KR20210133423A - 무선 통신 시스템에서 저감 캐퍼빌리티 단말을 위한 랜덤 액세스 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 무선 통신 시스템에서 저감 캐퍼빌리티 단말을 위한 랜덤 액세스 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, 기지국으로부터 랜덤 액세스 관련 설정 정보를 수신하는 단계; PRACH 반복 전송 횟수 및 PUSCH 반복 전송 횟수 중의 하나 이상을 결정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PRACH 반복 전송 횟수에 기초하여, PRACH 반복 전송을 위한 시작 RO(Radom access Occasion), RO 세트, RO 서브세트, 또는 프리앰블 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PRACH 전송 자원을 결정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PUSCH 반복 전송 횟수에 기초하여, 상기 PRACH 반복 전송에 연관되는 PUSCH 반복 전송을 위한 시작 PO(PUSCH Occasion), PO 세트, PO 서브세트, 또는 PUSCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PUSCH 전송 자원을 결정하는 단계; 및 상기 PRACH 전송 자원 및 상기 PUSCH 전송 자원에 기초하여 PRACH 반복 전송 및 PUSCH 반복 전송을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 개시는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스와 관련된 것이며, 구체적으로는 기존의 단말에 비하여 저감 캐퍼빌리티 단말을 위한 랜덤 액세스 방법 및 장치에 대한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) NR(New Radio) 시스템은, 5세대(5G) 통신을 위한 요구사항들을 충족하기 위해서 다양한 시나리오, 서비스 요구사항, 잠재적인 시스템 호환성 등을 고려하여, 시간-주파수 자원 단위 기준에 대한 다양한 뉴머롤러지(numerology)를 지원할 수 있다. 또한, NR 시스템은 높은 캐리어 주파수(carrier frequency) 상에서 발생하는 높은 경로-손실(path-loss), 페이즈-잡음(phase-noise), 주파수 오프셋(frequency offset) 등의 좋지 않은 채널 환경을 극복하고자 복수의 빔을 통한 물리 신호 또는 물리채널의 전송을 지원할 수 있다. 이를 통해서 NR 시스템에서는 eMBB(enhanced Mobile Broadband), mMTC(massive Machine Type Communications), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication) 등의 애플리케이션을 지원할 수 있으며, 추가적으로 mMTC와 URLLC 사이의 경계에 위치한 TSC(Time Sensitive Communication)의 애플리케이션을 지원할 수 있다. 여기서, mMTC, URLLC 및 TSC는 버티컬한 산업계를 고려한 진화된 IoT(Internet of Things) 활용과 연관될 수 있다. 이러한 애플리케이션들은 동일한 네트워크에서 지원될 수 있다.
3GPP NR 시스템에서 새로운 타입의 디바이스를 지원하기 위한 논의가 진행 중이다. 예를 들어, 새로운 타입의 디바이스는, 산업 무선 센서(industrial wireless sensors), 비디오 감시(video surveillance), 웨어러블(wearable) 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 새로운 타입의 디바이스를 위한 서비스에 대한 요구사항은, 종래의 LTE-M(LTE-MTC) 또는 NB-IoT(Narrow Band-IoT)와 같은 LPWAN(Low Power Wide Area Network)보다는 높지만, eMBB 또는 URLLC보다는 낮은 특징을 가진다. 이를 고려하여, 위와 같은 새로운 타입의 디바이스를 저감 캐퍼빌리티(Reduced Capability, RC) 디바이스라고 할 수 있다. 3GPP NR 시스템에서 RC 단말을 지원하기 위한 방안은 논의 중이며, 특히 RC 단말의 랜덤 액세스(random access)에 대해서는 구체적인 방안이 마련되어 있지 않다.
본 개시의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 RC 단말을 위한 새로운 랜덤 액세스 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 추가적인 기술적 과제는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 전송을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 추가적인 기술적 과제는 랜덤 액세스 프리앰블 전송과 연관되는 상향링크 데이터 채널 반복 전송을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, 기지국으로부터 랜덤 액세스 관련 설정 정보를 수신하는 단계; PRACH 반복 전송 횟수 및 PUSCH 반복 전송 횟수 중의 하나 이상을 결정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PRACH 반복 전송 횟수에 기초하여, PRACH 반복 전송을 위한 시작 RO(Radom access Occasion), RO 세트, RO 서브세트, 또는 프리앰블 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PRACH 전송 자원을 결정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PUSCH 반복 전송 횟수에 기초하여, 상기 PRACH 반복 전송에 연관되는 PUSCH 반복 전송을 위한 시작 PO(PUSCH Occasion), PO 세트, PO 서브세트, 또는 PUSCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PUSCH 전송 자원을 결정하는 단계; 및 상기 PRACH 전송 자원 및 상기 PUSCH 전송 자원에 기초하여 PRACH 반복 전송 및 PUSCH 반복 전송을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RC 단말을 위한 새로운 랜덤 액세스 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에 따르면, 랜덤 액세스 프리앰블 반복 전송을 위한 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에 따르면, 랜덤 액세스 프리앰블 전송과 연관되는 상향링크 데이터 채널 반복 전송을 위한 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 NR 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 자원 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 동기화신호블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 추가적인 예시를 나타낸다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 연관 주기의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 SSB와 RO의 연관의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 4-단계 RACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 RO와 PO의 매핑의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시가 적용될 수 있는 MsgA 반복 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17 및 도 18은 본 개시가 적용될 수 있는 반복 레벨 선택의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 25는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 26 내지 도 28은 본 개시가 적용될 수 있는 RACH 슬롯 세트와 PUSCH 슬롯 세트의 매핑 관계의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 자원 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 동기화신호블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 추가적인 예시를 나타낸다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 연관 주기의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 SSB와 RO의 연관의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 4-단계 RACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 RO와 PO의 매핑의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시가 적용될 수 있는 MsgA 반복 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17 및 도 18은 본 개시가 적용될 수 있는 반복 레벨 선택의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 25는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 26 내지 도 28은 본 개시가 적용될 수 있는 RACH 슬롯 세트와 PUSCH 슬롯 세트의 매핑 관계의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙인다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계 뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 용어 "포함한다" 또는 "가진다"는 언급된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 구성요소들을 제한하기 위해서 사용되지 않으며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에서 사용된 용어는 특정 실시예에 대한 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하려는 것이 아니다. 실시예의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도한 것이다. 또한, 본 개시에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중의 하나를 지칭할 수도 있고, 또는 그 중의 둘 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것을 의미한다.
본 개시는 무선 통신 네트워크 또는 무선 통신 시스템을 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 동작은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 장치(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 신호를 송신 또는 수신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 또는 단말간 신호를 송신 또는 수신하는 과정에서 이루어질 수 있다.
기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNodeB(eNB), ng-eNB, gNodeB(gNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), 비-AP 스테이션(non-AP STA) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 개시에서, 채널을 전송 또는 수신한다는 것은 해당 채널을 통해서 정보 또는 신호를 전송 또는 수신한다는 의미를 포함한다. 예를 들어, 제어 채널을 전송한다는 것은, 제어 채널을 통해서 제어 정보 또는 신호를 전송한다는 것을 의미한다. 유사하게, 데이터 채널을 전송한다는 것은, 데이터 채널을 통해서 데이터 정보 또는 신호를 전송한다는 것을 의미한다.
본 개시에서 사용하는 약어에 대한 정의는 다음과 같다.
BSR: Buffer Status Report
CSI-RS: Channel State Information-Reference Signal
MAC: Medium Access Control
PDCCH: Physical Downlink Control Channel
PDSCH: Physical Downlink Shared Channel
PRACH: Physical Random Access Channel
RA: Random Access
RACH: Random Access Channel
RC: Reduced Capability 또는 Reduced Complexity
RO: RACH Occasion 또는 PRACH Occasion
RRC: Radio Resource Control
RSRP: Reference Signal Received Power
SCS: Sub-Carrier Spacing
SIB: System Information Block
SSB: Synchronization Signal Block
5G 시스템은 NR 시스템 뿐만 아니라 기존 LTE(Long Term Evolution) 계열의 시스템을 모두 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 5G 시스템은 NR 무선 접속 기술이 단독으로 적용되는 경우 뿐만 아니라, LTE 계열의 무선 접속 기술과 NR 무선 접속 기술이 같이 적용되는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 5G 사이드링크 기술은 NR 단독 또는 LTE 계열과 NR이 함께 적용되는 사이드링크 기술을 모두 포함한다고 할 수 있다.
이하에서는 NR 시스템의 물리 자원 구조에 대해서 설명한다.
도 1은 본 개시가 적용될 수 있는 NR 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
NR에서 시간 도메인의 기본 단위는 
일 수 있고, 
이고, 
일 수 있다. 한편, LTE에서 시간 도메인 기본 단위는 
일 수 있고, 
이고, 
일 수 있다. NR 시간 기본 단위와 LTE 시간 기본 단위 사이의 배수 관계에 대한 상수는 
로서 정의될 수 있다.
도 1을 참조하면, DL/UL 전송을 위한 프레임의 시간 구조는 
를 가질 수 있다. 이때, 하나의 프레임은 
시간에 해당하는 10개의 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임마다 연속적인 OFDM 심볼의 수는 
일 수 있다. 또한, 각 프레임은 동일한 크기의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 나누어지며, 하프 프레임 1은 서브 프레임 0-4로 구성되고, 하프 프레임 2는 서브 프레임 5-9로 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 
는 하향링크(DL)와 상향링크(UL) 간의 타이밍 어드밴스(TA)를 나타낸다. 이때, 상향링크 전송 프레임 i의 전송 타이밍은 단말에서 하향링크 수신 타이밍을 기반으로 아래의 수학식 1에 기초하여 결정된다.
수학식 1에서 
은 듀플렉스 모드 (duplex mode) 차이 등으로 발생하는 TA 오프셋 (TA offset) 값일 수 있다. 기본적으로 FDD (Frequency Division Duplex)에서 
은 0 값을 가지지만, TDD (Time Division Duplex)에서는 DL-UL 스위칭 시간에 대한 마진을 고려해서 
의 고정된 값으로 정의될 수 있다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 자원 구조를 나타내는 도면이다.
자원 그리드(resource grid) 내의 자원요소(Resource Element, RE)는 각 서브캐리어 스페이싱에 따라서 인덱싱될 수 있다. 이때, 안테나 포트마다 그리고 서브캐리어 스페이싱마다 하나의 자원 그리드를 생성할 수 있다. 상향링크 및 하향링크 송수신은 해당 자원 그리드를 기반으로 수행될 수 있다.
주파수 도메인 상에서 하나의 자원 블록(Resource Block, RB)은 12개의 RE로 구성되며 12개의 RE마다 하나의 RB에 대한 인덱스(
)를 구성할 수 있다. RB에 대한 인덱스는 특정 주파수 대역 또는 시스템 대역폭 내에서 활용될 수 있다. RB에 대한 인덱스는 아래의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 여기서, 
는 하나의 RB 당 서브캐리어의 개수를 의미하고, k는 서브캐리어 인덱스를 의미한다.
뉴머롤러지는 NR 시스템의 다양한 서비스와 요구사항을 만족하도록 다양하게 구성될 수 있다. 아래의 표 1은 NR 시스템에서 지원하는 뉴머롤러지의 예시를 나타낸다.
표 1을 참조하면, 뉴머롤러지는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 사용하는 서브캐리어 스페이싱(Subcarrier Spacing, SCS), CP(Cyclic Prefix) 길이 및 슬롯당 OFDM 심볼의 수 등을 기준으로 정의될 수 있다. 상술한 값들은 하향링크에 대해서 상위계층 파라미터 DL-BWP-mu 및 DL-BWP-cp을 통하여, 상향링크에 대해서 상위계층 파라미터 UL-BWP-mu 및 UL-BWP-cp을 통해 단말에게 제공될 수 있다.
일 예로서, 표 1에서 서브캐리어 스페이싱 설정 인덱스(
)가 2인 경우, 서브캐리어 스페이싱(
)은 60kHz이고, 노멀 CP 및 확장 CP(Extended CP)가 적용될 수 있다. 그 외의 뉴머롤러지 인덱스의 경우에는 노멀 CP만 적용될 수 있다.
이때, 노멀 슬롯(Normal slot)은 NR 시스템에서 기본적으로 하나의 데이터 및 제어 정보를 전송하는데 사용하는 기본 시간 단위로 정의할 수 있다. 노멀 슬롯의 길이는 기본적으로 14개 OFDM 심볼의 수로 구성될 수 있다. 또한, 슬롯과 다르게 서브 프레임은 NR시스템에서 1ms에 해당하는 절대적인 시간 길이를 가지고, 다른 시간 구간의 길이를 위한 참고 시간으로 활용될 수 있다. 이때, LTE와 NR 시스템의 공존 또는 호환성(backward compatibility)을 위해 LTE의 서브 프레임과 같은 시간 구간이 NR 규격에 필요할 수 있다.
일 예로, LTE에서 데이터는 단위 시간인 TTI(Transmission Time Interval)에 기초하여 전송될 수 있으며, TTI는 하나 이상의 서브 프레임 단위로 구성될 수 있었다. 이때, LTE에서도 하나의 서브 프레임은 1ms로 설정될 수 있으며, 14개의 OFDM 심볼(또는 12개의 OFDM 심볼)이 포함될 수 있다.
또한, NR에서 넌슬롯 (non-slot)이 정의될 수 있다. 넌슬롯은 노멀슬롯보다 적어도 하나의 심볼만큼 작은 수를 가지는 슬롯을 의미할 수 있다. 일 예로, URLLC 서비스와 같이 낮은 지연 시간을 제공하는 경우, 노멀슬롯보다 작은 심볼 수를 가지는 넌슬롯을 통해 지연 시간을 줄일 수 있다. 이때, 넌슬롯에 포함된 OFDM 심볼 수는 주파수 범위를 고려하여 결정될 수 있다. 일 예로, 6GHz 이상의 주파수 범위에서는 1 OFDM 심볼 길이의 넌슬롯을 고려할 수도 있다. 또 다른 일 예로, 넌슬롯을 정의하는 OFDM 심볼의 수는 적어도 2개의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 이때, 넌슬롯에 포함되는 OFDM 심볼 수의 범위는 노멀슬롯 길이-1까지 미니 슬롯의 길이로써 구성이 가능할 수 있다. 다만, 넌슬롯의 규격으로서 OFDM 심볼 수는 2, 4 또는 7개의 심볼로 범위가 제한될 수 있으나, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 6GHz 이하의 비면허 대역에서는 
가 1 및 2에 해당하는 서브캐리어 스페이싱이 사용되고, 6GHz 초과의 비면허 대역에서는 
가 3 및 4에 해당하는 서브캐리어 스페이싱이 사용될 수 있다. 이때, 일 예로, 
가 4인 경우는 SSB(Synchronization Signal Block)를 위해서 사용될 수도 있다.
표 2는 서브캐리어 스페이싱 설정(
)별로, 노멀 CP의 경우의 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(
), 프레임 당 슬롯 개수(
), 서브프레임 당 슬롯의 개수(
)를 나타낸다. 표 2에서는 14개의 OFDM 심볼을 갖는 노멀슬롯을 기준으로 상술한 값들을 나타낸다.
표 3은 확장 CP가 적용되는 경우(즉, 
가 2인 경우로서 서브캐리어 스페이싱이 60kHz일 때), 슬롯 당 OFDM 심볼 개수가 12인 노멀슬롯을 기준으로 프레임 당 슬롯의 수 및 서브프레임당 슬롯의 수를 나타낸다.
물리계층에서의 데이터 혹은 제어 전송을 위한 다운링크 및 업링크 전송은 슬롯 단위로 이루어지며 10ms의 프레임 이내에서 뉴머롤로지에 따라 복수개로 구성된다. 하나의 슬롯은 노말 CP에서 14개의 OFDM 심볼, 확장 CP에서는 12개의 OFDN 심볼로 구성될 수 있다. 1ms 이내의 슬롯의 개수는 뉴머롤로지 부반송파 간격에 따라 다르게 시간 축으로 반영된다. 예를 들어, 도 2의 
=0일 경우 15kHz의 부반송파 간격을 가지고 1ms 이내의 1개의 슬롯을 가지고, 14개의 OFDM 심볼을 가지는 것을 볼 수 있다. 그리고, 
=3인 경우 1ms 이내에 0.125ms 간격의 8개의 슬롯을 가지고, 112개의 OFDM 심볼을 가지는 것을 볼 수 있다. 미니 슬롯은 URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication)의 기능을 지원하기 위해 OFDM 심볼의 개수를 2, 4, 7개로 구성해 슬롯의 길이를 줄여 빠른 전송을 가능하게 한다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 동기화신호블록을 설명하기 위한 도면이다.
동기화 신호 블록(SSB)은 동기화 신호(Synchronization Signal, SS) 및 물리브로드캐스트채널(PBCH)를 포함할 수 있다. SS는 PSS(Primary SS) 및 SSS(Secondary SS)를 포함하고, PBCH는 PBCH DMRS(DeModulation Reference Signal) 및 PBCH 데이터(또는 PBCH 페이로드)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면 하나의 SSB는 시간 도메인에서 4개의 OFDM 심볼 및 주파수 도메인에서 240개의 연속된 서브캐리어(또는 20개의 RB)로 정의될 수 있다. 첫 번째 심볼에서 정해진 위치의 127개의 서브캐리어에 PSS가 송신되고, 세 번째 심볼에서 PSS와 동일한 서브캐리어 위치에 SSS가 송신될 수 있다. 두 번째, 세 번째 및 네 번째 심볼에서는 PBCH가 송신될 수 있다. 세 번째 심볼에서 가운데 144개의 서브캐리어는 SSS 및 가드 구간을 포함하고, 그 중에서 127개의 서브캐리어에 SSS가 위치될 수 있다. 즉, 세 번째 심볼에서 SSS를 기준으로 낮은 주파수 방향으로 8 개의 서브캐리어의 가드 구간만큼 이격된 48개의 서브캐리어, 및 높은 주파수 방향으로 9개의 서브캐리어의 가드 구간만큼 이격된 48개의 서브캐리어에 PBCH가 위치할 수 있다. PBCH DMRS는 도 3에서 PBCH로 표시된 영역 중에서 4 개의 서브캐리어마다 매핑될 수 있고, 물리셀식별자(PCI) 값에 따라 주파수 방향으로 시프트될 수 있다.
