KR20240071381A - 전-이중 시스템의 초기 액세스에 대한 조기 지시 - Google Patents

전-이중 시스템의 초기 액세스에 대한 조기 지시 Download PDF

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Abstract

전-이중 시스템에서의 초기 액세스에 대한 조기 지시에 관한 방법들과 장치들이 제공된다. 단말의 동작 방법은 설정 정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB1)을 수신하는 단계, 상기 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 채널(RACH) 설정을 식별하는 단계, 및 상기 설정 정보에 기초하여 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 식별하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하거나 상기 조건이 충족되지 않는 경우 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계, 및 상기 결정된 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.

Description

전-이중 시스템의 초기 액세스에 대한 조기 지시
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 초기 액세스(initial access) 절차에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 본 발명은 전-이중(full-duplex) 시스템에서의 초기 액세스에 대한 조기 지시(early indication)에 관한 것이다.
5G 이동통신 기술은 높은 전송률과 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 GHz와 같은 "Sub 6 GHz" 대역뿐만 아니라 28 GHz 및 39 GHz를 비롯하여 초고주파(mmWave)로 지칭되는 "Above 6 GHz" 대역에서도 구현될 수 있다. 또한, 5G 이동통신 기술보다 50배 빠른 전송률 및 5G 이동통신 기술의 10분의 1 수준인 초저지연(ultra-low latency)을 달성하기 위하여 테라헤르츠 대역(예를 들어, 95 GHz 내지 3 THz 대역)에서 6G 이동통신 기술(Beyond 5G 시스템이라고 함)을 구현하는 것이 고려되어 왔다
5G 이동통신 기술의 개발 초기에는 서비스들을 지원하고 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communications), 및 mMTC(massive Machine-Type Communications)와 관련된 성능 요구사항을 만족하기 위하여, 다음에 관한 표준화가 진행되었다: mmWave에서 전파 경로 손실을 완화하고 전파 전송 거리를 증가시키기 위한 빔포밍 및 대규모 MIMO, mmWave 자원들을 효율적으로 활용하고 슬롯 포맷들의 동적 운용을 위한 수비학(numerology)(예: 여러 부반송파 간격들의 운용) 지원, 다중 빔 전송 및 광대역 지원을 위한 초기 액세스 기술, 부분 대역폭(BWP: BandWidth Part) 정의 및 운용, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 및 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라(polar) 코드와 같은 새로운 채널 코딩 방법들, L2 전처리, 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크 제공을 위한 네트워크 슬라이싱(network slicing).
현재는 5G 이동통신 기술이 지원할 서비스 측면에서 초기 5G 이동통신 기술의 개선 및 성능 향상에 대한 논의가 진행 중이며, 다음과 같은 기술들에 대한 물리 계층 표준화가 이루어지고 있다: 차량이 전송하는 차량의 위치 및 상태에 관한 정보를 기반으로 자율주행차의 주행 판단을 돕고 사용자 편의성을 높이기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역들(unlicensed bands)에서 다양한 규제 관련 요구사항을 준수하는 시스템 운영을 목표로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말의 절전, 지상망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지를 제공하기 위한 단말-위성 직접 통신인 NTN(Non-Terrestrial Network), 및 측위(positioning).
또한, 다음과 같은 기술들에 관한 무선 인터페이스 아키텍처/프로토콜의 표준화가 진행 중이다: 다른 산업과의 연동 및 융합을 통해 새로운 서비스들을 지원하기 위한 IIoT(Industrial Internet of Things), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 영역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함한 이동성 향상, 및 랜덤 액세스 절차를 간소화하기 위한 2단계 랜덤 액세스(NR용 2단계 RACH). 또한, 다음에 관한 시스템 아키텍처/서비스의 표준화가 진행되고 있다: NFV(Network Functions Virtualization) 및 SDN(Software-Defined Networking) 기술을 결합하기 위한 5G 기본 아키텍처(예: 서비스 기반 아키텍처 또는 서비스 기반 인터페이스), 및 단말 위치 기반의 서비스들을 제공받기 위한 MEC(Mobile Edge Computing).
5G 이동통신 시스템이 상용화됨에 따라, 기하급수적으로 증가하고 있는 커넥티드(connected) 장치들이 통신망들에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 향상과 커넥티드 장치들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 다음과 관련된 새로운 연구가 예정되어 있다: AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), MR(Mixed Reality) 등을 효율적으로 지원하기 위한 XR(eXtended Reality), 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)을 활용한 5G 성능 향상 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 및 드론 통신.
또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 다음 기술들에 대한 개발의 기반이 될 것이다: 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역 커버리지 제공을 위한 새로운 파형; FD-MIMO(Full Dimensional MIMO), 어레이 안테나, 대형 안테나 등의 다중 안테나 전송 기술; 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지 향상을 위한 메타물질 기반 렌즈 및 안테나; OAM(Orbital Angular Momentum) 및 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)를 이용한 고차원 공간 다중화 기술; 6G 이동통신 기술의 주파수 효율을 높이고 시스템 네트워크를 개선하기 위한 전-이중(full-duplex) 기술; 설계 단계부터 인공위성과 AI를 활용하여 시스템 최적화를 구현하고 종단간(end-to-end) AI 지원 기능을 내재화하기 위한 AI 기반 통신 기술; 및 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 단말 운용 능력의 한계를 뛰어넘는 복잡도 수준의 서비스 구현을 위한 차세대 분산 컴퓨팅 기술.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 본 발명은 전-이중 시스템에서의 초기 액세스에 대한 조기 지시에 관한 것이다.
일 실시예에서, 단말에 의해 수행되는 방법이 제공된다. 이 방법은 설정 정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB1: system information block)을 수신하는 단계, 상기 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel) 설정을 식별하는 단계, 및 상기 설정 정보에 기초하여 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 식별하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하거나 상기 조건이 충족되지 않는 경우 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계, 및 상기 결정된 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 단말이 제공된다. 상기 단말은 설정 정보를 포함하는 SIB1을 수신하도록 구성되는 송수신기, 및 상기 송수신기에 작동 가능하게 연결되는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 상기 설정 정보에 기초하여 RACH 설정을 식별하고, 상기 설정 정보에 기초하여 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 식별하고, 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하거나 상기 조건이 충족되지 않는 경우 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하도록 구성된다. 상기 프로세서는 상기 결정된 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 전송하도록 더 구성된다.
