KR102625132B1 - 밀리미터 웨이브 시스템에서 랜덤 액세스를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

밀리미터 웨이브 시스템에서 랜덤 액세스를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 밀리미터 웨이브(mmWave) 대역을 지원하는 차세대 통신에서 넓은 주파수 대역 상에서 빔 포밍 (beam forming)을 이용하여 획기적으로 통신 용량의 증대를 기대할 수 있는 시스템에 대한 random access를 지원하기 위한 신호 및 채널의 구조 그리고 동작 방법 및 장치를 개시한다.

Description

밀리미터 웨이브 시스템에서 랜덤 액세스를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RANDOM ACCESS IN MILLIMETER WAVE SYSTEMS}
4G 통신 시스템 상용화 이후 개선된 5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 4G 통신 시스템 대비, 5G 통신 시스템의 주요 특징은 높은 데이터 전송률 달성, 적은 통신 지연 시간 (Latency) 지원이다. 본 발명은 밀리미터 웨이브(mmWave) 대역을 지원하는 차세대 통신에서 넓은 주파수 대역 상에서 빔 포밍 (beam forming)을 이용하여 획기적으로 통신 용량의 증대를 기대할 수 있는 시스템에 대한 random access를 지원하기 위한 신호 및 채널의 구조 그리고 동작 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced의 발전에 따라 밀리미터 웨이브(mmWave) 대역을 지원하는 차세대 통신에서 넓은 주파수 대역 상에서 빔 포밍 (beam forming)을 이용하여 획기적으로 통신 용량의 증대를 기대할 수 있는 시스템에 대한 random access를 지원하기 방법 및 장치가 필요하다.
종래 기술에서는 기지국/단말에서의 beamforming 은 digital domain에서의 beamforming 방식으로 analog domain에서의 beamforming을 적용을 고려하지 않았다. Analog beamforming 을 위해서는 안테나의 물리적 제약이 적은 고주파 대역의 통신 시스템에서 적용이 용이하며, 5G 통신 시스템은 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 넓은 대역폭을 가질 수 있는 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 30 GHz, 60 GHz 대역)의 사용을 고려하고 있다. 이러한 초고주파 대역에서는 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리가 짧아지므로 analog beamforming 기술 사용이 논의되고 있다.
Beamforming을 통한 초기 접속 이후 기지국으로의 access을 위해 기지국/단말에서의 analog domain에서의 beamforming에 기반한 random access가 수행되어야 하며 아직까지 구체적으로 기술된 바가 없다. 또한 하나의 cell 안에 다수의 TRP (Tx Rx point)가 존재하는 경우, 복수 개의 TRP와의 random access 과정에 대한 동작이 설계되어야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 5G 통신 시스템의 요구사항들 중 하나인, 높은 데이터 전송률 달성을 위해 analog beam 기반 동기 신호 및 시스템 정보 전송 신호 설계 및 기지국, 단말 동작 방법을 통해 mmWave 대역에서 안정적인 random access를 가능하게 한다.
도 1은 LTE random access 수행 절차 실시 예를 나타낸다.
도 2는 mmWave system 에서 random access 과정에서 기지국 빔 정보 전송 절차 실시 예를 나타낸다.
도 3은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보 전송 절차 실시 예를 나타낸다.
도 4는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보 전송 절차 실시 예를 나타낸다.
도 5는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보를 하나 이상의 RAR을 통한 전송 절차 실시 예를 나타낸다.
도 6은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보를 각 RAR을 통해 전송하는 절차 실시 예를 나타낸다.
도 7은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보를 각 RAR 이 모두 전송하는 경우의 절차 실시 예를 나타낸다.
도 8은 Random access 과정에서 TRP 구분을 위한 indication 절차 및 방식의 실시 예를 나타낸다.
도 9는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보 및 대응하는 TRP indication 방식 및 절차 실시 예를 나타낸다.
도 10은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보 및 대응하는 virtual TRP ID를 하나 이상의 RAR을 통한 전송 절차 실시 예를 나타낸다.
도 11은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보와 그에 대응하는 virtual TRP ID들과 함께 RAR을 통해 전송하는 절차의 실시 예를 나타낸다.
도 12는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보 및 대응하는 virtual TRP ID 정보를 각 RAR 이 모두 전송 하는 경우의 절차 실시 예를 나타낸다.