SSB는 6GHz 이하의 주파수범위1(FR1)에서 SCS 15kHz 또는 30kHz가 적용되는 제 1 타입과, 6GHz 초과의 주파수범위2(FR2)에서 SCS 120kHz 또는 240kHz가 적용되는 제 2 타입으로 구성될 수 있다.
시간 도메인에서 SSB는 소정의 송신 패턴에 기초하여 송신될 수 있다. 하나의 동기화신호 버스트 세트(SS burst set)는 하나 이상의 버스트를 포함할 수 있고, 하나의 버스트는 하나 이상의 SSB를 포함할 수 있다. 하나의 버스트 세트 내에서 의 SSB의 송신은 5ms 구간(예를 들어, 하프 프레임)으로 제한될 수 있으며, 버스트 세트는 주기적으로 반복될 수 있다. 하나의 버스트 세트 내의 SS 블록의 최대 개수는 주파수 대역에 따라 상이할 수 있다. 다중 빔 스위핑을 지원하는 경우, 하나의 버스트 세트 내의 SSB들은 서로 다른 빔에 대응할 수 있다. 또한, 시간 도메인에서의 SSB 위치는 뉴머롤러지에 따른 부반송파 간격에 따라 달라질 수 있다.
초기 셀 탐색(initial cell search) 단계에서 단말은 기지국으로부터 송신되는 SSB에 포함되는 PSS, SSS, PBCH DMRS 및 PBCH 데이터(또는 PBCH 페이로드)를 검출 및 이용하여 해당 기지국과의 하향링크 동기화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 PSS를 검출하여 SSS의 송신 타이밍 및 검출된 셀의 물리셀식별자(PCI)의 후보를 결정할 수 있고, SSS를 검출하여 해당 셀의 PCI를 결정할 수 있다. 또한, 단말은 PBCH DMRS(또는 PBCH DMRS 및 PBCH 데이터)에 기초하여 SSB 시간 인덱스를 결정하고, PBCH 데이터로부터 시스템 프레임 번호(SFN), 시스템정보블록1(SIB1) 복호를 위해 필요한 파라미터 등을 포함하는 마스터정보블록(MIB)를 획득할 수 있다.
이하에서는, 본 개시와 관련된 NR 시스템에서의 랜덤 액세스 절차에 대해서 설명한다.
먼저 PRACH 설정(configuration)에 대해서 설명한다.
상위계층에서 설정되는 prach-ConfigurationIndex 파라미터에 따라, 시간 도메인에서 RA 프리앰블 전송이 가능한 위치 및 프리앰블 포맷이 결정될 수 있다. 단말은 SIB1 혹은 전용(Dedicated) RRC 시그널링에 포함된 정보에 기초하여 특정 프레임 번호에서 특정 심볼에 몇개의 PRACH 슬롯이 설정되는지를 알 수 있고, 또한 PRACH 슬롯 당 몇 개의 RACH 기회(RO)가 있는지 알 수 있다. 또한, 단말은 msg1-FrequencyStart 파라미터를 통해 주파수측 도메인에서의 PRACH 주파수 자원의 위치를 알 수 있고, msg1-FDM을 통해 PRACH 주파수 자원의 개수를 알 수 있다.
표 4는 FR2(예를 들어, 24250 내지 52600 MHz)에서 PRACH 설정 인덱스가 0인 경우에 지시되는 정보의 예시를 나타낸다.
프리앰블 포맷에는 839 개의 시퀀스를 가지는 긴 프리앰블(Long preamble) 0, 1, 2, 3 및 139개의 시퀀스를 가지는 짧은 프리앰블(Short preamble) A1, A2, A3, B1, B2, B3, B4, C0, C2이 포함될 수 있다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, A1의 짧은 프리앰블 포맷이 적용되는 것이 지시될 수 있다.
또한, nSFN mod x = y는 PRACH 슬롯이 존재하는 프레임 번호를 지시하며, x 주기 이내 y 값을 만족하는 프레임 번호에 PRACH 슬롯이 존재하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, x = 16 및 y = 1이므로, 1, 17, 34, ...번 프레임에 PRACH 슬롯이 설정될 수 있다.
슬롯 번호(Slot number)는 nSFN mod x = y 에 의해 지시되는 프레임 내에서 PRACH 슬롯이 구성되는 슬롯 번호를 의미한다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, 1, 17, 34, ...번 프레임의 각각에서, 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39번 슬롯에 PRACH 슬롯이 설정될 수 있다.
시작 심볼(Starting symbol)은 슬롯 번호에 의해 지시되는 슬롯 내에서 PRACH 슬롯이 구성되는 OFDM 심볼 번호를 의미한다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, 1, 17, 34, ...번 프레임의 각각에서, 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39번 슬롯의 각각에서, 0번째 OFDM 심볼부터 PRACH 슬롯이 설정될 수 있다.
60 kHz 슬롯 내 PRACH 슬롯의 개수(Number of PRACH slots within a 60 kHz slot)는 슬롯 번호에 의해 지시되는 슬롯 내에 설정되는 PRACH 슬롯의 개수를 의미한다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, 1, 17, 34, ...번 프레임의 각각에서, 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39번 슬롯의 각각에서, 2개의 PRACH 슬롯이 설정될 수 있다.
PRACH 슬롯 내 시간-도메인 PRACH 기회의 개수(Number of time-domain PRACH occasion within a PRACH slot) 또는 NRA,slot t는 1 개의 PRACH 슬롯 내에서 시간-도메인 RO의 개수를 의미한다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, 하나의 PRACH 슬롯 당 6 개의 시간-도메인 RO가 설정될 수 있다.
PRACH 듀레이션(PRACH duration) 또는 NRA dur은 지시된 프리앰블 포맷이 차지하는 OFDM 심볼의 개수를 의미한다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에는, A1의 짧은 프리앰블 포맷이 2개의 OFDM 심볼에 존재할 수 있다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 4의 예시는 표 4의 PRACH 설정 인덱스 0인 경우의 PRACH 슬롯이 존재하는 프레임, 슬롯, PRACH 슬롯의 개수, RO의 개수를 나타낸다.
아래의 수학식 3은 PRACH 슬롯이 설정되는 OFDM 심볼 번호 및 RO가 설정되는 OFDM 심볼을 도출하는 수학식이다.
수학식 3에서 l0는 심볼의 시작 위치를 의미하고, nRA t는 0 부터 NRA,slot t 개의 번호이다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우, NRA,slot t = 6 이므로, nRA t = {0, 1, 2, 3, 4, 5}일 수 있다.
또한, 표 4와 같은 PRACH 설정 테이블은 기준 부반송파 간격인 60 kHz, 15 kHz 기반으로 슬롯 번호가 결정되기 때문에, 실제 부반송파 간격에 따라 심볼 번호를 할당해야 한다. 따라서, 부반송파 간격이 1.25. 5, 15, 60 kHz일 경우 n RA slot=0이고, 부반송파 간격이 30, 120 kHz일 경우 n RA slot=1이고 14 개의 심볼 뒤, 즉, 다음 슬롯에 PRACH 슬롯이 설정된다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0이고 부반송파 간격이 120 kHz인 경우, 수학식 3에 따라서 OFDM 심볼 번호 0, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 20, 22, 24에 시간-도메인 RO가 설정될 수 있다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 PRACH 설정의 추가적인 예시를 나타낸다.
도 5의 예시는 PRACH 설정 인덱스 0이고 부반송파 간격(SCS)이 120 kHz인 경우의 RO가 존재하는 OFDM 심볼의 위치를 나타낸다.
표 5는 하나의 연관 주기(association period)에 대한 PRACH 설정 주기의 개수의 예시를 나타낸다.
표 5에서 PRACH 설정 주기(PRACH Configuration period)는 표 4의 x 값에 대응하며, x는 프레임(즉, 10ms) 단위로 정의되므로, x*10ms 마다 PRACH가 설정될 수 있다. 예를 들어, PRACH 설정 인덱스 0인 경우에 x=16이므로, 표 5의 160msec의 PRACH 설정 주기가 적용될 수 있다.
연관 주기(Association period)는 유효한 SSB와 유효한 RO가 적어도 한 번 연관되는 PRACH 설정 주기의 개수를 의미한다. 즉, 표 5에서는 PRACH 설정 주기 당 적용가능한 연관 주기의 집합을 나타낸다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 연관 주기의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6의 예시에서 PRACH 설정 주기가 10ms(즉, 1개의 프레임)인 경우, 3 개의 PRACH 슬롯이 설정되고, PRACH 슬롯마다 2 개의 RO가 설정되는 예시를 나타낸다. 유효한 SSB는 상위계층 파라미터에 의해 RO와 연관되며, 도 6의 예시에서는 유효한 SSB와 유효한 RO가 1:1로 연관되는 것을 나타낸다. 유효한 SSB(즉, 실제 전송되는 SSB)의 인덱스는 기지국으로부터의 상위계층 설정에 따라서 단말에게 제공된다. 이하의 설명에서, 언급되는 SSB는 유효한 또는 실제로 전송되는 SSB에 해당한다. 도 6의 예시에서 모든 SSB가 RO에 적어도 한 번씩 연관되는 PRACH 설정 주기가 두 개이므로, 이는 연관 주기가 2인 경우에 해당한다. SSB와 연관되지 않은 RO는 사용되지 않는다.
표 6은 RACH-ConfigCommon 정보요소(IE)의 예시를 나타낸다.
표 6의 RACH-ConfigCommon IE는 SIB1을 통해 단말에게 제공되는 4-단계 RACH를 위한 정보를 포함한다.
여기서 totalNumberofRA-Preambles 파라미터는 시스템정보 요청(SI request)을 위해 할당한 프리앰블을 제외한, 경쟁-기반 랜덤 액세스(Contention-Based Random Access, CBRA) 및 비-경쟁 랜덤 액세스(Contention-Free Random Access, CFRA)를 위해 사용가능한 프리앰블의 개수를 의미한다. 상기 파라미터의 값이 존재하지 않을 경우 64 개의 모든 프리앰블을 RA를 위해 사용할 수 있다.
다음으로, ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB 파라미터는 두 가지 의미를 내포하고 있다. 상기 파라미터의 값이 oneEight(1/8), oneFourth(1/4), oneHalf(1/2), one(1), two(2), four(4), eight(8), sixteen(16)은 RO 당 SSB의 개수(즉, ssb-perRACH-Occasion)에 해당하는 N을 의미하고, 그에 따른 ENUMERATED는 SSB당 경쟁기반(CB) 프리앰블의 개수(즉, CB-PreamblesPerSSB)에 해당하는 R을 의미한다. 예를 들어, 상기 파라미터의 값이 oneEight(1/8)일 경우 1 개의 SSB가 8 개의 RO에 매핑되고, eight(8)일 경우 8 개의 SSB가 1 개의 RO에 매핑된다. ENUMERATED에서 nx는 1 개의 SSB 당 x 개의 CB 프리앰블을 가지는 것을 의미한다. 예를 들어, ssb-perRACH-Occasion이 sixteen(16)인 경우 1 개의 SSB이 가질 수 있는 CB 프리앰블의 개수는 1 내지 4 개일 수 있고, 4 개로 설정된다면 64개의 프리앰블 모두 CBRA를 위해 사용하는 것을 의미한다. 다시 말해서, 단말은 N과 R 값에 따라 SSB-대-RO 연관을 수행하며, N<1일 경우 SSB는 1/N개의 연속적인 RO와 연관되고 프리앰블 번호 0번부터 R 개만큼의 CB 프리앰블이 할당된다. N>1일 경우 R 개의 경쟁기반 프리앰블은 아래 수학식 4에 따라 연관되는 SSB n의 시작번호부터 할당된다.
이외에도 RACH-ConfigCommon IE는 프리앰블 그룹 B에 대한 파라미터, 경쟁해소를 위한 타이머, SSB RSRP, PRACH 시퀀스 결정을 위한 RootSequenceIndex, 부반송파 간격 정보 등을 더 포함 할 수 있다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 SSB와 RO의 연관의 예시를 나타내는 도면이다.
N 또는 ssb-perRACH-Occasion에 해당하는 값이 oneFourth(1/4)인 경우 1 개의 SSB가 4 개의 RO와 연관되는 것을 의미한다. R 또는 CB-PreamblesPerSSB에 해당하는 값이 n12인 경우 12 개의 프리앰블을 CBRA를 위해 사용하는 것을 의미한다. 따라서, 도 7의 예시에서 ssb-perRACH-Occasion=oneFourth 인 경우 SSB0가 RO 0, 1, 2, 3과 연관되고, 4 개의 RO의 각각에서 12 개의 CB 프리앰블이 설정된다.
N 또는 ssb-perRACH-Occasion에 해당하는 값이 one(1)인 경우 1 개의 SSB가 1 개의 RO와 연관되는 것을 의미한다. R 또는 CB-PreamblesPerSSB에 해당하는 값에 따라서, 각각의 RO에서 CB 프리앰블의 개수가 결정될 수 있다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 4-단계 RACH 설정의 예시를 나타낸다.
도 8(a)의 예시에서 totalNumberofRA-Preambles는 10개이고, RO 당 2 개의 SSB가 연관되고, SSB 당 CB 프리앰블 개수는 4 개로 설정되는 경우를 나타낸다. RO 당 사용가능한 프리앰블의 개수인 totalNumberofRA-Preambles(NTotal Preamble) 파라미터와 RO 당 SSB의 개수를 기반으로, SSB 마다 프리앰블 시작 번호가 부여된다. 따라서, 도 8(a)의 예시에서 SSB0에 대한 프리앰블 시작 번호는 0이고, SSB1에 대한 프리앰블 시작 번호는 5를 가진다. SSB 당 프리앰블 시작 번호부터 CB 프리앰블이 CB-PreamblePerSSB 개 만큼 할당된다. 전체 프리앰블 개수가 10개이고, 2 개의 SSB가 1 개의 RO에 연관되므로, 각각의 SSB에 대해서 5 개의 프리앰블이 사용될 수 있다. 각각의 SSB에 대해서 4 개의 CB 프리앰블이 설정되므로 나머지 1 개의 프리앰블은 비-경쟁기반(non-CB) 프리앰블로 설정된다. 각각의 SSB에 CB 프리앰블로 할당하지 않은 1 개의 프리앰블(non-CB)은 비경쟁(CF) 프리앰블 혹은 2-단계 랜덤 액세스를 위해 사용할 수 있다.
도 8(b)의 예시에서는 totalNumberofRA-Preambles는 12개이고, RO 당 2 개의 SSB가 연관되고, SSB 당 CB 프리앰블 개수는 4개로 설정되는 경우를 나타낸다. 각각의 SSB에 대해서 6 개의 프리앰블이 사용될 수 있고, 4 개의 CB 프리앰블이 설정되므로, 2 개의 프리앰블은 CF 또는 2-단계 RACH를 위해 사용될 수 있다.
도 8(c)의 예시에서는 totalNumberofRA-Preambles는 20개이고, RO 당 2 개의 SSB가 연관되고, SSB 당 CB 프리앰블 개수는 8개로 설정되는 경우를 나타낸다. 각각의 SSB에 대해서 10개의 프리앰블이 사용될 수 있고, 8 개의 CB 프리앰블이 설정되므로, 2 개의 프리앰블은 CF 또는 2-단계 RACH를 위해 사용될 수 있다.
표 7은 RACH-ConfigCommonTwoStepRA IE의 예시를 나타낸다.
표 7의 RACH-ConfigCommonTwoStepRA IE는 2-단계 RACH를 위한 정보를 포함한다.
단말에 대해서 설정된 대역폭부분(BWP)에 4-단계 RACH를 위한 IE가 설정되어 있는 경우, 2-단계 RACH를 위한 msgA-SSB-PerRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB-r16 파라미터(즉, 2-단계 RACH에서 단말이 전송하는 프리앰블 및 상향링크 메시지에 해당하는 MsgA에 대해서 적용되는 RO 당 SSB의 개수 및 SSB 당 CB 프리앰블의 개수를 지시하는 정보)는 생략될 수 있다. 반대로, 4-단계 RACH을 위한 IE가 설정되어 있지 않은 경우, 해당 파라미터는 필수적으로 포함된다.
다음으로, msgA-CB-PreamblesPerSSB-PerSharedRO-r16 파라미터는 4-단계 RACH와 2-단계 RACH가 동일한 RO을 동시에 쓰는 경우, 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블의 개수를 의미한다. 이 경우, 4-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블 개수를 제외한 나머지(또는, CF 프리앰블) 중에서 2-단계 RACH를 위한 프리앰블의 개수가 상기 파라미터에 의해서 지시될 수 있다. 여기서, 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블의 개수는, SSB 당 프리앰블의 개수에서 4-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블의 개수를 차감한 값을 넘지 않아야 한다.
또한, msgA-SSB-SharedRO-MaskIndex-r16 파라미터는 4-단계 RACH와 2-단계 RACH가 공유하는 RO의 번호를 의미하며 아래 표 8과 같이 설정될 수 있다. 상기 파라미터의 값이 0인 경우 모든 RO가 공유되고, 1 내지 8인 경우에는 해당 인덱스의 RO가 공유되고, 9인 경우 매 짝수 RO가 공유되고, 10인 경우 매 홀수 RO가 공유된다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9(a)의 예시는 4-단계 RACH 설정에 의해서 totalNumberofRA-Preambles 값이 16개이고, RO 당 SSB의 개수가 2 이고, SSB 당 CB 프리앰블의 개수가 4인 경우를 나타낸다. 이 경우, 각각의 SSB에 대해서 8개의 프리앰블이 사용될 수 있고, 4 개는 CB 프리앰블로, 나머지 4 개는 비-경쟁기반(non-CB) 또는 CF 프리앰블로 사용될 수 있다.