또 다른 실시예에서, 기지국이 제공된다. 상기 기지국은 RACH 설정 및 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 지시하는 설정 정보를 포함하는 SIB1을 전송하고, 제1 또는 제2 랜덤 액세스 수신 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 수신하도록 구성되는 송수신기를 포함한다. 상기 제1 랜덤 액세스 수신 설정은 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우에 사용되고 상기 제2 랜덤 액세스 수신 설정은 상기 조건이 충족되지 않는 경우에 사용된다.
다른 기술적 특징들은 다음의 도면, 설명 및 청구범위로부터 통상의 기술자에게 더 잘 이해될 것이다.
아래의 상세한 설명을 하기 전에, 이 특허 문서 전체에 걸쳐 사용되는 특정 용어들 및 구문들의 정의를 설명하는 것이 바람직할 수 있다. "연결"이라는 용어 및 그 파생어들은 두 개 이상의 요소들이 서로 물리적으로 접촉하는지 여부에 관계없이 둘 이상의 요소들 간의 직접적 또는 간접적 통신을 의미한다. "전송", "수신", 및 "통신"이라는 용어들과 그 파생어들은 직접 및 간접 통신을 모두 포함한다. "포함하다" 및 "구비하다"라는 용어들 및 그 파생어들은 제한 없이 포함함을 의미한다. "또는"이라는 용어는 "및/또는"이라는 의미를 포함한다. "무엇에 관련된"이라는 구문과 그 파생어들은 무엇을 포함하다, 무엇 안에 포함되다, 무엇에 상호 연결되다, 무엇을 함유하다, 무엇 내에 들어있다, 무엇에 또는 무엇과 연결하다, 무엇에 또는 무엇과 결합하다, 무엇과 통신할 수 있다, 무엇에 협력하다, 무엇을 끼워 넣다, 무엇을 나란히 놓다, 무엇에 근사하다, 무엇에 또는 무엇과 경계를 이루다, 무엇을 가지다, 무엇의 특징을 가지다 등을 의미한다. "컨트롤러"라는 용어는 적어도 하나의 동작을 제어하는 어떤 장치, 시스템 또는 그것들의 일부를 의미한다. 그러한 컨트롤러는 하드웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 어떤 개별 컨트롤러에 관련된 기능은 국부적이거나 또는 원격으로, 중앙 집중되거나 또는 분산될 수 있다. 항목들의 목록과 함께 사용될 때 "적어도 하나"라는 문구는 나열된 항목들 중 하나 이상의 상이한 조합들이 사용될 수 있고 목록에서 단지 하나의 항목만 필요할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"는 다음 조합들 중 어느 하나를 포함한다: A, B, C, A와 B, A와 C, B와 C, A와 B와 C.
또한, 이하에서 설명되는 다양한 기능들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구현되거나 지원될 수 있으며, 각각의 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드로 형성되고 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된다. 용어 "어플리케이션" 및 "프로그램"은 적절한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드에서 구현하기 위해 조정된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어 구성요소들, 명령어 집합들, 절차들, 기능들, 객체들, 클래스(class)들, 인스턴스(instance)들, 관련 데이터 또는 그 일부를 나타낸다. 구문 "컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(computer readable program code)"는 소스 코드, 오브젝트 코드, 및 실행 코드를 포함하여, 모든 형식의 컴퓨터 코드를 포함한다. 구문 "컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium)"는 예를 들어 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 하드 디스크 드라이브, CD(compact disc), DVD(digital video disc), 또는 임의의 다른 유형의 메모리와 같은, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 유형의 매체를 포함한다. "비 일시적(non-transitory)" 컴퓨터 판독 가능 매체는 일시적인 전기 또는 다른 신호들을 전송하는 유선, 무선, 광학(optical), 또는 다른 통신 링크를 배제한다. 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터가 영구적으로 저장될 수 있는 매체 및 예를 들어 재기록이 가능한(rewritable) 광 디스크 또는 소거 가능 메모리 장치와 같이 데이터가 저장되고 나중에 덮어 쓸 수 있는 매체를 포함한다.
다른 특정 용어들 및 구문들에 대한 정의들이 본 특허 문서 전체에 걸쳐 제공된다. 통상의 기술자라면, 대부분의 경우에, 그렇지 않더라도 많은 경우에, 상기 정의들이 그러한 단어들과 구문들의 이후 사용에 뿐만 아니라 이전의 사용에도 적용됨을 이해하여야 한다.
실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 효율적으로 서비스를 제공할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전-이중 시스템에서 초기 액세스에 대한 조기 지시가 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 아래의 기재를 통해 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명 및 그 이점들에 대한 보다 충분한 이해를 위하여, 첨부된 도면들과 함께 이하에서 상세한 설명이 이루어질 것이다. 도면에서 동일한 참조 번호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 무선 네트워크를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 기지국을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 단말을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 무선 송신 경로를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 무선 수신 경로를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 저장된 컨텍스트가 있는 5G 등록 절차의 예시적인 시그널링 시퀀스를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 저장된 컨텍스트가 없는 5G 등록 절차의 예시적인 시그널링 시퀀스를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 매체 액세스 제어(MAC: medium access control) 서브헤더의 예시적인 도면을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 MAC 서브헤더의 예시적인 도면을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 MAC 서브헤더의 예시적인 도면을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 하향링크 MAC 프로토콜 데이터 유닛(PDU: protocol data unit)의 예시적인 도면을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크 MAC PDU의 예시적인 도면을 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 시분할 이중화(TDD: time division duplexing) 통신 시스템의 예시적인 도면을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 두 가지 예시적인 전-이중 통신 시스템 구성들의 예시적인 도면을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 논리 채널 식별(LCID: logical channel identification) 인덱스 값(들)을 결정하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 확장된 LCID((e)LCID: extended LCID) 인덱스 값(들)을 결정하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 메시지 포맷을 결정하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 전-이중 단말 능력을 시그널링하는 MAC 커버리지 향상(CE: coverage enhancement)의 예시적인 도면을 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 상향링크 전송 포맷을 결정하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따라 그룹화된 지시가 있을 때 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 시그널링하는 예시적인 방법을 도시한다.