도 13은 다수의 TRP로 부터의 전송 모드 설정을 위한 mapping table 예시를 나타낸다.
도 14는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보와 그에 대응하는 virtual TRP ID들 그리고 전송 모드 설정이 RAR을 통해 전송하는 절차의 실시 예를 나타낸다.
도 15는 다수의 TRP로 부터의 Control/Data 분리 전송 모드 설정을 위한 mapping table 예시를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성도의 일 예를 나타낸다.
도 17은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도의 일 예를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 구성 및 동작 설명에 앞/서 설명의 편의를 위해 다음과 같은 시스템 가정을 기반으로 설명한다. 본 발명은 현재의 시스템에 제한적이지 않고 보편적으로 적용 가능한 기술이다.
Initial access관련 동기 및 시스템 정보 전송 신호 및 채널은 기지국이 운용하는 analog beam 들에 의해 beam sweeping 방식으로 전송된다. 기지국은 각 analog beam으로 해당 신호들을 반복 전송하고 단말은 수신 빔을 sweeping 해가며 PSS, SSS 수신하여 동기를 잡고, PBCH를 수신하여 시스템 정보를 획득하는 초기 동기 과정을 가정한다. 초기 접속 과정에서 단말은 random access 수행을 위해 사용할 수 있는 단말 전송 빔과 기지국 수신 빔에 대한 정보를 얻고 이와 연계되어 있는 random access resource 자원 영역에 대한 정보를 바탕으로 random access를 수행한다.
본 발명은 random access 관련 신호 전송 방식, 절차, 기지국/단말 동작 방법 및 장치를 포함한다.
[Random access 절차를 통한 빔 정보 indication 방식 및 절차]
LTE에서는 도 1에서 보여 4 단계에 걸쳐 random access 가 수행된다. 초기 접속 과정에서 얻은 동기 및 시스템 정보를 바탕으로 단말은 random access 자원 영역에서 임의의 preamble를 선택하여 전송한다. 기지국은 해당 preamble 기반으로 임시 단말 ID를 생성하고 해당 ID를 기반으로 PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 전송한다. 해당 단계 에서는 random access response (RAR) 로서 상향링크에 대한 자원 할당 및 상향링크를 위한 timing 정보 등을 전송한다. 단말은 해당 정보를 바탕으로 상향링크를 이용하여 RRC connection request를 수행한다. 이후 기지국은 해당 request에 대한 response를 보낸다.
mmWave 시스템에서 beamforming 기반의 random access 수행시 도 1에서 첫 번째 단계와 같이 임의의 preamble을 송신하는 경우 초기 접속 과정에서 사용하는 빔 정보는 channel reciprocity 가 성립하는 경우 다음과 같이 얻는다.
TDD 시스템과 같이 channel reciprocity가 존재하는 경우 단말의 수신 빔은 단말의 송신 빔으로 이용 가능하다. 이 경우 단말은 해당 수신 빔을 송신 시 사용하고 random access 자원의 일부 영역에 상향링크 전송을 한다. 해당 자원 영역의 선택은 기지국 수신 빔과 연관된 자원이다. 즉, 단말이 초기 접속 시 기지국 송신 빔에 대한 정보를 얻고, 기지국 송신 빔이 기지국 수신 빔으로 사용 가능한 시스템에서 해당 빔과 연계된 random access 자원 영역에 preamble을 송신하게 되는 것이다. 즉 해당 random access 영역에서 기지국은 정해진 수신 빔으로 preamble을 수신하게 된다.
결과적으로 preamble를 수신하는 기지국의 빔은 자원의 overhead를 줄이기 위해 wide beam 혹은 composite beam 형태로 수신하게 된다. 이러한 경우 특정 단말 빔과 pairing 되는 기지국 narrow beam 정보는 단말이 알 수 없다. 하지만 기지국의 경우 다수 개의 안테나를 통해 단말의 preamble을 수신하는 과정에서 특정 안테나를 통해 들어온 신호의 세기 등을 통해 기지국은 기지국 narrow 수신 빔에 대한 정보를 얻게 된다.
