head), TP (transmission point), RP (reception point), relay, etc.
  • eNodeB evolved-NodeB
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • Access Point gNB (Next generation NodeB)
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • relay etc.
  • LTE long term evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • 5G 5th generation
  • the 5th generation of mobile communications as defined by the International Telecommunication Union (ITU), provides data transmission speeds of up to 20 Gbps and a perceived transmission speed of at least 100 Mbps anywhere.
  • the official name is ‘IMT-2020.’
  • ITU proposes three usage scenarios: eMBB (enhanced Mobile BroadBand), mMTC (massive Machine Type Communication), and URLLC (Ultra Reliable and Low Latency Communications).
  • eMBB enhanced Mobile BroadBand
  • mMTC massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra Reliable and Low Latency Communications
  • URLLC is for use scenarios that require high reliability and low latency.
  • services such as autonomous driving, factory automation, and augmented reality require high reliability and low latency (e.g., latency below 1ms).
  • the current latency of 4G (LTE) is statistically 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median). This is insufficient to support services that require latency below 1ms.
  • eMBB use scenarios are for use scenarios that require mobile ultra-wideband.
  • the 5th generation mobile communication system can support higher capacity than the current 4G LTE, increase the density of mobile broadband users, and support D2D (Device to Device), high stability, and MTC (Machine type communication).
  • 5G research and development also aims for lower standby time and lower battery consumption than the 4G mobile communication system to better implement the Internet of Things.
  • a new radio access technology (New RAT or NR) can be proposed.
  • the NR frequency band can be defined by two types of frequency ranges (FR1, FR2).
  • the numerical values of the frequency ranges can be changed, and for example, the frequency ranges of the two types (FR1, FR2) can be as shown in Table 1 below.
  • FR1 can mean “sub 6GHz range”
  • FR2 can mean “above 6GHz range” and can be called millimeter wave (mmW).
  • mmW millimeter wave
  • FR1 can include a band of 410 MHz to 7125 MHz as shown in Table 1. That is, FR1 can include a frequency band of 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) or higher.
  • the frequency band of 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) or higher included in FR1 can include an unlicensed band.
  • the unlicensed band can be used for various purposes, for example, it can be used for communication for vehicles (e.g., autonomous driving).
  • 3GPP-based communication standards define downlink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from upper layers, and downlink physical signals corresponding to resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from upper layers.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical broadcast channel (PBCH), a physical multicast channel (PMCH), a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels, and a reference signal and a synchronization signal are defined as downlink physical signals.
  • a reference signal (RS) also referred to as a pilot, is a signal with a special waveform that is defined mutually between the gNB and the UE.
  • cell specific RS UE-specific RS
  • PRS positioning RS
  • CSI-RS channel state information RS
  • uplink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from higher layers
  • uplink physical signals corresponding to resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from higher layers.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • PDCCH Physical Downlink Control CHannel
  • PCFICH Physical Control Format Indicator CHannel
  • PHICH Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Control Format Indicator
  • Downlink ACK/NACK ACKnowlegement/Negative ACK
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • PRACH Physical Random Access CHannel
  • UCI Uplink Control Information
  • Figure 1 is a diagram illustrating a wireless communication system.
  • the wireless communication system includes at least one base station (BS).
  • the BS is divided into a gNodeB (or gNB) (20a) and an eNodeB (or eNB) (20b).
  • the gNB (20a) supports 5th generation mobile communication.
  • the eNB (20b) supports 4th generation mobile communication, i.e., LTE (long term evolution).
  • Each base station (20a and 20b) provides communication services for a specific geographic area (commonly called a cell) (20-1, 20-2, 20-3).
  • the cell may be further divided into a number of areas (called sectors).
  • a UE usually belongs to one cell, and the cell to which the UE belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides communication services for a serving cell is called a serving BS. Since a wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Other cells adjacent to a serving cell are called neighbor cells.
  • a base station that provides communication services for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and neighbor cells are determined relatively based on the UE.
  • downlink means communication from a base station (20) to a UE (10)
  • uplink means communication from a UE (10) to a base station (20).
  • the transmitter may be part of the base station (20), and the receiver may be part of the UE (10).
  • the transmitter may be part of the UE (10), and the receiver may be part of the base station (20).
  • wireless communication systems can be largely divided into FDD (frequency division duplex) and TDD (time division duplex).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • TDD time division duplex
  • the channel response of the TDD method is substantially reciprocal. This means that the downlink channel response and the uplink channel response are almost the same in a given frequency domain. Therefore, in a wireless communication system based on TDD, the downlink channel response has the advantage of being able to be obtained from the uplink channel response.
  • the entire frequency band is time-divided into uplink transmission and downlink transmission, so the downlink transmission by the base station and the uplink transmission by the UE cannot be performed simultaneously.
  • uplink transmission and downlink transmission are divided into subframe units, uplink transmission and downlink transmission are performed in different subframes.
  • Figure 2 illustrates the structure of a radio frame used in NR.
  • a radio frame has a length of 10 ms and is defined by two 5 ms half-frames (Half-Frames, HF).
  • a half-frame is defined by five 1 ms subframes (Subframes, SF).
  • a subframe is divided into one or more slots, and the number of slots in a subframe depends on the Subcarrier Spacing (SCS).
  • SCS Subcarrier Spacing
  • Each slot contains 12 or 14 OFDM (A) symbols depending on the cyclic prefix (CP). When a normal CP is used, each slot contains 14 symbols. When an extended CP is used, each slot contains 12 symbols.
  • a symbol may include an OFDM symbol (or a CP-OFDM symbol), an SC-FDMA symbol (or a DFT-s-OFDM symbol).
  • multiple numerologies may be provided to a terminal as wireless communication technology advances. For example, when the SCS is 15 kHz, it supports a wide area in traditional cellular bands; when the SCS is 30 kHz/60 kHz, it supports dense-urban, lower latency, and wider carrier bandwidth; and when the SCS is 60 kHz or higher, it supports a bandwidth larger than 24.25 GHz to overcome phase noise.
  • the above numerology can be defined by the CP (cycle prefix) length and the subcarrier spacing (SCS).
  • One cell can provide multiple numerologies to the terminal.
  • the index of the numerology is represented as ⁇
  • each subcarrier spacing and the corresponding CP length can be as shown in the table below.
  • N slot symb the number of OFDM symbols per slot
  • N frame, ⁇ slot the number of slots per frame
  • N subframe, ⁇ slot the number of slots per subframe
  • ⁇ ⁇ f 2 ⁇ 15 [kHz] N slot symb N frame, ⁇ slot N subframe, ⁇ slot 0 15 14 10 1 1 30 14 20 2 2 60 14 40 4 3 120 14 80 8 4 240 14 160 16 5 480 14 320 32 6 960 14 640 64
  • the number of OFDM symbols per slot (N slot symb ), the number of slots per frame (N frame, ⁇ slot ), and the number of slots per subframe (N subframe, ⁇ slot ) are as shown in the table below.
  • OFDM(A) numerology e.g., SCS, CP length, etc.
  • OFDM(A) numerology e.g., SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) section of a time resource e.g., SF, slot, or TTI
  • TU Time Unit
  • Figures 3a to 3c are exemplary diagrams showing exemplary architectures for wireless communication services.
  • the UE is connected to an LTE/LTE-A based cell and an NR based cell in a DC (dual connectivity) manner.
  • DC dual connectivity
  • the above NR-based cell is connected to the core network for existing 4th generation mobile communications, i.e. Evolved Packet Core (EPC).
  • EPC Evolved Packet Core
  • an LTE/LTE-A-based cell is connected to a core network for 5th generation mobile communications, i.e., a 5G core network.
  • NSA non-standalone
  • the UE is connected only to NR-based cells.
  • a service method based on this architecture is called SA (standalone).
  • reception from a base station uses a downlink subframe, and transmission to a base station uses an uplink subframe.
  • This method can be applied to paired spectrums and non-paired spectrums.
  • a pair of spectrums means that two carrier spectrums are included for downlink and uplink operations.
  • one carrier can include a downlink band and an uplink band that are paired with each other.
  • Figure 4 illustrates the slot structure of an NR frame.
  • a slot includes multiple symbols in the time domain. For example, in the case of a normal CP, one slot includes 14 symbols, but in the case of an extended CP, one slot includes 12 symbols.
  • a carrier includes multiple subcarriers in the frequency domain.
  • An RB Resource Block
  • a BWP Bandwidth Part
  • a terminal can be configured with up to N (e.g., 4) BWPs in the downlink and uplink, respectively.
  • each element is referred to as a Resource Element (RE), to which one complex symbol can be mapped.
  • RE Resource Element
  • Figure 5 shows examples of subframe types in NR.
  • the TTI (transmission time interval) illustrated in FIG. 5 may be called a subframe or slot for NR (or new RAT).
  • the subframe (or slot) of FIG. 5 may be used in a TDD system of NR (or new RAT) to minimize data transmission delay.
  • the subframe (or slot) includes 14 symbols.
  • the symbols in the front of the subframe (or slot) may be used for a downlink (DL) control channel, and the symbols in the back of the subframe (or slot) may be used for an uplink (UL) control channel.