이하 설명되는 도 1 내지 도 20 및 본 명세서에서 본 발명의 원리들을 설명하기 위하여 사용되는 다양한 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것으로 해석되어서는 안 된다. 통상의 기술자라면 본 발명의 원리들이 적절히 마련된 어느 시스템이나 장치에서도 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
다음의 문서들은 본 명세서에 완전히 설명된 것과 같이 참조로서 본 명세서에 포함된다: 3GPP TS 38.211 v.16.6.0, "NR; 물리 채널 및 변조(Physical channels and modulation)"(참고문헌 1); 3GPP TS 38.212 v16.6.0, "NR; 다중화 및 채널 코딩(Multiplexing and channel coding)"(참고문헌 2); 3GPP TS 38.213 v16.6.0, "NR; 제어에 대한 물리 계층 절차(Physical Layer Procedures for Control)"(참고문헌 3); 3GPP TS 38.214 v16.6.0, "NR; 데이터에 대한 물리 계층 절차(Physical Layer Procedures for Data)"(참고문헌 4); 3GPP TS 38.321 v16.5.0, "NR; MAC(Medium Access Control) 프로토콜 규격(protocol specification)"(참고문헌 5); 3GPP TS 38.322 v16.2.0, "NR; 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 프로토콜 규격"(참고문헌 6); 3GPP TS 38.323 v16.4.0, "NR; 패킷 데이터 융합 프로토콜(PDCP: Packet Data Convergence Protocol) 규격"(참고문헌 7); 3GPP TS 38.331 v.16.5.0, "NR; 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control) 프로토콜 규격)"(참고문헌 8); 3GPP TS 38.133 v16.8.0, "NR; 무선 자원 관리 지원 요구사항(Requirements for support of radio resource management)"(참고문헌 9); 3GPP TS 23.502 v16.9.0, "5G 시스템에 대한 절차: 2 단계(Procedures for the 5G System; Stage 2)"(참고문헌 10); 및 3GPP TS 24.501 v16.9.0, "5G 시스템에 대한 NAS(Non-Access-Stratum) 프로토콜: 3 단계"(참고문헌 11).
4G 통신 시스템의 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 또는 pre-5G/NR 통신 시스템을 개발 및 구축하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 따라서, 5G 또는 pre-5G 통신 시스템은 "4G 이후 네트워크(beyond 4G network)" 또는 "LTE 이후 시스템(post long term evolution (LTE) System)"으로 불리기도 한다.
5G 통신 시스템은 더 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 28 GHz 또는 60 GHz 대역과 같은 더 높은 주파수(mmWave) 대역에서 구현되거나, 견고한 커버리지 및 이동성 지원을 가능하게 하기 위해 6 GHz와 같은 더 낮은 주파수 대역에서 구현되는 것이 고려된다. 전파의 경로 손실을 줄이고 전송 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input multiple-output)), 전차원 다중 입출력(FD(full dimension)-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beamforming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한, 시스템 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀(advanced small cells), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN(Radio Access Network)), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기간 통신(D2D(device-to-device) communication), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), 다지점 협력(CoMP: coordinated multi-points), 수신 간섭 제거(reception-end interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
5G 시스템 및 그와 관련된 주파수 대역에 대한 논의는 본 발명의 특정 실시예들이 5G 시스템에서 구현될 수 있으므로 참조용이다. 다만, 본 발명은 5G 시스템 또는 이와 관련된 주파수 대역에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예들은 어떠한 주파수 대역과도 연계하여 활용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 5G 통신 시스템, 6G 또는 심지어 테라헤르츠(THz: terahertz) 대역들을 사용할 수 있는 향후 릴리스의 효율적 사용에도 적용될 수 있다.
네트워크 유형에 따라, '기지국(BS: base station)'이라는 용어는 전송 포인트(TP: transmit point), 송수신 포인트(TRP: transmit-receive point), 향상된 기지국(enhanced base station, eNodeB, eNB), gNB, 매크로셀(macrocell), 펨토셀(femtocell), WiFi 액세스 포인트(AP), 위성, 또는 기타 무선 지원 장치들과 같이, 네트워크에 무선 액세스를 제공하도록 구성된 구성요소(또는 구성요소들의 집합)를 지칭할 수 있다. 기지국은 예를 들어 5G 3GPP NR(New Radio Interface/Access), LTE, LTE-A(LTE advanced), 고속 패킷 액세스(HSPA: high speed packet access), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac 등 하나 이상의 무선 통신 프로토콜에 따라 무선 액세스를 제공할 수 있다. '기지국' 및 '송수신 포인트'라는 용어는 원격 단말들에 대한 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라 구성요소를 지칭하기 위해 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다. 또한, 네트워크 유형에 따라, '단말(UE: user equipment)'이라는 용어는 이동국(mobile station), 가입자국(subscriber station), 원격 단말(remote terminal), 무선 단말(wireless terminal), 수신 포인트(receive point), 차량, 또는 사용자 장치(user device)와 같은 구성요소를 지칭할 수 있다. 예를 들어 단말은 휴대폰, 스마트폰, 모니터링 장치, 경보 장치, 차량군(fleet) 관리 장치, 자산 추적 장치, 자동차, 데스크톱 컴퓨터, 엔터테인먼트 장치, 인포테인먼트 장치, 자동 판매기, 전기 계량기, 수도 계량기, 가스 계량기, 보안 장치, 센서 장치, 가전 제품 등일 수 있다.