해당 정보를 얻게 된 경우 기지국은 도 1의 두 번째 신호 전송 시 해당 narrow beam을 이용하여 전송할 수 있게 된다. 이때, 기지국의 narrow beam에 관한 정보를 두 번째 신호를 통해 단말에게 전달 해 줄 수 있다. 이후, 세 번째, 네 번째 신호 송수신 시 기지국/단말의 narrow beam을 통해 통신을 수행한다. 단말이 기지국 narrow beam에 관한 정보를 random access 과정을 통해 획득하게 되는 경우 random access 과정 이후 해당 기지국 beam 방향을 근거로 beam 관련 reference 신호를 통해 beam tracking을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
초기 접속 과정에서 단말이 하나 이상의 이용 가능한 기지국 빔 정보를 획득하는 경우, random access 자원 영역 안에서 하나 이상의 random access 영역에서 단말이 해당 빔들로 preamble을 전송할 수 있다. 실시 예로서 두 random access 자원 영역에 preamble을 송신한 단말이 있는 경우 다음과 같은 기지국/단말 동작이 가능하다.
- 기지국은 각 preamble 전송에 맞추어 두 RAR을 송신하는 경우, 즉 preamble 종류와 수신된 random access 자원 위치 기반 임시 단말 ID (예를 들어 LTE에서의 RA-RNTI) 를 생성하는 경우
- preamble 송신 시 단말의 빔이 다른 경우, RAR 수신 시 두 개의 수신 빔 적용이 불가한 경우, 하나의 RAR만을 수신하게 된다. 이때 해당 RAR 내에 기지국은 앞으로 사용한 기지국 송신 빔에 대한 정보를 indication 한다. 그리고 단말은 이후 통신 과정에서 해당 기지국 빔에 대응하는 단말 빔으로 통신한다.
- preamble 송신 시 단말의 빔이 같은 경우, 두 RAR 수신 시 단말은 RAR 내에 기지국이 indication 한 기지국 빔에 대응하는 단말 빔으로 통신을 한다. 만약 기지국이 하나 이상의 빔을 이용하는 것을 indication 하는 경우 두 빔에 대해 하나의 단말 빔으로 통신을 수행한다.
- 기지국은 동일 preamble에 대해 하나의 RAR을 송신하는 경우, 즉 preamble 종류에 기반한 임시 UE ID (예를 들어 LTE에서의 RA-RNTI) 를 생성하는 경우 혹은 두 개 이상의 random access 자원 중에서 특정 자원 하나를 기준으로 RA-RNTI를 생성하는 경우, (실시 예로서 두 개 이상의 random access 자원 중에서 가장 시간적으로 앞선 random access 자원을 기준으로 RA-RNTI를 생성한다.)
- preamble 송신 시 단말의 빔이 다른 경우 기지국은 두 빔을 이용하여 동일한 RAR을 송신한다. preamble 송신 시 단말의 빔이 같은 경우 기지국은 하나 혹은 두 빔을 이용하여 RAR 전송을 한다. 두 경우 모두 기지국이 RAR에 indication한 기지국 빔에 대응하는 단말 빔으로 이후 통신을 수행한다.
도 2는 mmWave 대역에서 random access 수행 시 하나의 random access 자원 영역에 preamble 을 단말이 전송하는 경우, 기지국이 random access request (i.e. preamble 전송) 수신 과정으로부터 얻은 추가 빔 정보를 RAR을 통해 단말에게 해당 정보를 내려주는 동작 절차를 보여 준다. 추가 빔 정보라 함은 단말이 기지국 빔에 대해 알고 있는 정보 외의 빔 정보를 의미한다. 단말이 아는 기지국 빔 정보는 초기 접속 신호를 송신한 composite 빔, 즉 narrow beam 2,4,6,8로 이루어진 빔, 이 좋다는 것을 기반으로 random access request를 기지국 빔에 연관된 random access 자원 영역에 전송하는 경우 기지국은 preamble 수신을 통해 추가 적으로 빔 2가 좋다 혹은 빔 4가 좋다라고 단말에게 indication 해줄 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 설명과 같이 각 random access request를 시도한 composite 빔에서 가장 송수신에 좋은 narrow beam을 기지국이 획득했다는 가정하에 설명한다. 도 3는 mmWave 대역에서 random access 수행 시 하나 이상의 random access 자원 영역에 preamble 을 단말이 전송하는 경우, 기지국이 각 random access request (i.e. preamble 전송) 로부터 얻은 하나 이상의 빔 정보에 대해 RAR에서 단말에게 해당 정보를 내려주는 동작 절차를 보여 준다. 도 3은 하나의 빔 정보를 내려 주는 경우에 대한 동작이며 기지국이 하나의 빔으로 기지국/단말간 connection 유지를 전제로 하는 동작이며, 실시 예로 각 random access request를 통해 얻은 빔 정보 중에서 가장 좋은 빔에 대한 정보를 단말에게 indication 해주는 절차를 나타낸다.
