KR20220140722A

KR20220140722A - 수신 장치, 송신 장치, 수신 방법 및 송신 방법

Info

Publication number: KR20220140722A
Application number: KR1020227026832A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 니시오; 히데토시 스즈키
Original assignee: 파나소닉 인텔렉츄얼 프로퍼티 코포레이션 오브 아메리카
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-10-18
Also published as: JPWO2021161639A1; US20230101732A1; EP4106422A1; WO2021161639A1; BR112022015346A2; MX2022008892A; CN115066937A; EP4106422A4

Abstract

NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE(MAC Control Element) 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현한다. 단말(100)은, MAC CE와, 오프셋값(K_{MAC_ACTION} 등)을 수신하는 무선 수신부(106)와, 오프셋값에 근거하여, MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어부(110)를 구비한다.

Description

수신 장치, 송신 장치, 수신 방법 및 송신 방법

본 개시는, 수신 장치, 송신 장치, 수신 방법 및 송신 방법에 관한 것이다.

5G의 표준화에 있어서, 새로운 무선 액세스 기술(NR: New Radio access technology)이 3GPP에서 논의되어, NR의 Release 15(Rel.15) 사양이 발행되었다.

5G NR에서는, Rel.15에 있어서, MAC CE(MAC Control Element)에서 송신되는 제어 커맨드에 따른 동작(이하, "MAC CE 동작"이라고 한다)을 개시하는 타이밍(이하, "MAC CE 동작 개시 타이밍"이라고 한다)이 규격으로 규정되어 있다. MAC CE는, 매체 액세스 제어(Medium Access Control)층에 있어서 처리(송신)되는 정보/신호이다.

한편, NR은, 위성 및/또는 고고도 유사 위성(HAPS: High-altitude platform station)을 이용한 통신 등, 지상 이외의 네트워크(NTN: Non-Terrestrial Network)로의 확장이 검토되고 있다(예를 들면, 비특허문헌 1).

NTN 시스템은, 지상 셀룰러 시스템에 비하여, 기지국과 단말의 통신 거리가 길기 때문에 전반 지연이 커진다.

[비특허문헌 1] 3GPP, TR38.821 V16.0.0 "Solutions for NR to support non-terrestrial networks(NTN)(Release 16)"

NTN의 MAC CE 동작 개시 타이밍은, 아직 규격으로 규정되어 있지 않다. 또한, NTN은 전반 지연이 크기 때문에, NTN의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 NR과 공통으로 하는 것은, 반드시 최적이라고는 할 수 없다.

본 개시의 일 양태는, NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현할 수 있는 송신 장치, 수신 장치, 송신 방법 및 수신 방법의 제공에 기여한다.

본 개시의 일 양태에 관한 수신 장치는, MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하는 수신 회로와, 상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로를 구비한다.

본 개시의 일 양태에 관한 송신 장치는, 오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로와, 상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신하는 송신 회로를 구비한다.

본 개시의 일 양태에 관한 수신 방법은, 수신 장치가, MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하고, 상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 양태에 관한 송신 방법은, 송신 장치가, 오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하고, 상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신한다.

또한, 이들의 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램, 또는, 기록 매체에서 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의의 조합으로 실현되어도 된다.

본 개시의 일 양태에 의하면, NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현할 수 있다.

본 개시의 일 양태에 있어서의 가일층의 이점 및 효과는, 명세서 및 도면으로부터 명확해진다. 이러한 이점 및/또는 효과는, 몇 개의 실시형태 및 명세서 및 도면에 기재된 특징에 따라 각각 제공되지만, 하나 또는 그 이상의 동일한 특징을 얻기 위하여 반드시 모두가 제공될 필요는 없다.

도 1은 단말의 위치 정보와 위성의 궤도 정보에 근거하는 타이밍 조정의 일례를 나타내는 도이다.
도 2는 송신 슬롯 타이밍의 일례를 나타내는 도이다.
도 3은 MAC CE 동작 개시 타이밍에 대한 검토를 설명하는 도이다.
도 4는 MAC CE 동작 개시 타이밍에 대한 검토를 설명하는 도이다.
도 5는 실시형태 1에 관한 단말의 일부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 실시형태 1에 관한 기지국의 일부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 실시형태 1에 관한 단말의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 8은 실시형태 1에 관한 기지국의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 9는 실시형태 1에 관한 MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 1-1을 나타내는 도이다.
도 10은 실시형태 1에 관한 MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 1-2를 나타내는 도이다.
도 11은 실시형태 2에 관한 MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 2-1을 나타내는 도이다.
도 12는 실시형태 2에 관한 MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 2-2를 나타내는 도이다.
도 13은 NG-RAN과 5GC의 사이의 기능 분리를 나타내는 개략도이다.
도 14는 RRC 접속의 셋업/재설정의 수순의 시퀀스 도이다.
도 15는 대용량·고속 통신(eMBB: enhanced Mobile BroadBand), 다수 동시 접속 머신 타입 통신(mMTC: massive Machine Type Communications), 및 고신뢰·초저지연 통신(URLLC: Ultra Reliable and Low Latency Communications)의 이용 시나리오를 나타내는 개략도이다.
도 16은 비(非)로밍 시나리오를 위한 예시적인 5G 시스템 아키텍처를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<본 개시에 이른 지견(知見)>

이하, 본 개시에 이른 지견에 대하여 설명한다.

[NR에 있어서의 MAC CE 동작 개시 타이밍]

NR과 같은 무선 통신 시스템에서는, 단말(UE(User Equipment)라고도 부른다)에 있어서, 기지국(gNB라고도 부른다)의 하향 링크의 타이밍에 맞추는 Timing Advance의 제어가 실행된다. 단말은, 예를 들면, 기지국으로부터 수신한 TA 커맨드에 포함되는 TA값에 근거하여 상향 링크 신호의 송신 타이밍을 조정한다. 또한, 상향 링크의 채널에는, 데이터의 송신에 이용하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어 정보의 송신에 이용하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel), 초기 액세스의 송신에 이용하는 PRACH(Physical Random Access Channel)가 포함된다. 또, 상향 링크의 신호로서 SRS(Sounding Reference Signal)가 있다. 또, 하향 링크의 채널에는, 데이터의 송신에 이용하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 및 제어 정보의 송신에 이용하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 포함된다.

또, 5G NR에서는, Rel.15에 있어서, 송신 슬롯의 타이밍이 규정되어 있다.

또, 5G NR에서는, Rel.15에 있어서, MAC CE에서 송신되는 제어 커맨드가 규정되어 있다. 당해 제어 커맨드에는, 예를 들면, TS38.321 V15.8.0에 기재되어 있는 바와 같이, TCI states (beam) activation/deactivation, CSI-RS resource activation/deactivation, SRS activation/deactivation 등이 있다. 기지국은, 단말에 있어서 MAC CE가 수신된 것을 확인한 후, MAC CE 동작, 즉 MAC CE에서 송신되는 제어 커맨드의 반영을 개시한다.

Hybrid Automatic Repeat reQuest(HARQ) 프로세스에 있어서, 단말은, PDSCH에 대한 응답 신호(이하, "HARQ-ACK"라고 기재되는 경우가 있다)를 기지국에 송신한다. 응답 신호에는, 긍정 응답(Acknowledgement, ACK) 또는 부정 응답(Negative Acknowledgement, NACK)이 포함된다.

5G NR에서는, Rel.15에 있어서, 예를 들면, TS38.213 V15.8.0에, MAC CE를 포함하는 PDSCH에 대한 HARQ-ACK를 기지국이 수신한 타이밍으로부터 3ms 후를, MAC CE 동작 개시 타이밍, 즉 통지된 MAC CE의 제어 커맨드의 내용이 반영되는 타이밍으로서 규정하고 있다. 서브 프레임 길이가 1ms이기 때문에, MAC CE 동작 개시 타이밍은, HARQ-ACK 슬롯으로부터 3N_slot ^subframe 슬롯 후가 된다. 또한, N_slot ^subframe은 서브 프레임당 슬롯수이며 서브 캐리어 간격 등에 따라 상이하다. 이로써, 기지국은, HARQ-ACK(긍정 응답)를 수신하고 나서, 즉 단말에 있어서 MAC CE가 정확하게 수신된 것을 확인하고 나서, MAC CE 동작을 개시할 수 있다.

[NTN으로의 확장]

NR은, 위성 및/또는 HAPS를 이용한 통신 등의 NTN으로의 확장이 검토되고 있다(예를 들면, 비특허문헌 1).

NTN 환경에 있어서, 지상의 단말 또는 항공기의 단말에 대한 위성의 커버 에어리어(예를 들면, 하나 이상의 셀)는, 위성으로부터의 빔에 의하여 형성된다. 또, 단말과 위성의 사이의 전파 전반의 왕복 시간은, 위성의 고도(예를 들면, 최대 약 36000km) 및/또는 단말에서 본 각도, 즉 위성과 단말의 위치 관계에 따라 결정된다. 또, 기지국이 지상 GW(Gateway)에 배치되는 경우에는, 기지국과 단말의 전파 전반의 왕복 시간은, 위성과 지상 GW의 사이의 전파 전반의 왕복 시간을 더 더한 것이 된다.

예를 들면 위성은, 수백 km의 직경을 갖는 셀을 형성한다. 위성이 형성하는 셀은, 지상 GW의 기지국 등이 형성하는 직경 수 km의 셀과 비교하여 크다. 그 때문에, 위성이 형성하는 셀 내에 존재하는 단말의 위치에 따라, 단말과 위성의 사이의 전반 지연의 차이가 커진다.

예를 들면, NTN에서는, 기지국과 단말의 사이의 전파 전반의 왕복 시간(RTT: Round Trip Time)은, 최대로 540ms 정도 걸리는 것이 비특허문헌 1에 기재되어 있다. 또, 비특허문헌 1에는, 빔 내(셀 내)의 단말의 장소에 따라, 10ms 정도의 최대 지연 차가 발생하는 경우도 기재되어 있다. 최대 지연 차란, 예를 들면, 빔 내(셀 내)에 있어서, 위성으로부터 가장 먼 장소의 단말과 당해 위성의 사이의 왕복 시간과, 위성으로부터 가장 가까운 장소의 단말과 당해 위성의 사이의 왕복 시간의 차를 나타낸다.

예를 들면, NTN에서는, GPS(Global Positioning System) 등의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등에 의하여 취득되는 단말의 위치 정보와, 위성의 궤도 정보(satellite ephemeris)로부터 얻어지는 위성의 위치 정보를 이용하여 추정되는 단말과 위성의 사이의 거리에 근거하여, 전반 지연을 계산하고, 단말이 자율적으로 타이밍 조정을 행하는 것이 검토된다.

도 1은, 단말의 위치 정보(UE location information)와 위성의 궤도 정보(satellite ephemeris)에 근거하는 타이밍 조정의 일례를 나타내는 도이다.