도 9(b)의 예시에서는, 2-단계 RACH 설정에 의해서 4-단계 RACH를 위한 RO와 동일한 RO를 2-단계 RACH를 위해 공유하는 것을 가정한다. 이 경우, 각각의 SSB에 대해서 4-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블을 제외한 나머지(즉, non-CB) 프리앰블 내에서, msgA-CB-PreamblesPerSSB-PerSharedRO-r16 파라미터 값에 의해 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블이 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 파라미터의 값이 2인 경우, 각각의 SSB에 대해서 4-단계 RACH를 위한 4 개의 non-CB 프리앰블 중에서 2 개의 프리앰블이 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블로 할당될 수 있다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 2-단계 RACH 설정의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 10(a)의 예시는 4-단계 RACH 설정에 의해서 totalNumberofRA-Preambles 값이 12개이고, RO 당 SSB의 개수가 1/2 이고, SSB 당 CB 프리앰블의 개수가 8인 경우를 나타낸다. 2 개의 RO(예를 들어, RO1 및 RO2)가 동일한 1 개의 SSB에 연관되므로, RO1에서 가용한 12 개의 프리앰블 중에서 8 개가 CB 프리앰블로 설정되고 나머지 4개는 non-CB 프리앰블로 설정되며, RO2에서 가용한 12 개의 프리앰블 중에서 8 개가 CB 프리앰블로 설정되고 나머지 4 개는 non-CB 프리앰블로 설정된다.
도 10(b)의 예시에서는 2-단계 RACH 설정에 의해서 msgA-CB-PreamblePerSSB-PerSharedRO-r16 파라미터의 값이 2로 설정되고, msgA-SSB-SharedRO-MaskIndex-r16 파라미터의 값이 1 또는 10으로 설정되는 경우를 나타낸다. 이 경우, RO1은 4-단계 RACH 및 2-단계 RACH에서 공유되지만, RO2는 2-단계 RACH를 위해서 사용되지 않는다. RO1에서, 4-단계 RACH 설정에 의해서 non-CB 프리앰블로 설정되는 4 개의 프리앰블 중에서 2 개는 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블로 설정될 수 있다. 한편, RO2는 2-단계 RACH를 위해서 사용되지 않으므로 2-단계 RACH를 위한 CB 프리앰블은 RO2에서 설정되지 않는다.
표 9는 MsgA-PUSCH-Config IE의 예시를 나타낸다.
2-단계 랜덤 액세스의 경우 MsgA 전송은 프리앰블 전송 및 이와 연관된 상향링크 메시지(PUSCH) 전송을 포함한다. 표 9는 MsgA PUSCH 설정을 위한 파라미터들을 포함하는 IE의 예시에 해당하며, 그룹의 개수 별로 PUSCH 자원 설정을 위한 시간 및 주파수 도메인에서의 자원 위치, PUSCH 기회(PUSCH occasion, PO)의 개수, 가드 밴드 및 시간, DMRS 정보, MCS(Modulation and Coding Scheme) 등을 포함할 수 있다. PRACH 슬롯 내 하나 이상의 프리앰블을 DMRS와 연관된 PO에 연관시키기 위해, 단말은 PUSCH 자원 설정 정보에 따라 PUSCH 자원을 설정한다.
단말은 하나의 PRACH 슬롯 내 PUSCH와 연관시키기 위해 Npreamble 개수를 도출한다. 여기서 Npreamble = ceil (Tpreamble / TPUSCH) 로 정의되고, ceil (x)는 x를 넘지 않는 최대의 정수를 의미하고, Tpreamble은 연관 패턴 주기(association pattern period) 내의 유효한 RO에서의 프리앰블의 총 개수이고, TPUSCH는 연관 패턴 주기 내 유효한 총 PO의 개수에 DMRS 개수를 곱한 값을 의미한다. 따라서, PRACH 슬롯 이내 Npreamble 개의 프리앰블에 대해서, RO-주파수-시간 순서대로 번호가 부여된다. 예를 들어, 시간 및 주파수 도메인에서 첫 번째 RO 내의 모든 프리앰블에 대해서 순서대로 번호가 부여된 후, 동일한 시간 도메인 위치에서 상이한 주파수 도메인 위치의 RO가 존재하는 경우 해당 RO 내의 프리앰블에 대해서 번호가 부여된다. 주파수 도메인에서 다중화된 모든 RO 내의 프리앰블에 대해서 번호가 부여된 후, 시간 도메인에서 다음 위치의 RO 내의 프리앰블에 대해서 번호가 부여된다. 또한, PRACH 슬롯 이내 유효한 RO 마다 연속적인 Npreamble 개의 프리앰블은 순서대로 PO 주파수 자원 고유값 (fid), DMRS 포트 자원, DMRS 시퀀스 자원, 시간 자원 고유값(tid), PUSCH 슬롯(Ns) 순서로 연관된다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 RO와 PO의 매핑의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 예시에서 PRACH 프리앰블과 PUSCH DMRS 자원과의 연관 관계를 나타낸다. 전술한 바와 같이 유효한 RO의 프리앰블 및 유효한 PO의 DMRS 자원을 기반으로, 몇 개의 프리앰블을 PUSCH DMRS 자원과 연관시킬지 계산하여 Npreamble 값을 도출할 수 있다. 도 11의 예시에서는 프리앰블의 개수 전체에 연관될 수 있는 충분한 PUSCH DMRS 자원이 구성되어 있는 경우를 가정한다. 예를 들어, 1 개의 PRACH 슬롯에 2 개의 RO(RO1 및 RO2)가 설정되고, 하나의 RO에 2 개의 SSB가 연관되고, 각각의 SSB에 대해서 8 개의 2-단계 RACH CB 프리앰블이 설정되는 경우를 가정한다. 또한, 프리앰블 전송 슬롯을 기준으로 설정되는 오프셋만큼 이격된 PUSCH 슬롯에서 하나 이상의 PO가 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 11에서 슬롯 번호 7에 PUSCH 슬롯 1이 설정되고, 슬롯 번호 8에 PUSCH 슬롯 2가 설정될 수 있고, 각각의 PUSCH 슬롯에서 4 개의 PO(PO1, PO2, PO3, PO4)가 설정될 수 있다.
이 경우 유효한 RO의 프리앰블과 유효한 PO의 DMRS 자원이 순서대로 연관될 수 있다. 예를 들어, RO1의 Preamble 0는 fid=0인 PO1의 DMRS(port 0, Seq. 0)에 연관되고, RO1의 Preamble 1은 fid=1인 PO2의 DMRS(port 0, Seq. 0)에 연관된다. RO1의 나머지 프리앰블들은 fid, DMRS port, DMRS seq.의 오름차순 순서대로 PUSCH DMRS에 연관되고, 이후 시간 축으로 다중화된 PO에 연관된다.
도 12 내지 도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 12(a)는 경쟁기반(CB) 4-단계 랜덤 액세스, 도 12(b)는 비경쟁(CF) 4-단계 랜덤 액세스 절차를 나타낸다. 도 13(a)는 CB 2-단계 랜덤 액세스, 도 13(b)는 CF 2-단계 랜덤 액세스 절차를 나타낸다. 도 14는 2-단계 랜덤 액세스 타입에서 폴백(fallback)이 적용되는 CB 랜덤 액세스 절차를 나타낸다.
랜덤 액세스는 단말이 RRC 휴지(RRC Idle) 상태에서 초기 액세스를 수행할 때, RRC 연결 재-설립(RRC Connection Re-establishment)을 수행할 때, 단말의 상향링크 동기화 상태가 맞춰져 있지 않은 경우 하향링크 혹은 상향링크 데이터가 발생할 때, 스케줄링 요청(Scheduling request)를 위한 PUCCH가 설정되어 있지 않을 때, 핸드오버, 단말이 RRC 비활성(RRC Inactive) 상태에서 천이할 때, 시스템 정보를 요청할 때, 또는 빔 실패를 회복할 때 사용될 수 있다. 또한, Msg1 프리앰블 전송을 지원하는 4-단계 CB 랜덤 액세스, 및 MsgA 프리앰블 및 PUSCH 전송을 지원하는 2-단계 CB 랜덤 액세스, 또한 Msg1 전송을 지원하는 CF 랜덤 액세스, MsgA 전송을 지원하는 CF 랜덤 액세스도 설정될 수 있다.
단말은 랜덤 액세스를 수행할 때 네트워크에 의한 설정을 기반으로 랜덤 액세스 종류를 결정할 수 있다. 예를 들어, CF 랜덤 액세스 자원이 설정되어 있지 않을 경우, SSB RSRP 측정값을 기반으로 4-단계 또는 2-단계 CB 랜덤 액세스를 결정할 수 있다. 반면에 CF 랜덤 액세스 자원이 설정되어 있을 경우, 해당하는 4-단계 또는 2-단계 CF 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
2-단계 랜덤 액세스는 PRACH 프리앰블 전송 및 이와 연관된 PUSCH 페이로드(payload)를 전송하는 것을 포함하는 MsgA 전송을 지원한다. 단말은 Msg A를 전송한 후 기지국에서 설정한 윈도우 크기 내에서 MsgB-RNTI로 스크램블링된 DCI를 PDCCH에서 수신할 수 있다. 단말이 MsgA의 전송에 대한 응답으로 성공(success) RAR(Random Access Response)에 해당하는 MsgB를 수신하면 랜덤 액세스 절차를 성공적으로 마무리한다. 반면에, 단말이 폴백(Fallback) RARdp 해당하는 MsgB를 수신하는 경우, MsgA 단계의 페이로드 전송을 기지국이 성공적으로 수신하지 못했다는 것을 의미한다. 따라서, 단말은 폴백 RAR에 포함된 상향링크 그랜트(UL grant) 자원으로 Msg3를 전송하고 경쟁 해소(Contention resolution) 메시지를 모니터링한다. 여기서, 경쟁 해소를 성공적으로 수행하지 못한다면, 단말은 MsgA 재전송을 수행할 수 있다. 이 때, 기지국이 설정한 MsgA 최대 전송 회수에 도달하면 랜덤 액세스 종류를 4-단계 랜덤 액세스로 변경하고 경쟁기반 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.
도 12 및 도 13에서 경쟁기반 랜덤 액세스는 SIB1에 의해 지시되는 프리앰블 중 단말이 랜덤하게 선택하여 전송하는 것을 의미하고, 비경쟁 랜덤 액세스는 단말이 사용할 프리앰블을 기지국이 할당해 줄 수 있다. 단말이 Msg1 혹은 MsgA를 전송하고, 기지국은 수신한 프리앰블이 도착한 시점을 기반으로 시간 정렬 명령(TAC)과 단말이 Msg3 전송에 사용할 상향링크 자원 설정(UL grant)을 RAR 메시지에 포함시켜 보낼 수 있다. 도 14에서 2-단계 랜덤 액세스에서 기지국이 MsgA에 해당하는 페이로드를 성공적으로 수신하지 못했을 경우 폴백 RAR을 전송하는 것을 보여준다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 NR 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
경쟁-기반(CB) 랜덤 액세스 절차는, 단말이 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블(또는 Msg1)을 전송하는 제 1 단계, 단말이 기지국으로부터 RAR(또는 Msg2)을 수신하는 제 2 단계, 단말이 기지국으로 제2계층/제3계층(L2/L3) 메시지(또는 Msg3)를 전송하는 제 3 단계, 및 단말이 기지국으로부터 경쟁 해소 메시지(또는 Msg4)를 수신하는 제 4 단계를 포함할 수 있다. 또한 추가적으로 2 단계만을 이용한 경쟁-기반 랜덤 액세스 절차 또한 포함할 수 있다. 2-단계 기반 경쟁-기반 랜덤 액세스 절차는 단말이 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블과 상향링크 채널을 통한 랜덤 액세스 관련 메시지를 전송하는 제 A 단계, 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 및 경쟁 해소 메시지 등을 수신하는 제 B 단계를 포함할 수 있다.
비-경쟁(CF) 랜덤 액세스 절차는 CB 랜덤 액세스 절차 중의 제 1 및 제 2 단계만 포함할 수 있으며, 단말간 경쟁이 발생하지 않으므로 제 3 및 제 4 단계는 요구되지 않는다.
이러한 랜덤 액세스 절차는, 트리거 이벤트의 발생 및 이에 따른 초기화 동작에 의해서 개시될 수 있다.
구체적으로, 랜덤 액세스 절차는, PDCCH 명령(order), MAC 서브레이어(sublayer), RRC 서브레이어, 또는 물리계층(PHY)로부터의 빔 실패(Beam Failure) 지시(indication)에 의해서 초기화가 수행될 수 있다. NR 시스템에서의 랜덤 액세스를 트리거(trigger)하는 구체적인 원인(cause)와 그 이벤트(event) 사이의 관계는 표 10과 같이 나타낼 수 있다.
PSCell(Primary Secondary Cell)을 제외한 SCell(Secondary Cell) 상에서의 랜덤 액세스 절차는 PDCCH order에 의해서만 초기화되며, PDCCH order에 의해서 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스 값이 지시될 수 있다. 여기서, PSCell은 이중-연결성(dual connectivity)의 경우에 MCG(Master Cell Group) 또는 SCG(Secondary Cell Group)에서의 PCell(Primary Cell)을 의미한다.
또한, RRC 시그널링을 통해서, 랜덤 액세스 설정 관련 정보가 단말들에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 랜덤 액세스 설정 관련 정보 중의 하나 이상은 시스템 정보 블록 1(SIB1)을 통하여 단말들에게 제공될 수 있다. 예를 들어, SIB1은 ServingCellConfigCommonSIB 등의 정보 요소(IE)를 포함할 수 있고, ServingCellConfigCommonSIB는 UplinkConfigCommonSIB 등의 IE를 포함할 수 있고, UplinkConfigCommonSIB는 initialUplinkBWP(또는 BWP-UplinkCommon) 등의 IE를 포함할 수 있고, BWP-UplinkCommon은 RACH-ConfigCommon 등의 IE를 포함할 수 있으며, RACH-ConfigCommon는 랜덤 액세스 설정 관련 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 랜덤 액세스 설정 관련 정보로서 다음과 같은 정보들이 단말들에게 제공될 수 있다:
- Prach-ConfigIndex: 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위한 PRACH 자원(예를 들어, PRACH 기회(occasions))의 이용가능한 집합;
- ra-PreambleInitialReceivedTargetPower: 초기(initial) 랜덤 액세스 프리앰블 전력;
- rsrp-ThresholdSSB: SSB 선택을 위한 RSRP 임계값;
- csirs-dedicatedRACH-Threshold: CSI-RS 선택을 위한 RSRP 임계값;
- sul-RSRP-Threshold: NUL (Normal Uplink) 캐리어와 SUL (Supplementary Uplink) 캐리어 간의 선택을 위한 RSRP 임계값;
- ra-PreamblePowerRampingStep: 전력-램핑 인자(power-ramping factor);
- ra-PreambleIndex: 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스;
- ra-PreambleTx-Max: 프리앰블 전송의 최대 횟수;
- ra-ResponseWindow: RAR을 모니터링하기 위한 시간 윈도우의 크기 (슬롯의 개수로 단말에게 지시됨);
- SI(System Information) 요청을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 집합 및/또는 해당 PRACH 자원 (필요한 경우)
- ra-ContentionResolutionTimer: 경쟁 해소 타이머 또는 윈도우;
- bfr-ResponseWindow: 빔 실패 회복 요청에 대한 응답을 모니터링하기 위한 윈도우의 크기;
- groupBconfigured: 랜덤 액세스 프리앰블 그룹 B의 설정 여부;
- numberOfRA-PreamblesGroupA: 랜덤 액세스 프리앰블 그룹 A에 속한 랜덤 액세스 프리앰블의 개수. 프리앰블 그룹 B가 설정되는 경우, numberOfRA-PreamblesGroupA 개의 프리앰블을 제외한 나머지는 그룹 B에 속함.
이와 관련하여, 각각의 SSB(또는 CSI-RS)와 프리앰블 전송 자원 및 인덱스 사이의 매핑 관계가 미리 설정되어 있는지에 따라서, 각각의 SSB(또는 CSI-RS) 마다 프리앰블 인덱스의 그룹과 그 그룹내의 인덱스들이 순차적으로 할당될 수 있다. 프리앰블 그룹은 Msg3 전송을 위해 요구되는 UL 자원의 크기를 기지국이 예상하는데 활용될 수 있다. 즉, 프리앰블 그룹 B가 단말에게 설정되었다면, 소정의 Msg3 임계 크기(예를 들어, ra-Msg3SizeGroupA 파라미터에 의해서 정해지는 값이며, MAC 헤더 그리고 MAC CE들이 포함된 UL 데이터 정보의 크기)보다 단말이 전송하려는 Msg3 크기가 크고, 그 경로 손실(pathloss) 값이 랜덤 액세스를 수행하고 있는 “서빙셀의 PCMAX - preambleReceivedTargetPower - msg3-DeltaPreamble - messagePowerOffsetGroupB” 보다 작다면, 단말은 그룹 B내에서 프리앰블 인덱스를 선택하여 프리앰블을 전송할 수 있다. 기지국은 그룹 B에 속한 프리앰블이 수신된 것으로 파악하였다면, 해당 프리앰블에 대한 응답정보인 Msg2 내에 Msg3 전송을 위해 필요한 UL 자원의 크기 정보를 단말에게 포함하여 스케줄링할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 전송에는 Msg3 (즉, L2/L3 메시지) 크기에 대한 1-비트 지시가 임베드될 수 있다. 그렇지 않으면(즉, 단말이 전송하려는 Msg3 크기가 상기 소정의 Msg3 임계 크기 이하이거나, 또는 경로 손실 값이 “서빙셀의 PCMAX - preambleReceivedTargetPower - msg3-DeltaPreamble - messagePowerOffsetGroupB” 이상인 경우), 단말은 그룹 A내에서 프리앰블 인덱스를 선택하여 프리앰블 전송을 수행할 수 있다. 기지국 입장에서는 설정된 RACH 기회(occasion)들 내의 프리앰블 그룹 내의 설정된 모든 프리앰블 인덱스 상에서 잠재적 프리앰블 수신을 기대하며 연관된 프리앰블 수신 동작을 수행할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 절차를 초기화할 때, Msg3 버퍼를 비우고 프리앰블 전송 카운터를 1로, 프리앰블 파워 램핑 카운터를 1로, 그리고 프리앰블 백오프를 0ms로 셋팅할 수 있다. 다음 만약 랜덤 액세스 절차가 수행되는 캐리어가 명시적으로 시그널링되었으면 해당 캐리어에서 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 랜덤 액세스 절차를 위한 셀에서 SUL이 설정되었고 해당 셀의 하향링크 경로손실(DL pathloss)의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL 값보다 작다면, SUL을 랜덤 액세스 절차 수행을 위한 캐리어로 선택하고 SUL을 위한 PCMAX (단말 최대 전송 전력) 값도 셋팅할 수 있다. 그렇지 않은 경우, NUL 캐리어를 랜덤 액세스 절차 수행을 위한 캐리어로 선택하고 NUL 캐리어를 위한 PCMAX 값을 셋팅할 수 있다.