  • the remaining symbols may be used for DL data transmission or UL data transmission.
  • downlink transmission and uplink transmission may be sequentially performed in one subframe (or slot). Therefore, downlink data may be received within a subframe (or slot), and an uplink acknowledgement (ACK/NACK) may be transmitted within the subframe (or slot).
  • ACK/NACK uplink acknowledgement
  • subframes or slots
  • slots self-contained subframes
  • the first N symbols in a slot are used to transmit a DL control channel (hereinafter, DL control region), and the last M symbols in the slot can be used to transmit a UL control channel (hereinafter, UL control region).
  • N and M are each an integer greater than or equal to 0.
  • a resource region (hereinafter, data region) between the DL control region and the UL control region can be used for DL data transmission or UL data transmission.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) can be transmitted in the DL control region
  • a physical downlink shared channel (PDSCH) can be transmitted in the DL data region.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) can be transmitted in the UL control region, and a physical uplink shared channel (PUSCH) can be transmitted in the UL data region.
  • a time gap may be required for a transition process from a transmission mode to a reception mode or from a reception mode to a transmission mode.
  • some OFDM symbols when switching from DL to UL in the subframe structure can be set as a guard period (GP).
  • Figure 6 illustrates the structure of a self-contained slot.
  • a frame is characterized by a self-contained structure in which a DL control channel, DL or UL data, and a UL control channel can all be included in one slot.
  • the first N symbols in a slot can be used to transmit a DL control channel (hereinafter, referred to as a DL control region), and the last M symbols in a slot can be used to transmit a UL control channel (hereinafter, referred to as a UL control region).
  • N and M are each integers greater than or equal to 0.
  • a resource region hereinafter, referred to as a data region
  • a data region between the DL control region and the UL control region can be used for DL data transmission or UL data transmission.
  • the following configuration can be considered. Each section is listed in chronological order.
  • DL Area (i) DL Data Area, (ii) DL Control Area + DL Data Area
  • UL domain (i) UL data domain, (ii) UL data domain + UL control domain.
  • a PDCCH In the DL control region, a PDCCH can be transmitted, and in the DL data region, a PDSCH can be transmitted.
  • a PUCCH In the UL control region, a PUCCH can be transmitted, and in the UL data region, a PUSCH can be transmitted.
  • DCI Downlink Control Information
  • UCI Uplink Control Information
  • ACK/NACK Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement
  • CSI Channel State Information
  • SR Service Request
  • GP provides a time gap during the process in which a base station and a terminal switch from a transmission mode to a reception mode or from a reception mode to a transmission mode. Some symbols at the time of switching from DL to UL within a subframe can be set to GP.
  • Figure 7 shows an example of a DRX cycle.
  • the terminal uses DRX to save power.
  • DRX When DRX is set, the terminal does not need to continuously perform PDCCH monitoring. That is, it attempts to receive PDCCH only within the set time interval, and does not attempt to receive PDCCH within the remaining time interval.
  • the interval during which the terminal performs PDCCH monitoring is called an on interval (on duration), and the on interval (on duration) is defined once per DRX cycle.
  • DRX has the following features:
  • - Inactivity timer The time interval during which the terminal waits for successful PDCCH decoding from the last successful PDCCH decoding, and in case of failure, the terminal goes back to sleep.
  • the terminal should restart the inactivity timer only after successfully decoding the PDCCH for the first transmission (i.e., not for retransmission).
  • Retransmission timer This is the time interval until a retransmission is expected.
  • - Active Time The total period during which the terminal monitors the PDCCH. This includes the on duration of the DRX cycle, the time during which the terminal performs continuous reception while the deactivation timer has not expired, and the time during which the terminal performs continuous reception while waiting for a retransmission opportunity.
  • the ITU-R IMT-2020 Vision document (ITU-R M.2083) defines energy efficiency as a key performance indicator (KPI) of 5G.
  • KPI key performance indicator
  • 3GPP has standardized power saving technologies at user terminals, and various technologies to increase energy efficiency at base stations have been studied in 5G-Advanced.
  • energy saving technologies in the time domain, frequency domain, space domain, and power domain have been studied to increase network energy efficiency from the base station perspective, and a method to improve energy efficiency through upper-layer optimization has also been reviewed.
  • Some of the various energy-saving technologies mentioned in the 3GPP TR 38.864 standard report are expected to have their standards completed in Release-18, while technologies that were not completed in Release-18 are expected to have their standards completed in subsequent releases (Release-19 and later).
  • base station equipment was designed from the perspective of maximizing performance since there was no power limitation compared to user terminals that used limited power sources such as batteries due to the terminal shape in wireless access networks.
  • GSMA Global System for Mobile Communications
  • the cost of power consumed by base stations accounts for approximately 20-40% of the total network operating cost, and it was surveyed to account for a particularly large proportion in wireless access networks. In order to improve this, various technologies for improving base station energy efficiency are expected to emerge.
  • Power consumption in a base station can be divided into two types. The first is dynamic power consumption, which occurs only when data transmission and reception are actually taking place. The second is static power consumption, which indicates that power consumption always occurs regardless of the data transmission and reception situation in order to perform essential functions of network operation. In order to improve network energy efficiency in a base station, both the dynamic power consumption and static power consumption mentioned above should be considered, and various network energy saving technologies should be applied dynamically or semi-statically to minimize base station performance degradation and maximize energy efficiency.
  • Figure 8 shows an example of cell DTX/DRX and terminal DRX operations.
  • cell DTX/DRX can be applied.
  • cell DTX/DRX can be set for a cell linked to a base station.
  • Cell DTX/DRX can be divided into an active duration and a non-active duration, and the base station and terminal may perform transmission and reception of data and/or signals in the active duration of the cell DTX/DRX, and may not perform transmission and reception of data and/or signals in the non-active duration of the cell DTX/DRX.
  • the terminal DRX can be defined and performed within the active duration of the cell DTX/DRX. That is, PDCCH monitoring according to the terminal DRX can be performed during the on duration within the active duration of the cell DTX/DRX.
  • the on durations of each terminal DRX (UE1 DRX and UE2 DRX) can be configured to overlap with each other within the active duration of the cell DTX/DRX or can be configured not to overlap with each other.
  • the start or the end of the on duration of each terminal DRX is illustrated as coinciding with the start or the end of the active duration of the cell DTX/DRX.
  • the start or the end of the on duration of the terminal DRX may not coincide with the start or the end of the active duration of the cell DTX/DRX.
  • the on duration of the terminal DRX may be set to any section within the active duration of the cell DTX/DRX.
  • the start or the end of the on duration of the terminal DRX may be set to have a specific offset from the start or the end of the active duration of the cell DTX/DRX.
  • the cell DTX and cell DRX may be set independently of each other. That is, the cell DTX and cell DRX may be set to have their respective active durations and non-active durations.
  • Figure 9 shows an example of a scenario that may occur when the base station energy saving mode is applied.
  • the performance of the base station and the network energy efficiency are in a mutually antagonistic relationship. Therefore, while the network energy efficiency is maximized at the base station, performance degradation such as a decrease in transmission/reception speed or a reduction in coverage occurs.
  • a specific base station gNB
  • the coverage is reduced accordingly, and call dropout may occur for terminals within the coverage.
  • This specification describes a method and device for applying energy-saving technology to prevent call dropouts due to coverage reduction caused by the application of base station energy-saving technology while increasing energy efficiency.
  • the base station Before entering the energy (power) saving mode at the base station, it is possible to provide options for applying the energy (power) saving mode of the base station 1) dynamically, 2) semi-statically, and 3) statically, while confirming whether to use the function and providing information on the surrounding environment to confirm this.
  • a base station can measure various information from neighboring cells, and the information that can be measured includes:
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • RSRP Reference Signal Received Quality
  • CI Cell Identity: A unique ID assigned to a neighboring base station.
  • a unique carrier frequency is assigned to obtain information about neighboring cells.
  • TDOA Time Difference of Arrival
  • AOA Angle of Arrival
  • RSTD Reference Signal Time Difference
  • FIG. 10 illustrates a procedure related to an energy saving mode according to one embodiment of the present specification.
  • the base station in order to determine whether to perform an energy saving mode or a normal mode, the base station first checks whether a random access preamble is received from the terminal. In other words, it checks whether a random access preamble from the terminal is not received (S1001).
  • reception/non-reception of the random access preamble can be confirmed during a set time period. That is, if the random access preamble is not received during the set time period, it can be confirmed and determined as non-reception.
  • the base station (the first base station) can obtain the CI (cell identity) and/or RSRP (reference signal received power) of the neighboring base station (the second base station) (S1002).
  • the neighboring base station can be identified through the CI (cell identity) of the neighboring base station, and the RSRP information of the neighboring base station can be obtained by measuring/receiving a signal from the neighboring base station.
  • the base station By comparing the acquired RSRP of the neighboring base station with a specific setting value (for example, -90dBm) (S1003), if it is higher than the setting value, the base station can switch to the energy saving mode and perform this (S1004). That is, the base station can minimize the power consumption generated by the base station by applying the energy saving mode. If the acquired RSRP of the neighboring base station is lower than the setting value, the base station can maintain and perform the general mode in which energy saving is not applied (S1005).