도 1에는, 기지국(gNB)의 하향 링크(DL)의 송신 슬롯과 상향 링크(UL)의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 1의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

도 1에는, 기지국에 있어서의 일정 신호의 송신 타이밍으로부터 단말에 있어서의 당해 신호의 수신 타이밍까지의 전반 지연이, 피더 링크의 전반 지연(Feeder link delay)과 서비스 링크의 전반 지연(Service link delay)에 의하여 나타나는 것이 나타난다. 또, 도 1에는, 단말이, 단말의 위치 정보와 위성의 궤도 정보에 근거하여 결정한 TA를 이용하여, 신호의 송신 타이밍을 조정하는 것이 나타난다. 도 1에 있어서의, TA는, 예를 들면, 서비스 링크의 전반 지연의 2배에 상당한다.

그러나, 위성과 단말의 사이의 거리에 근거하는 단말의 타이밍 조정에서는, 단말과 위성의 사이(즉, 서비스 링크)의 지연은 보정되지만, 지상 GW(Gateway)에 배치되는 기지국과 위성의 사이(즉, 피더 링크)의 지연은 보정되지 않는다. 또, 위성과 단말이 비가시선(Non Line-of-Sight: NLOS)의 환경에서는, 위치 정보를 이용하여 계산한 전반 지연은, 비가시선의 환경에 있어서 발생하는 반사 및/또는 회절을 포함시킨 실제의 전반 지연과 상이한 경우가 있다. 그 때문에, 도 1에 나타내는 바와 같이 하향·상향 타이밍 차가 발생할 가능성이 있다.

[NTN에 있어서의 MAC CE 동작 개시 타이밍에 대한 검토]

도 2는, 송신 슬롯 타이밍의 일례를 나타내는 도이다. 도 2에는, Rel.15에서 규정된 지상 셀룰러에 있어서의 송신 슬롯 타이밍의 예와(도 2 좌측 도면), NTN에서 검토되는 송신 슬롯 타이밍의 예가 나타난다(도 2 우측 도면).

도 2에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 2의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

Rel.15에서는, 슬롯 (n)에서 송신된 PDSCH에 대한 HARQ-ACK가, 슬롯 (n+K₁)에서 단말로부터 송신되어 기지국에 수신된다. 또한, K₁은, HARQ-ACK를 대상으로 한 슬롯 보정값이다. 슬롯 번호는 기지국에 있어서의 슬롯 타이밍을 기준으로 설정된다.

이에 대하여, NTN에서는, 긴 전반 지연을 보정하기 위한 오프셋값(K_offset)을 더하고, 슬롯 (n)에서 송신된 PDSCH에 대한 HARQ-ACK가, 슬롯 (n+K₁+K_offset)에서 기지국에 수신되도록 단말로부터 송신되는 것이 검토되고 있다. 또한, K_offset은, 셀마다 알려진다.

도 3 및 도 4는, MAC CE 동작 개시 타이밍에 대한 검토를 설명하는 도이다. 도 3 및 도 4에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 3 및 도 4의 가로축은, 시간축을 나타낸다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 3N_slot ^subframe을 X로서 기재하고 있다.

K_offset을 고려하면, MAC CE를 포함하는 PDSCH를 송신하는 슬롯(이하, "PDSCH 슬롯"이라고 한다) (n)에 대하여, MAC CE 동작을 개시하는 슬롯(이하, "MAC CE 동작 슬롯"이라고 한다)은, 슬롯 (n+K₁+K_offset+3N_slot ^subframe)이 된다(도 3의 별표의 슬롯). 또한, n'=n+K₁+K_offset이기 때문에, 단말로부터 HARQ-ACK가 송신되어 기지국에 수신되는 슬롯(이하, "HARQ-ACK 슬롯"이라고 한다) (n')에 대한 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n'+3N_slot ^subframe)이 된다.

하향·상향 타이밍 차가 존재하는 경우, MAC CE 동작 슬롯을, 하향 링크, 상향 링크 모두, 슬롯 (n+K₁+K_offset+3N_slot ^subframe)(도 4의 별표의 슬롯 (A))으로 하면, 하향 링크에 대해서는, HARQ-ACK를 수신하는 것보다 이전에 MAC CE 동작을 개시하게 된다.

또, 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, HARQ-ACK 슬롯의 직후의 슬롯(도 4의 별표의 슬롯 (B))으로 하면, 단말은, 하향·상향 타이밍 차를 모르기 때문에, 정확한 MAC CE 동작 개시 타이밍을 인식할 수 없다.

본 개시자는, 이 과제에 착목(着目)하여, 본 개시를 하기에 이르렀다. 본 개시의 일 양태에서는, NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현하기 위한 기술에 대하여 설명한다.

(실시형태 1)

[통신 시스템의 개요]

본 개시의 일 실시형태에 관한 통신 시스템은, 단말(100) 및 기지국(200)을 구비한다. 이하의 설명에서는, 기지국(200)(송신 장치에 상당)이, MAC CE를 포함하는 PDSCH를 송신하고, 단말(100)(수신 장치에 상당)이 PDSCH를 수신한다. 또, 단말(100)이 PDSCH에 대한 HARQ-ACK를 송신하고, 기지국(200)이 HARQ-ACK를 수신한다. 그리고, 단말(100)은, HARQ-ACK(긍정 응답)를 송신하고 나서, 상향 링크의 MAC CE 동작을 개시한다. 또, 기지국(200)은, HARQ-ACK(긍정 응답)를 수신하고 나서, 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시한다.

도 5는, 본 개시의 실시형태에 관한 단말(100)의 일부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타내는 단말(100)에 있어서, 무선 수신부(106)는, 기지국(200)으로부터, MAC CE와, 오프셋값(K_{MAC_ACTION} 등)을 수신한다. 제어부(110)는, 오프셋값에 근거하여, MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

도 6은, 본 개시의 실시형태에 관한 기지국(200)의 일부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6에 나타내는 기지국(200)에 있어서, 제어부(209)는, 오프셋값(K_{MAC_ACTION} 등)에 근거하여, MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다. 무선 송신부(208)는, 단말(100)에, MAC CE와, 오프셋값을 송신한다.

[단말의 구성]

도 7은, 본 실시형태 1에 관한 단말(100)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 단말(100)은, HARQ-ACK 생성부(101)와, 데이터 생성부(102)와, 데이터 송신 처리부(103)와, 무선 송신부(104)와, 안테나(105)와, 무선 수신부(106)와, 데이터 수신 처리부(107)와, 위치 정보 취득부(108)와, 타이밍 제어부(109)를 구비한다. HARQ-ACK 생성부(101)와, 데이터 생성부(102)와, 데이터 송신 처리부(103)와, 데이터 수신 처리부(107)와, 위치 정보 취득부(108)와, 타이밍 제어부(109)는, 제어부(110)에 포함되어도 된다.

HARQ-ACK 생성부(101)는, 데이터 수신 처리부(107)로부터 입력되는 오류 검출 결과에 근거하여, 수신한 PDSCH에 대한 응답 신호(예를 들면, ACK/NACK 신호 계열)를 생성한다. HARQ-ACK 생성부(101)는, 응답 신호를 데이터 송신 처리부(103)에 출력한다.

데이터 생성부(102)는, 기지국(200)으로부터 할당되는 데이터 송신용의 시간·주파수 리소스, 및, MCS(Modulation and Coding Scheme)에 의하여 송신하는 상향 데이터 신호를 생성한다. 시간·주파수 리소스 및 MCS는, 하향 제어 정보(DCI 또는 PDCCH)로 통지되는 케이스 및 RRC 시그널링으로 통지되는 케이스(Configured grant)가 있다. 데이터 생성부(102)는, 상향 데이터 신호를 데이터 송신 처리부(103)에 출력한다.

데이터 송신 처리부(103)는, HARQ-ACK 생성부(101)로부터 출력된 응답 신호 및 데이터 생성부(102)로부터 출력된 상향 데이터 신호의 각각에 대하여 부호화 처리 및 변조 처리를 행하고, 변조 후의 베이스 밴드의 상향 링크 신호를 무선 송신부(104)에 출력한다.

무선 송신부(104)는, 데이터 송신 처리부(103)로부터 출력된 베이스 밴드의 상향 링크 신호에 대하여, D/A 변환, 업 컨버트 등의 송신 처리를 행하고, 송신 처리에 의하여 얻어진 무선 주파수의 상향 링크 신호를, 안테나(105)를 통하여 기지국(200)에 송신한다. 또, 무선 송신부(104)는, 타이밍 제어부(109)의 지시에 따라 상향 링크 신호의 송신 타이밍을 조정한다.

무선 수신부(106)는, 안테나(105)를 통하여 기지국(200)으로부터 수신한 무선 주파수의 하향 링크 신호에 대하여, 다운 컨버트, A/D 변환 등의 수신 처리를 행하고, 수신 처리에 의하여 얻어진 베이스 밴드의 하향 링크 신호를 데이터 수신 처리부(107)에 출력한다. 또, 무선 수신부(106)는, 타이밍 제어부(109)의 지시에 따라 하향 링크 신호의 수신 타이밍을 조정한다.

데이터 수신 처리부(107)는, 무선 수신부(106)로부터 출력된 하향 링크 신호에 대하여 복조(復調) 및 복호(復號) 처리를 행하고, 하향 데이터 및 하향 제어 정보를 얻는다. 또한, 데이터 수신 처리부(107)는, 수신한 참조 신호에 근거하여, 채널 추정 및 타이밍 추정을 실시해도 된다. 또, 데이터 수신 처리부(107)는, 복조 및 복호한 하향 제어 정보에 포함되는 타이밍 정보(예를 들면, 공통 TA, 개별 TA, 오프셋값), 혹은, MAC CE 제어 정보를 타이밍 제어부(109)에 출력한다. 하향 링크 신호의 PDCCH에는, PDSCH의 할당 정보, PUSCH의 할당 정보 등이 포함된다. 하향 링크 신호의 PDSCH에는 유저 데이터 외에 RRC 제어 정보, MAC CE 제어 정보, RACH 응답(msg2), TA 커맨드 등이 포함되는 경우가 있다.

위치 정보 취득부(108)는, GPS 등의 GNSS 기능에 의하여 단말(100)의 위치 정보(위도, 경도, 고도 등의 정보)와 통신 상대의 위성의 위치 정보를 취득하고, 단말(100)과 위성의 거리를 산출하며, 산출한 거리를 나타내는 거리 정보를 타이밍 제어부(109)에 출력한다. 또한, 위치 정보 취득부(108)는, satellite ephemeris로 불리는 궤도의 정보나 시간 정보를 미리 취득함으로써 위성의 위치 정보를 얻어도 된다.

타이밍 제어부(109)는, 위치 정보 취득부(108)로부터 출력된 거리 정보와 전파 전반 속도(약 3x10⁸m/s)로부터 전반 지연 시간을 산출한다. 그리고, 타이밍 제어부(109)는, 전반 지연 시간, 기지국으로부터 알려지는 셀 공통의 타이밍 조정값, 기지국으로부터 통지되는 단말(100)의 TA값 등에 근거하여, 무선 송신부(104)에 대하여 상향 링크 신호의 송신 타이밍을 지시하고, 무선 수신부(106)에 대하여 하향 링크 신호의 수신 타이밍을 지시한다. 또한, 타이밍 조정값은, 채널(예를 들면, PUSCH, PUCCH, PRACH, SRS)에 따라 상이해도 된다.