그 후, 단말은 자원 선택 절차를 통해서 프리앰블 인덱스 값을 셋팅하고, 연관된 다음 이용 가능한 PRACH 기회(occasion)을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, SSB 블록 인덱스와 PRACH 기회에 대한 연관 설정이 존재하는 경우, 또는 CSI-RS와 PRACH 기회에 대한 연관 설정이 존재하는 경우, 또는 상기 연관 설정들이 단말에게 제공되지 않는 경우에 따라서 PRACH 기회가 결정된다. SSB 또는 CSI-RS와 PRACH 기회와의 연관 설정이 있는 경우에는, 단말이 선택한 SSB 또는 CSI-RS에 따라서 그에 연관된 PRACH 기회가 결정될 수 있다. SSB 또는 CSI-RS와 PRACH 기회와의 연관 설정이 존재하지 않는다면, 단말은 다음 이용 가능한 PRACH 기회에서 프리앰블 전송을 수행할 수 있다.
그 후, 단말은 선택한 PRACH 기회를 기반으로 프리앰블 전송을 수행할 수 있다. 구체적으로, MAC은 PHY에게 선택한 프리앰블, 연관된 RNTI(Radio Network Temporary Identifier), 프리앰블 인덱스, 수신 타겟 전력을 제공하여 선택한 프리앰블 전송을 수행하도록 지시할 수 있다.
단말이 프리앰블을 전송한 후 이에 대응하는 Msg2(또는 RAR) 수신을 모니터링해야 하는데, 이를 위한 시간(윈도우) 구간은 ra-ResponseWindow에 의해서 정의될 수 있다. 프리앰블을 전송한 후 일정 심볼 후에 단말은 RAR 수신을 기대하고 상기 윈도우 구간에 해당하는 시간 동안 Msg2에 대한 PDCCH/PDSCH 모니터링을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, RAR 정보는 PDSCH를 통하여 MAC PDU의 형식으로 기지국으로부터 전송될 수 있으며, 상기 PDSCH를 수신하기 위해 단말은 RA(Random Access)-RNTI 값을 기반으로 PDCCH를 모니터링할 수 있다. 즉, PDCCH에는 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, PDSCH 전송 자원의 정보, PDSCH의 전송 형식 등이 포함될 수 있다. 또한, RAR에는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(Random Access Preamble Identifier, RAPID), Msg3 전송을 자원을 지시하는 상향링크 그랜트(UL Grant), 임시 셀 식별자(Temporary C(Cell)-RNTI), 타이밍 조정/어드밴스 명령(Timing Adjustment/Advance Command, TAC) 등이 포함될 수 있다.
단말은 수신한 Msg2에 응답정보(예를 들어, RAPID)가 포함된 경우에는 성공적인 RAR 수신으로 고려하지만, 그렇지 않은 경우에는 프리앰블 재전송을 준비하기 위해 전술한 프리앰블 자원 선택 다시 수행할 수 있다.
수신된 Msg2 내의 UL grant 정보와 같은 Msg3 전송을 위한 파라미터 정보들을 기반으로, 단말은 Msg3 전송을 수행할 수 있다. 일단 Msg3 전송이 수행되면 단말은 경쟁 해소 타이머(CR 타이머)를 시작하고, Msg4 수신을 위해 C(Cell)-RNTI 기반으로 PDCCH 모니터링을 수행할 수 있다. CR 타이머가 동작하는 동안에 Msg4가 수신되면 단말은 경쟁 해소가 성공적으로 이행되었다고 결정할 수 있다.
이하에서는 본 개시가 적용될 수 있는 RC NR에 대해서 설명한다.
3GPP에서는 NB-IoT 또는 LTE-M을 통해 IMT-2020 요구사항들을 mMTC 목적을 위해서 인증받을 수 있다는 것을 확인했다. URLLC 지원을 위해 URLLC 기능들이 Rel-15 LTE/NR에 모두 소개되었다. 그리고 NR URLLC는 지금도 Rel-16 eURLLC 그리고 IIoT(Industrial IoT) 워크아이템을 통해 계속 진화 중에 있다. 또한, Rel-16에서는 TSN(Time-Sensitive Networking) 및 TSC(Time Sensitive Communication) 적용을 위한 5G 통합작업이 이루어지고 있다.
5G 무선 통신 시스템에서는 커넥티드 인더스트리(connected industry)를 지원하는 것을 포함한다. 이러한 5G 연결성(connectivity)은 이후 산업계와 디지털화의 차기 동력에 대한 바탕이 될 수 있다. 이러한 산업계의 환경 내에서 5G 연결성에 기반하는 단말들은 많은 수를 이루어 서로 연결될 것이며, 이러한 대규모 산업 무선 네트워크(massive industrial wireless network)는 높은 요구사항을 가지는 URLLC 서비스들 뿐만 아니라 상대적으로 낮은 성능을 가지는 작은 단말까지 지원하며, 그리고 완벽하게 수년 동안 동작이 가능한 배터리 라이프를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 서비스를 위한 요구사항들은 실제 NB-IoT나 LTE-M과 같은 LPWA 보다는 높지만 eMBB 또는 URLLC 보다는 낮은 특징을 가지고 있다.
전술한 커넥티드 인더스트리와 유사하게 5G 연결성은 차세대 스마트시티 혁신(smart city innovation)을 위한 기반으로써 활용될 수 있다. 예를 들어, 스마트시티 활용 케이스에서, 5G 연결성은 도시내의 데이터 수집 그리고 도시 자원 활용 및 모니터링을 위해서 효과적으로 활용될 수 있다. 특별히, 감시카메라의 설치는 도시 뿐만 아니라 공장지대에서 중요한/필수적인 역할을 위해서 활용될 수 있다. 또한, 웨어러블 디바이스, 예를 들어, 스마트 워치, 링, 건강 관련 장치 등은 작은 크기를 가지는 하나의 활용 케이스로서 고려할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 시나리오와 활용 케이스 등을 고려했을 때 기술적 관점의 요구사항으로는, 단말 연결에 대해서는 Rel-15 또는 Rel-16의 eMBB 또는 URLLC 단말에 비하여 상대적으로 낮은 단말 비용 및 복잡도가 요구되고, 단말 크기는 컴팩트 폼 팩터(form factor)를 가지는 크기가 요구되며, 설치 환경은 FDD 및 TDD에 대한 FR1(Frequency Range 1) 및 FR2 대역이 고려될 수 있다.
산업 무선 센서의 경우에, 통신 서비스 가용성은 99.99%이고, 단-대-단(end-to-end) 레이턴시는 100ms 미만이고, 모든 유스케이스에 대해서 레퍼런스 비트 레이트는 2Mbps 미만(예를 들어, 하향링크에 비하여 높은 상향링크 트래픽과 같은 잠재적으로 비대칭적인 경우를 고려함)이고, 단말은 고정적인 것을 가정하며, 배터리는 적어도 수년동인 유지되어야 하고, 보안 관련 센서의 경우에는 레이턴시 요구사항은 5-10ms 미만일 것이 고려될 수 있다.
비디오 감시의 경우에는, 레퍼런스로 경제적인 비디오 비트레이트는 2-4Mbps이고, 500ms 미만의 레이턴시와, 99%-99.9%의 신뢰성(reliability)가 고려될 수 있으며, 최상위(high-end) 비디오의 경우에는 7.5-25Mbps의 비트레이트가 고려될 수 있고, 하향링크에 비하여 상향링크 전송이 지배적인 트래픽 패턴이 고려될 수 있다. 예를 들어, CCTV와 같은 비디오 카메라 장치는 종래의 NB-IoT와 eMTC 같은 LPWA 기술로는 지원하기 어려운 중상위 캐퍼빌리티의 디바이스이다. 특별히 CCTV는 스마트시티의 구성의 하나의 모델로서 높은 성장세를 가지고, 많은 회사들이 관련 제조에 참여하고 있으며 이들 장치 간의 연결성에 대해서 많은 관심을 가지고 있다.
웨어러블의 경우에는, 스마트 웨어러블 애플리케이션에 대해서 하향링크에서 10-50Mbps 및 상향링크에서 최소 5Mbps의 레퍼런스 비트레이트, 및 하향링크에서 150Mbps 및 상향링크에서 50Mbps의 피크 비트레이트가 고려될 수 있다.
이와 같이, RC 단말 또는 RC NR에 대해서, 기존의 eMTC(또는 LTE-M) 또는 NB-IoT에 의해서는 지원할 수 없는 새로운 IoT 기술이 요구된다. 구체적으로, eMTC 또는 NB-IoT 단말보다 상대적으로 낮은 레이턴시와 상대적으로 높은 데이터레이트 및 신뢰도가 요구되고, eMBB 단말보다 상대적으로 낮은 가격 및 복잡도와 상대적으로 긴 배터리 사용 시간이 요구되며, URLLC 단말보다 상대적으로 넓은 커버리지를 지원하는 것이 요구된다.
이하에서는, RC NR 시스템에서의 랜덤 액세스 절차에 대한 본 개시의 실시예들에 대해서 설명한다.
기존의 eMBB와 URLLC 서비스 목적을 위한 최상위(high-end) 단말 캐퍼빌리티(UE capability)를 가지는 최상위 또는 고성능 단말(이하, 제 1 타입 단말 또는 기존 NR 단말이라 함)들이 NR 네트워크 상에 존재해 왔다. 반면, 새로운 IoT, 웨어러블, 다양한 버티컬(vertical) 서비스 지원을 위한 저감된 캐퍼빌리티(RC)를 가지는 중하위(low-medium) 단말(이하, 제 2 타입 단말 또는 RC 단말이라 함)의 도입이 고려되고 있다. RC 단말은 NR 네트워크 상에서 기존 고성능의 기존 NR 단말과 다르게, 보다 낮은 복잡도, 캐퍼빌리티 및 하드웨어 특성을 가지고 있기 때문에 송수신 신뢰도, 데이터 전송률, 커버리지 등의 관점에서 그 성능 열화가 당연히 예측된다. 특히, 커버리지 감소의 측면에서 RC 단말을 위한 추가적인 보상책이 제공되어야 한다. 왜냐하면, 커버리지 감소 이외의 다른 성능 측면(예를 들어, 데이터 전송률, 신뢰도, 낮은 복잡도 등)은 RC 단말이 의도한 부분이지만, 커버리지 감소의 측면에서는 RC 단말이라고 하더라도 기존 NR 단말에 비하여 커버리지 감소의 정도가 너무 크다면 RC 단말의 경쟁력(예를 들어, 시장성, 사용성) 등에 크게 영향을 줄 것으로 예상되기 때문이다.
따라서, 본 개시에서는 RC 단말과 NR 네트워크 사이에 커버리지 감소의 보상을 위한 구체적인 방법을 포함한다. 특히, 랜덤 액세스 절차 내의 단말이 최초로 전송하는 메시지(예를 들어, 4-단계 랜덤 액세스 절차에서의 프리앰블 또는 Msg1, 또는 2-단계 랜덤 액세스 절차에서는 MsgA)의 송수신을 위한 커버리지 보상 기법을 포함한다.
기존 NR 단말들에 추가적으로 저성능 RC 단말들이 도입된다면, NR 네트워크 상에서는 다양한 캐퍼빌리티를 가지는 단말들이 혼재할 것이다. 즉, 하나의 셀 내에 단말들은 서로 다른 채널 환경과 캐퍼빌리티를 가지며 존재하기 때문에 기지국(예를 들어, gNB)은 초기 셀 액세스 단계부터 빠르게 해당 단말들의 캐퍼빌리티를 구분해 낼 필요가 있다. 왜냐하면, 기본적으로 기지국은 기존 셀 커버리지를 최상위 성능의 기존 NR 단말을 기준으로 구성하므로, 새로운 저성능 RC 단말들의 도입으로 인해서 구별되는 방식의 상향링크/하향링크 전송을 제공해야 하기 때문이다.
예를 들어, 기지국이 사전에 RC 단말의 커버리지 레벨을 랜덤 액세스 과정 중에 사전에 알 수 있다면, 랜덤 액세스 과정 중에 존재하는 다양한 기지국과 단말 사이의 송수신을 위한 자원 활용을 최적화 할 수 있다. 여기서, 커버리지 레벨은 프리앰블 또는 MsgA 반복 전송 횟수에 대응할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 또는 MsgA를 반복하여 전송함으로써 커버리지 감소를 보상할 수 있다. 따라서, 커버리지 레벨은 반복 전송 횟수(또는 반복 레벨)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 랜덤 액세스 과정 중, RC 단말과 기존 NR 단말을 미리 구분할 수 있다면, 랜덤 액세스 과정 이후 기지국과 단말 사이의 송수신을 위한 자원 활용에 대한 최적화 뿐만 아니라 RC 단말의 수신 신뢰도 및 커버리지를 보장할 수 있을 것이다.
실시예 1
본 실시예는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 RC 단말을 위한 MsgA 반복 전송을 위한 자원 선택 방법에 대한 것이다.
전술한 바와 같이 랜덤 액세스(RA) 절차를 트리거링시키는 이벤트가 발생하였다면, 그 이벤트에 대응하는 적절한 RA 절차가 수행되어야 한다. RA 절차 내에서 가장 먼저 단말이 수행해야 하는 동작은 상향링크를 통해 프리앰블(즉, 4-단계 RA에서의 PRACH) 또는 MsgA(즉, 2-단계 RA에서의 PRACH 및 PUSCH)를 전송하는 것이다. RC 단말은 기존 NR 단말과 달리 보다 낮은 복잡도, 낮은 비용, 낮은 성능, 낮은 지원 대역폭, 적은 안테나 수 등을 특징으로 하는 저성능 단말에 해당하며 이를 지원하기 위해 새로운 동작이 정의되야 한다. 이를 위해서, 본 개시에서는 4-단계 RA 또는 2-단계 RA를 수행하는 RC 단말이 프리앰블 반복 전송 또는 MsgA 반복 전송을 수행하기 위해 필요한 새로운 자원 선택 방법에 대해서 제안한다.
기지국으로부터 전송되는 SSB(또는 RRC CONNECTED 모드에서 만약 설정된다면 CSI-RS)를 기반으로 단말들은 각자의 채널 환경에 맞는 최적의 SSB 인덱스, 예를 들어, 가장 높은 SSB-RSRP를 가지는 SSB(또는 최적의 CSI-RS, 예를 들어, 가장 높은 CSI-RS-RSRP를 가지는 CSI-RS)를 선택할 수 있다. 여기서 RC 단말들은 기존 NR 단말과는 다르게 더 긴 SSB(또는 CSI-RS) 모니터링 또는 측정을 수행해야 할 수도 있다. 왜냐하면, RC 단말은 저감된 캐퍼빌리티 또는 저감된 복잡도(예를 들어, 송수신 안테나의 개수가 각각 1개로 제한되거나, 대역폭이 저감되거나, 낮은 전송 전력 클래스를 가지거나, 또는 제한된 하프 듀플렉스가 적용되는 등의 제한)로 인하여, SSB(또는 CSI-RS)의 수신 레벨 또는 수신 커버리지가 동일한 상황에서도, 기존 NR 단말에 비하여 더 긴 시간 동안 SSB(또는 CSI-RS)을 수신하여야 해당 정보를 확인할 수 있기 때문이다. RC 단말은 선택한 SSB 인덱스(또는, CSI-RS 인덱스)와 SIB1(또는 전용(dedicated) RRC 시그널링)를 통하여 제공되는 랜덤 액세스 설정 관련 정보를 이용하여, 랜덤 액세스 프리앰블 또는 MsgA 전송을 포함하는 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
여기서, RC 단말의 저감된 성능 특성으로 인하여, RC 단말에 대해서 기존 NR 단말에 비하여 상당한 커버리지 감소 및 수신 신뢰도 감소가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 기술들 중 하나는, 물리계층 채널 및/또는 신호를 반복 전송하는 기법이다. 이러한 반복 전송 기법은 커버리지 확장 목적을 위해서 고려될 수 있으며, 이전 세대의 무선 통신 시스템에서도 그 효과는 충분히 증명되었으므로, NR 시스템에서 동작하는 RC 단말에 대해서도 충분한 효과가 기대된다. 따라서, 본 개시에서는 RC 단말의 랜덤 액세스 절차에 집중하여, 초기 프리앰블 또는 MsgA의 반복 전송을 지원하기 위해서 새롭게 정의해야 하는 구체적인 동작들에 대해서 설명한다.
이하의 설명에서는 설명의 간결성을 위해서 프리앰블(또는 PRACH) 전송 및 PUSCH 전송을 모두 포함하는 2-단계 랜덤 액세스 절차의 MsgA를 주된 예시로 들어 설명하지만, 본 개시의 범위가 이에 제한되는 것은 아니며, 본 개시의 프리앰블(또는 PRACH) 반복 전송을 위한 예시들은 4-단계 랜덤 액세스 절차의 프리앰블(또는 Msg1 또는 PRACH) 전송에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
이하의 예시들에서는 한 번의 MsgA 반복 전송 시도(여기서, 한 번의 MsgA 반복 전송 시도는 하나 이상의 MsgA의 반복 전송을 포함함) 내에서 프리앰블의 반복 전송 및 프리앰블과 연관된 PUSCH의 반복 전송을 고려한다. MsgA의 반복 전송 시도는 설정되는 최대 시도 횟수 내에서 한 번 이상 수행될 수 있지만, 본 개시의 예시들에서의 MsgA의 반복 전송은 한 번의 시도(또는 여러 번의 시도의 각각) 내에서의 MsgA의 반복 전송을 의미한다. 즉, 1차 시도에서 MsgA가 반복 전송되고, 2차 시도에서 MsgA가 반복 전송될 수 있다.
RC 단말의 MsgA 반복 전송에 있어서, MsgA에 포함되는 PRACH(또는 프리앰블) 반복 전송 및 이와 연관된 PUSCH 반복 전송을 위한 자원을 선택하는 방안을 정의하는 것이 필요하다.