도 3과 4의 경우 하나의 단말 임시 ID, e.g. RA-RNTI로 RAR을 전송하는 경우이며, 하나의 이상의 random access request 전송 시 각 random access request 별로 하나 이상의 RAR이 기지국으로부터 송신 가능하다.
도 3의 경우 선택한 빔과 연관된 단말 임시 아이디에 기반하여 하나의 RAR이 전송 될 수 있다. 만약 두 개의 RAR이 독립적으로 나가는 경우 가장 좋은 동일한 기지국 빔 정보를 RAR에 포함하여 전송 될 것이다. 다만 실제 전송 되는 빔은 각 random access request 빔에 기반하여 각 단말 임시 ID 이용하여 전송될 것이다. 도 5는 두 random access request 에서 첫 번째 request 관련 빔이 기지국에 의해 선택된 경우 해당 기지국/단말 동작 절차를 나타낸다. 이후, 단말 임시 ID 혹은 RA-RNTI는 동일한 의미로 사용되며, 해당 ID는 PDCCH의 scrambling sequence 생성 혹은 CRC masking에 사용됨을 전제로 한다.
도 6은 두 random access request 에서 각 request 관련 best 빔이 기지국에 의해 선택된 경우 해당 기지국/단말 동작 절차를 나타낸다. 각 request에 대응하는 각 RAR에는 기지국에 의해 선택된 두 빔 정보를 모두 담을 수도 있으며, 각 request에 대응하는 하나의 빔 정보만을 담을 수 있다. 도 6은 각 RAR이 각 빔 정보만을 담는 경우를 실시 예로 나타낸다. 도 7은 두 빔 정보가 모두 담기 실시 예를 나타낸다.
기지국이 RAR에 담는 빔의 정보는 하나 이상의 기지국 beam 에 대한 indication이 될 수 있다. 이는 기지국/단말의 효율적인 빔 관리 및 기지국이 다수 개의 빔을 이용한 단말과의 통신을 가능하게 해준다. 위의 기지국에 의한 beam 정보 indication을 RAR에 포함되어 진행되는 실시 예를 들어 설명하였으나, 이는 RAR에 한정되는 것이 아니라 RAR 외희 random access 과정에서 기지국에서 단말로 보내는 하향링크 신호에 포함될 수 있다.
[Random access 절차를 통한 TRP 정보 indication 방식 및 절차]
하나의 셀 안에 multiple TRP가 있는 경우, 초기 접속 과정에서 기지국/단말 빔 정보를 획득한 이후 random access 과정을 통해 RRC connection 수행 이후, 단말은 여전히 어느 TRP와의 connection이 유지되고 있는지에 대한 정보를 알 수 없다. 본 발명에서는 random access 과정에서 다수 개의 TRP 중에서 어떤 특정 TRP와 connection이 맺어 졌는지에 대한 정보를 단말이 알 수 있는 방식 및 절차를 제안한다.
하나의 셀 안에 multiple TRP가 있는 경우 각 TRP는 다음과 같은 방식으로 구분될 수 있다.
- Orthogonal 자원 할당을 통해 TRP의 구분, 즉, 하나의 cell 안에서 운용되는 기지국 빔 수가 100개라고 했을 때, 전체 프레임 구조는 100개의 빔 sweeping 을 지원하는 자원이 할당된 구조 일 것이다. 그러므로, 100개의 beam 할당 자원을 각 TRP가 orthogonal 하게 나누어 사용하고, 각 100개에 대한 beam ID가 TRP의 구분 용도로 활용이 가능하다. 예를 들어 TRP가 하나의 셀 안에 두 개인경우, beam ID는 0~49 까지 첫 번째 TRP에서 사용되는 beam ID가 되며, 50~99까지가 두 번째 TRP에서 사용되는 beam ID가 될 것이다.