또, 타이밍 제어부(109)는, 데이터 수신 처리부(107)로부터 MAC CE 제어 정보를 입력한 경우 등에 있어서, 오프셋값에 근거하는 소정의 타이밍에서 MAC CE 동작을 개시시키도록 각부(各部)를 제어한다. 또한, MAC CE 동작 개시 타이밍의 설정 방법의 상세에 대해서는 후술한다.

[기지국의 구성]

도 8은, 본 실시형태에 관한 기지국(200)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 기지국(200)은, 안테나(201)와, 무선 수신부(202)와, 데이터 수신 처리부(203)와, 타이밍 제어 정보 생성부(204)와, MAC CE 제어부(205)와, 데이터 생성부(206)와, 데이터 송신 처리부(207)와, 무선 송신부(208)를 구비한다. 데이터 수신 처리부(203)와, 타이밍 제어 정보 생성부(204)와, MAC CE 제어부(205)와, 데이터 생성부(206)와, 데이터 송신 처리부(207)는, 제어부(209)에 포함되어도 된다.

무선 수신부(202)는, 안테나(201)를 통하여 단말(100)로부터 수신한 무선 주파수의 하향 링크 신호에 대하여, 다운 컨버트, A/D 변환 등의 수신 처리를 행하고, 수신 처리에 의하여 얻어진 베이스 밴드의 상향 링크 신호를 데이터 수신 처리부(203)에 출력한다.

데이터 수신 처리부(203)는, 무선 수신부(202)로부터 출력된 상향 링크 신호에 대하여, 복조 및 복호 처리를 행하고, 하향 데이터 및 하향 제어 정보를 얻는다. 또, 데이터 수신 처리부(203)는, 수신 데이터 신호에 근거하여, 채널 추정 및 타이밍 추정을 실시하고, 추정한 타이밍을 나타내는 타이밍 정보를 타이밍 제어 정보 생성부(204)에 출력한다. 또, 데이터 수신 처리부(203)는, 수신한 HARQ-ACK를 MAC CE 제어부(205)에 출력한다.

타이밍 제어 정보 생성부(204)는, 데이터 수신 처리부(203)에서 추정한 타이밍에 근거하여 단말(100)을 대상으로 한 TA 커맨드를 생성한다. 또, 타이밍 제어 정보 생성부(204)는, 셀 공통의 타이밍 조정값이나 오프셋값(K_offset, K_{MAC_ACTION} 등)을 생성한다. 셀 공통의 타이밍 조정값이나 오프셋값은, 예를 들면 위성 빔이 형성하는 셀의 크기나 피더 링크의 길이·지연량에 근거하여 생성된다. 타이밍 제어 정보 생성부(204)는, 이들 타이밍 제어 정보를 데이터 송신 처리부(207)에 출력한다.

MAC CE 제어부(205)는, MAC CE를 생성하여, 데이터 송신 처리부(207)에 출력한다. 또, MAC CE 제어부(205)는, 데이터 수신 처리부(203)로부터, MAC CE를 포함하는 PDSCH에 대한 HARQ-ACK(긍정 응답)를 입력한 경우 등에 있어서, 오프셋값에 근거하는 소정의 타이밍에서 MAC CE 동작을 개시시키도록 각부를 제어한다. 또한, MAC CE 동작 개시 타이밍의 설정 방법의 상세에 대해서는 후술한다.

데이터 생성부(206)는, 유저 데이터, 시스템 정보 및 개별 제어 정보 등을 포함하는 하향 데이터 신호를 생성한다. 데이터 생성부(206)는, 생성한 하향 데이터 신호를 데이터 송신 처리부(207)에 출력한다.

데이터 송신 처리부(207)는, 타이밍 제어 정보 생성부(204)로부터 출력된 타이밍 제어 정보, MAC CE 제어부(205)로부터 출력된 MAC CE, 및, 데이터 생성부(206)로부터 출력된 하향 데이터 신호의 각각에 대하여 부호화 처리 및 변조 처리를 행하고, 변조 후의 베이스 밴드의 하향 링크 신호를 무선 리소스에 매핑하여, 무선 송신부(208)에 출력한다.

무선 송신부(208)는, 데이터 송신 처리부(207)로부터 출력된 베이스 밴드의 하향 링크 신호에 대하여, D/A 변환, 업 컨버트 등의 송신 처리를 행하고, 송신 처리에 의하여 얻어진 무선 주파수의 하향 링크 신호를, 안테나(201)를 통하여 단말(100)에 송신한다.

[MAC CE 동작 개시 타이밍의 설정 방법]

다음으로, 본 실시형태에 관한 MAC CE 동작 개시 타이밍의 설정 방법의 상세에 대하여 설명한다.

·설정 방법 1-1

도 9는, MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 1-1을 나타내는 도이다. 도 9에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 9의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

본 방법에서는, 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 기준으로 하여, 기지국(200)으로부터 단말(100)로 통지되는 오프셋값(K_{MAC_ACTION1})에 근거하여 설정한다.

기지국(200)은, 예를 들면, MAC CE의 송신 시점에서의 하향·상향 타이밍 차를 고려한 오프셋값(K_{MAC_ACTION1})을 통지한다. 또한, K_{MAC_ACTION1}은, 슬롯 단위의 입도로 하고, 하향·상향 타이밍 차는 슬롯 길이 단위로 올려진다. 또, 기지국(200)은, K_{MAC_ACTION1}을, 대상의 MAC CE 내에서 송신해도 되고, 다른 MAC CE나 RRC 시그널링, DCI 등에서 송신해도 된다.

단말(100) 및 기지국(200)은, HARQ-ACK 슬롯을 기준으로 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정한다(도 9의 별표의 슬롯 (A)). HARQ-ACK 슬롯 (n')에 대한 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n'+3N_slot ^subframe)이 된다. (X=3인 경우)

또, 단말(100) 및 기지국(200)은, 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯으로부터, 오프셋값(K_{MAC_ACTION1})만큼 오프셋시킨 슬롯을 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯으로서 설정한다(도 9의 별표의 슬롯 (B)). 따라서, HARQ-ACK 슬롯 (n')에 대한 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n'+3N_slot ^subframe+K_{MAC_ACTION1})이 된다.

또한, PDSCH 슬롯 (n)과 HARQ-ACK 슬롯 (n')의 관계는, n'=n+K₁+K_offset이다. 따라서, PDSCH 슬롯 (n)에 대한 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n+3N_slot ^subframe+K₁+K_offset)이 된다. 또, PDSCH 슬롯 (n)에 대한 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n+3N_slot ^subframe+K₁+K_offset+K_{MAC_ACTION1})이 된다. 즉, 통지되는 오프셋 K_{MAC_ACTION1}은 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯 타이밍의 규정에만 사용되며, 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯 타이밍의 규정에는 이용되지 않는다.

본 방법에 의하면, 하향·상향 타이밍 차가 있는 경우에서도 단말(100)이 하향 링크의 MAC CE 동작의 개시 타이밍(슬롯)을 정확하게 파악할 수 있기 때문에, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에서 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 기지국(200)은, K_{MAC_ACTION1}을 적절히 설정함으로써, 기지국(200)에서 HARQ-ACK(긍정 응답)를 수신하고 나서 MAC CE 동작을 개시하기까지 충분한 시간을 확보할 수 있으므로, 단말(100)에 있어서 MAC CE가 정확하게 수신된 것을 확인하고 나서, MAC CE 동작을 개시할 수 있다. 또, 기지국(200)에 있어서, 하향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍과 상향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 동일한 또는 가까운 타이밍으로 할 수 있기 때문에, 기지국(200)에 있어서 제어의 간소화가 가능하다.

또한, 본 방법에서는, K_{MAC_ACTION1}을, 반드시 하향·상향 타이밍 차에 맞춘 값으로 설정할 필요는 없고, 예를 들면, 기지국(200)에서의 처리 시간을 고려한 여유를 가진 값으로 설정해도 된다.

·설정 방법 1-2

도 10은, MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 1-2를 나타내는 도이다. 도 10에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 10의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

본 방법에서는, 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, PDSCH 슬롯을 기준으로 하여, 기지국(200)으로부터 단말(100)로 통지되는 오프셋값(K_{MAC_ACTION2})에 근거하여 설정한다.

기지국(200)은, MAC CE의 송신 시점에서의 하향·상향 타이밍 차에 상당하는 오프셋값에, 보정값(K₁)을 더한 값을 K_{MAC_ACTION2}로서 통지한다.

단말(100) 및 기지국(200)은, PDSCH 슬롯을 기준으로 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정한다(도 10의 별표의 슬롯 (A)). MAC CE가 포함되는 PDSCH에 대한 HARQ-ACK 슬롯 (n')에 대한 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n'+3N_slot ^subframe)이 되고, PDSCH 슬롯 (n)에 대한 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n+3N_slot ^subframe+K_offset+K₁)이 된다. (X=3일 때)

또, 단말(100) 및 기지국(200)은, PDSCH 슬롯을 기준으로 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정한다(도 10의 별표의 슬롯 (B)). PDSCH 슬롯 (n)에 대한 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n+3N_slot ^subframe+K_offset+ K_{MAC_ACTION2})이 된다. 따라서, 단말(100)은, HARQ-ACK 타이밍의 보정값(K₁)을 고려하지 않고, 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정할 수 있다.

본 방법에 의하면, 단말(100)이 하향 링크의 MAC CE 동작의 개시 타이밍(슬롯)을 정확하게 파악할 수 있기 때문에, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 기지국(200)은, K_{MAC_ACTION2}를 적절히 설정함으로써, 기지국(200)에서 HARQ-ACK(긍정 응답)를 수신하고 나서 MAC CE 동작을 개시하기까지 충분한 시간을 확보할 수 있으므로, 단말(100)에 있어서 MAC CE가 정확하게 수신된 것을 확인하고 나서, MAC CE 동작을 개시할 수 있다. 또, 기지국(200)에 있어서, 하향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍과 상향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 동일한 또는 가까운 타이밍으로 할 수 있기 때문에, 기지국(200)에 있어서 제어의 간소화가 가능하다.

또, 상향 링크와 하향 링크의 각각으로 PDSCH 슬롯을 기준으로 MAC CE 동작 슬롯이 규정되기 때문에, 단말(100)은, 각 MAC CE 동작 슬롯을 독립적으로 특정할 수 있으므로, 처리의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 본 방법에서는, K_{MAC_ACTION2}를, 반드시 하향·상향 타이밍 차와 보정값(K₁)의 가산값에 맞춘 값으로 설정할 필요는 없고, 예를 들면, 기지국(200)에서의 처리 시간을 고려한 여유를 가진 값으로 설정해도 된다.