기존 NR 단말은 선택한 SSB와 연관된 RO들 중에서 동일한 확률을 가지고 랜덤하게 하나의 RO를 선택한다. 한편, RC 단말은 PRACH 반복 전송을 수행해야 하므로, 기존 NR 단말과 다른 RO 선택 방법을 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 기지국은 RC 단말에 대해서 시작 RO 오프셋(Start RO Offset)을 상위계층 시그널링을 통하여 설정하여 줄 수 있고, RC 단말은 선택한 SSB와 연관된 RO들 중에서 시간 도메인 RO 인덱스를 기준으로 시작 RO 오프셋에 의해서 지시되는 시간 위치에서 주파수 도메인 상에서 하나의 RO가 존재하는 경우에 해당 RO를 시작 RO(start RO)로 선택하거나, 상기 지시되는 시간 위치에서 주파수 도메인 상에서 2 개 이상의 RO가 설정된 경우 그 중의 하나를 RC 단말이 랜덤하게 시작 RO로 선택하거나, 또는 상기 주파수 도메인 2 개 이상의 RO 중에서 하나의 RO를 기지국이 시작 RO로 설정하여 줌으로써 단말의 랜덤 선택이 필요하지 않도록 할 수도 있다.
이와 같이 RC 단말이 PRACH 반복 전송을 위한 시작 RO를 선택하면, RC 단말이 결정한 PRACH 반복 레벨 값에 따라서 반복 전송을 수행할 수 있다. 반복 전송 방식은, 시간 도메인 상에서의 반복 전송(즉, 시간 도메인 상에서 다중화(Time Division Multiplex)되는 복수의 RO에서 전송), 주파수 도메인 상에서의 반복 전송(즉, 동일한 시간 도메인 위치에서 주파수 도메인 상에서 다중화(Frequency Division Multiplex)되는 복수의 RO에서 전송), 시간 및 주파수 도메인 상에서의 반복 전송(즉, TDM 및 FDM 되는 복수의 RO에서 전송)을 포함할 수 있다.
여기서, RC 단말의 반복 레벨은 단말이 스스로 결정할 수도 있고, 기지국에 의해서 명시적으로 지시될 수도 있다. 예를 들어, 반복 레벨은 단말의 채널 측정값(경로손실(pathloss), RSRP, RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등), 채널 측정값에 대한 임계값, 단말 캐퍼빌리티 등을 기반으로 단말이 선택 또는 결정할 수 있다. 또는, RRC 연결 상태인 단말의 채널 측정 정보를 기지국이 알 수 있는 경우, 기지국은 전용 RRC 시그널링을 통해서 해당 단말을 위한 반복 레벨을 설정해 줄 수도 있다. 또한, 반복 레벨에 대응하는 RO 그룹, 프리앰블 그룹, 또는 RO 그룹 및 프리앰블 그룹의 조합이 미리 정해진 규칙에 따라 또는 기지국의 시그널링에 의해서 설정될 수 있다.
실시예 2
본 실시예는 MsgA 반복 전송 절차에 대한 것이다.
RC 단말이 다양한 반복 레벨에 대응하는 반복 전송을 수행하기 위해서는 시작 RO 및 이와 연관되는 PO 선택 방법이 고려되어야 한다.
먼저, RC 단말에 대해서, 적어도 랜덤 액세스 절차 내에서 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송을 위한 하나 이상의 반복 레벨에 관련된 설정이 제공될 수 있다. PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송을 위해서, RO 및/또는 프리앰블(즉, 프리앰블 그룹 및 인덱스)에 대한 설정이 제공될 수 있고, 이와 연관된 PO, PUSCH 자원 설정(예를 들어, PUSCH DMRS 자원(포트 및/또는 시퀀스) 인덱스) 등이 제공될 수 있다. 이를 통칭하여, RC 단말에 대한 MsgA 반복 전송 설정이라 할 수 있다. 이 경우, 각각의 반복 레벨마다 개별적인(separate) MsgA 반복 전송 설정이 제공될 수 있고, 또는, 동일한 하나의 MsgA 반복 전송 설정 내에서, 각각의 반복 레벨에 대응하는 MsgA 반복 전송 설정이 제공될 수도 있다.
이하의 예시들은, 전술한 바와 같이 MsgA 반복 전송 설정이 제공되는 것을 가정한 랜덤 액세스 절차를 위한 자원 선택 방법에 대한 것이다.
또한, 이하에서는 주된 예시로서 반복 전송 자원 선택의 기준이 단말이 선택한 최적의 SSB 인덱스인 것으로 설명하지만, CSI-RS 인덱스를 기준으로 반복 전송 자원을 선택하는 경우에도 이하의 예시들이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, RC 단말과 기존 NR 단말에 대해서는 서로 개별적인 PRACH 설정(또는 MsgA 설정)이 제공될 수 있다.
도 16은 본 개시가 적용될 수 있는 MsgA 반복 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16의 예시는 RC 단말이 하나의 MsgA 반복 전송 시도 내에서 MsgA를 반복 전송하는 동작에 해당한다.
단계 S1610에서 기지국은 RC 단말에게 SIB1 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 전술한 MsgA 반복 전송 설정을 포함한 다양한 랜덤 액세스 절차를 위한 상위계층 파라미터들을 제공할 수 있다. 예를 들어, PRACH 설정, RO 설정, 프리앰블(그룹 및/또는 인덱스) 설정, MsgA 시간 및/또는 주파수 설정, SSB-대-RO 매핑 설정, PRACH 전송과 연관된 PUSCH 설정, PO 설정, PUSCH DMRS 자원(포트 및/또는 시퀀스) 설정, 반복 레벨 설정, SSB/CSI-RS 측정 관련 설정 등이 RC 단말에게 제공될 수 있다.
단계 S1620에서 단말은 하향링크 상에서 전송되는 SSB/CSI-RS를 통해서 해당 단말에게 최적의 빔 전송에 연관되는 SSB/CSI-RS 신호를 측정할 수 있다. 여기서, 경로손실(Pathloss), RSRP 값 등에 해당하는 채널 측정 값들은 SSB/CSI-RS 신호에 기초하여 단말이 측정할 수 있다.
단계 S1630에서 단말은 가장 좋은 RSRP 값을 가지는 SSB/CSI-RS 인덱스를 선택하고 채널 품질을 특정할 수 있다.
단계 S1640에서 단말은 채널 측정 결과 및 이에 대한 임계값(예를 들어, 반복 레벨 선택을 위한 SSB/CSI-RS RSRP 임계값)과 단말 캐퍼빌리티 등에 기초하여 반복 레벨(RP 레벨)을 결정할 수 있다. 또는, 추가적으로 만약 단말이 RRC 연결 상태인 경우, 기지국이 해당 단말의 채널 측정 정보를 이용 가능하다면, 전용 RRC 시그널링을 통해서 해당 단말을 위한 반복 레벨을 기지국이 설정해 줄 수도 있고, 이 경우, 단말은 기지국의 설정에 따라 반복 레벨을 결정할 수 있다.
단계 S1650에서 단말은 결정된 반복 레벨을 기반으로 반복 전송의 횟수를 결정하고, 반복 전송 횟수에 대응하는 RO 및/또는 프리앰블(즉, 프리앰블 그룹 및 인덱스)와, 이와 연관된 PO 및/또는 PUSCH 자원 설정(예를 들어, DMRS 자원(포트 및/또는 시퀀스) 인덱스)를 선택할 수 있다.
단계 S1660에서 단말은 선택된 자원에 기초하여 MsgA 반복 전송을 수행할 수 있다.
단계 S1670에서 단말은 소정의 윈도우 동안 MsgA에 대한 응답(예를 들어, RAR 또는 경쟁 해소 메시지)을 대기할 수 있다.
표 11은 PRACH 설정 테이블의 예시를 나타낸다.
표 11의 PRACH 설정은 주파수 범위(FR) 및 페어링된 스펙트럼(paired spectrum) 여부에 따라서 PRACH 설정 인덱스에 따라서 셀 내의 단말들에게 제공되는 시간 도메인 RO, PRACH 슬롯, 시작 심볼, 서브프레임(슬롯), (무선) 프레임 자원 및 프리앰블 포맷 정보를 제공한다. 이러한 PRACH 설정 정보, 및 SSB/CSI-RS와 RO 사이의 연관 관계에 기초하여, 실제 SSB/CSI-RS 전송 개수(이는 상위계층에 의해서 설정됨) 내의 각각의 SSB/CSI-RS 인덱스마다 연관되는 RO가 결정될 수 있다.
예를 들어, 후술하는 도 19의 예시를 참조하면, 주파수 도메인에서 2 개의 RO가 존재하며(즉, FDM=2), 시간 도메인 상에서는 PRACH 설정에 따라서 설정된 RO들 중에서 각각의 SSB 마다 연관되는 RO들이 매핑된다. 예를 들어 단말이 선택한 최적의 SSB에 해당하는 SSB1은 8개의 RO들과 연관된다. 그리고 SSB2는 도시된 예시에서의 4개의 RO와 그 다름 RACH 슬롯 내의 바로 다음 4 개의 RO의 총 8개의 RO들과 연관된다. 추가적으로 RO 마스크(mask) 설정 정보가 제공될 수 있는데, 이는 하나의 SSB에 연관되는 8개의 RO들 중에서 실제 PRACH 전송을 위해 허락된 RO를 지시할 수 있다. 도시된 예시에서는 하나의 SSB에 연관된 모든 8개의 RO들이 PRACH 전송을 위해서 사용이 허용되는 RO 마스크 설정을 가정한다.
또한, 하나의 연관 주기(association period) 내에 존재하는 모든 RO들 중에서 RC 단말의 PRACH 반복 전송 횟수에 따라서 선택 가능한 시작 RO(Start RO)에 대한 시간 오프셋 값을 RC 단말에게 제공할 수 있다. 후술하는 도 22의 예시에서는 하나의 SSB(예를 들어, SSB1)과 연관된 8개의 RO들 중에서, RC 단말은 시작 RO 오프셋 파라미터(예를 들어, 3)에 의해서 지시된 시간 도메인 위치의 RO 중에서 랜덤하게 하나를 선택(도시된 예시에서는 4 번째 시간 도메인 RO 위치에서 FDM되는 2 개의 RO 중 1 개의 RO를 랜덤하게 선택)할 수 있다. 단말은 선택된 시작 RO 및 바로 다음 시간 도메인 RO 인덱스를 사용하여 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다. 이와 달리, 기존 NR 단말은 하나의 SSB에 연관되는 8 개의 RO 중에서 오직 하나의 RO를 랜덤하게 선택하여 PRACH 전송을 수행할 수 있다.
PRACH 반복을 위한 시작 RO 오프셋(Start RO Offset for PRACH repetition)은 단말이 선택한 SSB와 연관된 RO들 중에서 시간 도메인에서 가장 빠른 RO(즉, 하나의 SSB에 연관된 RO들 중에서 가장 낮은 RO 인덱스)를 기준으로 적용되며, 이에 따라 시간 도메인에서 시작 RO 오프셋 값만큼 이격된 RO부터 PRACH 반복 전송이 시작될 수 있다. 도 22의 예시에서는 시작 RO 오프셋의 값이 3인 경우, 가장 낮은 인덱스의 시간 도메인 RO인 첫 번째 시간 도메인 RO로부터 3 개의 시간 도메인 RO만큼 이격된 4 번째 시간 도메인 RO로부터 8 개의 RO들이 RC 단말의 PRACH 반복 전송을 위해서 사용될 수 있다. 이러한 시작 RO 오프셋 값은 연관 주기(association period) 또는 연관 패턴 주기(association pattern period)마다 SSB와 연관된 RO들 중 첫 번째(또는 가장 낮은 인덱스의) 시간 도메인 RO를 기준으로 적용될 수도 있고, 또는 SFN#0를 기준으로 적용될 수도 있다.
실시예 3
본 실시예는 반복 레벨 선택에 대한 것이다.
RC 단말의 반복 레벨은 반복 전송 횟수에 매핑될 수 있다. 표 12는 반복 레벨과 반복 전송 횟수의 매핑 관계의 예시를 나타낸다.
표 12의 예시에서는 반복 레벨 인덱스가 0인 경우, PRACH 반복 전송 횟수가 1, PUSCH 반복 전송 횟수가 1인 설정을 나타낸다. 또한, 반복 레벨 인덱스가 1, 2, 3인 경우 각각에 대해서 PRACH 반복 전송 횟수가 2, 4, 8이고 PUSCH 반복 전송 횟수가 2, 4, 8로 설정될 수 있다. 그러나, 이는 단지 하나의 예시일 뿐이며, 반복 레벨 인덱스와 반복 전송 횟수는 다른 값으로 설정될 수도 있다. 또한, 하나의 반복 레벨 인덱스에 매핑되는 PRACH 반복 전송 횟수와 PUSCH 반복 전송 횟수는 상이한 값으로 설정될 수도 있다. 또한, 반복 레벨 인덱스에 매핑되는 PRACH 반복 전송 횟수에 대한 설정과, 반복 레벨 인덱스에 매핑되는 PUSCH 반복 전송 횟수는 개별적으로 설정될 수도 있다.
기지국은 RC 단말에게 SIB1 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 반복 레벨에 매핑되는 PRACH 반복 전송 횟수 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수를 지시할 수 있다. 표 12의 예시와 같은 반복 레벨과 PRACH 반복 전송 횟수 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수의 매핑 관계는 상위계층 시그널링에 의해서 설정되거나, 기지국과 단말에 대해서 미리 주어질 수도 있다.
예를 들어, 기지국은 상위계층 시그널링을 통해 RC 단말에게 허용되는 반복 레벨의 범위, 각각의 반복 레벨 마다 가능한 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수, 반복 레벨을 결정하기 위한 임계값 및 관련 설정 등을, 랜덤 액세스 절차 전에 SIB1 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 단말에게 제공할 수 있다. 또는, 단말과 기지국은 별도의 시그널링 없이 미리 정해진 반복 레벨 및 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수에 따라서 랜덤 액세스 절차를 수행할 수도 있다.
도 17은 본 개시가 적용될 수 있는 반복 레벨 선택의 예시를 나타내는 도면이다.
기지국에 의해서 하나 이상의 SSB/CSI-RS RSRP 임계값이 설정될 수 있다. 단말은 SSB/CSI-RS RSRP 값을 측정하고 설정된 임계값과 비교하여 반복 레벨을 결정할 수 있다. 도 17의 예시에서는 반복 레벨이 낮을수록 좋은 채널 환경(예를 들어, 높은 SSB/CSI-RS RSRP)인 것으로 볼 수 있으며, 더 적은 횟수의 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송이 설정 및 적용될 수 있다.
추가적인 예시로서, 단말 캐퍼빌리티에 따라서 임계값에 대한 오프셋(예를 들어, RSRP 오프셋) 값이 적용될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 단말 캐퍼빌리티를 가지는 단말에 대해서는 RSRP 오프셋이 0 값으로 설정되어, 설정된 SSB/CSI-RS RSRP 임계값을 그대로 사용할 수 있다. 제 2 단말 캐퍼빌리티를 가지는 단말에 대해서는 RSRP 오프셋이 0이 아닌 값으로 설정되어, 설정된 SSB/CSI-RS 임계값+RSRP 오프셋 값으로부터 최종적으로 적용할 임계값을 결정할 수 있다. 이와 같이 기지국은 단말의 캐퍼빌리티에 따라서 구별되는 RSRP 오프셋 값을 설정 및 제공할 수 있고, 단말은 자신의 캐퍼빌리티에 대응하는 RSRP 오프셋 값을 설정된 임계값에 적용하여, 반복 레벨 결정에 적용할 임계값을 도출할 수 있다.
추가적인 예시로서, 단말 캐퍼빌리티에 따른 반복 레벨을 결정하기 위해서, 단말이 선택 가능한 반복 레벨이 단말 캐퍼빌리티별로 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 단말 캐퍼빌리티를 가지는 단말은 반복 레벨 인덱스 세트 0, 1, 2 및 3 중에서 선택할 수 있고, 제 2 단말 캐퍼빌리티를 가지는 단말은 반복 레벨 인덱스 세트 2 및 3 중에서 선택할 수 있도록 설정할 수 있다. 이와 같이 단말 캐퍼빌리티에 따라서 지원 가능한 반복 레벨을 제한함으로써, RSRP 측정값 및 임계값에 기초한 반복 레벨 선택에 추가적으로 단말 캐퍼빌리티를 고려한 반복 레벨이 선택이 적용될 수 있다.
도 18은 본 개시가 적용될 수 있는 반복 레벨 선택의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송에 관련된 반복 레벨은, 단말이 전송하는 SRS(Sounding Reference Signal), 상향링크(UL) DMRS, PRACH 등을 이용하여 기지국이 상향링크 RSRP 값을 측정하고, 이에 대한 임계값을 기준으로 기지국이 반복 레벨을 결정하고 단말에게 설정 또는 재설정하여 줄 수 있다.
도 18의 예시와 같이 기지국에 의한 반복 레벨 결정 방법은 RC 단말이 RRC 연결 모드인 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, RC 단말은 기지국으로부터 SIB1을 통해서 랜덤 액세스 관련 설정을 제공받고, 랜덤 액세스 절차가 트리거링되면 기지국으로 PRACH 반복 전송 및 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다. 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 완료되어 단말은 RRC 연결을 설립할 수 있다. 단말은 RRC 연결 모드에서 SRS 및/또는 UL DMRS를 기지국으로 전송할 수 있다. 이와 같이 기지국은 단말로부터 수신되는 다양한 상향링크 채널 및/또는 신호(예를 들어, SRS, PUSCH DMRS, PUCCH DMRS, PRACH 등)에 기초하여 상향링크 채널 품질(예를 들어, SRS-RSRP, DMRS-RSRP 등)을 측정할 수 있다. 이러한 상향링크 채널 측정 결과를, 미리 정해진 또는 기지국 내부적으로 설정된 임계값과 비교하여, RC 단말의 반복 레벨을 기지국이 결정할 수 있다.
기지국이 결정한 RC 단말의 반복 레벨은 해당 단말에게 전용 RRC 시그널링을 통하여 설정 또는 재설정하여 줄 수 있다. 이후 RC 단말에서 랜덤 액세스 절차가 트리거링되면, 단말은 기지국에 의해서 설정/재설정된 반복 레벨에 기초하여 PRACH 반복 전송 및/또는 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다.
이와 같이 기지국이 상향링크 신호/채널 측정에 기초하여 단말의 반복 레벨을 결정하는 방법은, 단말이 하향링크 신호/채널의 측정에 기초하여 반복 레벨을 결정하는 방법에 비하여, 보다 최적의 반복 레벨을 단말에게 설정하여 줄 수 있다. 이에 따라, 랜덤 액세스 절차를 위해 요구되는 반복 전송의 횟수의 결정과 이를 위하여 필요한 자원 활용의 효율성이 높아지므로, 랜덤 액세스 절차 성공 확률이 증가되고 지연시간이 감소되며 셀 내의 다른 단말들의 데이터 송수신을 위한 시스템 용량이 증대되고 간섭이 최소화될 수 있다.