- Virtual TRP ID를 생성하여 하나의 cell 안에 있는 다수 개의 TRP에 mapping 시켜 TRP에 대한 구분이 가능하다. 혹은 하나의 cell 안에서 운용되는 전체 beam을 다수 개의 beam group 으로 만들고 해당 Beam group ID 로 TRP에 대한 구분에 활용할 수 있다. 본 발명 에서는 Virtual TRP ID 대신 Beam group ID를 통한 동작이 동일하게 가능하고, 설명의 편의를 위해 Virtual TRP ID를 대표로 사용하여 설명한다.
위 두 가지 방식 중 beam ID를 기준으로 TRP에 대한 구분을 하는 경우 이전 random access 절차에서 RAR 혹은 RAR 외의 하향링크 신호에 beam ID를 담는 것으로 TRP에 대한 구분이 동시에 가능해 진다.
Virtual TRP ID를 이용하여 TRP를 구분하는 경우, random access 절차에서 RAR 혹은 RAR 외의 하향 링크 신호에 beam ID 정보 이외에 virtual TRP ID를 담는 것으로서 해당 빔이 어느 TRP로부터 전송 된 것인지에 대한 구분이 가능해 진다. 도 8은 하나의 random access request에 따른 RAR 전송으로 beam ID와 이에 대응하는 virtual TRP ID가 RA-RNTI기반으로 전송되는 절차를 나타낸다.
도 9는 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보 및 대응하는 TRP indication 방식 및 절차 실시 예이다. 본 도에서는 두 random access request 중에서 첫 번째 request에 대응하는 beam 이 기지국에 의해 선택되고 해당 RA-RNTI 1을 기반으로 virtual TRP ID와 함께 해당 beam 정보가 전송되는 절차를 나타낸다.
도 10은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나의 기지국 빔 정보 및 대응하는 virtual TRP ID를 하나 이상의 RAR을 통한 전송 절차 실시 예를 나타낸다. 두 random access request 중에서 첫 번째 request와 대응하는 빔이 기지국으로부터 선택된 경우 대응하는 virtual TRP ID와 함께 RA-RNTI 1에 기반하여 전송되는 절차를 나타낸다.
도 11은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보에 대응하는 virtual TRP ID들과 함께 RAR을 통해 전송하는 절차 실시 예이다. 본 도면은 두 빔에 대응하는 TRP서로 달라 두 TRP ID에 대한 indication을 하는 예시를 보여 준다.
도 12은 하나 이상의 random access request 전송 시 하나 이상의 기지국 빔 정보에 대응하는 virtual TRP ID들을 각 RAR에서 모두 전송하는 절차 실시 예이다. 본 도면은 두 빔에 대응하는 TRP서로 달라 두 TRP ID에 대한 indication을 하는 예시를 보여 준다.
두 개 이상의 random access request 가 전송되고, 해당 request message가 두 개 이상의 TRP에 의해 수신되는 경우 random access 과정을 통해 단말은 하나 이상의 TRP와의 connection을 유지하고 데이터 통신을 유지할 수 있다. 설명의 편의를 위해 random access 과정을 통해 두 개의 TRP와 연결이 된 경우 다음과 같은 통신 모드 선택이 가능하다.
- TRP selection : 하나의 TRP로부터 data 수신
- Diversity mode 전송 : 하나 이상의 TRP로부터 동일한 data 수신
- Multiplexing mode 전송 : 하나 이상의 TRP로부터 서로 다른 data 수신
- Control/Data 분리 수신 모드 : 하나 이상의 TRP로부터 control 신호를 수신하고, control
신호를 전송하는 TRP를 제외한 TRP들로부터 data 수신
TRP selection 모드인 경우 도 9 및 도 10과 같은 방식으로 설정이 가능하다. 도 11과 12 실시 예에서 TRP로부터 Diversity/Multiuplexing 모드 지원을 위해서는 RAR에 해당 전송 방식에 대한 indication이 필요하다. Control과 Data 신호 수신 모드 지원을 위해서는 Explicit/Implicit indication이 모두 가능하다. Explicit mode 인 경우 RAR에 해당 indication을 직접 포함하여 내려 줄 수 있다.
실시 예로서 TRP selection/Diversituy/Multiplexing/ control & data 전송 TRP 분리에 대한 indication을 위해 2 bit indication을 수행할 때 해당 indication Table의 실시 예는 도 13과 같으며, 해당 indication 정보를 포함하는 절차의 경우 도 11을 기준으로 도 14에서 나타난다. 도 11와 같은 방식에 한정되는 것이 아니라 다양한 RAR 전송 실시 예에서 적용 가능하며, RAR 전송 실시 예 외에 random access 과정 중 하향링크 신호에 해당 indication이 가능하다.