[효과]

이상 설명한 본 실시형태 1에서는, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 기지국(200)은, 단말(100)에 있어서 MAC CE가 정확하게 수신된 것을 확인하고 나서, MAC CE 동작을 개시할 수 있다. 따라서, 실시형태 1에 의하면, NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태 2에서는, 기지국이, HARQ-ACK 슬롯의 수신을 기다리지 않고 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시시키는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 단말 및 기지국의 구성은, 실시형태 1에서 설명한 단말(100) 및 기지국(200)과 공통되기 때문에, 그 설명을 생략한다.

[MAC CE 동작 개시 타이밍의 설정 방법]

·설정 방법 2-1

도 11은, MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 2-1을 나타내는 도이다. 도 11에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 11의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

본 방법에서는, 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, PDSCH 슬롯을 기준으로 하여, 오프셋값(K_{MAC_ACTION_DL})에 근거하여 설정하고, 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, HARQ-ACK 슬롯을 기준으로 하여, 오프셋값(K_{MAC_ACTION_UL})에 근거하여 설정한다.

기지국(200)은, 상향 링크의 오프셋값(K_{MAC_ACTION_UL}) 및 하향 링크의 오프셋값(K_{MAC_ACTION_DL})을 통지한다. 또한, K_{MAC_ACTION_UL} 및/또는 K_{MAC_ACTION_DL}은, 사양으로 결정되는 고정값이어도 되고, 기지국으로부터 SIB로 알림 혹은 단말 개별 시그널링에 의하여 통지되는 값을 이용해도 된다. 또, 기지국(200)은, K_{MAC_ACTION_DL}을, 대상의 MAC CE 내에서 송신해도 되고, 미리 SIB나 RRC 시그널링으로 통지해도 되며, DCI로 통지해도 된다. 또한, K_{MAC_ACTION_UL}에 대해서도 동일하지만, 상향 링크는 단말 또는 기지국의 처리 능력에 의존한 값이 되기 때문에 빈번하게 바꿀 필요가 없는 점에서, SIB 또는 RRC 시그널링으로 통지하는 것이 바람직하다.

단말(100) 및 기지국(200)은, HARQ-ACK 슬롯을 기준으로 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정한다(도 11의 별표의 슬롯 (A)). HARQ-ACK 슬롯 (n')에 대한 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n'+K_{MAC_ACTION_UL})이 된다.

또, 단말(100) 및 기지국(200)은, PDSCH 슬롯을 기준으로 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을 설정한다(도 11의 별표의 슬롯 (B)). PDSCH 슬롯 (n)에 대한 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 슬롯 (n+K_{MAC_ACTION_DL})이 된다.

본 방법에 의하면, 단말(100)이 하향 링크의 MAC CE 동작의 개시 타이밍(슬롯)을 정확하게 파악할 수 있기 때문에, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, HARQ-ACK 슬롯의 수신을 기다리지 않고 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시할 수 있으므로, MAC CE 동작을 개시할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 단말(100)에 있어서, 하향 링크 및 상향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 동일한 또는 가까운 타이밍으로 할 수 있기 때문에, 단말을 이용한 타이밍 조정의 간소화를 도모할 수 있다.

또, 본 방법에 있어서, 통지하는 오프셋값의 레인지는, 최대 수 슬롯분이기 때문에, 수 비트로 오프셋값을 통지할 수 있다. 따라서, 본 방법에서는, 상기 실시형태 1에서 설명한 설정 방법 1-1, 1-2에 비하여 통지에 걸리는 비트수를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 방법에서는, 기지국(200)이, 단말(100)에 있어서 MAC CE가 정확하게 수신된 것을 확인하지 않고, MAC CE 동작을 개시할 가능성이 있다. 그러나, 이하에 설명하는 바와 같이, NTN의 운용에 따라서는 이 점이 큰 문제가 되는 경우는 없다.

일반적으로, NTN에서는, 전반 지연이 매우 크기 때문에 HARQ에 의한 재송(再送)에 의존한 전송을 행하면, 패킷 전송이 완료될 때까지의 지연 시간이 매우 길어질 우려가 있다. 그 때문에, 초회(初回) 송신에서 높은 확률(예를 들면 99.99%)로 수신되도록 로버스트(robust)한 MCS(즉 변조 다치수나 부호화율이 낮은 MCS)에서 송신되는 경우가 있다. 이 때문에, 기지국(200)에서 HARQ-ACK의 수신을 기다리지 않고 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시해도, 단말(100)이 MAC CE의 수신을 실패할 확률이 낮기 때문에, 기지국(200)과 단말(100)의 사이에서 어긋남이 일어날 확률은 매우 낮아진다. 또, 어긋남이 일어났다(즉, ACK를 수신하지 않았다)고 해도, 기지국(200)이, ACK를 수신하지 않은 시점에서 어긋남을 인식할 수 있기 때문에, MAC CE 송신부터 그 HARQ-ACK 수신까지 송신한 신호를 재송함으로써 어긋남을 해소할 수 있다.

또, K_{MAC_ACTION_DL}을 큰 값으로 설정함으로써, 기지국(200)에서의 HARQ-ACK 수신 타이밍보다 이후의 타이밍에서 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시시킬 수도 있다. 예를 들면, MAC CE를 송신하는 PDSCH를 로버스트한 MCS에서 송신할(예를 들면 지연 요구가 엄격한 데이터와 함께 송신할) 때에는, 그 PDSCH가 실패할 확률은 낮기 때문에, K_{MAC_ACTION_DL}을 작은 값으로 설정하며, HARQ-ACK를 기다리지 않고 MAC CE 동작을 개시한다. 한편, MAC CE를 송신하는 PDSCH를 통상의 MCS에서 송신할(예를 들면 지연이 허용되는 데이터와 함께 송신할) 때에는, 그 PDSCH가 실패할 확률은 높아지기 때문에, K_{MAC_ACTION_DL}을 큰 값으로 설정하며, HARQ-ACK 수신을 기다리고 나서 MAC CE 동작을 개시한다. 이와 같이, 상황에 따라 K_{MAC_ACTION_DL}의 값을 제어함으로써, 유연한 운용이 가능해진다. 또, K_{MAC_ACTION_UL}에 대해서도 기지국이 HARQ-ACK 수신을 기다리고 나서 MAC CE 동작을 개시하는 경우에는 큰 값으로 설정하고, 그렇지 않은 경우에는 작은 값으로 설정해도 된다.

또, 예를 들면, HARQ-ACK 피드백을 행하지 않도록 설정(Configure)된 HARQ 프로세스에서 MAC CE가 송신된 경우에는, K_{MAC_ACTION_DL}을 작은 값으로 설정하여, HARQ-ACK 수신 타이밍보다 이전에 MAC CE 동작을 개시하고, HARQ-ACK 피드백을 행하도록 설정(Configure)된 HARQ 프로세스에서 MAC CE가 송신된 경우에는, HARQ-ACK 피드백 후에 MAC CE 동작을 개시해도 된다. 이 경우, 이들 2종류의 HARQ 프로세스를 대상으로 하여, 2개의 K_{MAC_ACTION_DL}의 값을 미리 단말에 통지해 두어도 된다. 또, 복수의 값을 미리 단말에 통지해 두고, 기지국이, MAC CE의 송신 때마다, 사용하는 값을 단말에 지정(통지)해도 된다. 또, K_{MAC_ACTION_UL}에 대해서도, K_{MAC_ACTION_DL}과 동일하게 2개의 값을 미리 단말에 통지해 두어도 된다.

·설정 방법 2-2

도 12는, MAC CE 동작 슬롯의 설정 방법 2-2를 나타내는 도이다. 도 12에는, 기지국(gNB)의 DL의 송신 슬롯과 UL의 수신 슬롯, 및, 단말(UE)의 DL의 수신 슬롯과 UL의 송신 슬롯이 예시된다. 또한, 도 12의 가로축은, 시간축을 나타낸다.

본 방법에서는, 상향 링크 및 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯을, 단말의 HARQ-ACK 송신 슬롯을 기준으로 하여, 오프셋값(K_{MAC_ACTION})에 근거하여 설정한다.

기지국(200)은, 오프셋값(K_{MAC_ACTION})을 통지한다. 또한, 기지국(200)은, K_{MAC_ACTION}을, 대상의 MAC CE 내에서 송신해도 되고, 다른 MAC CE에서 송신해도 된다. 또, K_{MAC_ACTION}은, 사양으로 결정되는 고정값이어도 되고, 기지국(200)으로부터 단말(100)로, SIB에서 알려지는 값, 혹은, 단말 개별 시그널링이나 DCI에 의하여 통지되는 값이어도 된다.

단말(100) 및 기지국(200)은, HARQ-ACK 슬롯으로부터 K_{MAC_ACTION}만큼 지연된 슬롯을 상향 링크 및 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯으로서 설정한다(도 12의 별표의 슬롯 (A) 및 (B)). 단말의 HARQ-ACK 송신 슬롯 (n')에 대한 상향 링크 및 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은, 모두, 슬롯 (n'+K_{MAC_ACTION})이 된다. 하향 링크의 MAC CE 동작 슬롯은 상향 링크의 MAC CE 동작 슬롯 (n'+K_{MAC_ACTION})과 동일 또는 그 이후의 가장 빠른 슬롯으로서 규정해도 된다.

또한, 기지국(200)은, 관리하고 있는 상향·하향 타이밍 차 등을 고려하여 하향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 산출한다. 예를 들면, 기지국(200)은, n+T_DL-UL+K₁+ K_{MAC_ACTION}을 MAC CE 동작 개시 타이밍으로서 산출한다. 또한, T_DL-UL은, 상향·하향 타이밍 차를 슬롯 단위로 반올림한 값을 나타낸다. n은 MAC CE 송신 슬롯이다.

본 방법에 의하면, 단말(100)이 하향 링크의 MAC CE 동작의 개시 타이밍(슬롯)을 정확하게 파악할 수 있기 때문에, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, HARQ-ACK 슬롯의 수신을 기다리지 않고 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시할 수 있으므로, MAC CE 동작을 개시할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 하나의 파라미터만을 이용하기 때문에, 통지에 관한 오버헤드를 저감시킬 수 있다. 또, 상기 설정 방법 2-1과 동일하게, 기지국(200)에서의 HARQ-ACK 수신 타이밍보다 이후의 타이밍에서 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시시킬 수도 있고, HARQ-ACK 수신 타이밍보다 이전의 타이밍에서 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시시켜 MAC CE 동작을 개시할 때까지의 시간을 단축할 수도 있다. 또, 단말(100)에 있어서, 하향 링크 및 상향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 동일한 또는 가까운 타이밍으로 할 수 있기 때문에, 단말(100)을 이용한 타이밍 조정의 간소화를 도모할 수 있다.

[효과]

이상 설명한 본 실시형태 2에서는, 송수신의 파라미터 등에 대하여 기지국(200)과 단말(100)의 사이에서 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 기지국(200)은, HARQ-ACK 슬롯의 수신을 기다리지 않고 하향 링크의 MAC CE 동작을 개시할 수 있으므로, MAC CE 동작을 개시할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 실시형태 2에 의하면, NTN 시스템에 있어서의, 적절한 MAC CE 동작 개시 타이밍 제어 처리를 실현할 수 있다.