5G 무선은 면허, 비면허, 및 공유 스펙트럼 대역들에 대한 400 MHz 내지 90 GHz의 유연한 스펙트럼 활용, 부분 대역폭을 갖는 협대역 및 광대역 할당, 반송파 집성, 이중 연결, 및 동적 스펙트럼 공유를 지원하고, LTE보다 더 높은 스펙트럼 점유를 달성하며, 시간 및 주파수 영역에서 유연한 제어 채널 할당을 활용한다. 대규모 MIMO 및 빔포밍에 대한 3GPP 릴리스 15 이후 내재된 지원은 5G 무선 사용 시 달성 가능한 커버리지와 스펙트럼 효율을 크게 향상시킨다. 유연한 OFDM 뉴머놀로지(numerology), 짧은 전송 시간 및 스케줄링 지연, 일체형(self-contained) 슬롯, 비동기식 HARQ(hybrid automatic repeat request), 하향링크 공통 신호 및 채널의 오버헤드 최소화, 적응형 기준 신호, LDPC(low-density parity check) 및 폴라(Polar) 채널 코딩은 LTE에 비해 5G 무선을 사용할 때 더 많은 유연성과 더 빠른 처리를 가능하게 한다.
아래의 도 1 내지 도 3은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: orthogonal frequency division multiple access) 통신 기술을 사용하여 무선 통신 시스템에서 구현되는 다양한 실시예들을 설명한다. 도 1 내지 도 3의 설명은 상이한 실시예들이 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 또는 구조적 제한을 암시하지는 않는다. 적절하게 배열된 임의의 통신 시스템에서 본 발명의 다른 실시예들이 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 무선 네트워크(100)를 도시한다. 도 1에 도시된 무선 네트워크(100)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 무선 네트워크(100)의 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 네트워크(100)는 기지국(101, base station (BS), 예를 들어 gNB), 기지국(102), 및 기지국(103)을 포함한다. 기지국(101)은 기지국(102) 및 기지국(103)과 통신한다. 또한, 기지국(101)은 인터넷, 전용 IP(Internet Protocol) 네트워크, 또는 기타 데이터 네트워크와 같은 적어도 하나의 네트워크(130)와 통신한다.
기지국(102)은 그의 커버리지 영역(120) 내에서 복수의 제1 단말들에 대한 네트워크(130) 무선 광대역 접속을 제공한다. 복수의 제1 단말들은 소기업(SB: small business)에 위치할 수 있는 단말(111); 대기업(E: enterprise)에 위치할 수 있는 단말(112); WiFi 핫스팟(HS: hotspot)에 위치할 수 있는 단말(113); 제1 주거지역(R: residence)에 위치할 수 있는 단말(114); 제2 주거지역에 위치할 수 있는 단말(115); 그리고 휴대 전화, 무선 랩탑, 무선 PDA 등과 같은 모바일 장치(M: mobile device)일 수 있는 단말(116)을 포함한다. 기지국(103)은 그의 커버리지 영역(125) 내에서 복수의 제2 단말들에 대한 네트워크(130) 무선 광대역 접속을 제공한다. 복수의 제2 단말들은 단말(115) 및 단말(116)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 기지국들(101-103)은 5G/NR, LTE(long term evolution), LTE-A(LTE-advanced), WiMAX, WiFi, 또는 기타 무선 통신 기술들을 사용하여 서로 간에 그리고 단말들(111-116)과 통신할 수 있다.
점선은 커버리지 영역들(120, 125)의 대략적인 범위를 도시하며, 단지 예시 및 설명의 목적으로 대략 원형으로 도시된다. 이러한 커버리지 영역들(120, 125)과 같은 기지국 관련 커버리지 영역들은 기지국들의 구성 및 자연적, 인공적 장애물과 관련된 무선 환경의 변화에 따라 불규칙한 형태를 비롯하여 다른 형태들을 가질 수 있음을 명백히 이해하여야 한다.
아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 단말들(111-116) 중 하나 이상은 전-이중 시스템에서 초기 액세스에 대한 조기 지시를 위한 회로, 프로그래밍, 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시예들에서, 기지국들(101-103) 중 하나 이상은 전-이중 시스템에서 초기 액세스에 대한 조기 지시를 위한 회로, 프로그래밍, 또는 이들의 조합을 포함한다.
도 1은 무선 네트워크의 일 예를 도시하지만, 다양한 변경들이 도 1에 대하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 무선 네트워크는 임의의 개수의 기지국들 및 임의의 개수의 단말들을 적절한 배치로 포함할 수 있다. 또한, 기지국(101)은 임의의 개수의 단말들과 직접 통신할 수 있고, 그 단말들에게 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다. 마찬가지로, 각 기지국(102-103)은 네트워크(130)와 직접 통신할 수 있고 단말들에게 네트워크(103)에 대한 직접적인 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다. 또한, 기지국들(101, 102, 및/또는 103)은 외부 전화 네트워크 또는 다른 유형의 데이터 네트워크와 같은 다른 또는 추가적인 외부 네트워크에 대한 접속을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 기지국(102)을 도시한다. 도 2에 도시된 기지국(102)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 도 1의 기지국들(101, 103)은 동일하거나 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 기지국들은 다양한 구성으로 이루어지고 있으며, 도 2는 본 발명의 범위를 기지국의 임의의 특정한 구현으로 제한하지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국(102)은 다수의 안테나들(205a-205n), 다수의 RF 송수신기들(210a-210n), 송신(TX) 처리 회로(215), 및 수신(RX) 처리 회로(220)를 포함한다. 또한, 기지국(102)은 컨트롤러/프로세서(225), 메모리(230), 및 백홀(backhaul) 또는 네트워크 인터페이스(235)를 포함한다.
RF 송수신기들(210a-210n)은 네트워크(100)에서 단말들에 의해 송신된 신호들과 같은 입력(incoming) RF 신호들을 안테나들(205a-205n)로부터 수신한다. RF 송수신기들(210a-210n)은 중간 주파수(IF) 또는 베이스밴드 신호들을 생성하기 위해 입력 RF 신호들을 하향 변환한다. IF 또는 베이스밴드 신호들은 수신 처리 회로(220)로 전송되며, 이 회로는 베이스밴드 또는 IF 신호들을 필터링하고, 디코딩하고, 및/또는 디지털화함으로써 처리된 베이스밴드 신호들을 생성한다. 수신 처리 회로(220)는 처리된 베이스밴드 신호들을 추가 처리를 위해 컨트롤러/프로세서(225)로 전송한다.