추가적인 예시로서, RRC 연결 모드로 동작하던 단말이 반복 레벨 설정 정보를 기지국으로부터 제공받은 후에, RRC 휴지 또는 비활성 모드로 천이한 경우, SIB1을 통하여 제공되는 설정 정보 대신에 상기 반복 레벨 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 절차를 수행할 수도 있다. 여기서, 단말이 반복 레벨 설정 정보를 유지하는 시간 구간(예를 들어, 타이머)가 정의 및 이용될 수 있다. 만약 상기 시간 구간 이후(또는 타이머 만료 후)에는 단말은 SIB1를 통하여 제공되는 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
또한, 반복 레벨 마다 개별적인 PRACH 설정과 PUSCH 설정이 제공될 수도 있다. 이 경우, 기지국은 반복 레벨 마다 개별적인 RO 및/또는 PO 설정이 가능하다. 따라서 적어도 단말이 결정한 반복 레벨 또는 기지국이 직접 지시한 반복 레벨에 해당하는 RO 및/또는 PO 자원 상에서 수행하는 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송(즉, MsgA 반복 전송)을 기반으로, 기지국은 해당 MsgA를 전송하는 단말의 반복 레벨을 확인할 수 있다. 이와 같이 기지국이 확인한 단말의 반복 레벨은, 기지국이 MsgB(또는 RAR 또는 경쟁해소 메시지) 반복 전송 방식의 결정에 이용될 수 있다.
또는, 상이한 반복 레벨에 대응하는 RO 및/또는 PO는 서로 중복될 수도 있다. 즉, RO 및/또는 PO 자원만으로는 반복 레벨을 구별하지 못할 수도 있다. 예를 들어, 기본적으로는 반복 레벨 마다 개별적인 RO 및/또는 PO를 설정하고자 하더라도, 전체 NR 시스템의 다른 신호들의 설정들에 따라서 일부 RO 및/또는 PO는 상이한 반복 레벨에 중복되어 설정될 수도 있다. 이러한 경우에도 PRACH 및/또는 PUSCH 관련 설정으로부터 반복 레벨을 식별하기 위해서, 반복 레벨 마다 프리앰블 인덱스, 프리앰블 그룹, 또는 PUSCH DMRS 자원 중의 하나 이상을 개별적으로 설정할 수 있다. 이 경우, 기지국이 PRACH 및/또는 PUSCH를 수신한 RO 및/또는 PO 자원만으로는 해당 단말의 반복 레벨을 알 수 없더라도, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 그룹, PUSCH DMRS 자원 중의 하나 이상에 기초하여 해당 단말의 반복 레벨을 결정할 수 있다.
실시예 4
본 실시예는 시작 RO 선택 방법에 대한 것이다.
전술한 바와 같이 반복 레벨이 결정되면, 단말은 결정된 반복 레벨에 대응하는 자원(예를 들어, RO, 프리앰블(예를 들어, 프리앰블 그룹 및 인덱스), PO, PUSCH DMRS 자원(예를 들어, DMRS 포트 및 시퀀스))을 선택하고, 선택된 자원 상에서 PRACH 및/또는 PUSCH 전송(즉, MsgA 전송)을 수행할 수 있다.
여기서, 단말이 수행하는 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송의 단위(또는, 시간 도메인 입도(granularity) 또는 해상도(resolution))는 기지국이 사전에 알고 있어야 한다. 만약 임의의 시점에서 단말의 반복 전송을 허용하는 경우, 서로 다른 단말들의 반복 전송의 충돌(collision) 가능성이 높아질 수 있다. 따라서, 반복 전송의 시작과 끝에 대해서 기지국과 단말들 사이에 동일한 가정이 적용되도록 미리 정의되어야 한다.
기존 NR 단말의 랜덤 액세스 절차에서는, PRACH 전송을 위한 하나의 RO, PUSCH 전송을 위한 하나의 PO를 기준으로 PRACH 및 PUSCH 수신을 기지국이 기대하도록 정의된다. 특히, 기지국의 입장에서 PRACH 수신은, 단말이 어떤 RO 상에서 PRACH를 전송할지 미리 알 수 없으므로, 기지국은 전체 설정된 모든 가능한 RO들 상에서 블라인드 수신을 시도한다.
한편, 본 개시에 따른 반복 전송을 위한 RO 및/또는 PO는, 시작 RO를 기준으로 반복 레벨에 대응하는 반복 전송 횟수에 해당하는 하나 이상의 시간 도메인 RO(이하, T_RO)를 포함하는 T_RO 세트 또는 T_RO 그룹을 정의할 수 있다. 여기서, 하나의 T_RO 세트에 포함되는 T_RO들은 시간 상에서 연속적인 T_RO들을 포함할 수도 있고, 시간 상에서 불연속적인 T_RO들을 포함할 수도 있다. T_RO 세트에 포함되는 T_RO들은 오프셋, 인터벌, 패턴 등에 의해서 특정될 수 있다. 이하의 예시들에서는 T_RO 세트의 시작점을 시작 RO라고 하며 이를 결정하는 방안에 대해서 설명한다.
실시예 4-1
본 실시예는 선택된 SSB에 연관되는 시작 RO 후보들 중에서 시작 RO를 랜덤으로 선택하는 방안에 대한 것이다.
도 19는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 예시를 나타내는 도면이다.
단말에 대해서 결정된 반복 레벨(혹은 기지국에 의해서 단말에게 지시된 반복 레벨)과 PRACH 설정을 통하여 제공된 RO들을 기반으로, 단말이 선택한 최적의 SSB/CSI-RS와 연관된 RO들 중에서, 단말은 반복 전송의 시작을 위한 시작 RO 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 시작 RO는 후술하는 수학식 5의 조건을 만족하는 tPRACH startRO,SSB (즉, SSB 당 시작 RO 인덱스)로 결정될 수 있다. 시작 RO가 결정되면, 단말은 시간 도메인 상에서 반복 전송 횟수에 대응하는 개수의 RO(여기에 시작 RO도 포함됨)를 이용하여 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
도 19의 예시에서 PRACH 반복 횟수(PRACH repetition)는 2(예를 들어, 표 12의 예시에서 반복 레벨 1)로 설정되는 것을 가정한다. 또한, FDM은 2로 설정되는 것, 즉, T_RO 당 주파수 도메인 RO(이하, F_RO)의 개수가 2 개인 것으로 가정한다. 또한, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정되는 것, 즉, 하나의 SSB에 8 개의 RO가 연관되는 것으로 가정한다. 또한, RACH 슬롯 당 시간 도메인 RO(T_RO)의 개수(Time domain ROs per a RACH slot)는 6으로 설정되는 것, 즉, PRACH 설정 인덱스 값에 따라서 결정되는 하나의 RACH 슬롯 내에 존재하는 T_RO의 개수는 6인 것으로 가정한다.
도 19의 예시에서 하나의 RACH 슬롯에는 6개의 T_RO가 포함되고, 하나의 T_RO 당 2 개의 F_RO가 포함되므로, 총 12개의 RO들이 설정된다. 설정된 12 개의 RO들 중에서 최적의 SSB인 SSB1과 연관된 8 개의 RO들은, 1 내지 4 번째 T_RO 상에서 8개의 RO들에 해당한다. 8 개의 RO들 중에서 시작 RO 후보는 아래의 수학식 5에 의해서 결정될 수 있다.
수학식 5에서 TRO,SSB는, 하나의 RACH 슬롯, 하나의 연관 주기(이하, AP), 또는 하나의 연관 패턴 주기(이는 하나 이상의 AP를 포함할 수 있음) 내에서 선택된 하나의 SSB와 연관된 전체 T_RO의 개수에 해당한다. 이 값은 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 관련 설정으로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 이 값은 1, 2, 4, 8, ...의 값을 가질 수 있다.
다음으로, NPRACH Repetition은, PRACH 반복 전송 횟수에 해당한다. 이 값은 표 12의 예시와 같이 기지국의 상위계층 시그널링에 의해서 설정될 수 있으며, 또한 채널 환경, 단말 캐퍼빌리티 등에 기초하여 결정되는 하나의 반복 레벨에 대응하는 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 이 값은 1, 2, 4, 8, 16, 32, ...의 값을 가질 수 있다.
다음으로, tPRACH startRO,SSB는, SSB 당 시작 RO 인덱스에 해당한다.
단말은 수학식 5의 조건을 만족하는 PRACH 반복 전송을 위한 시작 RO의 후보를 결정할 수 있다. 도 19의 예시는 SSB1에 연관된 T_RO의 개수인 TRO,SSB=4이고, 반복 전송 횟수인 NPRACH Repetition=2인 경우에 해당한다. 이 경우, tPRACH startRO,SSB=0, 1이 된다. 시작 RO를 포함하는 2 개의 T_RO에서 반복 전송이 수행되어야 하므로, 하나의 AP 내에서 첫 번째(또는 T_RO 인덱스 0) 및 세 번째(또는 T_RO 인덱스 2)가 시작 RO 후보에 해당한다.
즉, 하나의 AP 내에서 SSB1와 연관된 2 개의 시작 RO 후보가 존재하고, 각각의 시작 RO 후보에서 2 개의 F_RO가 존재하므로, RC 단말은 총 4 개의 시작 RO 후보 중에서 랜덤하게 선택된 하나를 시작 RO로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말#0는 세 번째 T_RO의 첫 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 단말#1는 첫 번째 T_RO의 두 번째 F_RO를 시작 RO로 결정할 수 있다. 각각의 단말은 시작 RO와 동일한 주파수 자원 및 후속하는 시간 자원 상에서 2 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
기존 NR 단말은 선택한 하나의 SSB에 연관되는 RO들(예를 들어, 8개의 RO) 중에서 랜덤하게 하나의 RO를 선택하여 PRACH 전송을 수행할 수 있다. 이와 달리, RC 단말은 PRACH 반복 전송을 고려하여 제한된 T_RO 세트에 속하는 시작 RO 후보들 중에서 하나를 선택할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 반복 전송 횟수와 연관된 RO들 중에서 어떤 RO를 시작 RO로 하여 PRACH 전송이 수행되는지 확인할 수 있다. 결과적으로, 각각의 PRACH 반복 전송 횟수(또는 반복 레벨)에 대응하는 PRACH 반복 기회(PRACH repetition occasion)가 정의될 수 있다.
도 20은 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 20의 예시는 하나의 SSB에 연관된 RO들이 하나의 AP 내에서 복수의 RACH 슬롯 상에 포함되는 경우에 해당한다.
도 20의 예시에서 PRACH 반복 횟수(PRACH repetition)는 4로 설정되고, FDM은 2로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정되고, RACH 슬롯 당 시간 도메인 RO(T_RO)의 개수(Time domain ROs per a RACH slot)는 2으로 설정되는 것으로 가정한다.
이 경우, TRO,SSB=4 이고, NPRACH Repetition=4이므로, 수학식 5에 따라서 tPRACH startRO,SSB=0으로 결정된다. 이 경우, 하나의 AP 내에서 하나의 SSB에 연관되는 T_RO들 중에서 첫 번째 T_RO가 시작 RO 후보에 해당한다. 하나의 T_RO 당 2 개의 F_RO가 존재하므로, 총 2 개의 시작 RO 후보 중에서 단말이 랜덤하게 하나를 선택할 수 있다. 도 20의 예시에서 단말#0은 첫 번째 RACH 슬롯의 첫 번째 T_RO의 첫 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 시작 RO와 동일한 주파수 자원 및 후속하는 시간 자원 상에서 4 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
도 21은 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
PRACH 반복 전송은 하나의 AP 내에서만 수행되도록 제한되거나, 또는 복수의 AP에 걸쳐서 수행되도록 할 수도 있다.
도 21의 예시는 하나의 SSB에 연관된 RO들이 하나의 연관 패턴 주기 내에서 복수의 AP(예를 들어, 2 개의 AP) 상에 포함되는 경우에 해당한다.
도 21의 예시에서 PRACH 반복 횟수(PRACH repetition)는 4로 설정되고, FDM은 2로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/4로 설정되고, RACH 슬롯 당 시간 도메인 RO(T_RO)의 개수(Time domain ROs per a RACH slot)는 2로 설정되는 것으로 가정한다.
이 경우, TRO,SSB=4 이고, NPRACH Repetition=4이므로, 수학식 5에 따라서 tPRACH startRO,SSB=0으로 결정된다. 이 경우, 하나의 연관 패턴 주기 내에서 하나의 SSB에 연관되는 T_RO들 중에서 첫 번째 T_RO가 시작 RO 후보에 해당한다. 하나의 T_RO 당 2 개의 F_RO가 존재하므로, 총 2 개의 시작 RO 후보 중에서 단말이 랜덤하게 하나를 선택할 수 있다. 도 21의 예시에서 단말#0은 첫 번째 AP의 첫 번째 RACH 슬롯의 첫 번째 T_RO의 첫 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 시작 RO와 동일한 주파수 자원 및 후속하는 시간 자원 상에서 4 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
도 22는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 22의 예시에서는 2 개의 AP에 걸쳐서 PRACH 반복 전송이 수행되는 추가적인 예시에 해당하며, 시작 RO가 첫 번째 AP 내에 위치하고 이후의 반복 전송을 위한 RO들은 두 번째 AP 내에 위치하는 경우를 나타낸다.
도 22의 예시에서 PRACH 반복 횟수(PRACH repetition)는 4로 설정되고, FDM은 2로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정되고, RACH 슬롯 당 시간 도메인 RO(T_RO)의 개수(Time domain ROs per a RACH slot)는 6으로 설정되는 것으로 가정한다. 또한, 도 22의 예시에서는 시작 RO 오프셋(start RO offset)의 값이 3으로 설정되는 것을 가정한다.
이 경우, TRO,SSB=8 이고, NPRACH Repetition=4이므로, 수학식 5에 따라서 tPRACH startRO,SSB=0, 1로 결정된다. 시작 RO를 포함하는 4 개의 T_RO에서 반복 전송이 수행되어야 하므로, T_RO 인덱스 0 및 4가 시작 RO 후보에 해당한다. 여기에 추가적으로, 시작 RO 오프셋 값인 3이 적용되면, T_RO 인덱스 3 및 7이 도출된다. 이 중에서 T_RO 인덱스 7은 이를 포함하여 연속하는 4 개의 T_RO는 가용 RO를 벗어나므로, 최종적으로 T_RO 인덱스 3(즉, 첫 번째 AP의 첫 번째 RACH 슬롯의 네 번째 T_RO)가 시작 RO 후보가 된다. 하나의 T_RO 당 2 개의 F_RO가 존재하므로, 총 2 개의 시작 RO 후보 중에서 단말이 랜덤하게 하나를 선택할 수 있다. 도 22의 예시에서 RC 단말은 첫 번째 AP의 첫 번째 RACH 슬롯의 네 번째 T_RO의 두 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 시작 RO와 동일한 주파수 자원 및 후속하는 시간 자원 상에서 4 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
RC 단말과 비-RC 단말(또는 기존 NR 단말)들이 셀 내 공존하는 경우, 기지국으로부터의 상위계층 시그널링을 통한 PRACH 설정 및 SSB(또는 CSI-RS)-대-RO 매핑 설정은, RC UE 및 비-RC 단말들에게 공통으로 또는 개별적으로 제공될 수 있다. 만약 공통으로 설정되는 경우 동일한 공유 RO들 중에서 RC 단말과 비-RC 단말은 서로 다른 방법에 의해서 PRACH 전송을 위한 RO(들)를 선택한다. 개별적으로 설정되는 경우, 서로 개별적인 RO들 중에서 각각 PRACH 전송을 위한 RO(들)를 선택한다.
실시예 4-2
전술한 실시예 4-1에서는 반복 레벨 마다 독립적인 RO 및/또는 PO 설정이 제공되는 반면, 본 실시예에서는 하나의 PRACH 및/또는 PUSCH 자원 설정을 통해 설정된 RO 및/또는 PO를 기반으로, 반복 레벨 마다 서로 개별적인 PO 및/또는 RO 설정이 제공된다.
도 23은 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
복수의 반복 레벨에 대해 공통적인 하나의 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정이 적용될 수 있다. 단말에 대해 설정가능한 모든 반복 레벨에 대해서 공통적인 하나의 설정이 적용될 수도 있고, 또는 제 1 그룹의 하나 이상의 반복 레벨과 제 2 그룹의 하나 이상의 반복 레벨에 대해서 개별적인 설정이 적용될 수도 있다.
예를 들어, 도 23의 예시에서, FDM은 1로 설정되는 것, 즉, T_RO 당 주파수 도메인 RO(이하, F_RO)의 개수가 1 개인 것으로 가정한다. 또한, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/4로 설정되는 것, 즉, 하나의 SSB에 4 개의 RO가 연관되는 것으로 가정한다.
추가적으로, 반복 전송 횟수 1, 2, 4, 8 (또는 반복 레벨 인덱스 0, 1, 2, 3)각각에 대해서 개별적인 시작 오프셋 및/또는 주기가 설정될 수 있다. 시작 오프셋은 SFN=0을 기준으로 설정될 수 있다. 주기는 T_RO 단위, RACH 슬롯 단위, PRACH 설정 주기 단위, 또는 연관 주기(AP) 단위로 설정될 수 있다. 만약 주기 값이 단말에게 설정되지 않는다면, 단말은 PRACH 반복 횟수를 주기 값으로 적용할 수도 있다.
예를 들어, 도 23의 예시에서, 반복 전송 횟수 1(RP=1)인 경우에 시작 오프셋은 2 T_RO이고, 주기는 2 AP로 설정될 수 있다. RP=2인 경우에 시작 오프셋은 0이고, 주기는 2 AP로 설정될 수 있다. RP=4인 경우에 시작 오프셋은 0이고, 주기는 3 AP로 설정될 수 있다. RP=8인 경우에 시작 오프셋은 0이고, 주기는 8 T_RO로 설정될 수 있다. 만약 상기 주기 값이 설정되지 않거나 0이면 오프셋 이후 모든 T_RO에서 반복 전송을 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 오프셋 이후 모든 T_RO에서 반복 전송 횟수 만큼 시작 RO가 결정되며 결과적으로 오프셋 이후, 시간 도메인 상에서 연속적인 RO 상에서 그 반복 전송을 수행한다. 만약 FDM>1이 설정된 경우에는 시작 RO에서 FDM되어진 RO들 사이에서 랜덤 선택을 단말이 수행하여 동일한 주파수 상 혹은 미리 정해진 패턴(예를 들어, 주파수 호핑 패턴)에 의해서 반복전송을 수행한다.