이상, 본 개시의 각 실시형태에 대하여 설명했다.

또한, 상술한 각 실시형태에 있어서, 셀은 기지국(위성)이 송신하는 SSB(Synchronization Signal/PBCH Block)나 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)의 수신 전력에 의하여 정의되는 에어리어여도 되고, 지리적인 위치에 의하여 정의되는 에어리어여도 된다.

또한, 상술한 각 실시형태에서는, NTN 환경(예를 들면, 위성 통신 환경)을 예로 들어 설명했지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 본 개시는, 다른 통신 환경(예를 들면, LTE 및/또는 NR의 지상 셀룰러 환경)에 적용되어도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, GPS 등의 GNSS(즉 위성 신호를 이용한 위치 검출)를 이용하는 예를 기재했지만, 지상 셀룰러 기지국에 의한 위치 검출, WiFi 신호 및/또는 Bluetooth(등록 상표) 신호를 이용한 위치 검출, 가속도 센서 등을 이용한 위치 검출, 또는, 그들의 조합에 의한 위치 검출을 행해도 된다. 또, 고도의 정보를 기압 센서 등으로부터 취득해도 된다.

또한, 셀은, 기지국(또는 위성)이 송신하는 SSB 및/또는 CSI-RS의 수신 전력으로 정의되는 에어리어여도 되고, 지리적인 위치에 의하여 정의되는 에어리어여도 된다. 또, 상기 실시형태의 셀은 SSB로 정의되는 빔과 치환해도 된다.

위성의 위치에 관한 정보인 Satellite ephemeris 정보는, 시스템 정보 등으로 알려져도 되고, 미리, 단말(또는 기지국)이 유지되어도 된다. 또, 단말(또는 기지국)은, 통신이 가능한 경우에 Satellite ephemeris 정보를 갱신해도 된다. 또, 단말(또는 기지국)은, 그 다른 정보를 이용하여, 위성의 위치를 특정해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 위치 정보를 이용할 수 있는 케이스를 설명했지만, GNSS 기능이 없는 단말 및/또는 위성의 위치에 관한 정보를 취득할 수 없는 단말에 대해서는, 위치 정보에 근거한 타이밍 제어 대신에, 기지국으로부터 알려지는 셀 공통의 타이밍 제어 정보에 따른 타이밍 제어를 행해도 된다. 이 경우, 기지국은, 셀 중심 부근의 전반 지연량에 상당하는 타이밍 제어 정보를 송신해도 된다.

기지국은, gNodeB 또는 gNB라고 칭해져도 된다. 또, 단말은, UE라고 칭해져도 된다.

슬롯은, 타임 슬롯, 미니 슬롯, 프레임, 서브 프레임 등으로 치환해도 된다.

응답 신호는, "HARQ-ACK"라고 기재되는 것 이외에, "ACK/NACK"라고 기재되는 경우가 있다.

상기 실시형태에서는, HARQ-ACK 슬롯으로부터 3ms 후, 즉, 3N_slot ^subframe 슬롯 후를 MAC CE 동작 슬롯으로 했지만, 그보다 긴 또는 짧은 시간으로 반영시켜도 되고, XN_slot ^subframe 슬롯 후로 일반화해도 된다.

상기 실시형태에서는, MAC CE 동작 개시 타이밍을, MAC CE에서 송신되는 제어 커맨드에 따른 동작을 개시하는 타이밍으로서 설명했지만, MAC CE에서 송신되는 제어 커맨드에 따른 상태를 반영시키는 타이밍으로 해도 된다.

상기 실시형태에 있어서의 상향 링크의 MAC CE는, 상향 링크의 송신이나 상태에 관련되는 커맨드이고, 예를 들면,

Timing Advance Command MAC CE, SCell Activation/Deactivation MAC CE

PUCCH spatial relation Activation/Deactivation MAC CE

SP CSI reporting on PUCCH Activation/Deactivation MAC CE

SP SRS Activation/Deactivation MAC CE

SRS Pathloss Reference RS Update MAC CE

PUSCH Pathloss Reference RS Update MAC CE

Serving Cell Set based SRS Spatial Relation Indication MAC CE

중 어느 하나여도 된다. 또, 상향 링크의 SCell에 관한 SCell Activation/Deactivation MAC CE도 포함되어도 된다.

상기 실시형태에 있어서의 하향 링크의 MAC CE는, 하향 링크의 송신이나 상태에 관련되는 커맨드이고, 예를 들면,

SCell Activation/Deactivation MAC CE

SP ZP CSI-RS Resource Set Activation/Deactivation MAC CE

TCI States Activation/Deactivation for UE-specific PDSCH MAC CE

Aperiodic CSI Trigger State Sub-selection MAC CE

SP CSI-RS/CSI-IM Resource Set Activation/Deactivation MAC CE

DRX Command MAC CE

중 어느 하나여도 된다.

또, 커맨드에 의하여, 예를 들면 X의 값이나 K_{MAC_ACTION}의 값을 바꿈으로써, MAC CE 동작 타이밍을 바꾸어도 된다. 커맨드의 내용이나 우선도에 따라 적절한 타이밍에서 동작시킬 수 있다.

실시형태 1에 있어서는, 상향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍에 대해서는, MAC CE가 포함되는 PDSCH에 대한 HARQ-ACK 타이밍을 기준으로 하면(즉, HARQ-ACK 슬롯 n'에 대하여, MAC CE 동작 개시 타이밍은 슬롯 (n'+3N_slot ^subframe)), NR Rel.15와 동일한 타이밍이 된다. 그 때문에, 하향 링크의 MAC CE 동작 개시 타이밍을 제어하기 위한 오프셋으로서 K_{MAC_ACTION}을 통지해도 된다. 또, 하향 링크의 MAC CE와 동일한 PDSCH 중에서 동일 또는 다른 MAC CE로서 K_{MAC_ACTION}을 통지해도 된다.

상기 실시형태에 있어서는, MAC CE 반영 타이밍을 나타내는 오프셋값 K_{MAC_ACTION}(K_{MAC_ACTION1}, K_{MAC_ACTION2}등을 포함한다)을 통지했지만, 별도 통지되는 값, 예를 들면, 왕복의 지연을 보정하기 위하여 셀 내에 알려지는 오프셋값에 대한 차분만을 통지하도록 해도 된다. 왕복의 지연을 보정하는 오프셋값은 Timing Advance에 사용되는 오프셋값이어도 되고, 상기 설명한 K_offset이어도 된다.

MAC CE 반영 타이밍을 나타내는 오프셋값 K_{MAC_ACTION}은, 셀이나 빔 공통의 값으로서 SIB 등으로 알려도 되고, 개별의 RRC 시그널링으로 통지해도 된다. 또, MAC CE로서 통지해도 되고, DCI(또는 PDCCH)로 통지해도 된다.

GEO(정지 위성)의 경우에는 하향·상향 타이밍 차는 일정한 값(혹은 거의 변화하지 않는 값)이 되지만, LEO(비정지 위성)의 경우에는 하향·상향 타이밍 차는 위성의 이동과 함께 변화한다. 이 때문에, GEO의 케이스에서는 SIB 또는 RRC 시그널링으로 통지하며, LEO의 케이스에서는 MAC CE를 송신하는 시점에서, 기지국에서 산출한 K_{MAC_ACTION}을 MAC CE로 통지한다는 것처럼, SIB, RRC 시그널링, MAC CE를 조합하여 사용해도 되고, MAC CE로 통지하는 값은 SIB 또는 RRC 시그널링으로 통지한 값으로부터의 차분 값으로 해도 된다. 이 경우, MAC CE에서의 통지 비트수를 저감시킬 수 있다.

상기 실시형태에서는, MAC CE 동작 개시 타이밍을 단말이나 운용 시나리오마다 전환해도 되고, 사용하는 MAC CE 동작 개시 타이밍을 SIB에서 지정해도 된다. 또, HARQ-ACK 피드백을 유효화된(HARQ-feedback enabled) HARQ 프로세스와 무효화된(HARQ-feedback disabled) HARQ 프로세스에서 상이한 MAC CE 동작 타이밍으로 해도 된다. 예를 들면, HARQ-ACK 피드백을 행하지 않는 HARQ 프로세스에서 MAC CE가 송신된 경우에는, MAC CE 반영 타이밍 설정 방법 3 또는 4(실시형태 2)를 이용하여 HARQ-ACK 타이밍보다 이전에 MAC CE를 반영시키도록 하고, HARQ-ACK 피드백을 행하는 HARQ 프로세스에서 MAC CE가 송신된 경우에는, MAC CE 반영 타이밍 설정 방법 1 또는 2(실시형태 1)를 이용하여 HARQ-ACK 피드백 후에 MAC CE를 반영시키도록 해도 된다.

HARQ-ACK에는, ACK, NACK, DTX(비송신)가 포함될 가능성이 있다. 단말은 ACK 송신 시에는 소정의 타이밍에서 MAC CE를 반영시키지만, MAC CE를 포함하는 PDSCH에 대한 NACK를 송신했을 때 또는 DTX인 경우, 즉 MAC CE를 포함하는 PDSCH를 정확하게 복호할 수 없었던 경우나 그 PDSCH의 할당을 알아채지 못한(PDCCH를 수신하지 않은) 경우에는 MAC CE의 반영은 행하지 않는다. 또, 기지국에 있어서도 NACK를 수신한 경우, 또는 ACK도 NACK도 수신하지 않은 경우에는 MAC CE의 반영은 행하지 않는다.

상기 실시형태에서는, 예를 들면, 단말이 MAC CE가 포함되는 PDSCH에 대한 HARQ-ACK 송신 타이밍으로부터 3(또는 X)슬롯 후에 반영시킨다. 한편, HARQ-feedback 무효화한 HARQ 프로세스가 이용되는 경우에는, HARQ-ACK 송신을 행해지지 않는다. 이 경우, 실제로는 송신하지 않지만 HARQ-ACK 송신으로서 상정되는 타이밍(예를 들면, 가상적인 HARQ-ACK 타이밍)으로부터 3슬롯 후에 반영하도록 해도 된다. 또, HARQ-ACK의 송신 타이밍은 PDSCH의 스케줄링 시에 DCI로 통지되는 K1의 값(PDSCH 슬롯으로부터의 오프셋값)을 이용하여 결정되지만, 실제로는 HARQ-ACK를 송신하지 않지만, 통지된 K1의 값을 이용하여 가상적인 HARQ-ACK 타이밍을 결정해도 된다. 또, HARQ-feedback이 무효화된 경우에는 본래 K1의 값은 불필요하기 때문에, K1값이 DCI로 통지되지 않거나, 다른 용도에 이용되거나, 또는 무효의 필드로서 취급될 가능성이 있다. 이 경우에는, K1값의 후보로서 설정(Configure)된 값 중에서 최솟값 또는 최댓값을 이용하도록 해도 된다. 또, HARQ-feedback 무효화 시의 K1값으로서 어느 값을 사용할지를 Configure해도 되고, 디폴트값을 사양으로서 결정해 두어도 된다. 이로써, MAC CE의 동작 타이밍이 일의로 규정되기 때문에, 기지국과 단말 사이에서 인식을 맞출 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 하향·상향 타이밍 차가 발생하지 않는 케이스에서는 K_{MAC_ACTION}을 제로로 설정하여 단말에 통지해도 된다. 또, 하향·상향 타이밍 차가 발생하는 케이스만 K_{MAC_ACTION}을 단말에 통지하도록 해도 된다. 이 경우, 하향·상향 타이밍 차가 발생하지 않는 케이스는 K_{MAC_ACTION}을 단말에 통지하지 않는다. 또, 셀 또는 빔 공통의 타이밍 오프셋 정보를 단말에 통지함으로써, 단말이 하향·상향 타이밍 차가 발생하지 않도록 타이밍 제어(예를 들면 Timing Advance)를 행해도 된다. 셀 또는 빔 공통의 타이밍 오프셋 정보를 통지하지 않는 경우에, K_{MAC_ACTION}을 통지하도록 해도 된다.