도 13에서 ‘11’ 인 경우 Control 신호 전송 및 Data 전송 TRP에 대한 indication 역시 RAR을 통해 추가로 전달 되어야 한다. 도 15에서 해당 indication을 위한 mapping table에 따라 indication의 정보가 도 13에서 각 RAR에 포함되어 전달된다.
도 16는 본 개시의 실시 예에 따른 디바이스의 블록 구성도의 일 예이다. 도 16를 참조하면, 단말은 일 예로, 제어부, 송수신부, 메모리 및 비교부를 포함한다. 이러한 단말의 구성은 실시 예 또는 사업자의 의도에 따라 보다 세부적인 구성으로 분할되거나 하나의 구성으로 통합될 수도 있다.
메모리은 기지국에 의해 signaling 된 정보 혹은 decoding 시 buffering된 정보 들을 저장한다. 앞서 설명한 명세서의 실시 예들에서 단말에서 미리 저장하고 있는 모든 정보들을 상기 메모리가 저장한다. 상기 송수신부는 앞서 설명한 실시 예들의 다운링크 신호를 수신하고, 상기 제어부의 지시에 따라 단말 빔포밍을 적용하여 기지국 신호를 수신하고, 기지국으로 신호를 송신하고, 해당 결과들은 메모리 부에 저장한다. 상기 제어부는 앞서 설명한 실시 예들에서의 단말에 대한 전반적인 동작을 제어한다. 그리고, 비교부는 상기 제어부의 지시에 따라 앞서 설명한 실시 예들에서의 디바이스가 수행하는 비교 및 확인 동작을 수행한다. 각 구성의 세부적인 동작은 생략한다.
도 17은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도의 일 예이다. 도 17을 참조하면, 기지국은 일 예로, 제어부, 송수신부, 메모리, 비교부, 구성 정보 생성부를 포함한다. 이러한 기지국의 구성은 실시 예 또는 사업자의 의도에 따라 보다 세부적인 구성으로 분할되거나 하나의 구성으로 통합될 수도 있다. 비교부는 상기 제어부의 지시에 따라 앞서 단말로부터 수신한 정보들에 대한 비교 및 확인 동작을 수행한다. 구성 정보 생성부는 제어부의 지시에 따라 각 단말에게 내려주는 정보들을 생성한다. 메모리은 각 단말에게 내려준 configuration 정보 등을 저장한다. 앞서 설명한 명세서의 실시 예들에서 기지국이 미리 저장하고 있는 모든 정보들을 상기 메모리가 저장한다. 상기 송수신부는 앞서 설명한 실시 예들의 다운링크 신호를 전송한다. 특히, 본 실시 예에서는 빔포밍 기반의 신호들은 전송한다. 상기 제어부는 앞서 설명한 실시 예들에서의 단말에 대한 전반적인 동작을 제어한다.
도 16 내지 17은 설명의 편의상, 일 예로서 설명한 것일 뿐, 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스 및 수신단은 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예들은 독립적으로 존재할 수도 있고, 다른 실시예 들 중 적어도 하나의 실시 예와 일부 또는 전체 적용 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 복수의 빔으로 구성된 제 1 빔을 통해 동기 신호(synchronization signal, SS) 블록을 수신하는 단계;
    상기 제 1 빔과 관련된 프리앰블을 포함하는 랜덤 액세스 요청(random access request)을 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 복수의 빔 중 상기 기지국이 선호하는 제 2 빔과 관련된 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 수신된 동기 신호 블록에 대응하는 동기 신호 블록 인덱스에 기반하고,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 제 2 빔의 지시자를 포함하고, 및
    상기 랜덤 액세스 응답은 빔 그룹 정보를 포함하고, 상기 빔 그룹 정보는 하나의 셀 안에 있는 복수의 TRP(transmission reception point)를 구분하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 빔 그룹 정보는 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI-RS) 자원의 그룹 또는 동기 신호 블록의 그룹에 기반하여 지시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 요청은 복수의 프리앰블 중 하나를 포함하며,
    상기 랜덤 액세스 응답은 상기 복수의 프리앰블들 중 하나에 대한 랜덤 액세스 라디오 네트워크 임시 식별자(random access radio network temporary identifier, RA-RNTI)를 포함하며, 및
    상기 RA-RNTI는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 프리앰블 시퀀스 인덱스 또는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 자원 인덱스 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    복수의 빔으로 구성된 제 1 빔을 통해 동기 신호(synchronization signal, SS) 블록을 단말로 송신하는 단계;
    상기 제 1 빔과 관련된 프리앰블을 포함하는 랜덤 액세스 요청(random access request)을 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 빔 중 상기 기지국이 선호하는 제 2 빔과 관련된 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 수신된 동기 신호 블록에 대응하는 동기 신호 블록 인덱스에 기반하고,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 제 2 빔의 지시자를 포함하고, 및