송신 처리 회로(215)는 컨트롤러/프로세서(225)로부터 아날로그 또는 디지털 데이터(예를 들어, 음성 데이터, 웹 데이터, 이메일, 또는 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. 송신 처리 회로(215)는 처리된 베이스밴드 또는 IF 신호들을 생성하기 위해 출력(outgoing) 베이스밴드 데이터를 인코딩, 다중화, 및/또는 디지털화한다. RF 송수신기들(210a-210n)은 송신 처리 회로(215)로부터 처리된 출력 베이스밴드 또는 IF 신호들을 수신하고 베이스밴드 또는 IF 신호들을 안테나들(205a-205n)을 통해 송신되는 RF 신호들로 상향 변환한다.
컨트롤러/프로세서(225)는 기지국(102)의 전반적인 동작을 제어하는 하나 이상의 프로세서들 또는 그 밖의 다른 처리 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러/프로세서(225)는 잘 알려진 원리들에 따라 RF 송수신기들(210a-210n), 수신 처리 회로(220), 및 송신 처리 회로(215)에 의한 순방향 채널 신호들의 수신 및 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러/프로세서(225)는 보다 진보된 무선 통신 기능들과 같은 추가 기능들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러/프로세서(225)는 상향링크 채널들의 반복 전송을 지원할 수 있다. 다양한 다른 기능들 중에서 임의의 기능은 컨트롤러/프로세서(225)에 의해 기지국(102)에서 지원될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러/프로세서(225)는 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함한다.
또한, 컨트롤러/프로세서(225)는 OS와 같이 메모리(230)에 상주하는 프로그램들 및 기타 프로세스들을 실행할 수 있다. 컨트롤러/프로세서(225)는 실행 프로세스에 의해 요구되는 대로 메모리(230) 내부로 또는 외부로 데이터를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러/프로세서(225)는 실행 중인 프로세스에 따라 데이터를 메모리(230) 내외부로 이동시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러/프로세서(225)는 백홀 또는 네트워크 인터페이스(235)에 연결된다. 백홀 또는 네트워크 인터페이스(235)는 기지국(102)이 백홀 연결을 통해 또는 네트워크를 통해 다른 장치들 또는 시스템들과 통신할 수 있게 한다. 네트워크 인터페이스(235)는 임의의 적절한 유선 또는 무선 접속(들)을 통해 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 기지국(102)이 셀룰러 통신 시스템(예를 들어, 5G/NR, LTE, 또는 LTE-A를 지원하는)의 일부로서 구현되는 경우, 네트워크 인터페이스(235)는 기지국(102)이 유선 또는 무선 백홀 연결을 통해 다른 기지국들과 통신할 수 있게 한다. 기지국(102)이 액세스 포인트로서 구현되는 경우, 네트워크 인터페이스(235)는 기지국(102)이 유선 또는 무선 근거리 네트워크를 통해 또는 더 큰 네트워크(인터넷과 같은)로의 유선 또는 무선 연결을 통해 통신하게 할 수 있다. 네트워크 인터페이스(235)는 이더넷(Ethernet) 또는 RF 송수신기와 같은 유선 또는 무선 연결을 통한 통신을 지원하는 임의의 적절한 구조를 포함한다.
메모리(230)는 컨트롤러/프로세서(225)에 연결된다. 메모리(230)의 일부는 RAM을 포함할 수 있으며, 메모리(230)의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 ROM을 포함할 수 있다.
도 2는 기지국(102)의 한 예를 도시하지만, 도 2에 대하여 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기지국(102)은 도 2에 도시된 각 구성요소를 임의의 개수만큼 포함할 수 있다. 특정 예로서, 액세스 포인트는 다수의 인터페이스들(235)을 포함할 수 있다. 컨트롤러/프로세서(225)는 서로 다른 네트워크 주소 간에 데이터를 라우팅하는 라우팅 기능을 지원할 수 있다. 다른 특정 예로서, 송신 처리 회로(215)의 단일 인스턴스 및 수신 처리 회로(220)의 단일 인스턴스를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 기지국(102)은 각각 복수의 인스턴스(예를 들어, RF 송수신기당 하나)를 포함할 수 있다. 또한, 도 2의 다양한 구성요소들이 결합되거나, 더 세분화되거나, 생략될 수 있으며, 특정 필요에 따라 추가 구성요소들이 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 단말(116)을 도시한다. 도 3에 도시된 단말(116)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 도 1의 단말들(111-115 및 117-119)은 동일하거나 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 단말들은 다양한 구성들로 이루어지고 있으며, 도 3은 본 발명의 범위를 단말의 임의의 특정한 구현으로 제한하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단말(116)은 안테나(305), 무선 주파수(RF: radio frequency) 송수신기(310), 송신(TX) 처리 회로(315), 마이크(320), 및 수신(RX) 처리 회로(325)를 포함한다. 단말(116)은 또한 스피커(330), 프로세서(340), 입/출력(I/O) 인터페이스(IF)(345), 입력 장치(350), 디스플레이(355), 및 메모리(360)를 포함한다. 메모리(360)는 운영 체제(OS)(361) 및 하나 이상의 어플리케이션들(362)을 포함한다.
RF 송수신기(310)는 안테나(305)로부터 네트워크(100)의 기지국에 의해 송신된 입력 RF 신호를 수신한다. RF 송수신기(310)는 중간 주파수(IF: intermediate frequency) 또는 베이스밴드(baseband) 신호를 생성하기 위해 입력 RF 신호를 하향 변환한다. IF 또는 베이스밴드 신호는 수신 처리 회로(325)에 전송되며, 이 회로는 베이스밴드 또는 IF 신호를 필터링, 디코딩, 및/또는 디지털화함으로써 처리된 베이스밴드 신호를 생성한다. 수신 처리 회로(325)는 처리된 베이스밴드 신호를 스피커(330)로 전송하거나(예를 들어, 음성 데이터의 경우) 또는 추가 처리를 위해 메인 프로세서(340)로 전송한다(예를 들어, 웹 브라우징 데이터의 경우).