  • a specific setting value for example, -90dBm
  • the base station energy saving mode can be dynamically controlled, but if there is a concern about coverage reduction, the base station can perform the energy saving mode semi-statically. That is, the energy saving mode can be set to operate only during the lowest time (for example, 1-5 AM) when there is little terminal traffic, and the energy saving mode can be set to operate only when there is no terminal connection attempt during the lowest time and the RSRP is higher than the set value after measuring/receiving the CI and RSRP information of the neighboring base station. In this case, the power consumption improvement effect is less than that of dynamically performing the energy saving mode by the base station, but the concern about coverage area reduction during time zones other than the lowest time can be reduced.
  • the lowest time for example, 1-5 AM
  • FIG. 11 illustrates an energy saving mode related procedure according to another embodiment of the present specification.
  • a terminal When a terminal enters a base station that is in energy saving mode, it can check whether there is a base station nearby that can be accessed. In this case, the terminal can use a random access procedure.
  • the base station If the base station is applying the energy power saving mode, legacy terminals cannot recognize the existence of the base station. However, if the base station is performing the time domain energy power saving mode based on cell discontinuous transmission (DTX) / cell discontinuous reception (DRX) among the energy power saving modes, terminals after Release-18 can release the base station energy saving (NETWORK ENERGY SAVINGS, NES) mode of the base station through RRC signaling in the RRC_CONNECTED state. In this case, the base station can be identified through a process of checking whether there is a base station that the terminal can connect to. This applies when the RSRP of a specific base station does not satisfy the threshold, i.e., is lower than the threshold.
  • DTX cell discontinuous transmission
  • DRX cell discontinuous reception
  • the terminal checks whether the C-DRX (connected mode-DRX) function is supported, i.e., the C-DRX setting (S1102), and if it is confirmed that the cell DTX/DRX is set (S1104), the terminal transmits a request to release the cell DTX/DRX mode of the base station to the corresponding base station through RRC signaling (S1105). Thereafter, the terminal connects to the base station in which the cell DTX/DRX mode of the base station is released and operates in general mode to transmit and receive data (S1107).
  • the C-DRX connected mode-DRX
  • the base station If the base station is applying an energy saving mode through a technology other than a time domain energy saving mode such as cell DTX/DRX (e.g., power/spatial/frequency domain energy saving mode), it is impossible to disable the base station energy saving mode through RRC signaling of the terminal. In this case, the terminal searches for another nearby base station (S1106) and attempts to access and connect to it.
  • a technology other than a time domain energy saving mode such as cell DTX/DRX (e.g., power/spatial/frequency domain energy saving mode)
  • the terminal searches for another nearby base station (S1106) and attempts to access and connect to it.
  • the energy saving effect at the base station can be expected to be up to 93% according to the technology specified in the 3GPP TR 38.364 standard report.
  • the energy saving and coverage of the base station are in a trade-off relationship, it will not always be applicable in actual commercial environments, and it is highly likely that it will be applied only in limited cases where the number of terminals connected to the base station is small.
  • Figure 12 illustrates a device according to one embodiment of the present specification.
  • the wireless communication system may include a first device (100a) and a second device (100b).
  • the above first device (100a) may be a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), an AI (Artificial Intelligence) module, a robot, an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, an MR (Mixed Reality) device, a hologram device, a public safety device, an MTC device, an IoT device, a medical device, a fintech device (or a financial device), a security device, a climate/environmental device, a device related to 5G services, or any other device related to the 4th industrial revolution field.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • AI Artificial Intelligence
  • a robot an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, an MR (Mixed
  • the second device (100b) may be a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), an AI (Artificial Intelligence) module, a robot, an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, an MR (Mixed Reality) device, a hologram device, a public safety device, an MTC device, an IoT device, a medical device, a fintech device (or a financial device), a security device, a climate/environmental device, a device related to 5G services, or any other device related to the 4th industrial revolution field.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • AI Artificial Intelligence
  • a robot an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, an MR (Mixed Reality
  • the first device (100a) may include at least one processor, such as a processor (1020a), at least one memory, such as a memory (1010a), and at least one transceiver, such as a transceiver (1031a).
  • the processor (1020a) may perform the functions, procedures, and/or methods described above.
  • the processor (1020a) may perform one or more protocols.
  • the processor (1020a) may perform one or more layers of a wireless interface protocol.
  • the memory (1010a) may be connected to the processor (1020a) and may store various forms of information and/or commands.
  • the transceiver (1031a) may be connected to the processor (1020a) and may be controlled to transmit and receive wireless signals.
  • the second device (100b) may include at least one processor, such as a processor (1020b), at least one memory device, such as a memory (1010b), and at least one transceiver, such as a transceiver (1031b).
  • the processor (1020b) may perform the functions, procedures, and/or methods described above.
  • the processor (1020b) may implement one or more protocols.
  • the processor (1020b) may implement one or more layers of a wireless interface protocol.
  • the memory (1010b) may be connected to the processor (1020b) and may store various forms of information and/or commands.
  • the transceiver (1031b) may be connected to the processor (1020b) and may be controlled to transmit and receive wireless signals.
  • the above memory (1010a) and/or the above memory (1010b) may be connected internally or externally to the processor (1020a) and/or the processor (1020b), respectively, and may be connected to another processor via various technologies such as a wired or wireless connection.
  • the first device (100a) and/or the second device (100b) may have one or more antennas.
  • the antenna (1036a) and/or the antenna (1036b) may be configured to transmit and receive wireless signals.
  • Figure 13 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 13 is a drawing illustrating the device of FIG. 12 in more detail.
  • the device includes a memory (1010), a processor (1020), a transceiver (1031), a power management module (1091), a battery (1092), a display (1041), an input unit (1053), a speaker (1042), a microphone (1052), a subscriber identification module (SIM) card, and one or more antennas.
  • the processor (1020) may be configured to implement the proposed functions, procedures and/or methods described herein. Layers of a radio interface protocol may be implemented in the processor (1020).
  • the processor (1020) may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, logic circuitry and/or data processing devices.
  • the processor (1020) may be an application processor (AP).
  • the processor (1020) may include at least one of a digital signal processor (DSP), a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), and a modem (modulator and demodulator).
  • DSP digital signal processor
  • CPU central processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • modem modulator and demodulator
  • Examples of the processor (1020) may be a SNAPDRAGONTM series processor manufactured by Qualcomm®, an EXYNOSTM series processor manufactured by Samsung®, an A series processor manufactured by Apple®, a HELIOTM series processor manufactured by MediaTek®, an ATOMTM series processor manufactured by INTEL®, a KIRINTM series processor manufactured by HiSilicon®, or a corresponding next-generation processor.
  • the power management module (1091) manages power to the processor (1020) and/or the transceiver (1031).
  • the battery (1092) supplies power to the power management module (1091).
  • the display (1041) outputs the results processed by the processor (1020).
  • the input unit (1053) receives input to be used by the processor (1020).
  • the input unit (1053) can be displayed on the display (1041).
  • a SIM card is an integrated circuit used to securely store an international mobile subscriber identity (IMSI) and its associated keys, which are used to identify and authenticate subscribers in mobile devices such as mobile phones and computers. Contact information can also be stored on many SIM cards.
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the memory (1010) is operably coupled with the processor (1020) and stores various information for operating the processor (610).
  • the memory (1010) may include a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a flash memory, a memory card, a storage medium, and/or other storage devices.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory a non-transitory computer-readable medium
  • the modules may be stored in the memory (1010) and executed by the processor (1020).
  • the memory (1010) may be implemented within the processor (1020). Alternatively, the memory (1010) may be implemented outside the processor (1020) and may be communicatively connected to the processor (1020) via various means known in the art.
  • the transceiver (1031) is operably coupled to the processor (1020) and transmits and/or receives a radio signal.
  • the transceiver (1031) includes a transmitter and a receiver.
  • the transceiver (1031) may include a baseband circuit for processing a radio frequency signal.
  • the transceiver controls one or more antennas to transmit and/or receive a radio signal.
  • the processor (1020) transmits command information to the transceiver (1031) to initiate communication, for example, to transmit a radio signal constituting voice communication data.
  • the antenna functions to transmit and receive radio signals.
  • the transceiver (1031) may transmit the signal for processing by the processor (1020) and convert the signal to a baseband.
  • the processed signal may be converted into audible or readable information output through the speaker (1042).
  • the speaker (1042) outputs sound-related results processed by the processor (1020).
  • the microphone (1052) receives sound-related input to be used by the processor (1020).
  • a user inputs command information, such as a telephone number, for example, by pressing (or touching) a button on an input unit (1053) or by voice activation using a microphone (1052).
  • the processor (1020) receives the command information and processes it to perform an appropriate function, such as making a call to the telephone number.
  • Operational data may be extracted from a SIM card or memory (1010).
  • the processor (1020) may display command information or operational information on a display (1041) for the user's recognition and convenience.
  • FIG. 14 shows a block diagram of a processor in which the disclosure of this specification is implemented.