또, 상술한 실시형태에 있어서의 "···부"라는 표기는, "···회로(circuitry)", "···디바이스", "···유닛", 또는, "···모듈"과 같은 다른 표기로 치환되어도 된다.

<5G NR의 시스템 아키텍처 및 프로토콜 스택>

3GPP는, 100GHz까지의 주파수 범위에서 동작하는 신(新)무선 액세스 기술(NR)의 개발을 포함하는 제5세대 휴대전화 기술(간단히 "5G"라고도 한다)의 다음의 릴리스를 향하여 작업을 계속하고 있다. 5G 규격의 초판은 2017년의 마지막에 완성되어 있으며, 이로써, 5G NR의 규격에 준거한 단말(예를 들면, 스마트폰)의 시작(試作) 및 상용 전개로 넘어가는 것이 가능하다.

예를 들면, 시스템 아키텍처는, 전체적으로는, gNB를 구비하는 NG-RAN(Next Generation-Radio Access Network)을 상정한다. gNB는, NG 무선 액세스의 유저 플레인(SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 제어 플레인(RRC)의 프로토콜의 UE 측의 종단(終端)을 제공한다. gNB는, Xn 인터페이스에 의하여 서로 접속되어 있다. 또, gNB는, Next Generation(NG) 인터페이스에 의하여 NGC(Next Generation Core)에, 보다 구체적으로는, NG-C 인터페이스에 의하여 AMF(Access and Mobility Management Function)(예를 들면, AMF를 행하는 특정 코어 엔티티)에, 또, NG-U 인터페이스에 의하여 UPF(User Plane Function)(예를 들면, UPF를 행하는 특정 코어 엔티티)에 접속되어 있다. NG-RAN 아키텍처를 도 13에 나타낸다(예를 들면, 3GPP TS38.300 V15.6.0, section 4 참조).

NR의 유저 플레인의 프로토콜 스택(예를 들면, 3GPP TS38.300, section 4.4.1 참조)은, gNB에 있어서 네트워크 측에서 종단되는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol(TS38.300의 제6.4절 참조)) 서브레이어, RLC(Radio Link Control(TS38.300의 제6.3절 참조)) 서브레이어, 및 MAC(Medium Access Control(TS38.300의 제6.2절 참조)) 서브레이어를 포함한다. 또, 새로운 액세스층(AS: Access Stratum)의 서브레이어(SDAP: Service Data Adaptation Protocol)가 PDCP 상에 도입되어 있다(예를 들면, 3GPP TS38.300의 제6.5절 참조). 또, 제어 플레인의 프로토콜 스택이 NR을 위하여 정의되어 있다(예를 들면, TS38.300, section 4.4.2 참조). 레이어 2의 기능의 개요가 TS38.300의 제6절에 기재되어 있다. PDCP 서브레이어, RLC 서브레이어, 및 MAC 서브레이어의 기능은, 각각, TS38.300의 제6.4절, 제6.3절, 및 제6.2절에 열거되어 있다. RRC 레이어의 기능은, TS38.300의 제7절에 열거되어 있다.

예를 들면, Medium-Access-Control 레이어는, 논리 채널(logical channel)의 다중화와, 다양한 뉴메로로지(numerology)를 취급하는 것을 포함하는 스케줄링 및 스케줄링 관련의 모든 기능을 취급한다.

예를 들면, 물리 레이어(PHY)는, 부호화, PHY HARQ 처리, 변조, 멀티 안테나 처리, 및 적절한 물리적 시간-주파수 리소스에 대한 신호의 매핑의 역할을 담당한다. 또, 물리 레이어는, 물리 채널에 대한 트랜스포트 채널의 매핑을 취급한다. 물리 레이어는, MAC 레이어에 트랜스포트 채널의 형태로 서비스를 제공한다. 물리 채널은, 특정 트랜스포트 채널의 송신에 사용되는 시간 주파수 리소스의 세트에 대응하고, 각 트랜스포트 채널은, 대응하는 물리 채널에 매핑된다. 예를 들면, 물리 채널에는, 상향 물리 채널로서, PRACH(Physical Random Access Channel), PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 있으며, 하향 물리 채널로서, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PBCH(Physical Broadcast Channel)가 있다.

NR의 유스 케이스/전개 시나리오에는, 데이터 레이트, 레이턴시(latency), 및 커버리지의 점에서 다양한 요건을 갖는 enhanced mobile broadband(eMBB), ultra-reliable low-latency communications(URLLC), massive machine type communication(mMTC)이 포함될 수 있다. 예를 들면, eMBB는, IMT-Advanced가 제공하는 데이터 레이트의 3배 정도의 피크 데이터 레이트(하향 링크에 있어서 20Gbps 및 상향 링크에 있어서 10Gbps) 및 실효(user-experienced) 데이터 레이트를 서포트하는 것이 기대되고 있다. 한편, URLLC의 경우, 보다 엄격한 요건이 초저레이턴시(유저 플레인의 레이턴시에 대하여 UL 및 DL의 각각으로 0.5ms) 및 고신뢰성(1ms 내에 있어서 1-10-5)에 대하여 과해지고 있다. 마지막으로, mMTC에서는, 바람직하게는 높은 접속 밀도(도시 환경에 있어서 장치 1,000,000대/km²), 악환경에 있어서의 넓은 커버리지, 및 저가격의 장치를 위한 매우 수명이 긴 전지(15년)가 요구될 수 있다.

그 때문에, 하나의 유스 케이스에 적합한 OFDM의 뉴메로로지(예를 들면, 서브 캐리어 간격, OFDM 심볼 길이, 사이클릭 프리픽스(CP: Cyclic Prefix) 길이, 스케줄링 구간마다의 심볼수)가 다른 유스 케이스에는 유효하지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 저레이턴시의 서비스에서는, 바람직하게는, mMTC의 서비스보다 심볼 길이가 짧은 것(따라서, 서브 캐리어 간격이 큰 것) 및/또는 스케줄링 구간(TTI라고도 한다)마다의 심볼수가 적은 것이 요구될 수 있다. 또한, 채널의 지연 스프레드가 큰 전개 시나리오에서는, 바람직하게는, 지연 스프레드가 짧은 시나리오보다 CP 길이가 긴 것이 요구될 수 있다. 서브 캐리어 간격은, 동일한 CP 오버헤드가 유지되도록 상황에 따라 최적화되어도 된다. NR이 서포트하는 서브 캐리어 간격의 값은, 하나 이상이어도 된다. 이에 대응하여, 현재, 15kHz, 30kHz, 60kHz…의 서브 캐리어 간격이 생각되고 있다. 심볼 길이 Tu 및 서브 캐리어 간격 Δf는, 식 Δf=1/Tu에 의하여 직접 관계되어 있다. LTE 시스템과 동일하게, 용어 "리소스 엘리먼트"를, 하나의 OFDM/SC-FDMA 심볼의 길이에 대한 하나의 서브 캐리어로 구성되는 최소의 리소스 단위를 의미하도록 사용할 수 있다.

신무선 시스템 5G-NR에서는, 각 뉴메로로지 및 각 캐리어에 대하여, 서브 캐리어 및 OFDM 심볼의 리소스 그리드가 상향 링크 및 하향 링크의 각각에 정의된다. 리소스 그리드의 각 엘리먼트는, 리소스 엘리먼트로 불리며, 주파수 영역의 주파수 인덱스 및 시간 영역의 심볼 위치에 근거하여 특정된다(3GPP TS38.211 V15.6.0 참조).

<5G NR에 있어서의 NG-RAN과 5GC의 사이의 기능 분리>

도 13은, NG-RAN과 5GC의 사이의 기능 분리를 나타낸다. NG-RAN의 논리 노드는, gNB 또는 ng-eNB이다. 5GC는, 논리 노드 AMF, UPF, 및 SMF를 갖는다.

예를 들면, gNB 및 ng-eNB는, 이하의 주된 기능을 호스트한다:

-무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 어드미션 제어(Radio Admission Control), 접속 모빌리티 제어(Connection Mobility Control), 상향 링크 및 하향 링크의 양방에 있어서의 리소스의 UE에 대한 동적 할당(스케줄링) 등의 무선 리소스 관리(Radio Resource Management)의 기능;

-데이터의 IP 헤더 압축, 암호화, 및 완전성 보호;

-UE가 제공하는 정보로부터 AMF로의 라우팅을 결정할 수 없는 경우의 UE의 어태치 시의 AMF의 선택;

-UPF를 향한 유저 플레인 데이터의 라우팅;

-AMF를 향한 제어 플레인 정보의 라우팅;

-접속의 셋업 및 해제;

-페이징 메시지의 스케줄링 및 송신;

-시스템 알림 정보(AMF 또는 운용 관리 보수 기능(OAM: Operation, Admission, Maintenance)이 발신원)의 스케줄링 및 송신;

-모빌리티 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고의 설정;

-상향 링크에 있어서의 트랜스포트 레벨의 패킷 마킹;

-세션 관리;

-네트워크 슬라이싱의 서포트;

-QoS 플로의 관리 및 데이터 무선 베어러에 대한 매핑;

-RRC_INACTIVE 상태의 UE의 서포트;

-NAS 메시지의 전달 기능;

-무선 액세스 네트워크의 공유;

-듀얼 커넥티비티;

-NR과 E-UTRA의 긴밀한 연계.

Access and Mobility Management Function(AMF)은, 이하의 주된 기능을 호스트한다:

-Non-Access Stratum(NAS) 시그널링을 종단시키는 기능;

-NAS 시그널링의 시큐리티;

-Access Stratum(AS)의 시큐리티 제어;

-3GPP의 액세스 네트워크간에서의 모빌리티를 위한 코어 네트워크(CN: Core Network) 노드간 시그널링;

-아이들(idle) 모드의 UE로의 도달 가능성(페이징의 재송신의 제어 및 실행을 포함한다);

-등록 에어리어의 관리;

-시스템 내 모빌리티 및 시스템간 모빌리티의 서포트;

-액세스 인증;

-로밍 권한의 체크를 포함하는 액세스 승인;

-모빌리티 관리 제어(가입 및 폴리시);

-네트워크 슬라이싱의 서포트;

-Session Management Function(SMF)의 선택.