송신 처리 회로(315)는 마이크(320)로부터 아날로그 또는 디지털 음성 데이터를 수신하거나 또는 프로세서(340)로부터 다른 출력 베이스밴드 데이터(예를 들어, 웹 데이터, 이메일, 또는 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. 송신 처리 회로(315)는 처리된 베이스밴드 또는 IF 신호를 생성하기 위해 출력 베이스밴드 데이터를 인코딩, 다중화, 및/또는 디지털화한다. RF 송수신기(310)는 송신 처리 회로(315)로부터 처리된 출력 베이스밴드 또는 IF 신호를 수신하고 베이스밴드 또는 IF 신호를 안테나(305)를 통해 송신되는 RF 신호로 상향 변환한다.
프로세서(340)는 하나 이상의 프로세서들 또는 그 밖의 다른 처리 장치들을 포함할 수 있으며 단말(116)의 전체 동작을 제어하기 위해 메모리(360)에 저장된 OS(361)를 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(340)는 잘 알려진 원리들에 따라 RF 송수신기(310), 수신 처리 회로(325), 및 송신 처리 회로(315)에 의한 하향링크 채널 신호들의 수신 및 상향링크 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(340)는 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함한다.
또한, 프로세서(340)는 빔 관리를 위한 프로세스들과 같이 메모리(360)에 상주하는 다른 프로세스들 및 프로그램들을 실행할 수 있다. 프로세서(340)는 실행 프로세스에 의해 요구되는 대로 메모리(360)의 내부로 또는 외부로 데이터를 이동시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(340)는 OS(361)에 기초하여 또는 기지국들이나 운영자로부터 수신된 신호들에 응답하여 어플리케이션들(362)을 실행하도록 구성된다. 또한, 프로세서(340)는 I/O 인터페이스(345)에 연결되는데, 이는 단말(116)이 랩탑 컴퓨터들 및 핸드헬드 컴퓨터들과 같은 다른 장치들에 연결하는 능력을 제공한다. I/O 인터페이스(345)는 이들 액세서리들과 프로세서(340) 사이의 통신 경로이다.
또한, 프로세서(340)는 입력 장치(350)와 연결된다. 단말(116)의 운영자는 입력 장치(350)를 사용하여 단말(116)에 데이터를 입력할 수 있다. 입력 장치(350)는 키보드, 터치스크린, 마우스, 트랙볼, 음성 입력, 또는 사용자가 단말(116)과 상호 작용할 수 있도록 사용자 인터페이스로 동작할 수 있는 다른 장치일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(350)는 음성 인식 처리를 포함할 수 있어 사용자가 음성 명령을 입력할 수 있다. 다른 예로, 입력 장치(350)은 터치 패널, (디지털) 펜 센서, 키, 또는 초음파 입력 장치를 포함할 수 있다. 터치 패널은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다.
또한, 프로세서(340)는 디스플레이(355)와 연결된다. 디스플레이(355)는 액정 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이, 또는 텍스트 및/또는 적어도 제한된 그래픽(예를 들어 웹 사이트로부터)을 렌더링(rendering)할 수 있는 다른 디스플레이일 수 있다.
메모리(360)는 프로세서(340)에 연결된다. 메모리(360)의 일부는 램(RAM: random access memory)을 포함할 수 있고, 메모리(360)의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 롬(ROM: read-only memory)을 포함할 수 있다.
도 3은 단말(116)의 한 예를 도시하지만, 다양한 변경들이 도 3에 대하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 3의 다양한 구성요소들이 결합되거나, 더 세분화되거나, 또는 생략될 수 있고, 특정한 요구에 따라 추가적인 구성요소들이 더해질 수 있다. 특정 예로서, 메인 프로세서(340)는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit)들 및 하나 이상의 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit)들과 같은 다수의 프로세서들로 분할될 수 있다. 또한, 도 3이 모바일 전화 또는 스마트폰으로서 구성된 단말(116)을 도시하지만, 단말들은 다른 유형의 이동형 또는 고정형 장치들로서 동작하도록 구성될 수 있다.
이하에서, 이탤릭체로 표기된 파라미터 명칭은 RRC나 MAC 제어 요소(CE: control element) 등 상위 계층에 의해 제공되는 파라미터를 의미한다.
통신 시스템은 기지국 또는 하나 이상의 전송 포인트들로부터 단말들로의 전송을 의미하는 하향링크(DL: downlink), 및 단말들로부터 기지국 또는 하나 이상의 수신 포인트들로의 전송을 의미하는 상향링크(UL: uplink)를 포함한다.
셀에서의 하향링크 시그널링 또는 상향링크 시그널링의 시간 단위는 슬롯이라고 하며 하나 이상의 심볼을 포함할 수 있다. 심볼은 추가 시간 단위 역할을 할 수도 있다. 주파수(또는 대역폭(BW: bandwidth)) 단위는 자원 블록(RB: resource block)이라 한다. 하나의 RB는 여러 개의 서브캐리어들(SCs: sub-carriers)가 포함한다. 예를 들어, 슬롯은 1 밀리초 또는 0.5 밀리초의 지속 시간을 가질 수 있고 14개의 심볼들을 포함할 수 있으며, RB는 SC 간격이 15 kHz 또는 30 kHz 등인 12개의 SC들을 포함할 수 있다.
특정 실시예들에서, 하향링크 신호는 정보 콘텐츠를 전달하는 데이터 신호, 하향링크 제어 정보(DCI: downlink control information)를 전달하는 제어 신호, 및 파일럿 신호라고도 알려진 기준 신호(RS: reference signal)를 포함한다. 기지국(예를 들어 102)은 각각의 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH: physical downlink shared channel) 또는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel)을 통해 데이터 정보나 DCI를 전송한다. PDSCH 또는 PDCCH는 하나의 슬롯 심볼을 포함하여 가변 개수의 슬롯 심볼들을 통해 전송될 수 있다. 간략히 설명하면, 단말에 의한 PDSCH 수신을 스케줄링하는 DCI 포맷을 하향링크 DCI 포맷이라 하고, 단말의 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel) 전송을 스케줄링하는 DCI 포맷을 상향링크 DCI 포맷이라 한다.