  • the processor (1020) implementing the disclosure of the present specification may include a plurality of circuits to implement the proposed functions, procedures and/or methods described herein.
  • the processor (1020) may include a first circuit (1020-1), a second circuit (1020-2) and a third circuit (1020-3).
  • the processor (1020) may include more circuits.
  • Each circuit may include a plurality of transistors.
  • the above processor (1020) may be called an ASIC (application-specific integrated circuit) or AP (application processor) and may include at least one of a DSP (digital signal processor), a CPU (central processing unit), and a GPU (graphics processing unit).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • AP application processor
  • DSP digital signal processor
  • CPU central processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • FIG. 15 is a block diagram showing in detail the transceiver of the first device illustrated in FIG. 12 or the transceiver unit of the device illustrated in FIG. 13.
  • the transceiver unit (1031) includes a transmitter (1031-1) and a receiver (1031-2).
  • the transmitter (1031-1) includes a DFT (Discrete Fourier Transform) unit (1031-11), a subcarrier mapper (1031-12), an IFFT unit (1031-13), a CP insertion unit (1031-14), and a wireless transmitter unit (1031-15).
  • the transmitter (1031-1) may further include a modulator.
  • the transmitter may further include a scramble unit (not shown), a modulation mapper (not shown), a layer mapper (not shown), and a layer permutator (not shown), which may be arranged before the DFT unit (1031-11).
  • the transmitter (1031-1) first causes information to pass through a DFT (1031-11) before mapping the signal to a subcarrier.
  • a signal spread (or precoded in the same sense) by the DFT unit (1031-11) is mapped to a subcarrier through a subcarrier mapper (1031-12) and then passed through an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit (1031-13) to be converted into a signal on the time axis.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the DFT unit (1031-11) performs DFT on the input symbols and outputs complex-valued symbols. For example, if Ntx symbols are input (where Ntx is a natural number), the DFT size is Ntx.
  • the DFT unit (1031-11) may be called a transform precoder.
  • the subcarrier mapper (1031-12) maps the complex symbols to each subcarrier in the frequency domain. The complex symbols may be mapped to resource elements corresponding to resource blocks allocated for data transmission.
  • the subcarrier mapper (1031-12) may be called a resource element mapper.
  • the IFFT unit (1031-13) performs IFFT on the input symbols and outputs a baseband signal for data, which is a time-domain signal.
  • the CP insertion unit (1031-14) copies a portion of the rear part of the base band signal for data and inserts it into the front part of the base band signal for data.
  • CP insertion ISI (Inter-Symbol Interference) and ICI (Inter-Carrier Interference) are prevented, so that orthogonality can be maintained even in a multipath channel.
  • the receiver (1031-2) includes a wireless receiving unit (1031-21), a CP removing unit (1031-22), an FFT unit (1031-23), and an equalizer unit (1031-24).
  • the wireless receiving unit (1031-21), the CP removing unit (1031-22), and the FFT unit (1031-23) of the receiver (1031-2) perform the inverse functions of the wireless transmitting unit (1031-15), the CP inserting unit (1031-14), and the IFF unit (1031-13) of the transmitting terminal (1031-1).
  • the receiver (1031-2) may further include a demodulator.
  • the methods are described based on the flow chart as a series of steps or blocks, but the order of the steps described is not limited, and some steps may occur in a different order or simultaneously with other steps described above. Furthermore, those skilled in the art will understand that the steps depicted in the flow chart are not exclusive, and other steps may be included or one or more of the steps in the flow chart may be deleted without affecting the scope of the rights.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 네트워크 에너지 절감을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 단말 또는 통신 기기는 기지국을 확인한다. 그리고, 확인한 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는지 확인한다. 이후, 단말 또는 통신 기기는 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청을 기지국으로 전송하고, 기지국 에너지 절감 모드가 해제된 기지국과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반이다. 상기 기지국 에너지 절감 모드가 전력/공간/주파수 등 다른 기술 기반의 에너지 절감 모드가 적용된 경우에는 다른 인접 기지국을 확인한다.

Description

네트워크 에너지 절감을 위한 방법 및 장치
본 명세서는 3GPP 5G NR 시스템에 관한 것이다.
시대의 흐름에 따라 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 트래픽을 요구하게 되면서, 기존 LTE 시스템보다 향상된 무선 광대역 통신인 차세대　5G　시스템이 요구되고 있다. NewRAT이라고 명칭되는, 이러한 차세대　5G　시스템에서는 Enhanced Mobile BroadBand (eMBB) / Ultra-reliability and low-latency communication (URLLC) / Massive Machine-Type Communications (mMTC) 등으로 통신 시나리오가 구분된다.
여기서, eMBB는 High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, High Peak Data Rate 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이고, URLLC는 Ultra Reliable, Ultra Low Latency, Ultra High Availability 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이며 (e.g., V2X, Emergency Service, Remote Control), mMTC는 Low Cost, Low Energy, Short Packet, Massive Connectivity 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이다. (e.g., IoT).
본 명세서의 개시는 무선 통신 시스템에서 효율적인 네트워크 에너지 절감(network energy savings, NES) 모드를 적용하기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서, 단말은 기지국을 확인한다. 그리고, 확인한 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는지 확인한다. 이후, 단말은 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청을 기지국으로 전송하고, 기지국 에너지 절감 모드가 해제된 기지국과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반인 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서, 적어도 하나의 프로세서와, 명령어(instructions)를 저장하고, 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게(operably) 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 명령어가 적어도 하나의 프로세서에 의해서 실행되는 것에 기초하여, 수행되는 동작은: 기지국을 확인한다. 그리고, 확인한 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는지 확인한다. 이후, 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청을 기지국으로 전송하고, 기지국 에너지 절감 모드가 해제된 기지국과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반인 통신 기기를 제공한다.
상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청의 전송은 상기 단말이 C-DRX(connected mode-DRX)가 설정된 경우일 수 있다.
상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청은 RRC(radio resource control) 시그널링(signaling)을 통해 전송될 수 있다.
상기 기지국의 확인은, 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 기초로 할 수 있으며, 이 때 상기 RSRP는 기준치보다 낮을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서, 제1 기지국이 단말로부터의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 미수신을 확인한다. 임의 접속 프리앰블의 미수신을 확인 후, 제2 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 획득한다. 그리고, 획득된 제2 기지국의 RSRP가 설정값보다 크거나 같은 경우, 제1 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는 방법을 제공한다.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 시스템에서, 적어도 하나의 프로세서와, 명령어(instructions)를 저장하고, 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게(operably) 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 명령어가 적어도 하나의 프로세서에 의해서 실행되는 것에 기초하여, 수행되는 동작은: 단말로부터의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 미수신을 확인한다. 임의 접속 프리앰블의 미수신을 확인 후, 인접 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 획득한다. 그리고, 획득된 인접 기지국의 RSRP가 설정값보다 크거나 같은 경우, 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는 기지국을 제공한다.
제1 기지국(또는, 기지국)은 제2 기지국(또는, 인접 기지국)의 셀 ID(identity)를 획득하고, 제2 기지국(또는, 인접 기지국)의 RSRP의 획득은 상기 셀 ID(identity)를 기초로 할 수 있다.
한편, 상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반일 수 있다.
본 명세서의 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 효율적인 네트워크 에너지 절감(network energy savings, NES) 모드를 적용할 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 예시한 도면이다.
도 2는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 3a 내지 도 3c는 무선 통신 서비스를 위한 예시적인 아키텍처를 나타낸 예시도들이다.
도 4는 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
도 5는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.
도 6은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다.
도 7은 DRX 사이클의 예를 나타낸다.
도 8은 셀(cell) DTX/DRX와 단말 DRX 동작의 일 예를 나타낸다.
도 9는 기지국 에너지 절감 모드가 적용되는 경우, 발생할 수 있는 시나리오의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 에너지 절감 모드 관련 프로시저를 나타낸다.
도 11은 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따른 에너지 절감 모드 관련 프로시저를 나타낸다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 장치를 나타낸다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 명세서의 개시가 구현된 프로세서의 구성 블록도를 나타낸다.
도 15은 도 12에 도시된 제1 장치의 송수신기 또는 도 13에 도시된 장치의 송수신부를 상세하게 나타낸 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서의 내용을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서의 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서의 내용과 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 구성된다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서의 내용을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서의 내용과 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서의 내용과 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 명세서의 내용과 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라 “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “제어 정보(PDCCH)”로 표시된 경우, “제어 정보”의 일례로 “PDCCH(Physical Downlink Control Channel)”가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 “제어 정보”는 “PDCCH”로 제한(limit)되지 않고, “PDDCH”가 “제어 정보”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “제어 정보(즉, PDCCH)”로 표시된 경우에도, “제어 정보”의 일례로 “PDCCH”가 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
이하에서, UE는 무선 통신이 가능한 장치(예: 무선 통신 장치, 무선 장치, 또는 무선 기기)의 예시로 사용된다. UE가 수행하는 동작은 무선 통신이 가능한 임의의 장치에 의해 수행될 수 있다. 무선 통신이 가능한 장치 무선 통신 장치, 무선 장치, 또는 무선 기기 등으로도 지칭될 수도 있다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선 기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), gNB(Next generation NodeB), RRH(remote radio head), TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
본 명세서는 LTE 시스템, LTE-A 시스템 및 NR 시스템을 사용하여 실시예들을 설명하지만, 이러한 실시예들은 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
<무선 통신 시스템>
4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대 즉, 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 상용화 완료 및 후속 연구도 계속 진행되고 있다.