이 경우, RC 단말은 하나 이상의 RO가 SSB와 연관된 경우에도 랜덤 선택을 하지 않으며, 대신 기지국이 지시한 RO들에서 반복 전송을 반복 레벨에 따라서 수행할 수 있다. 만약 동일한 RO 내에 복수의 반복 레벨이 설정된 경우, 서로 다른 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스를 반복 레벨 마다 다르게 설정함으로써, 반복 레벨을 구별할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 반복 레벨이 중복되는 RO에서 프리앰블을 수신하는 경우에도, 해당 프리앰블의 그룹 및/또는 인덱스에 기초하여 RC 단말이 선택한 반복 레벨을 식별할 수 있다.
도 24는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
복수의 반복 레벨에 대해 공통적인 하나의 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정이 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 24의 예시에서의 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정은 반복 전송 횟수 1 및 2에 대해서 공통적으로 적용되는 것으로 설정될 수 있다. 또한, FDM은 2로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정될 수 있다. 한편, 추가적인 반복 레벨(예를 들어, 반복 전송 횟수 4 및 8)에 대한 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정이 제공될 수 있으며, 이는 반복 전송 횟수 1 및 2를 위한 설정과 개별적으로 제공될 수 있다.
추가적으로, 반복 전송 횟수 1 및 2 각각에 대해서 개별적인 시작 오프셋 및/또는 주기가 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 24의 예시에서, RP=1(또는 반복 레벨 인덱스 0)인 경우에 시작 오프셋은 1 T_RO로 설정될 수 있다. 이고, 주기는 1 이상의 AP로 설정될 수 있다. RP=2(또는 반복 레벨 인덱스 1)인 경우에 시작 오프셋은 2 T_RO이고, 주기는 1 이상의 AP로 설정될 수 있다.
단말은 하향링크 SSB 측정을 통해 선택한 최적의 SSB1과 연관된 RO들을 결정할 수 있다. 도 24의 예시에서 8개의 RO는 4 개의 연속하는 T_RO 및 T_RO 당 2 개의 F_RO에 해당할 수 있다. 제 1 RC 단말이 RP=1을 선택하는 경우, 두 번째 T_RO의 2 개의 FDM된 RO 중에서 하나(예를 들어, 두 번째 F_RO)를 랜덤으로 선택하여 PRACH 전송을 수행할 수 있다. 제 2 RC 단말이 RP=2를 선택하는 경우, 세 번째 및 T_RO의 2 개의 FDM된 RO 중에서 하나(예를 들어, 첫 번째 F_RO)를 랜덤으로 선택하고, 동일한 주파수 위치의 후속하는 T_RO에서 2 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
실시예 4-3
본 실시예는 PRACH 반복 전송이 하나의 AP 내로 제한되는 경우(즉, 복수의 AP에 걸쳐서 PRACH 반복 전송을 허용하지 않는 경우), 반복 레벨에 따른 RO 선택 방법에 대한 것이다.
도 25는 본 개시가 적용될 수 있는 시작 RO 선택 방법의 추가적인 예시를 나타내는 도면이다.
복수의 반복 레벨에 대해 공통적인 하나의 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정이 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 25의 예시에서의 PRACH 자원 설정 및 SSB-대-RO 매핑 설정은 반복 전송 횟수 1, 2 및 4에 대해서 공통적으로 적용되는 것으로 설정될 수 있다. 또한, FDM은 1로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/4로 설정될 수 있다.
추가적으로, 단말은 소정의 조건을 만족하는 하나 이상의 T_RO 중에서 시작 RO를 랜덤하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말은 NRO - Nrep ≥ nRO를 만족하는 T_RO를 시작 RO 후보로 결정할 수 있다. 여기서, NRO은 하나의 AP 내에서 하나의 SSB에 연관된 T_RO의 전체 개수에 해당한다. Nrep은 단말이 선택한 PRACH 반복 전송 횟수에 해당한다. 그리고, nRO는 하나의 AP 내에서 하나의 SSB에 연관되는 T_RO의 인덱스(0, 1, 2, 3, ...)에 해당한다. 이러한 조건을 만족하는 T_RO가 복수개 존재하거나 각각의 T_RO에 복수의 F_RO가 설정되는 경우에, 단말은 이들 중에서 하나를 시작 RO로 랜덤으로 선택할 수 있다. 물론 상기 NRO는 복수의 AP 상에서 혹은 하나의 연관 패턴 주기(association pattern period) 시간 내에서 하나의 SSB 인덱스에 연관된 T_RO의 전체 개수로 정의할 수도 있다. 예를 들어 2개의 AP 상에서 하나의 SSB와 연관된 T_RO들의 개수 안에서 상기 조건을 만족하는 nRO 인덱스(즉, 시작 RO)를 단말이 선택할 수 있다. 또한 몇 개의 AP 를 기준으로 상기 동작을 정의할 것인지에 대해서 사전에 미리 정해지거나 기지국의 상위레이어 시그널링에 의해서 설정될 수 있다.
도 25의 예시에서 단말은 하향링크 SSB 측정을 통해 선택한 최적의 SSB1과 연관된 4 개의 RO들을 결정할 수 있다. 즉, NRO=4 인 것으로 가정한다. 또한, 단말은 반복 전송 횟수를 2로 선택한 것으로 가정한다. 즉, Nrep=2 인 것으로 가정한다. 이에 따라, 단말은 2(=4-2) 이하의 인덱스를 가지는 T_RO(=nRO) 0, 1 및 2 (즉, 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 T_RO)를 시작 RO 후보로 결정할 수 있다. 이에 따라, 단말은 시작 RO 후보 중에서 하나(예를 들어, T_RO 인덱스 1에 해당하는 두 번째 T_RO)를 시작 RO로 결정하고, 후속하는 T_RO를 포함하여 2 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다. 만약 단말이 선택한 반복 전송 횟수가 4(즉, Nrep=4)인 경우에는, 단말은 하나의 시작 T_RO 후보(즉, 4-4=0 이하의 인덱스를 가지는 첫 번째 T_RO가 존재하는 것으로 결정하므로, 해당 T_RO를 시작 RO로 결정하고, 후속하는 3 개의 T_RO를 포함하여 4 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
상기 이미 기술한 바와 같이 도 25에서 보여주는 자원 선택 방법은 하나 이상의 AP 사이에서도 적용이 가능하다. 왜냐하면, 기지국의 PRACH 자원 설정 및 관련된 SSB-RO mapping 설정 등에 따라서 하나의 SSB와 연관된 RO들의 수와 그 자원의 시간 주파수 위치가 달라질 수 있기 때문이다. 결과적으로, 그와 같은 설정 값과 반복 레벨(또는 반복 전송 횟수)에 따라서 하나 이상의 AP 상에 걸쳐진 프리앰블 반복전송을 고려할 수 있다. 물론 다른 방식으로 하나의 연관 패턴 주기(association pattern period) 내 혹은 하나 이상의 연관 패턴 주기(association pattern period) 내에서도 그 방법 적용이 가능할 수 있다.
전술한 예시들에 있어서, PRACH 반복 전송이 수행되는 시작 RO 및 하나 이상의 후속 RO의 각각에서 사용되는 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스는 모두 동일하다고 가정할 수 있다. 또는, 반복 전송의 횟수, RO, 또는 RACH 슬롯 마다 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스가 호핑될 수도 있다.
실시예 5
본 실시예는 PUSCH 반복 전송을 위해서, 선택된 RO에 기초하여 시작 PO를 선택하는 방법에 대한 것이다.
전술한 실시예들에서 설명한 바와 같이, PRACH 반복 전송을 위한 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 이에 따라 PRACH 반복 레벨(또는 반복 전송 횟수)의 결정, 시작 RO 및 반복 전송에 사용되는 RO의 선택, 및/또는 프리앰블(프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스)의 결정이 수행될 수 있다. 이에 추가적으로, RC 단말의 MsgA 전송을 위해서는 PUSCH 반복 전송이 지원되어야 하고, 이를 위해서 시작 PO를 선택하는 방안이 정의되어야 한다.
기존 NR 단말의 경우에는 PRACH 전송을 위한 RACH 슬롯을 기준으로 소정의 슬롯 오프셋(이는 활성 BWP의 SCS를 기준으로 정의될 수 있음) 값에 기초하여 PUSCH 슬롯이 결정될 수 있다. 또한, RO와 PO의 매핑관계, 및 PRACH 프리앰블과 PUSCH DMRS 자원(포트 및/또는 시퀀스)의 매핑관계에 기초하여 PUSCH 전송을 위한 자원이 결정될 수 있다.
한편, RC 단말의 MsgA 반복 전송을 효과적으로 지원하기 위해서는 기존의 PO 선택 방법을 개선할 필요가 있다. 여기서, RC 단말이 결정하는 반복 레벨 인덱스는 PRACH 반복 전송 횟수 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수와 매핑될 수 있다 (표 12 참조). 특히, PRACH 반복 전송 횟수와 PUSCH 반복 전송 횟수는 서로 독립적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 반복 레벨 인덱스 2는 PRACH 반복 전송 횟수 4 및 PUSCH 반복 전송 횟수 2에 매핑될 수 있다.
도 26은 본 개시가 적용될 수 있는 RACH 슬롯 세트와 PUSCH 슬롯 세트의 매핑 관계의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, PRACH 반복 전송을 위한 하나 이상의 RO 및/또는 하나 이상의 RACH 슬롯과, PUSCH 반복 전송을 위한 하나 이상의 슬롯의 매핑 관계가 설정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 MsgA 반복 전송을 위해서, PRACH 반복 전송과 PUSCH 반복 전송이 서로 연관될 수 있고, PRACH 반복 전송을 위한 자원과 PUSCH 반복 전송을 위한 자원이 서로 연관될 수 있다. 따라서, 단말이 PRACH 반복 전송을 위한 자원을 선택함에 따라 PUSCH 반복 전송을 위한 자원이 매핑 관계에 따라서 결정될 수 있다.
기존 NR 단말의 PRACH 전송 및 PUSCH 전송의 연관 관계(예를 들어, 도 11 참조)와 달리, RC 단말의 PRACH 반복 전송 및 PUSCH 반복 전송을 위해서, 하나의 MsgA 반복 전송 시도에 포함되는 하나의 PRACH 반복 전송 시도(즉, 하나 이상의 PRACH 반복 전송)에 연관된 하나 이상의 RO를 포함하는 RACH 슬롯 세트(또는 RO 세트 또는 T_RO 세트)가 정의되고, 상기 하나의 MsgA 반복 전송 시도에 포함되는 하나의 PUSCH 반복 전송 시도(즉, 하나 이상의 PUSCH 반복 전송)에 연관된 하나 이상의 PO를 포함하는 PUSCH 슬롯 세트(또는 PO 세트 또는 T_PO 세트)가 정의될 수 있다. 또한, RACH 슬롯 세트 마다 매핑되는 하나 이상의 PUSCH 슬롯 세트가 정의될 수 있다. 또한, 서로 다른 RACH 슬롯 세트 마다 매핑되는 PUSCH 슬롯 세트는 동일할 수도 있고, 일부 중복될 수도 있고, 상이할 수도 있다.
예를 들어, RACH 슬롯 세트의 첫 번째 또는 마지막 RACH 슬롯을 기준으로, 상대적인 슬롯 오프셋 값(이는 활성 BWP의 SCS를 기준으로 정의될 수 있음)이 지시되고, 이에 따라 PUSCH 반복 전송을 위한 첫 번째 PO를 포함하는 첫 번째 PUSCH 슬롯이 결정될 수 있다.
복수의 서로 다른 PUSCH 슬롯 세트가 하나의 RACH 슬롯 세트에 매핑되는 경우, 복수의 PUSCH 슬롯 세트의 위치는 PUSCH 슬롯 세트 간 슬롯 오프셋(slot offset between PUSCH slot set) 값에 의해서 결정될 수도 있다. 상기 오프셋 값은 상위계층 파라미터로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 오프셋 값이 0인 경우에는 복수의 PUSCH 슬롯 세트가 연속적인 PUSCH 슬롯에 위치할 수도 있고, 오프셋 값이 1 이상인 경우에는 복수의 PUSCH 슬롯 세트가 시간 도메인에서 이격되어 위치할 수도 있다. 상기 오프셋은 PUSCH 반복 전송을 위하여 시간이 많이 소요되는 경우에, PRACH 반복 전송을 위한 RO를 PUSCH 반복 전송 사이에 수행할 수 있도록 하기 위하여 적용될 수도 있다. 또는, 하나의 RACH 슬롯 세트를 기준으로 복수의 서로 다른 PUSCH 슬롯 세트의 시간 도메인 상에서의 위치를 설정할 수 있다.
또한, 하나의 RACH 슬롯 세트는 N(N=1, 2, 3, ...) 개의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑될 수 있다. RO 및 프리앰블 자원(그룹/인덱스)의 개수보다, PO 및 PUSCH DMRS 자원(포트/시퀀스)의 개수가 적은 경우, 하나의 RACH 슬롯 세트가 복수의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑되도록 할 수 있다. 또는, M 개의 RACH 슬롯 세트가 N 개의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑될 수도 있다. 여기서, M 및 N은 독립적으로 1 이상의 정수일 수 있다. 또한, M
N일 수도 있다. 이러한 매핑 관계는 기지국에 의해서 단말에게 상위계층 시그널링을 통하여 설정될 수 있다.
도 26의 예시에서, RC 단말이 결정하는 반복 레벨 인덱스는 2이고, 이는 PRACH 반복 전송 횟수가 4이고, PUSCH 반복 전송 횟수가 2인 것에 해당할 수 있다.
또한, PRACH 반복 전송과 관련하여, FDM은 2로 설정되는 것, 즉, T_RO 당 주파수 도메인 RO(이하, F_RO)의 개수가 2 개인 것으로 가정한다. 또한, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정되는 것, 즉, 하나의 SSB에 8 개의 RO가 연관되는 것으로 가정한다. 또한, RACH 슬롯 당 T_RO의 개수는 2 개인 것으로 가정한다. 또한, 하나의 RACH 슬롯 세트(또는 RO 세트)는 4 번의 PRACH 반복 전송을 위한 4 개의 T_RO를 포함하는 2 개의 RACH 슬롯으로 구성될 수 있다.
다음으로, PUSCH 반복 전송과 관련하여, FDM은 1로 설정되는 것, 즉, T_PO 당 주파수 도메인 PO(이하, F_PO)의 개수가 1 개인 것으로 가정한다. 또한, PUSCH 슬롯 당 PO의 개수는 1개로 설정되는 것으로 가정한다. 또한, 연관된 PUSCH 슬롯의 개수는 2로 설정되는 것, 즉, 하나의 RO 세트 당 연관되는 PO 세트의 개수는 2 개인 것, 즉, 하나의 RACH 슬롯 세트는 2 개의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑되는 것으로 가정한다. 또한, 하나의 PUSCH 슬롯 세트(또는 PO 세트)는 2 번의 PUSCH 반복 전송 횟수를 수용하기 위한 2 개의 T_PO에 해당하는 2 개의 PUSCH 슬롯으로 구성되는 것으로 가정한다.
이 경우, RACH 슬롯 세트의 시작 RO(즉, 첫 번째 RACH 슬롯의 첫 번째 T_RO)를 기준으로, 또는 마지막 RO(즉, 두 번째 RACH 슬롯의 두 번째 T_RO)를 기준으로, 슬롯 오프셋 값에 따라서 PUSCH 슬롯 세트의 시작점이 결정될 수 있다. 또한, 하나의 RACH 슬롯에 매핑되는 2 개의 PUSCH 슬롯 세트 간의 시간 도메인 간격은, PUSCH 슬롯 세트 간 슬롯 오프셋 값에 의해서 결정될 수 있다. 혹은 상기 시작 RO를 기준으로 2개의 PUSCH 슬롯 세트의 위치를 오프셋 값에 의해서 결정할 수 있다.
이에 따라, RC 단말은 RACH 슬롯 세트 내의 8 개의 RO들(즉, RO 세트) 중에서 첫 번째 T_RO의 2 개의 F_RO의 시작 RO 후보들 중에서 첫 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 동일한 주파수 위치의 후속하는 RO들을 포함하여 4 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
또한, RC 단말은 RACH 슬롯 세트와 매핑되는 2 개의 PUSCH 슬롯 세트의 2 개의 시작 PO 후보(즉, 첫 번째 PUSCH 슬롯 세트의 첫 번째 PUSCH 슬롯의 PO, 및 두 번째 PUSCH 슬롯 세트의 첫 번째 PUSCH 슬롯의 PO) 중에서 하나를 선택하고, 시작 PO 및 후속하는 PO에서 2 번의 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다.
전술한 예시들에 있어서, PRACH 반복 전송이 수행되는 시작 RO 및 하나 이상의 후속 RO의 각각에서 사용되는 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스는 모두 동일하다고 가정할 수 있다. 또는, 하나의 RACH 슬롯 세트(또는 RO 세트) 내에서 반복 전송의 횟수, RO, 또는 RACH 슬롯 마다 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스가 호핑될 수도 있다.
도 27은 본 개시가 적용될 수 있는 RACH 슬롯 세트와 PUSCH 슬롯 세트의 매핑 관계의 추가적인 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 27의 예시에서, RC 단말이 결정하는 PRACH 반복 전송 횟수가 4인 경우를 가정한다. 또한, FDM은 2로 설정되고, RO 당 SSB의 개수(# of SSBs per RO)는 1/8로 설정되고, RACH 슬롯 당 T_RO의 개수는 2 개인 것으로 가정한다. 또한, 하나의 RACH 슬롯 세트(또는 RO 세트)는 4 번의 PRACH 반복 전송을 위한 2 개의 T_RO를 포함하는 2 개의 RACH 슬롯(또는 AP)으로 구성될 수 있다.