또한, User Plane Function(UPF)은, 이하의 주된 기능을 호스트한다:

-intra-RAT 모빌리티/inter-RAT 모빌리티(적용 가능한 경우)를 위한 앵커 포인트;

-데이터 네트워크와의 상호 접속을 위한 외부 PDU(Protocol Data Unit) 세션 포인트;

-패킷의 라우팅 및 전송;

-패킷 검사 및 유저 플레인 부분의 폴리시 룰의 강제(Policy rule enforcement);

-트래픽 사용량의 보고;

-데이터 네트워크에 대한 트래픽 플로의 라우팅을 서포트하기 위한 상향 링크 클래스 분류(uplink classifier);

-멀티 홈 PDU 세션(multi-homed PDU session)을 서포트하기 위한 분기점(Branching Point);

-유저 플레인에 대한 QoS 처리(예를 들면, 패킷 필터링, 게이팅(gating), UL/DL 레이트 제어(UL/DL rate enforcement);

-상향 링크 트래픽의 검증(SDF의 QoS 플로에 대한 매핑);

-하향 링크 패킷의 버퍼링 및 하향 링크 데이터 통지의 트리거 기능.

마지막으로, Session Management Function(SMF)은, 이하의 주된 기능을 호스트한다:

-세션 관리;

-UE에 대한 IP 어드레스의 할당 및 관리;

-UPF의 선택 및 제어;

-적절한 수신처에 트래픽을 라우팅하기 위한 User Plane Function(UPF)에 있어서의 트래픽 스티어링(traffic steering)의 설정 기능;

-제어 부분의 폴리시의 강제 및 QoS;

-하향 링크 데이터의 통지.

도 14는, NAS 부분의, UE가 RRC_IDLE로부터 RRC_CONNECTED로 이행될 때의 UE, gNB, 및 AMF(5GC 엔티티)의 사이의 교환 중 몇 개를 나타낸다(TS38.300 V15.6.0 참조).

RRC는, UE 및 gNB의 설정에 사용되는 상위 레이어의 시그널링(프로토콜)이다. 이 이행에 의하여, AMF는, UE 콘텍스트 데이터(이것은, 예를 들면, PDU 세션 콘텍스트, 시큐리티 키, UE 무선 성능(UE Radio Capability), UE 시큐리티 성능(UE Security Capabilities) 등을 포함한다)를 준비하고, 초기 콘텍스트 셋업 요구(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)와 함께 gNB로 보낸다. 그리고, gNB는, UE와 함께, AS 시큐리티를 액티브로 한다. 이것은, gNB가 UE에 SecurityModeCommand 메시지를 송신하고, UE가 SecurityModeComplete 메시지로 gNB에 응답함으로써 행해진다. 그 후, gNB는, UE에 RRCReconfiguration 메시지를 송신하고, 이에 대한 UE로부터의 RRCReconfigurationComplete를 gNB가 수신함으로써, Signaling Radio Bearer 2(SRB2) 및 Data Radio Bearer(DRB)를 셋업하기 위한 재설정을 행한다. 시그널링만의 접속에 대해서는, SRB2 및 DRB가 셋업되지 않기 때문에, RRCReconfiguration에 관한 스텝은 생략된다. 마지막으로, gNB는, 초기 콘텍스트 셋업 응답(INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE)으로 셋업 수순이 완료된 것을 AMF에 통지한다.

따라서, 본 개시에서는, gNodeB와의 Next Generation(NG) 접속을 동작 시에 확립시키는 제어 회로와, gNodeB와 유저 기기(UE: User Equipment)의 사이의 시그널링 무선 베어러가 셋업되도록 동작 시에 NG 접속을 통하여 gNodeB에 초기 콘텍스트 셋업 메시지를 송신하는 송신부를 구비하는, 5th Generation Core(5GC)의 엔티티(예를 들면, AMF, SMF 등)가 제공된다. 구체적으로는, gNodeB는, 리소스 할당 설정 정보 요소(IE: Information Element)를 포함하는 Radio Resource Control(RRC) 시그널링을, 시그널링 무선 베어러를 통하여 UE에 송신한다. 그리고, UE는, 리소스 할당 설정에 근거하여 상향 링크에 있어서의 송신 또는 하향 링크에 있어서의 수신을 행한다.

<2020년 이후의 IMT의 이용 시나리오>

도 15는, 5G NR을 위한 유스 케이스 중 몇 개를 나타낸다. 3rd generation partnership project new radio(3GPP NR)에서는, 다종 다양한 서비스 및 애플리케이션을 서포트하는 것이 IMT-2020에 의하여 구상되어 있던 3개의 유스 케이스가 검토되고 있다. 대용량·고속 통신(eMBB: enhanced mobile-broadband)을 위한 제1 단계의 사양의 책정이 종료되어 있다. 현재 및 장래의 작업에는, eMBB의 서포트를 확충해 가는 것에 더하여, 고신뢰·초저지연 통신(URLLC: ultra-reliable and low-latency communications) 및 다수 동시 접속 머신 타입 통신(mMTC: massive machine-type communications)을 위한 표준화가 포함된다. 도 15는, 2020년 이후의 IMT의 구상상의 이용 시나리오 중 몇 개의 예를 나타낸다(예를 들면 ITU-R M.2083 도 21 참조).

URLLC의 유스 케이스에는, 스루풋, 레이턴시(지연), 및 가용성과 같은 성능에 대한 엄격한 요건이 있다. URLLC의 유스 케이스는, 공업 생산 프로세스 또는 제조 프로세스의 와이어리스 제어, 원격 의료 수술, 스마트 그리드에 있어서의 송배전의 자동화, 교통 안전 등의 향후 이들의 애플리케이션을 실현시키기 위한 요소 기술의 하나로서 구상되어 있다. URLLC의 초고신뢰성은, TR 38.913에 의하여 설정된 요건을 충족시키는 기술을 특정함으로써 서포트된다. 릴리스 15에 있어서의 NR URLLC에서는, 중요한 요건으로서, 목표로 하는 유저 플레인의 레이턴시가 UL(상향 링크)에서 0.5ms, DL(하향 링크)에서 0.5ms인 것이 포함되어 있다. 한 번의 패킷 송신에 대한 전반적인 URLLC의 요건은, 유저 플레인의 레이턴시가 1ms인 경우, 32바이트의 패킷 사이즈에 대하여 블록 오류율(BLER: block error rate)이 1E-5인 것이다.

물리 레이어의 관점에서는, 신뢰성은, 대부분의 채용할 수 있는 방법으로 향상 가능하다. 현재의 신뢰성 향상의 여지로서는, URLLC용의 별개의 CQI 표, 보다 컴팩트한 DCI 포맷, PDCCH의 반복 등을 정의하는 것이 포함된다. 그러나, 이 여지는, NR이(NR URLLC의 중요 요건에 관하여) 보다 안정적이고 또한 보다 개발됨에 따라, 초고신뢰성의 실현을 위하여 확산될 수 있다. 릴리스 15에 있어서의 NR URLLC의 구체적인 유스 케이스에는, 확장 현실/가상 현실(AR/VR), e-헬스, e-세이프티, 및 미션 크리티컬한 애플리케이션이 포함된다.

또, NR URLLC가 목표로 하는 기술 강화는, 레이턴시의 개선 및 신뢰성의 향상을 목표로 하고 있다. 레이턴시의 개선을 위한 기술 강화에는, 설정 가능한 뉴메로로지, 플렉시블한 매핑에 의한 비슬롯 베이스의 스케줄링, 그랜트 프리의(설정된 그랜트의) 상향 링크, 데이터 채널에 있어서의 슬롯 레벨에서의 반복, 및 하향 링크에서의 프리 엠프션(Pre-emption)이 포함된다. 프리 엠프션이란, 리소스가 이미 할당된 송신이 정지되고, 당해 이미 할당된 리소스가, 이후에 요구된 보다 낮은 레이턴시/보다 높은 우선도의 요건의 다른 송신에 사용되는 것을 의미한다. 따라서, 이미 허가되어 있던 송신은, 이후의 송신에 의하여 교체된다. 프리 엠프션은, 구체적인 서비스 타입과 무관하게 적용 가능하다. 예를 들면, 서비스 타입 A(URLLC)의 송신이, 서비스 타입 B(eMBB 등)의 송신에 의하여 교체되어도 된다. 신뢰성 향상에 대한 기술 강화에는, 1E-5의 목표 BLER를 위한 전용의 CQI/MCS 표가 포함된다.

mMTC(massive machine type communication)의 유스 케이스의 특징은, 전형적으로는 지연의 영향을 받기 어려운 비교적 소량의 데이터를 송신하는 접속 장치의 수가 매우 많은 것이다. 장치에는, 저가격인 것, 및 전지 수명이 매우 긴 것이 요구된다. NR의 관점에서는, 매우 좁은 대역폭 부분을 이용하는 것이, UE에서 보아 전력이 절약되고 또한 전지의 장수명화를 가능하게 하는 하나의 해결법이다.

상술한 바와 같이, NR에 있어서의 신뢰성 향상의 스코프는 보다 넓어질 것이 예측된다. 모든 케이스에 있어서의 중요 요건 중 하나이며, 예를 들면 URLLC 및 mMTC에 대한 중요 요건이 고신뢰성 또는 초고신뢰성이다. 몇 개의 메커니즘이 신뢰성을 무선의 관점 및 네트워크의 관점에서 향상시킬 수 있다. 대략, 신뢰성의 향상에 도움이 될 가능성이 있는 2개~3개의 중요한 영역이 존재한다. 이들 영역에는, 컴팩트한 제어 채널 정보, 데이터 채널/제어 채널의 반복, 및 주파수 영역, 시간 영역, 및/또는 공간 영역에 관한 다이버시티가 있다. 이들 영역은, 특정 통신 시나리오에 관계없이 일반적으로 신뢰성 향상에 적용 가능하다.

NR URLLC에 관하여, 팩토리 오토메이션, 운송업, 및 전력의 분배와 같은, 요건이 보다 엄격한 가일층의 유스 케이스가 상정되어 있다. 엄격한 요건이란, 높은 신뢰성(10-6레벨까지의 신뢰성), 높은 가용성, 256바이트까지의 패킷 사이즈, 수 μs 정도까지의 시각 동기(time synchronization)(유스 케이스에 따라, 값을, 주파수 범위 및 0.5ms~1ms 정도의 짧은 레이턴시(예를 들면, 목표로 하는 유저 플레인에서의 0.5ms의 레이턴시)에 따라 1μs 또는 수 μs로 할 수 있다)이다.