국제전기통신연합(ITU)이 정의하는　5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도와 어디에서든 최소　100Mbps　이상의 체감 전송 속도를 제공하는 것을 말한다. 정식 명칭은　‘IMT-2020’이라고 지칭된다.
ITU에서는 3대 사용 시나리오, 예컨대 eMBB(enhanced Mobile BroadBand) mMTC(massive Machine Type Communication)　및　URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)를 제시하고 있다.
URLLC는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간을 요구하는 사용 시나리에 관한 것이다. 예를 들면, 자동주행, 공장자동화, 증강현실과 같은 서비스는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간(예컨대, 1ms 이하의 지연시간)을 요구한다. 현재 4G (LTE)의 지연시간은 통계적으로 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median) 이다. 이는 1ms 이하의 지연시간을 요구하는 서비스를 지원하기에 부족하다. 다음으로, eMBB 사용 시나리오는 이동 초광대역을 요구하는 사용 시나리오에 관한 것이다.
즉, 5세대 이동통신 시스템은 현재의 4G LTE보다 높은 용량을 지원하며, 모바일 광대역 사용자의 밀도를 높이고, D2D(Device to Device), 높은 안정성 및 MTC(Machine type communication)를 지원할 수 있다. 5G 연구 개발은 또한 사물의 인터넷을 보다 잘 구현하기 위해 4G 이동 통신 시스템 보다 낮은 대기 시간과 낮은 배터리 소모를 목표로 한다. 이러한 5G 이동 통신을 위해서 새로운 무선 액세스 기술(new radio access technology: New RAT 또는 NR)이 제시될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위는 하기 표 1과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해 NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 “sub 6GHz range”를 의미할 수 있고, FR2는 “above 6GHz range”를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing
FR1 410MHz - 7125MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 표 1와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어, 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
한편, 3GPP 기반 통신 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의된다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다. 파일럿(pilot)이라고도 지칭되는 참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기 정의된 특별한 파형의 신호를 의미하는데, 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의하고 있다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 명세서에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다.
도 1은 무선 통신 시스템을 예시한 도면이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)을 포함한다. 상기 BS는 gNodeB(혹은 gNB)(20a)와 eNodeB(혹은 eNB)(20b)로 구분된다. 상기 gNB(20a)는 5세대 이동통신을 지원한다. 상기 eNB(20b)는 4세대 이동통신, 즉 LTE(long term evolution)를 지원한다.
각 기지국(20a 및 20b)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20-1, 20-2, 20-3)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
UE(user equipment)는 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE가 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE를 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 2는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(Subcarrier Spacing)에 의존한다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함한다. 일반 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함한다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함한다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (혹은, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (혹은, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
<다양한 뉴머롤로지(numerology)의 지원>
NR 시스템에서는 무선 통신 기술의 발달에 따라, 단말에 다수의 뉴머롤로지(numerology)가 제공될 수도 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)을 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)을 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
상기 뉴머롤로지는 CP(cycle prefix) 길이와 부반송파 간격(Subcarrier Spacing: SCS)에 의해 정의될 수 있다. 하나의 셀은 복수의 뉴머롤로지를 단말로 제공할 수 있다. 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 각 부반송파 간격과 해당하는 CP 길이는 아래의 표와 같을 수 있다.
μ △f=2μ15 [kHz] CP
0 15 일반
1 30 일반
2 60 일반, 확장
3 120 일반
4 240 일반
5 480 일반
6 960 일반
일반 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(Nslot symb), 프레임당 슬롯 개수(Nframe,μ slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(Nsubframe,μ slot)는 아래의 표와 같다.
μ △f=2μ15 [kHz] Nslot symb Nframe,μ slot Nsubframe,μ slot
0 15 14 10 1
1 30 14 20 2
2 60 14 40 4
3 120 14 80 8
4 240 14 160 16
5 480 14 320 32
6 960 14 640 64
확장 CP의 경우, 뉴머롤로지의 인덱스를 μ로 나타낼 때, 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(Nslot symb), 프레임당 슬롯 개수(Nframe,μ slot) 그리고, 서브프레임 당 슬롯 개수(Nsubframe,μ slot)는 아래의 표와 같다.
μ SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,μ slot Nsubframe,μ slot
2 60KHz (u=2) 12 40 4
NR　시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머롤러지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 무선 통신의 서비스를 위한 예시적인 아키텍처를 나타낸 예시도들이다.
도 3a를 참조하면, UE는 LTE/LTE-A 기반의 셀과 그리고 NR 기반의 셀에 DC(dual connectivity) 방식으로 연결되어 있다.
상기 NR 기반의 셀은 기존 4세대 이동통신을 위한 코어 네트워크(core network), 즉 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
도 3b를 참조하면, 도 3a와 달리 LTE/LTE-A 기반의 셀은 5세대 이동통신을 위한 코어 네트워크 즉, 5G 코어 네트워크에 연결되어 있다.
위 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 아키텍처에 기반한 서비스 방식을 NSA(non-standalone)라고 한다.
도 3c를 참조하면, UE는 NR 기반의 셀에만 연결되어 있다. 이러한 아키텍처에 기반한 서비스 방식을 SA(standalone)이라고 한다.
한편, 상기 NR에서, 기지국으로부터의 수신은 하향링크 서브프레임을 이용하고, 기지국으로의 송신은 상향링크 서브프레임을 이용하는 것이 고려될 수 있다. 이 방식은 쌍으로 된 스펙트럼 및 쌍을 이루지 않은 스펙트럼에 적용될 수 있다. 한 쌍의 스펙트럼은 하향링크 및 상향링크 동작을 위해 두 개의 반송파 스펙트럼을 포함된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 한 쌍의 스펙트럼에서, 하나의 반송파는 서로 쌍을 이루는 하향링크 대역 및 상향링크 대역을 포함할 수 있다.
도 4는　NR　프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 일반 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함한다. 반송파는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (physical, P)RB로 정의되며, 하나의 뉴머롤로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 단말은 하향링크와 상향링크에서 각각 최대 N개(예, 4개)의 BWP가 구성될 수 있다. 하향링크 또는 상향링크 전송은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 정해진 시간(at a given time)에는 단말에게 구성된 BWP들 중 하나의 BWP만 활성화될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 5는 NR에서의 서브프레임 유형의 예를 도시한다.
도 5에 도시된 TTI(transmission time interval)는 NR(또는 new RAT)을 위한 서브프레임 또는 슬롯으로 불릴 수 있다. 도 5의 서브프레임(또는 슬롯)은, 데이터 전송 지연을 최소화하기 위해 NR(또는 new RAT)의 TDD 시스템에서 사용될 수 있다. 도 5에 도시 된 바와 같이, 서브프레임(또는 슬롯)은 14 개의 심볼을 포함한다. 서브프레임(또는 슬롯)의 앞부분 심볼은 하향링크(downlink, DL) 제어 채널을 위해서 사용될 수 있고, 서브프레임(또는 슬롯)의 뒷부분 심볼은 상향링크(uplink, UL) 제어 채널을 위해서 사용될 수 있다. 나머지 심볼들은 DL 데이터 전송 또는 UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 이러한 서브프레임(또는 슬롯) 구조에 따르면, 하향링크 전송과 상향링크 전송은 하나의 서브프레임(또는 슬롯)에서 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서, 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 하향링크 데이터가 수신될 수 있고, 그 서브프레임(또는 슬롯) 내에서 상향링크 확인 응답(ACK/NACK)이 전송될 수도 있다.
이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 자기-완비(self-contained) 서브프레임(또는 슬롯)이라고 할 수 있다.
구체적으로, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, DL 제어 영역에서는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH)이 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH)이 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH)이 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)이 전송될 수 있다.
이러한 서브프레임(또는 슬롯)의 구조를 사용하면, 수신 오류가 발생한 데이터를 재전송하는 데 걸리는 시간이 줄어들어 최종 데이터 전송 대기 시간이 최소화될 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 자기-완비(self-contained) 서브프레임(또는 슬롯) 구조에서, 송신 모드에서 수신 모드로 또는 수신 모드에서 송신 모드로의 전이 과정에 시간 차(time gap)가 필요할 수 있다. 이를 위해, 서브 프레임 구조에서 DL에서 UL로 전환할 때의 일부 OFDM 심볼은 보호 구간(Guard Period: GP)으로 설정될 수 있다.
도 6은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다.