여기서, 하나의 RACH 슬롯 세트는 복수의 RACH 슬롯 서브세트로 구성될 수 있다. RACH 슬롯 서브세트는 단말의 PRACH 반복 전송 횟수 중의 일부에 대응할 수 있다. 도 27의 예시에서 제 1 RACH 슬롯 서브세트(첫 번째 RACH 슬롯)에서 2 번의 PRACH 반복 전송이 수행되고, 제 2 RACH 슬롯 서브세트(두 번째 RACH 슬롯)에서 나머지 2 번의 PRACH 반복 전송이 수행될 수 있다. RACH 슬롯 서브세트들의 사이에는 하나 이상의 PUSCH 슬롯이 위치할 수 있고, 이에 따라 RACH 슬롯 서브세트들은 시간 도메인에서 이격된 형태로 구성될 수 있다.
다음으로, RC 단말이 결정하는 PUSCH 반복 전송 횟수가 4인 경우를 가정한다. 또한, FDM은 1로 설정되고, PUSCH 슬롯 당 PO의 개수는 1개로 설정되고, RACH 슬롯 당 연관된 PUSCH 슬롯의 개수는 2 개인 것, 즉, 하나의 RO 세트 당 PO 세트의 개수는 하나인 것, 즉, 하나의 RACH 슬롯 세트는 하나의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑되는 것으로 가정한다. 또한, 하나의 PUSCH 슬롯 세트(또는 PO 세트)는 4 번의 PUSCH 반복 전송 횟수를 수용하기 위한 4 개의 T_PO에 대응하는 4 개의 PUSCH 슬롯으로 구성되는 것으로 가정한다.
여기서, 하나의 PUSCH 슬롯 세트는 복수의 PUSCH 슬롯 서브세트로 구성될 수 있다. PUSCH 슬롯 서브세트는 단말의 PUSCH 반복 전송 횟수 중의 일부에 대응할 수 있다. 도 27의 예시에서 제 1 PUSCH 슬롯 서브세트(첫 번째 및 두 번째 PUSCH 슬롯)에서 2 번의 PUSCH 반복 전송이 수행되고, 제 2 PUSCH 슬롯 서브세트(세 번째 및 네 번째 PUSCH 슬롯)에서 나머지 2 번의 PUSCH 반복 전송이 수행될 수 있다. PUSCH 슬롯 서브세트들의 사이에는 하나 이상의 PRACH 슬롯이 위치할 수 있고, 이에 따라 PUSCH 슬롯 서브세트들은 시간 도메인에서 이격된 형태로 구성될 수 있다.
이 경우, 제 1 RACH 슬롯 서브세트의 시작 RO(즉, 첫 번째 RACH 슬롯의 첫 번째 T_RO)를 기준으로, 또는 마지막 RO(즉, 첫 번째 RACH 슬롯의 두 번째 T_RO)를 기준으로, 슬롯 오프셋 값에 따라서 제 1 PUSCH 슬롯 서브세트의 시작점이 결정될 수 있다. 유사하게, 제 2 RACH 슬롯 서브세트의 시작 RO(즉, 두 번째 RACH 슬롯의 첫 번째 T_RO)를 기준으로, 또는 마지막 RO(즉, 두 번째 RACH 슬롯의 두 번째 T_RO)를 기준으로, 슬롯 오프셋 값에 따라서 제 2 PUSCH 슬롯 서브세트의 시작점이 결정될 수 있다.
이에 따라, RC 단말은 제 1 RACH 슬롯 서브세트 내의 4 개의 RO들(즉, 제 1 RO 서브세트) 중에서 첫 번째 T_RO의 2 개의 F_RO의 시작 RO 후보들 중에서 첫 번째 F_RO를 시작 RO로 결정하고, 동일한 주파수 위치의 후속하는 RO들을 포함하여 2 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
또한, RC 단말은 제 1 RACH 슬롯 서브세트와 매핑되는 제 1 PUSCH 슬롯 서브세트의 단일 시작 PO 후보(즉, 제 1 PUSCH 슬롯 서브세트의 첫 번째 PUSCH 슬롯의 PO)를 시작 PO로 선택하고, 시작 PO 및 후속하는 PO에서 2 번의 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다.
또한, RC 단말은 제 2 RACH 슬롯 서브세트 내에서 제 1 RACH 슬롯 서브세트에서 선택된 시작 RO와 동일한 주파수 위치의 후속하는 RO들을 포함하여 2 번의 PRACH 반복 전송을 수행할 수 있다.
또한, RC 단말은 제 2 PUSCH 슬롯 서브세트 내에서 제 1 PUSCH 슬롯 서브세트에서 선택된 시작 PO와 동일한 주파수 위치의 후속하는 PO들을 포함하여 2 번의 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다.
이와 같이, 도 26의 예시와 같이 하나의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 RACH 슬롯 세트 이후 연관된 PUSCH 슬롯 세트를 설정하는 방식이 아니라, 도 27의 예시와 같이 하나의 PRACH 반복 전송 시도를 위해 필요한 자원(예를 들어, RO, RACH 슬롯, PRACH 설정 주기, AP)들 사이에 PUSCH 반복 전송을 위한 자원(예를 들어, PO, PUSCH 슬롯)을 매핑할 수 있다. 이러한 매핑 관계는 하나 이상의 반복 전송을 위한 RO의 개수와 PO의 개수에 의해서 정의될 수 있다.
도 26의 예시와 같은 방식은 RACH 슬롯을 위한 PRACH 자원설정이 시간 도메인 상에서 빈번하게 설정되지 않았을 경우에 적용될 수 있고, 하나의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원의 시간 도메인 위치 이후에, 하나의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 자원이 설정될 수 있다. 따라서, 조기 종료(early termination) 효과를 기대하기는 어렵다.
한편, 도 27의 예시와 같은 방식은, 하나의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원의 일부의 시간 도메인 위치 이후에, 하나의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 자원의 일부가 설정될 수 있다. 단말로부터의 MsgA 반복 전송을 수신하는 기지국 입장에서, 모든 반복 전송을 수신하지 않아도 일부의 수신에 성공한 경우, 다음 절차를 위한 준비 작업에 들어갈 수 있으며 기지국의 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 하나의 PRACH 반복 전송 시도 중의 일부(예를 들어, RACH 슬롯 서브세트)에서 성공적으로 수신되는 PRACH 프리앰블 및/또는 하나의 PUSCH 반복 전송 시도 중의 일부(예를 들어, PUSCH 슬롯 서브세트)에서 성공적으로 수신되는 PUSCH에 기초하여, PRACH에 대한 응답(예를 들어, RAR) 및/또는 MsgA에 대한 응답(예를 들어, MsgB)를 생성하고 단말에게 전송할 수 있다.
또한, 단말은 하나의 PRACH 반복 전송 시도 중의 일부(예를 들어, RACH 슬롯 서브세트)에서 PRACH 프리앰블 전송 및/또는 하나의 PUSCH 반복 전송 시도 중의 일부(예를 들어, PUSCH 슬롯 서브세트)에서 PUSCH 전송 이후, 기지국으로부터의 응답(RAR 및/또는 MsgB)의 수신을 시도(예를 들어, 응답 타이머 개시 및 타이머 동작 중에 응답 메시지 모니터링을 시도)할 수 있다.
또한, 도 27의 예시에서 한 번의 PRACH 반복 전송 시도와 연관된 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도 사이의 매핑 관계를 나타낸다. 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 모든 자원들의 시간 도메인 위치 이후에 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 모든 자원들이 연관되는 것이 아니라, 전술한 바와 같이 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원(예를 들어, RO, 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스) 중 일부와 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 자원(예를 들어, PO, PUSCH DMRS 포트 및/또는 시퀀스) 중 일부가 매핑되고, 상기 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원 중 나머지 일부와 상기 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 자원 중 나머지 일부가 매핑될 수 있다.
도 28은 본 개시가 적용될 수 있는 RACH 슬롯 세트와 PUSCH 슬롯 세트의 매핑 관계의 추가적인 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 27의 예시에서 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원 중 일부와 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 자원 중 일부가 매핑되는 것과 달리, 도 28의 예시에서는 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원 중 일부와 한 번의 PUSCH 반복 전송 시도를 위한 모든 자원이 매핑되는 경우에 해당한다. 즉, 제 1 PUSCH 슬롯 세트는 제 1 RACH 슬롯 서브세트에 연관되고, 제 2 PUSCH 슬롯 세트는 제 2 RACH 슬롯 서브세트에 연관될 수 있다.
도 28의 예시에서, 1 개의 RACH 슬롯 세트는 2 개의 PUSCH 슬롯 세트에 매핑되는 것이라고 할 수 있다. 즉, 한 번의 PRACH 반복 전송 시도를 위한 자원(예를 들어, RO, 프리앰블 그룹 및/또는 프리앰블 인덱스)가 2 개의 PUSCH 슬롯 세트에 해당하는 자원(예를 들어, PO, PUSCH DMRS 포트 및/또는 시퀀스) 과 연관될 수 있다.
전술한 실시예들의 하나 이상의 다양한 조합에 따른 PRACH 반복 전송 및/또는 PUSCH 반복 전송을 위한 설정 또는 MsgA 반복 전송을 위한 설정은 기지국에 의해서 단말에게 제공되는 상위계층 시그널링(예를 들어, SIB1 또는 전용 RRC 시그널링)을 통해서 설정 또는 재설정될 수 있다. 따라서, 기지국은 해당 셀의 배치 환경과 RC 단말들의 분포 등을 고려해서 적절한 PRACH 및/또는 PUSCH 반복 전송을 위한 자원 설정 및 매핑 관계 설정 등을 단말들에게 제공할 수 있다.
도 29는 본 개시에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
기지국 장치(2900)는 프로세서(2910), 안테나부(2920), 트랜시버(2930), 메모리(2940)를 포함할 수 있다.
프로세서(2910)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(2911) 및 물리계층 처리부(2915)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(2911)는 MAC 계층, RRC 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(2915)는 PHY 계층의 동작(예를 들어, 상향링크 수신 신호 처리, 하향링크 송신 신호 처리 등)을 수행할 수 있다. 프로세서(2910)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 기지국 장치(2900) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.
안테나부(2920)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(2930)는 RF 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(2940)는 프로세서(2910)의 연산 처리된 정보, 기지국 장치(2900)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.
기지국 장치(2900)의 프로세서(2910)는 본 발명에서 설명하는 실시예들에서의 기지국의 동작을 구현하도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 기지국 장치(2900)의 프로세서(2910)의 상위계층 처리부(2911)는 랜덤 액세스 관련 설정 정보 생성부(2912) 및 반복 레벨 결정부(2913)를 포함할 수 있다.
랜덤 액세스 관련 설정 정보 생성부(2912)는 단말 타입 및/또는 반복 레벨에 기초하여 단말 장치(2950)가 선택가능한 PRACH 반복 전송을 위한 자원 설정 또는 PUSCH 반복 전송을 위한 자원 설정에 대한 정보를 생성하고, 이러한 설정 정보를 시스템 정보 시그널링 또는 전용 RRC 시그널링을 통하여 단말 장치(2950)에게 제공할 수 있다.
예를 들어, PRACH 반복 전송을 위한 자원 설정 정보에는, 단말 장치(2950)가 선택가능한 연관 패턴 주기, AP, RACH 슬롯, RACH 슬롯 세트, RACH 슬롯 서브세트, 시작 RO, RO 세트, RO 서브세트, 프리앰블 그룹, 또는 프리앰블 인덱스 중의 하나 이상에 대한 설정을 포함할 수 있다.
예를 들어, PUSCH 반복 전송을 위한 자원 설정 정보에는, 단말 장치(2950)가 선택가능한 PRACH 반복 전송을 위한 자원 설정에 연관되는 PUSCH 슬롯, PUSCH 슬롯 세트, PUSCH 슬롯 서브세트, PO, PO 세트, PO 서브세트, 슬롯 오프셋, PUSCH 슬롯 간 슬롯 오프셋, PUSCH DMRS 포트, 또는 PUSCH DMRS 시퀀스 중의 하나 이상에 대한 설정을 포함할 수 있다.
그 외에도 랜덤 액세스 관련 설정 정보는 RACH-ConfigCommon IE, RACH-ConfigCommonTwoStepRA IE, MsgA-PUSCH-Config IE 등에 대응하는 정보를 더 포함할 수도 있다.
또한, 랜덤 액세스 관련 설정 정보는 반복 레벨 별로 공통되거나 개별적으로 설정되는 PRACH 반복 전송 자원 및/또는 PUSCH 반복 전송 자원에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
반복 레벨 결정부(2913)은 단말 장치(2950)로부터 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블(또는 PRACH) 및/또는 MsgA의 일부에 해당하는 PUSCH의 반복 전송을 수신하고, PRACH 반복 전송 자원 및/또는 PUSCH 반복 전송 자원에 기초하여, 단말 장치(2950)가 적용한 반복 레벨을 결정할 수 있다.
기지국 장치(2900)는 랜덤 액세스를 시도하는 단말 장치(2950)의 타입 및 반복 레벨을 고려하여, 후속하는 랜덤 액세스 절차 등에서 해당 단말에 적합한 동작을 제공할 수 있다.
단말 장치(2950)는 프로세서(2960), 안테나부(2970), 트랜시버(2980), 메모리(2990)를 포함할 수 있다.
프로세서(2960)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(2961) 및 물리계층 처리부(2965)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(2961)는 MAC 계층, RRC 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(2965)는 PHY 계층의 동작(예를 들어, 하향링크 수신 신호 처리, 상향링크 송신 신호 처리 등)을 수행할 수 있다. 프로세서(2960)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 단말 장치(2960) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.
안테나부(2970)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(2980)는 RF 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(2990)는 프로세서(2960)의 연산 처리된 정보, 단말 장치(2950)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.
단말 장치(2950)의 프로세서(2960)는 본 발명에서 설명하는 실시예들에서의 단말의 동작을 구현하도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 단말 장치(2950)의 프로세서(2960)의 상위계층 처리부(2961)는 랜덤 액세스 관련 설정 결정부(2962), 반복 레벨 결정부(2963), PRACH 반복 전송 자원 결정부(2964), PUSCH 반복 전송 자원 결정부(2965)를 포함할 수 있다.
랜덤 액세스 관련 설정 결정부(2962)는 기지국 장치(2900)로부터 제공되는 랜덤 액세스 관련 설정 정보에 기초하여 단말 장치(2950)에 적용될 설정을 결정할 수 있다.
반복 레벨 결정부(2964)는 물리계층 처리부(2965)로부터 제공되는 하향링크 채널 및/또는 신호에 대한 측정 결과값과 소정의 임계치와의 비교 결과에 기초하여, 또는 기지국 장치(2900)로부터 제공되는 지시 정보에 기초하여, PRACH 반복 전송 횟수에 및/또는 PUSCH 반복 전송 횟수에 대응하는 반복 레벨을 결정할 수 있다.
PRACH 반복 전송 자원 결정부(2963)는 단말 장치(2950)에 적용되는 반복 레벨 및 랜덤 액세스 관련 설정 정보에 기초하여, PRACH 반복 전송 자원(예를 들어, 연관 패턴 주기, AP, RACH 슬롯, RACH 슬롯 세트, RACH 슬롯 서브세트, 시작 RO, RO 세트, RO 서브세트, 프리앰블 그룹, 또는 프리앰블 인덱스 중의 하나 이상을 결정할 수 있다.
PUSCH 반복 전송 자원 결정부(2964)는 결정된 PRACH 반복 전송 자원과 연관되는 PUSCH 반복 전송을 위한 PUSCH 슬롯, PUSCH 슬롯 세트, PUSCH 슬롯 서브세트, PO, PO 세트, PO 서브세트, 슬롯 오프셋, PUSCH 슬롯 간 슬롯 오프셋, PUSCH DMRS 포트, 또는 PUSCH DMRS 시퀀스 중의 하나 이상을 결정할 수 있다.
물리 계층 처리부(2965)는 상위 계층 처리부(2961)에 의해서 결정된 PRACH 반복 전송 자원 및/또는 PUSCH 반복 전송 자원에 기초하여, 기지국 장치(2900)로의 PRACH 반복 전송 및/또는 PUSCH 반복 전송을 수행할 수 있다.
기지국 장치 장치(2900) 및 단말 장치(2950)의 동작에 있어서 본 발명의 예시들에서 기지국 및 단말에 대해서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 빠짐없이 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들 중의 일부 또는 전부는 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징을 수행하는 프로세싱 시스템을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령은 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에/내에 저장될 수 있고, 이러한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 본 개시에서 설명하는 특징이 구현될 수 있다. 저장 매체는 DRAM, SRAM, DDR RAM 또는 다른 랜덤 액세스 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스, 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 디바이스 또는 다른 비-휘발성 솔리드 스테이트 저장 디바이스와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 선택적으로 프로세서(들)로부터 원격에 위치한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리 또는 대안적으로 메모리 내의 비-휘발성 메모리 디바이스(들)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징은, 머신 판독가능 매체 중 임의의 하나에 저장되어 프로세싱 시스템의 하드웨어를 제어할 수 있고, 프로세싱 시스템이 본 개시의 실시예에 따른 결과를 활용하는 다른 메커니즘과 상호작용하도록 하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 통합될 수 있다. 이러한 소프트웨어 또는 펌웨어는 애플리케이션 코드, 디바이스 드라이버, 운영 체제 및 실행 환경/컨테이너를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
Claims (1)
- 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 랜덤 액세스 관련 설정 정보를 수신하는 단계;
PRACH 반복 전송 횟수 및 PUSCH 반복 전송 횟수 중의 하나 이상을 결정하는 단계;
상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PRACH 반복 전송 횟수에 기초하여, PRACH 반복 전송을 위한 시작 RO(Radom access Occasion), RO 세트, RO 서브세트, 또는 프리앰블 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PRACH 전송 자원을 결정하는 단계;
상기 랜덤 액세스 관련 설정 정보 및 상기 PUSCH 반복 전송 횟수에 기초하여, 상기 PRACH 반복 전송에 연관되는 PUSCH 반복 전송을 위한 시작 PO(PUSCH Occasion), PO 세트, PO 서브세트, 또는 PUSCH DMRS(Demodulation Reference Signal) 정보 중의 하나 이상을 포함하는 PUSCH 전송 자원을 결정하는 단계; 및
상기 PRACH 전송 자원 및 상기 PUSCH 전송 자원에 기초하여 PRACH 반복 전송 및 PUSCH 반복 전송을 수행하는 단계를 포함하는,
랜덤 액세스 수행 방법.
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