또한, NR URLLC에 대해서는, 물리 레이어의 관점에서 몇 개의 기술 강화가 있을 수 있다. 이들 기술 강화에는, 컴팩트한 DCI에 관한 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 강화, PDCCH의 반복, PDCCH의 모니터링의 증가가 있다. 또, UCI(Uplink Control Information)의 강화는, enhanced HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 및 CSI 피드백의 강화에 관계된다. 또, 미니 슬롯 레벨의 호핑에 관계되는 PUSCH의 강화, 및 재송신/반복의 강화가 있을 수 있다. 용어 "미니 슬롯"은, 슬롯보다 소수의 심볼을 포함하는 Transmission Time Interval(TTI)을 가리킨다(슬롯은, 14개의 심볼을 구비한다).

5G의 QoS(Quality of Service) 모델은, QoS 플로에 근거하고 있으며, 보증된 플로 비트 레이트가 구해지는 QoS 플로(GBR: Guaranteed Bit Rate QoS 플로), 및, 보증된 플로 비트 레이트가 구해지지 않는 QoS 플로(비GBR QoS 플로)를 모두 서포트한다. 따라서, NAS 레벨에서는, QoS 플로는, PDU 세션에 있어서의 가장 미세한 입도의 QoS의 구분이다. QoS 플로는, NG-U 인터페이스를 통하여 캡슐화 헤더(encapsulation header)에 있어서 반송되는 QoS 플로 ID(QFI: QoS Flow ID)에 의하여 PDU 세션 내에서 특정된다.

각 UE에 대하여, 5GC는, 하나 이상의 PDU 세션을 확립시킨다. 각 UE에 대하여, PDU 세션에 맞추어, NG-RAN은, 예를 들면 도 14를 참조하여 위에 나타낸 바와 같이 적어도 하나의 Data Radio Bearers(DRB)를 확립시킨다. 또, 그 PDU 세션의 QoS 플로에 대한 추가의 DRB가 이후에 설정 가능하다(언제 설정할지는 NG-RAN에 따른다). NG-RAN은, 다양한 PDU 세션에 속하는 패킷을 다양한 DRB에 매핑한다. UE 및 5GC에 있어서의 NAS 레벨 패킷 필터가, UL 패킷 및 DL 패킷과 QoS 플로를 관련짓는 데 대하여, UE 및 NG-RAN에 있어서의 AS 레벨 매핑 룰은, UL QoS 플로 및 DL QoS 플로와 DRB를 관련짓는다.

도 16은, 5G NR의 비로밍 참조 아키텍처(non-roaming reference architecture)를 나타낸다(TS23.501 V16.1.0, section 4.23 참조). Application Function(AF)(예를 들면, 도 15에 예시한, 5G의 서비스를 호스트하는 외부 애플리케이션 서버)은, 서비스를 제공하기 위하여 3GPP 코어 네트워크와 교환을 행한다. 예를 들면, 트래픽의 라우팅에 영향을 주는 애플리케이션을 서포트하기 위하여, Network Exposure Function(NEF)에 액세스하는 것, 또는 폴리시 제어(예를 들면, QoS 제어)를 위하여 폴리시 프레임 워크와 교환하는 것(Policy Control Function(PCF) 참조)이다. 오퍼레이터에 의한 배치에 근거하여, 오퍼레이터에 의하여 신뢰되어 있다고 생각되는 Application Function은, 관련되는 Network Function과 직접 교환할 수 있다. Network Function에 직접 액세스하는 것이 오퍼레이터로부터 허가되어 있지 않은 Application Function은, NEF를 통함으로써 외부에 대한 해방 프레임 워크를 사용하여 관련되는 Network Function과 교환한다.

도 16은, 5G 아키텍처의 가일층의 기능 단위, 즉, Network Slice Selection Function(NSSF), Network Repository Function(NRF), Unified Data Management(UDM), Authentication Server Function(AUSF), Access and Mobility Management Function(AMF), Session Management Function(SMF), 및 Data Network(DN, 예를 들면, 오퍼레이터에 의한 서비스, 인터넷 액세스, 또는 서드 파티에 의한 서비스)를 더 나타낸다. 코어 네트워크의 기능 및 애플리케이션 서비스의 전부 또는 일부가 클라우드 컴퓨팅 환경에 있어서 전개되고 또한 동작해도 된다.

따라서, 본 개시에서는, QoS 요건에 따른 gNodeB와 UE의 사이의 무선 베어러를 포함하는 PDU 세션을 확립시키기 위하여, 동작 시에, URLLC 서비스, eMMB 서비스, 및 mMTC 서비스 중 적어도 하나에 대한 QoS 요건을 포함하는 요구를 5GC의 기능(예를 들면, NEF, AMF, SMF, PCF, UPF 등) 중 적어도 하나에 송신하는 송신부와, 동작 시에, 확립된 PDU 세션을 사용하여 서비스를 행하는 제어 회로를 구비하는, 애플리케이션 서버(예를 들면, 5G 아키텍처의 AF)가 제공된다.

본 개시는 소프트웨어, 하드웨어, 또는, 하드웨어와 연계된 소프트웨어로 실현시키는 것이 가능하다. 상기 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 부분적으로 또는 전체적으로, 집적 회로인 LSI로서 실현되며, 상기 실시형태에서 설명한 각 프로세스는, 부분적으로 또는 전체적으로, 하나의 LSI 또는 LSI의 조합에 의하여 제어되어도 된다. LSI는 개개의 칩으로 구성되어도 되고, 기능 블록의 일부 또는 모두를 포함하도록 하나의 칩으로 구성되어도 된다. LSI는 데이터의 입력과 출력을 구비해도 된다. LSI는, 집적도의 차이에 의하여, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 경우도 있다.

집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것은 아니고, 전용 회로, 범용 프로세서 또는 전용 프로세서로 실현시켜도 된다. 또, LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블(Reconfigurable)·프로세서를 이용해도 된다. 본 개시는, 디지털 처리 또는 아날로그 처리로서 실현되어도 된다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의하여 LSI로 치환되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행해도 된다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 개시는, 통신 기능을 갖는 모든 종류의 장치, 디바이스, 시스템(통신 장치라고 총칭)에 있어서 실시 가능하다. 통신 장치는 무선 송수신기(트랜시버)와 처리/제어 회로를 포함해도 된다. 무선 송수신기는 수신부와 송신부, 또는 그들을 기능으로서, 포함해도 된다. 무선 송수신기(송신부, 수신부)는, RF(Radio Frequency) 모듈과 하나 또는 복수의 안테나를 포함해도 된다. RF 모듈은, 증폭기, RF 변조기/복조기, 또는 그들에 유사한 것을 포함해도 된다. 통신 장치의, 비한정적인 예로서는, 전화기(휴대전화, 스마트폰 등), 태블릿, 퍼스널·컴퓨터(PC)(랩톱, 데스크톱, 노트북 등), 카메라(디지털·스틸/비디오·카메라 등), 디지털·플레이어(디지털·오디오/비디오·플레이어 등), 착용 가능한 디바이스(웨어러블·카메라, 스마트 워치, 트래킹 디바이스 등), 게임·콘솔, 디지털·북·리더, 텔레헬스·텔레메디신(원격 헬스 케어·약품 처방) 디바이스, 통신 기능이 탑재된 교통 기관 또는 이동 수송 기관(자동차, 비행기, 배 등), 및 상술한 각종 장치의 조합을 들 수 있다.

통신 장치는, 운반 가능 또는 이동 가능한 것에 한정되지 않고, 운반할 수 없거나 또는 고정되어 있는, 모든 종류의 장치, 디바이스, 시스템, 예를 들면, 스마트·홈·디바이스(가전 기기, 조명 기기, 스마트 미터 또는 계측 기기, 컨트롤·패널 등), 자동 판매기, 그 외 IoT(Internet of Things) 네트워크상에 존재할 수 있는 모든 "사물(Things)"도 포함한다.

통신에는, 셀룰러 시스템, 무선 LAN 시스템, 통신 위성 시스템 등에 의한 데이터 통신에 더하여, 이들의 조합에 의한 데이터 통신도 포함된다.

또, 통신 장치에는, 본 개시에 기재되는 통신 기능을 실행하는 통신 디바이스에 접속 또는 연결되는, 컨트롤러나 센서 등의 디바이스도 포함된다. 예를 들면, 통신 장치의 통신 기능을 실행하는 통신 디바이스가 사용하는 제어 신호나 데이터 신호를 생성하는 것 같은, 컨트롤러나 센서가 포함된다.

또, 통신 장치에는, 상기의 비한정적인 각종 장치와 통신을 행하거나, 혹은 이들 각종 장치를 제어하는, 인프라스트럭처 설비, 예를 들면, 기지국, 액세스 포인트, 그 외 모든 장치, 디바이스, 시스템이 포함된다.

본 개시의 일 실시예에 관한 수신 장치는, MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하는 수신 회로와, 상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로를 구비한다.

본 개시의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는, 상향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯과 상기 오프셋값에 근거하여, 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 응답 정보의 송신 타이밍에 근거하여, 상기 상향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)의 수신 타이밍과 상기 오프셋값에 근거하여, 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 응답 정보의 송신 타이밍에 근거하여, 상향 링크 및 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 실시예에 관한 송신 장치는, 오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로와, 상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신하는 송신 회로를 구비한다.

본 개시의 일 실시예에 관한 수신 방법은, 수신 장치가, MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하고, 상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정한다.

본 개시의 일 실시예에 관한 송신 방법은, 송신 장치가, 오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하고,

상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신한다.

본 출원은, 일본 특허청에 2020년 2월 13일에 제출한 특허출원 2020-022830에 근거하여 우선권을 주장한다. 특허출원 2020-022830의 내용은, 참조에 의하여 본 출원에 원용된다.

본 개시의 일 양태는, 무선 통신 시스템에 유용하다.

100 단말
101 HARQ-ACK 생성부
102, 206 데이터 생성부
103 데이터 송신 처리부
104, 208 무선 송신부
105, 201 안테나
106, 202 무선 수신부
107, 203 데이터 수신 처리부
108 위치 정보 취득부
109 타이밍 제어부
110, 209 제어부
200 기지국
204 타이밍 제어 정보 생성부
205 MAC CE 제어부
207 데이터 송신 처리부

Claims

MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하는 수신 회로와,
상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로를 구비하는 수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는, 상향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯과 상기 오프셋값에 근거하여, 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는, 수신 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 응답 정보의 송신 타이밍에 근거하여, 상기 상향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는, 수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)의 수신 타이밍과 상기 오프셋값에 근거하여, 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는, 수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는, 상기 MAC CE를 포함하는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 응답 정보의 송신 타이밍에 근거하여, 상향 링크 및 하향 링크의 상기 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는, 수신 장치.
오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는 제어 회로와,
상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신하는 송신 회로를 구비하는 송신 장치.
수신 장치가,
MAC CE(MAC Control Element)와, 오프셋값을 수신하고,
상기 오프셋값에 근거하여, 상기 MAC CE의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하는, 수신 방법.
송신 장치가,
오프셋값에 근거하여, MAC CE(MAC Control Element)의 제어 커맨드에 근거하는 동작을 개시하는 슬롯을 설정하고,
상기 오프셋값과, 상기 MAC CE를 송신하는, 송신 방법.