NR　시스템에서 프레임은 하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있는 자기-완비 구조를 특징으로 한다. 예를 들어, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 다음의 구성을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
1. DL only 구성
2. UL only 구성
3. 혼합된(Mixed) UL-DL 구성
- DL 영역 + GP(Guard Period) + UL 제어 영역
- DL 제어 영역 + GP + UL 영역
DL 영역: (i) DL 데이터 영역, (ii) DL 제어 영역 + DL 데이터 영역
UL 영역: (i) UL 데이터 영역, (ii) UL 데이터 영역 + UL 제어 영역
DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. PDCCH에서는 DCI(Downlink Control Information) 예를 들어, DL 데이터 스케줄링 정보, UL 데이터 스케줄링 정보 등이 전송될 수 있다. PUCCH에서는 UCI(Uplink Control Information) 예를 들어, DL 데이터에 대한 ACK/NACK(Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 정보, CSI(Channel State Information) 정보, SR(Scheduling Request) 등이 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
도 7은 DRX 사이클의 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 단말은 전력 절감을 위해서 DRX를 사용한다. DRX가 설정되면, 단말은 계속적으로 PDCCH 모니터링을 수행하지 않아도 된다. 즉, 설정된 시간 구간 내에서만 PDCCH 수신을 시도하고, 남은 시간 구간 내에서는 PDCCH 수신을 시도하지 않는다. 단말이 PDCCH 모니터링을 수행하는 구간은 온 구간(on duration)이라고 하고, 온 구간(on duration)은 DRX 주기 당 한 번 정의된다.
한편, DRX는 다음의 특징을 갖는다.
- 온 구간(on duration): 깨어난 이후(after waking up) PDCCH를 수신하기 위해 단말이 대기하는 구간(duration)이다. 만약, 단말이 성공적으로 PDCCH를 디코딩하면, 단말은 깨어 있는 상태를 유지하고, 비활성화 타이머(inactivity timer)를 시작한다.
- 비활성화 타이머(inactivity timer): 마지막으로 성공적인 PDCCH 디코딩으로부터 단말이 성공적인 PDCCH 디코딩을 위해 대기하는 시간 구간으로 실패 시 단말이 다시 잠드는 구간이다. 단말은 첫번째 전송에 대해서만 PDCCH를 성공적으로 디코딩한 이후 비활성화 타이머를 재시작해야 한다 (즉, 재전송을 위한 것이 아니다.).
- 재전송 타이머(retransmission timer): 재전송이 예상될 때까지의 시간 구간이다.
- 사이클(cycle): 온 구간(on duration)과 후속하는 가능한 비활성화 주기의 주기적인 반복을 규정한다.
- 액티브 타임: 단말이 PDCCH를 모니터링 하는 총 구간이다. 이는 DRX 사이클의 온 구간(on duration), 비활성화 타이머가 만료되지 않은 동안 단말이 연속적인 수신을 수행하는 시간, 그리고 단말이 재전송 기회를 기다리는 동안 연속적인 수신을 수행하는 시간을 포함한다.
한편, ITU-R IMT-2020 Vision 문서(ITU-R M.2083)에서는 5G의 주요 성능 지표(key performance indicator, KPI)로 에너지 효율(energy efficiency)을 정의하고 있다. 3GPP에서도 이를 만족하기 위하여 사용자 단말에서의 전력 절감 기술에 대한 표준화를 진행하였고, 5G-Advanced에서는 기지국에서 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 기술들이 연구되었다. 3GPP TR 38.864 표준 리포트를 참고하면, 기지국 관점에서 네트워크 에너지 효율을 높이기 위해 시간 도메인에서의 에너지 절감 기술, 주파수 도메인에서의 에너지 절감 기술, 공간 도메인에서의 에너지 절감 기술, 전력 도메인에서의 에너지 절감 기술들이 연구되었으며, 상위 계층 최적화를 통한 에너지 효율 개선 방안도 검토되었다. 3GPP TR 38.864 표준 리포트에 언급되어 있는 다양한 에너지 절감 기술들 중 일부는 릴리즈-18(Release-18)에서 표준 규격이 완성될 예정이며, 릴리즈-18에서 완성하지 못했던 기술들에 대해서는 후속 릴리즈(릴리즈-19 및 그 이상)에서 표준 규격이 완성될 것으로 예상된다.
종래에는 무선 액세스 네트워크에서 단말 형상으로 인하여 배터리 등을 통한 제한된 전력원을 사용하는 사용자 단말 대비, 기지국 장비의 경우는 전력에 대한 제한이 없는 관계로 성능을 극대화하는 관점으로 설계가 되어왔다. 네트워크가 진화하면서 다양한 서비스를 지원하기 위해 송수신속도가 증가하고, 더 넓은 대역폭을 지원하기 위해 다중 안테나 사용이 보편화 되면서 기지국에서의 에너지 소비량은 점점 증가하고 있다. GSMA의 연구에 따르면 (일 예로, "GSMA Future Networks. Energy Efficiency: An Overview"를 참조하면) 기지국에서 소모하는 전력에 대한 비용은 전체 네트워크 운용비용의 20-40% 정도를 차지하는 것으로 나타나고 있으며, 특히 무선 액세스 네트워크에서 큰 비중을 차지하는 것으로 조사되었다. 이를 개선하기 위하여 기지국 에너지 효율 개선을 위한 다양한 기술들이 등장할 것으로 기대하고 있다.
기지국에서 전력 소모는 두 가지 유형으로 구분할 수 있다. 첫째는 동적 전력 소모로서 실제로 데이터의 송수신이 일어나고 있을 때만 발생하는 것이다. 둘째는 정적 전력 소모로서 네트워크 운용의 필수적인 기능을 수행하기 위해서 데이터의 송수신 상황과 상관없이 항상 전력 소모가 발생하는 것을 나타낸다. 기지국에서의 네트워크 에너지 효율 개선을 위해서는 위에 언급된 동적 전력 소모 및 정적 전력 소모를 모두 고려해야 하며 다양한 네트워크 에너지 절감 기술들에 대해 동적 또는 반-정적으로 기술을 적용하여 기지국 성능 열화를 최소화하고 에너지 효율을 극대화하여야 한다.
도 8은 셀(cell) DTX/DRX와 단말 DRX 동작의 일 예를 나타낸다.
기지국 관점에서 네트워크 에너지 효율을 높이기 위해 시간 도메인에서의 에너지 절감 기술의 일 예로, 셀 DTX/DRX를 적용할 수 있다.
도 8을 참조하면, 기지국에 연계된 셀에 대해서, 셀 DTX/DRX가 설정될 수 있다. 셀 DTX/DRX는 액티브 구간(active duration)과 논액티브 구간(non-active duration)으로 구분될 수 있으며, 기지국과 단말은 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration)에서 데이터 및/또는 신호의 송수신을 수행하고, 셀 DTX/DRX의 논액티브 구간(non-active duration)에서는 데이터 및/또는 신호의 송수신을 수행하지 않을 수 있다.
한편, 단말 DRX는 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration) 내에서 정의되어 수행될 수 있다. 즉, 단말 DRX에 따른 PDCCH 모니터링은, 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration) 내의 온 구간(on duration) 동안 수행될 수 있다. 각 단말 DRX(UE1 DRX 및 UE2 DRX)의 온 구간(on duration)은 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration) 내에서 서로 겹치게 구성될 수도 있고, 서로 겹치지 않게 구성될 수도 있다.
도 8에서는, 각 단말 DRX의 온 구간(on duration)의 시작 또는 온 구간(on duration)의 끝이 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration)의 시작 또는 끝과 일치하는 것을 예시하고 있으나, 이는 일 예를 나타낸 것으로 단말 DRX의 온 구간(on duration)의 시작 또는 온 구간(on duration)의 끝은 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration)의 시작 또는 끝과 일치하지 않을 수도 있다. 즉, 단말 DRX의 온 구간(on duration)은 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration) 내에서 임의의 구간으로 설정될 수 있다. 또는, 단말 DRX의 온 구간(on duration)의 시작 또는 끝은 셀 DTX/DRX의 액티브 구간(active duration)의 시작 또는 끝과 특정 오프셋(offset)을 가질 수 있도록 설정될 수 있다.
또한, 도 8에서는 도시하지 않았지만 셀 DTX와 셀 DRX가 서로 독립적으로 각각 설정될 수도 있다. 즉, 셀 DTX와 셀 DRX는 각각에 해당되는 액티브 구간(active duration)과 논액티브 구간(non-active duration)을 가질 수 있도록 설정될 수 있다.
도 9는 기지국 에너지 절감 모드가 적용되는 경우, 발생할 수 있는 시나리오의 일 예를 나타낸다.
앞서 기술한 바와 같이 기지국의 성능과 네트워크 에너지 효율은 상호 대립적인 관계에 있다. 따라서, 기지국에서 네트워크 에너지 효율을 극대화 시키는 동안에는 송수신 속도 감소 또는 커버리지 축소와 같은 성능 저하가 나타나게 된다.
도 9를 참조하면, 특정 기지국(gNB)이 기지국 에너지 절감 모드를 적용하는 경우, 이에 따른 커버리지가 축소되면서 해당 커버리지 내의 단말에 대해서는 통화 이탈이 발생할 수 있다.
본 명세서에서는 기지국 에너지 절감 기술 적용을 통해 에너지 효율을 증가시키면서 이로 인하여 발생되는 커버리지 축소로 인한 통화 이탈을 방지하기 위한 에너지 절감 기술 적용 및 이를 제어하기 위한 방법 및 장치를 기술한다.