    상기 랜덤 액세스 응답은 빔 그룹 정보를 포함하고, 상기 빔 그룹 정보는 하나의 셀 안에 있는 복수의 TRP(transmission reception point)를 구분하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 빔 그룹 정보는 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI-RS) 자원의 그룹 또는 동기 신호 블록의 그룹에 기반하여 지시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 요청은 복수의 프리앰블 중 하나를 포함하며,
    상기 랜덤 액세스 응답은 상기 복수의 프리앰블들 중 하나에 대한 랜덤 액세스 라디오 네트워크 임시 식별자(random access radio network temporary identifier, RA-RNTI)를 포함하며, 및
    상기 RA-RNTI는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 프리앰블 시퀀스 인덱스 또는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 자원 인덱스 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는:
    기지국으로부터 복수의 빔으로 구성된 제 1 빔을 통해 동기 신호(synchronization signal, SS) 블록을 수신하고,
    상기 제 1 빔과 관련된 프리앰블을 포함하는 랜덤 액세스 요청(random access request)을 상기 기지국으로 전송하고, 및
    상기 복수의 빔 중 상기 기지국이 선호하는 제 2 빔과 관련된 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 상기 기지국으로부터 수신하며,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 수신된 동기 신호 블록에 대응하는 동기 신호 블록 인덱스에 기반하고,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 제 2 빔의 지시자를 포함하고, 및
    상기 랜덤 액세스 응답은 빔 그룹 정보를 포함하고, 상기 빔 그룹 정보는 하나의 셀 안에 있는 복수의 TRP(transmission reception point)를 구분하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 빔 그룹 정보는 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI-RS) 자원의 그룹 또는 동기 신호 블록의 그룹에 기반하여 지시되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 요청은 복수의 프리앰블 중 하나를 포함하며, 및
    상기 랜덤 액세스 응답은 상기 복수의 프리앰블들 중 하나에 대한 랜덤 액세스 라디오 네트워크 임시 식별자(random access radio network temporary identifier, RA-RNTI)를 포함하며, 및
    상기 RA-RNTI는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 프리앰블 시퀀스 인덱스 또는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 자원 인덱스 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는:
    복수의 빔으로 구성된 제 1 빔을 통해 동기 신호(synchronization signal, SS) 블록을 단말로 송신하고,
    상기 제 1 빔과 관련된 프리앰블을 포함하는 랜덤 액세스 요청(random access request)을 상기 단말로부터 수신하고, 및
    상기 복수의 빔 중 상기 기지국이 선호하는 제 2 빔과 관련된 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 상기 단말로 송신하며,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 수신된 동기 신호 블록에 대응하는 동기 신호 블록 인덱스에 기반하고,
    상기 제 2 빔과 관련된 정보는 상기 제 2 빔의 지시자를 포함하고, 및
    상기 랜덤 액세스 응답은 빔 그룹 정보를 포함하고, 상기 빔 그룹 정보는 하나의 셀 안에 있는 복수의 TRP(transmission reception point)를 구분하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 빔 그룹 정보는 채널 상태 정보 참조 신호(channel state information reference signal, CSI-RS) 자원의 그룹 또는 동기 신호 블록의 그룹에 기반하여 지시되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 요청은 복수의 프리앰블 중 하나를 포함하며, 상기 랜덤 액세스 응답은 상기 복수의 프리앰블들 중 하나에 대한 랜덤 액세스 라디오 네트워크 임시 식별자(random access radio network temporary identifier, RA-RNTI)를 포함하며, 및
    상기 RA-RNTI는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 프리앰블 시퀀스 인덱스 또는 상기 복수의 프리앰블들 중 하나의 동일한 자원 인덱스 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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