특정 실시예들에서, 기지국(예를 들어 102)은 채널 상태 정보 RS(CSI-RS: channel state information RS) 및 복조 RS(DM-RS: demodulation RS)를 포함하는 여러 유형의 RS들 중 하나 이상을 전송한다. CSI-RS는 주로 단말들이 측정을 수행하고 CSI를 기지국에 제공하기 위한 것이다. 채널 측정의 경우, 비-제로 전력 CSI-RS(NZP CSI-RS: non-zero power CSI-RS) 자원들이 사용된다. 간섭 측정 보고(IMRs: interference measurement reports)의 경우, 제로 전력 CSI-RS(ZP CSI-RS) 설정과 연관된 CSI-IM 자원들이 사용된다. CSI 프로세스는 NZP CSI-RS 및 CSI-IM 자원들을 포함한다.
특정 실시예들에서, 단말(예를 들어 116)은 기지국으로부터의 하향링크 제어 시그널링 또는 RRC 시그널링과 같은 상위 계층 시그널링을 통해 CSI-RS 전송 파라미터들을 결정할 수 있다. CSI-RS의 전송 인스턴스들은 하향링크 제어 시그널링에 의해 지시되거나 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있다. DM-RS는 각 PDCCH 또는 PDSCH의 대역폭에서만 전송되며, 단말은 DM-RS를 사용하여 데이터 또는 제어 정보를 복조할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 예시적인 무선 송신 및 수신 경로들을 도시한다. 다음의 설명에서, 도 4의 송신 경로(400)는 기지국(예를 들어, 기지국(102))에서 구현되는 것으로 설명될 수 있는 반면, 도 5의 수신 경로(500)는 단말(예를 들어, 단말(116))에서 구현되는 것으로 설명될 수 있다. 그러나, 수신 경로(500)는 기지국에서 구현될 수 있고 송신 경로(400)는 단말에서 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 일부 실시예들에서, 수신 경로(500)는 본 발명의 실시예들에서 설명되는 바와 같이 전-이중 시스템에서 초기 액세스에 대한 조기 지시를 지원하도록 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 송신 경로(400)는 채널 코딩 및 변조 블록(405, channel coding and modulation block), 직렬-병렬 블록(410, serial-to-parallel (S-to-P) block), 크기 N의 역 고속 푸리에 변환 블록(415, size N inverse fast Fourier transform (IFFT) block), 병렬-직렬 블록(420, parallel-to-serial (P-to-S) block), 순환 전치 추가 블록(425, add cyclic prefix block), 및 상향 변환기(430, up-converter (UC))를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이 수신 경로(250)는 하향 변환기(555, down-converter (DC)), 순환 전치 제거 블록(560, remove cyclic prefix block), 직렬-병렬 블록(565), 크기 N의 고속 푸리에 변환 블록(570, size N fast Fourier transform (FFT) block), 병렬-직렬 블록(575), 및 채널 디코딩 및 복조 블록(580, channel decoding and demodulation block)을 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 채널 코딩 및 변조 블록(405)은 주파수-영역 변조 심볼들의 시퀀스를 생성하기 위해 정보 비트들의 세트를 수신하고, 코딩(예를 들어, LDPC(low-density parity check) 코딩)을 적용하고, 입력 비트들을 변조(예를 들어, 직교 위상 편이 변조(QPSK: quadrature phase shift keying) 또는 직교 진폭 변조(QAM: quadrature amplitude modulation))한다.
직렬-병렬 블록(410)은 직렬 변조된 심볼들을 병렬 데이터로 변환(즉, 역다중화)하여 N개의 병렬 심볼 스트림들을 생성한다. 이때 N은 기지국(102) 및 단말(116)에서 사용되는 IFFT/FFT 크기이다. 크기 N의 IFFT 블록(415)은 N개의 병렬 심볼 스트림들에 대하여 IFFT 동작을 수행하여 시간-영역 출력 신호들을 생성한다. 병렬-직렬 블록(420)은 크기 N의 IFFT 블록(415)으로부터의 병렬 시간-영역 출력 심볼들을 변환(즉, 다중화)하여 직렬 시간-영역 신호들을 생성한다. 순환 전치 추가 블록(425)은 시간-영역 신호에 순환 전치를 삽입한다. 상향 변환기(430)는 무선 채널을 통한 송신을 위해 순환 전치 추가 블록(425)의 출력을 RF 주파수로 변조(즉, 상향 변환)한다. 이 신호는 RF 주파수로 변환하기 전에 베이스밴드에서 필터링될 수도 있다.
기지국(102)에서 송신된 RF 신호는 무선 채널을 통과한 후 단말(116)에 도달하고, 기지국(102)에서의 동작들과 반대의 동작들이 단말(116)에서 수행된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하향 변환기(555)는 수신된 신호를 베이스밴드 주파수로 하향 변환하고, 순환 전치 제거 블록(560)은 직렬 시간-영역 베이스밴드 신호를 생성하기 위해 순환 전치를 제거한다. 직렬-병렬 블록(565)은 시간-영역 베이스밴드 신호를 병렬 시간-영역 신호들로 변환한다. 크기 N의 FFT 블록(570)은 N개의 병렬 주파수-영역 신호들을 생성하기 위해 FFT 알고리즘을 수행한다. 병렬-직렬 블록(575)은 병렬 주파수-영역 신호들을 변조된 데이터 심볼들의 시퀀스로 변환한다. 채널 디코딩 및 복조 블록(580)은 원래의 입력 데이터 스트림을 복원하기 위해 변조된 심볼들을 복조한 다음 디코딩한다.
기지국들(101-103) 각각은 하향링크에서 단말들(111-116)로 송신하는 것과 유사한 도 4에 도시된 바와 같은 송신 경로(400)를 구현할 수 있고, 상향링크에서 단말들(111-118)로부터 수신하는 것과 유사한 도 5에 도시된 바와 같은 수신 경로(500)를 구현할 수 있다. 마찬가지로, 단말들(111-118) 각각은 상향링크에서 기지국들(101-103)로 송신하기 위한 송신 경로(400)를 구현할 수 있고 하향링크에서 기지국들(101-103)로부터 수신하기 위한 수신 경로(500)를 구현할 수 있다.