기지국에서 에너지 (전력) 절감 모드로 진입하기 이전에, 해당 기능을 사용할 것인가에 대한 확인 및 이를 확인하기 위한 주변 환경 정보들을 제공하면서 기지국의 에너지 전력 절감 모드 적용을 1) 동적으로 적용, 2) 반 정적으로 적용 및 3) 정적으로 적용할 수 있는 옵션을 부여할 수 있다.
기지국은 인접 셀로부터 다양한 정보를 측정할 수 있으며, 측정할 수 있는 정보는 다음과 같다.
1) RSRP (Reference Signal Received Power): 기준 신호(RS)의 수신 전력을 의미하여 이를 통해 인접 기지국의 신호 세기를 파악할 수 있다.
2) RSRP (Reference Signal Received Quality): 기준 신호의 품질을 의미하며 인접 기지국의 신호 세기와 간섭 량까지 고려한 것이다.
3) CI (Cell Identity): 인접 기지국에 부여된 고유한 ID 이다.
4) ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number): 인접 셀에 대한 정보를 획득할 수 있도록 고유한 반송파 주파수를 부여한다.
5) TDOA (Time Difference of Arrival): 인접 기지국의 위치를 파악할 수 있도록 신호 도착 시간을 비교할 수 있다.
6) AOA (Angle of Arrival): 수신단에서 인접 기지국의 방향을 확인하기 위해 신호가 수신되는 각도를 계산한다.
7) RSTD (Reference Signal Time Difference): 인접 기지국에서 오는 기준 신호의 시간차를 계산하여 인접 기지국의 시간 오프셋을 파악한다.
앞서 기술한 기지국에서 측정할 수 있는 인접 기지국의 신호 정보를 통하여 기지국이 에너지 절감 모드로 진입 가능 유무를 파악하고 설정에 따라 에너지 전력 절감 모드를 실행할 수 있다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 에너지 절감 모드 관련 프로시저를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 기지국은 에너지 절감 모드를 수행할 지 일반 모드를 수행할 지를 결정하기 위해서, 먼저 단말로부터의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)이 수신되는지에 대해서 확인한다. 다시 말하면, 단말로부터의 임의 접속 프리앰블이 미수신 되는지에 대해서 확인한다 (S1001). 여기서, 임의 접속 프리앰블의 수신/미수신에 대한 확인은 정해진 시간 구간 동안 확인할 수 있다. 즉, 정해진 시간 구간 동안 임의 접속 프리앰블이 수신되지 않으면, 미수신으로 확인, 판단할 수 있다.
단말로부터의 임의 접속 프리앰블의 미수신이 확인되면, 기지국(제1 기지국)은 인접 기지국(제2 기지국)의 CI(cell identity) 및/또는 RSRP(reference signal received power)를 획득할 수 있다 (S1002). 인접 기지국의 CI(cell identity)를 통해 해당 인접 기지국을 파악하고, 인접 기지국으로부터의 신호를 측정/수신하여 인접 기지국의 RSRP 정보를 획득할 수 있다.
획득된 인접 기지국의 RSRP와 특정 설정값 (일 예로, -90dBm)을 비교하여 (S1003), 설정값 이상인 경우에는 기지국 에너지 절감 모드로 전환되어 이를 수행할 수 있다 (S1004). 즉, 기지국은 에너지 절감 모드를 적용하여 기지국에서 발생되는 전력 소모를 최소화할 수 있다. 만약, 획득된 인접 기지국의 RSRP가 설정값보다 낮은 경우에는 기지국은 에너지 절감이 적용되지 않는 일반 모드를 유지, 수행할 수 있다 (S1005).
앞서 기술한 바와 같이, 기지국 에너지 전력 절감 모드를 동적으로 제어할 수도 있지만, 커버리지 축소에 대한 우려가 있는 경우에는 반 정적으로 기지국이 에너지 전력 절감 모드를 수행할 수 있다. 즉, 단말 트래픽이 적게 발생하는 최 한시(일 예로, 오전 1-5시)에만 에너지 절감 모드를 작동하도록 설정하고, 최 한시에 단말의 접속 시도가 없고 인접 기지국의 CI와 RSRP 정보를 측정/수신한 후 RSRP가 설정값 이상 일 때에만 에너지 절감 모드를 동작하도록 설정할 수 있다. 이 경우에는 전력 소모 개선 효과가 동적으로 기지국이 에너지 전력 절감 모드를 수행하는 것보다 적지만, 최 한시를 제외한 시간대에 커버리지 영역이 축소되는 우려를 덜 수 있다.
단말 접속자가 거의 없는 주말의 오피스 지역이나 최 한시의 경우에는 정적으로 기지국의 에너지 전력 절감 모드를 수행하여 전력 소모를 최소화하는 방향으로의 운용도 가능할 수 있다.
도 11은 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따른 에너지 절감 모드 관련 프로시저를 나타낸다.
단말이 에너지 전력 절감 모드 적용 중인 기지국으로 진입하는 경우에는 근처에 접속 가능한 기지국이 있는지를 확인할 수 있다. 이 경우, 단말은 임의 접속(random access) 절차를 이용할 수 있다.
단말이 접속 가능한 기지국이 있는지를 확인하는 과정을 통해, 특정 기지국의 RSRP가 기준치를 만족하는지를 확인한다 (S1101). 특정 기지국의 RSRP가 기준치를 만족하는 경우에는 해당 기지국으로 접속을 시도하여 연결을 설정한 후, 데이터를 송수신할 수 있다 (S1103).
만약, 기지국이 에너지 전력 절감 모드를 적용 중인 경우에는, 레거시(legacy) 단말들은 해당 기지국의 존재를 인지할 수 없다. 하지만, 기지국의 에너지 전력 절감 모드 중 셀 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) / 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반의 시간 도메인(time domain) 에너지 전력 절감 모드를 수행 중이라면 릴리즈-18 이후의 단말들은 RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태에서 RRC 시그널링(signaling)을 통해 해당 기지국의 기지국 에너지 절감(network energy savings, NES) 모드를 해제할 수 있다. 이 경우, 단말이 접속 가능한 기지국이 있는지를 확인하는 과정을 통해, 해당 기지국을 확인할 수 있다. 특정 기지국의 RSRP가 기준치를 만족하지 않는 즉, 기준치 보다 낮은 경우가 이에 해당된다.
이를 위하여 단말은 C-DRX(connected mode-DRX) 기능의 지원 여부 즉, C-DRX 설정을 확인하고 (S1102), 셀 DTX/DRX가 설정되어 되어 있는 것으로 확인된 경우 (S1104), RRC 시그널링(signaling)을 통해 기지국의 셀 DTX/DRX 모드의 해제 요청을 해당 기지국으로 전송한다 (S1105). 이후, 단말은 기지국의 셀 DTX/DRX 모드가 해제되어 일반 모드로 동작하는 기지국에 접속/연결되어 데이터를 송수신한다 (S1107).
만약, 기지국이 셀 DTX/DRX와 같은 시간 도메인(time domain) 에너지 절감 모드(energy saving mode)가 아닌 다른 기술(일 예로, 전력(power)/공간(spatial)/주파수(frequency) 도메인 에너지 절감 모드)을 통한 에너지 전력 절감 모드가 적용 중이라면 단말의 RRC 시그널링(signaling)을 통한 기지국 에너지 전력 절감 모드 해제가 불가능하므로 이러한 경우에는 인접해 있는 다른 기지국을 검색하여 (S1106) 접속 및 연결을 시도한다.
기지국에서 에너지 전력 절감 효과는 3GPP TR 38.364 표준 리포트에 명시되어 있는 기술에 따라 최대 93%까지 전력 절감 효과를 기대할 수 있다. 다만, 기지국의 에너지 절감과 커버리지는 트레이트 오프(trade-off) 관계에 있는 만큼 실제 상용 환경에서 항상 적용할 수는 없을 것이며 해당 기지국에 접속된 단말 수가 적은 경우에만 제한적으로 적용하게 될 확률이 높다. 이러한 점을 고려하여 앞서 기술한 바와 같이 해당 기지국을 사용하는 단말의 유무에 따라 동적으로 에너지 전력 절감 기술을 적용하는 방법, 미리 설정된 특별한 환경변수를 만족할 때만 적용하는 반 정적으로 에너지 전력 절감 기술 적용하는 방법, 기지국 접속 상황이 매우 드문 특정 시간 (일 예로, 새벽 1시에서 5시의 최한 시에만 적용, 또는 오피스 환경에서 주말에만 적용 등)에만 동작하도록 정적인 방법을 통해 설정을 할 수 있으며 이러한 에너지 전력 절감 기술 적용을 통해 기지국에서 발생하는 전력 소모량을 감소하고 결과적으로 "GSMA Future Networks. Energy Efficiency: An Overview"에 언급된 바와 같이 전체 네트워크 운용 OPEX(operating expenditure)의 20-40% 정도를 차지하고 있는 전력 소모비를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
<본 명세서의 개시가 적용될 수 있는 장치 일반>
지금까지 설명한, 본 명세서의 개시들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 개시들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 장치를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 제1 장치(100a)와 제2 장치(100b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 장치(100a)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 기기, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
상기 제2 장치(100b)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 기기, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
상기 제1 장치(100a)는 프로세서(1020a)와 같은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리(1010a)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리와, 송수신기(1031a)과 같은 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(1020a)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(1020a)는 하나 이상의 프로토콜을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(1020a)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 수행할 수 있다. 상기 메모리(1010a)는 상기 프로세서(1020a)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(1031a)는 상기 프로세서(1020a)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
상기 제2 장치(100b)는 프로세서(1020b)와 같은 적어도 하나의 프로세서와, 메모리(1010b)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리 장치와, 송수신기(1031b)와 같은 적어도 하나의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(1020b)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(1020b)는 하나 이상의 프로토콜을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(1020b)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 구현할 수 있다. 상기 메모리(1010b)는 상기 프로세서(1020b)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(1031b)는 상기 프로세서(1020b)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
상기 메모리(1010a) 및/또는 상기 메모리(1010b)는, 상기 프로세서(1020a) 및/또는 상기 프로세서(1020b)의 내부 또는 외부에서 각기 연결될 수도 있고, 유선 또는 무선 연결과 같이 다양한 기술을 통해 다른 프로세서에 연결될 수도 있다.
상기 제1 장치(100a) 및/또는 상기 제2 장치(100b)는 하나 이상의 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나(1036a) 및/또는 안테나(1036b)는 무선 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
특히, 도 13에서는 앞서 도 12의 장치를 보다 상세히 예시하는 도면이다.
장치는 메모리(1010), 프로세서(1020), 송수신부(1031), 전력 관리 모듈(1091), 배터리(1092), 디스플레이(1041), 입력부(1053), 스피커(1042) 및 마이크(1052), SIM(subscriber identification module) 카드, 하나 이상의 안테나를 포함한다.
프로세서(1020)는 본 명세서에서 설명된 제안된 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 프로세서(1020)에서 구현될 수 있다. 프로세서(1020)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(1020)는 AP(application processor)일 수 있다. 프로세서(1020)는 DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 모뎀(Modem; modulator and demodulator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(1020)의 예는 Qualcomm®에 의해 제조된 SNAPDRAGONTM 시리즈 프로세서, Samsung®에 의해 제조된 EXYNOSTM 시리즈 프로세서, Apple®에 의해 제조된 A 시리즈 프로세서, MediaTek®에 의해 제조된 HELIOTM 시리즈 프로세서, INTEL®에 의해 제조된 ATOMTM 시리즈 프로세서, HiSilicon®에 의해 제조된 KIRINTM 시리즈 프로세서 또는 대응하는 차세대 프로세서일 수 있다.
전력 관리 모듈(1091)은 프로세서(1020) 및/또는 송수신부(1031)에 대한 전력을 관리한다. 배터리(1092)는 전력 관리 모듈(1091)에 전력을 공급한다. 디스플레이(1041)는 프로세서(1020)에 의해 처리된 결과를 출력한다. 입력부(1053)는 프로세서(1020)에 의해 사용될 입력을 수신한다. 입력부(1053)는 디스플레이(1041) 상에 표시될 수 있다. SIM 카드는 휴대 전화 및 컴퓨터와 같은 휴대 전화 장치에서 가입자를 식별하고 인증하는 데에 사용되는 IMSI(international mobile subscriber identity) 및 그와 관련된 키를 안전하게 저장하기 위하여 사용되는 집적 회로이다. 많은 SIM 카드에 연락처 정보를 저장할 수도 있다.
메모리(1010)는 프로세서(1020)와 동작 가능하게 결합되고, 프로세서(610)를 동작시키기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(1010)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에서 설명된 기술들은 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1010)에 저장될 수 있고 프로세서(1020)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1010)는 프로세서(1020) 내부에 구현될 수 있다. 또는, 메모리(1010)는 프로세서(1020) 외부에 구현될 수 있으며, 기술 분야에서 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서(1020)에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
송수신부(1031)는 프로세서(1020)와 동작 가능하게 결합되고, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 송수신부(1031)는 전송기와 수신기를 포함한다. 송수신부(1031)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 기저 대역 회로를 포함할 수 있다. 송수신부는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하나 이상의 안테나를 제어한다. 프로세서(1020)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 송수신부(1031)에 전달한다. 안테나는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, 송수신부(1031)은 프로세서(1020)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1042)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
스피커(1042)는 프로세서(1020)에 의해 처리된 소리 관련 결과를 출력한다. 마이크(1052)는 프로세서(1020)에 의해 사용될 소리 관련 입력을 수신한다.
사용자는 예를 들어, 입력부(1053)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크(1052)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1020)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드 또는 메모리(1010)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1020)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(1041) 상에 디스플레이 할 수 있다.
도 14는 본 명세서의 개시가 구현된 프로세서의 구성 블록도를 나타낸다.
도 14를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서의 개시가 구현된 프로세서(1020)은 본 명세서에서 설명된 제안된 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하기 위해, 복수의 회로(circuitry)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(1020)은 제1 회로(1020-1), 제2 회로(1020-2) 그리고 제3 회로(1020-3)를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 프로세서(1020)은 더 많은 회로를 포함할 수 있다. 각 회로는 복수의 트랜지시터를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(1020)는 ASIC(application-specific integrated circuit) 또는 AP(application processor)로 불릴 수 있으며, DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 15는 도 12에 도시된 제1 장치의 송수신기 또는 도 13에 도시된 장치의 송수신부를 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 15를 참조하면, 송수신부(1031)는 송신기(1031-1)과 수신기(1031-2)를 포함한다. 상기 송신기(1031-1)은 DFT(Discrete Fourier Transform)부(1031-11), 부반송파 맵퍼(1031-12), IFFT부(1031-13) 및 CP 삽입부(1031-14), 무선 송신부(1031-15)를 포함한다. 상기 송신기(1031-1)는 변조기(modulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 더 포함할 수 있으며, 이는 상기 DFT부(1031-11)에 앞서 배치될 수 있다. 즉, PAPR(peak-to-average power ratio)의 증가를 방지하기 위해서, 상기 송신기(1031-1)는 부반송파에 신호를 매핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(1031-11)를 거치도록 한다. DFT부(1031-11)에 의해 확산(spreading)(또는 동일한 의미로 프리코딩)된 신호를 부반송파 매퍼(1031-12)를 통해 부반송파 매핑을 한 뒤에 다시 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(1031-13)를 거쳐 시간축 상의 신호로 만들어준다.
DFT부(1031-11)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(complex-valued 심볼)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(1031-11)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(1031-12)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(1031-12)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(1031-13)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(1031-14)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-심볼 Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
다른 한편, 수신기(1031-2)는 무선 수신부(1031-21), CP 제거부(1031-22), FFT부(1031-23), 그리고 등화부(1031-24) 등을 포함한다. 상기 수신기(1031-2)의 무선 수신부(1031-21), CP 제거부(1031-22), FFT부(1031-23)는 상기 송신단(1031-1)에서의 무선 송신부(1031-15), CP 삽입부(1031-14), IFF부(1031-13)의 역기능을 수행한다. 상기 수신기(1031-2)는 복조기(demodulator)를 더 포함할 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 명세서의 개시는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 명세서의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 설명되는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 권리범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    기지국을 확인하는 단계;
    상기 확인한 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는지 확인하는 단계;
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청을 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 기지국 에너지 절감 모드가 해제된 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계를 포함하고,
    상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청의 전송은 상기 단말이 C-DRX(connected mode-DRX)가 설정된 경우인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청은 RRC(radio resource control) 시그널링(signaling)을 통해 전송되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 확인은, 상기 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 기초로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 RSRP는 기준치보다 낮은, 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 동작 방법에 있어서,
    단말로부터의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 미수신을 확인하는 단계;
    상기 임의 접속 프리앰블의 미수신을 확인 후, 제2 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 제2 기지국의 RSRP가 설정값보다 크거나 같은 경우, 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 기지국의 셀 ID(identity)를 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 기지국의 RSRP의 획득은, 상기 제2 기지국의 셀 ID(identity)를 기초로 하는, 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반인, 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서의 통신 기기로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    명령어(instructions)를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게(operably) 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 실행되는 것에 기초하여, 수행되는 동작은:
    기지국을 확인하는 단계와,
    상기 확인한 기지국이 기지국 에너지 절감 모드를 수행하는지 확인하는 단계와,
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청을 상기 기지국으로 전송하는 단계와, 그리고
    상기 기지국 에너지 절감 모드가 해제된 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계를 포함하고,
    상기 기지국 에너지 절감 모드는 셀(cell) 불연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 및/또는 셀 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 기반인, 통신 기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청의 전송은 상기 통신 기기가 C-DRX(connected mode-DRX)가 설정된 경우인, 통신 기기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기지국 에너지 절감 모드의 해제 요청은 RRC(radio resource control) 시그널링(signaling)을 통해 전송되는, 통신 기기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기지국의 확인은, 상기 기지국의 RSRP(reference signal received power)를 기초로 하는, 통신 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 RSRP는 기준치보다 낮은, 통신 기기.
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