도 4 및 5의 각 구성요소는 하드웨어만 사용하거나 하드웨어와 소프트웨어/펌웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 특정 예로서, 도 4 및 5의 구성요소 중 적어도 일부는 소프트웨어로 구현될 수 있는 반면, 다른 구성요소는 설정 가능한 하드웨어 또는 소프트웨어와 설정 가능한 하드웨어의 혼합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, FFT 블록(570) 및 IFFT 블록(515)은 설정 가능한 소프트웨어 알고리즘으로 구현될 수 있으며, 크기 N의 값은 구현에 따라 변경될 수 있다.
또한, 고속 푸리에 변환(FFT) 및 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 사용하는 것으로 설명되었지만, 이는 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 이산 푸리에 변환(DFT: discrete Fourier transform) 및 역 이산 푸리에 변환(IDFT: inverse discrete Fourier transform) 기능들과 같은 다른 유형의 변환을 사용할 수 있다. 변수 N의 값은 DFT 및 IDFT 기능들에 대하여 임의의 정수(1, 2, 3, 4 등)일 수 있는 반면, FFT 및 IFFT 기능들에 대하여 2의 거듭제곱(즉, 1, 2, 4, 8, 16 등)인 임의의 정수일 수 있다.
도 4 및 5는 무선 송신 및 수신 경로들의 예들을 도시하지만, 도 4 및 5에 대하여 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 5의 다양한 구성요소들이 결합되거나, 추가로 세분화되거나, 생략될 수 있고, 특정 필요에 따라 추가 구성요소들이 추가될 수 있다. 또한, 도 4 및 5는 무선 네트워크에서 사용될 수 있는 송신 및 수신 경로들 유형 예들을 예시하기 위한 것이다. 임의의 다른 적절한 아키텍처들이 무선 네트워크에서 무선 통신을 지원하는 데 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 상향링크 신호는 정보 콘텐츠를 전달하는 데이터 신호, 상향링크 제어 정보(UCI)를 전달하는 제어 신호, 데이터 또는 UCI 복조와 연관된 DM-RS, 기지국이 상향링크 채널 측정을 수행하도록 하는 사운딩 RS(SRS: sounding RS), 및 단말이 랜덤 액세스(RA: random access)를 수행하도록 하는 RA 프리앰블을 포함한다(NR 규격도 참조). 단말은 각각의 PUSCH 또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: physical uplink control channel)을 통해 데이터 정보 또는 UCI를 전송한다. PUSCH 또는 PUCCH는 하나의 슬롯 심볼을 포함하여 가변 개수의 슬롯 심볼을 통해 전송될 수 있다. 기지국은 셀 상향링크 대역폭의 활성 상향링크 부분 대역폭(BWP: bandwidth part) 내의 셀에서 신호를 전송하도록 단말을 설정할 수 있다.
특정 실시예들에서, UCI는 PDSCH에서 데이터 전송 블록들(TBs: transport blocks)의 정확한 검출 또는 부정확한 검출을 나타내는 HARQ-ACK(HARQ acknowledgement) 정보, 단말이 버퍼에 데이터를 가지고 있는지 여부를 나타내는 스케줄링 요청(SR: scheduling request), 및 기지국이 단말로 PDSCH 또는 PDCCH 전송을 위해 적절한 파라미터들을 선택할 수 있도록 하는 CSI 보고를 포함한다. HARQ-ACK 정보는 각 TB보다 더 작은 단위(granularity)로 설정될 수 있으며 데이터 코드 블록(CB: code block)별로 또는 데이터 TB가 다수의 데이터 CB들을 포함하는 데이터 CB 그룹별로 설정될 수 있다.
특정 실시예들에서, 단말로부터의 CSI 보고는 단말이 미리 결정된 블록 오류율(BLER: block error rate)(예를 들어, 10% BLER, NR 규격 참조)로 데이터 TB를 검출하기 위한 최대 변조 및 코딩 방식(MCS: modulation and coding scheme)을 기지국에 알려주는 채널 품질 지시자(CQI: channel quality indicator), 다중 입력 다중 출력(MIMO: multiple input multiple output) 전송 원리에 따라 여러 송신기 안테나들의 신호를 결합하는 방법을 기지국에 알려주는 프리코딩 매트릭스 지시자(PMI: precoding matrix indicator), 및 PDSCH에 대한 전송 랭크를 나타내는 랭크 지시자(RI: rank indicator)를 포함할 수 있다.
특정 실시예들에서, 상향링크 RS는 DM-RS 및 SRS를 포함한다. DM-RS는 각각의 PUSCH 또는 PUCCH 전송의 대역폭에서만 전송된다. 기지국은 DM-RS를 사용하여 각각의 PUSCH 또는 PUCCH의 정보를 복조할 수 있다. SRS는 기지국에게 상향링크 CSI를 제공하기 위해 단말에 의해 전송되며, TDD 시스템의 경우 SRS 전송은 하향링크 전송을 위한 PMI를 제공할 수도 있다. 또한, 기지국과의 동기화 또는 초기 상위 계층 연결을 수립하기 위해, 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(NR 규격에 보인 바와 같은 PRACH)을 전송할 수 있다.
안테나 포트는 그 안테나 포트 상에서 심볼이 전달되는 채널이 동일한 안테나 포트 상에서 다른 심볼이 전달되는 채널로부터 추정될 수 있도록 정의된다.
PDSCH와 연관된 DM-RS의 경우, 하나의 안테나 포트 상에서 PDSCH 심볼이 전달되는 채널은 두 개의 심볼들이 스케줄링된 PDSCH와 동일한 자원, 동일한 슬롯, 및 동일한 프리코딩 자원 블록 그룹(PRG: resource block group)에 있는 경우에만 동일한 안테나 포트 상에서 DM-RS 심볼이 전달되는 채널로부터 추정될 수 있다.
PDCCH와 연관된 DM-RS의 경우, 하나의 안테나 포트 상에서 PDCCH 심볼이 전달되는 채널은 동일한 프리코딩이 사용된다고 단말이 가정할 수 있는 자원들 내에 두 개의 심볼들이 있는 경우에만 동일한 안테나 포트 상에서 DM-RS 심볼이 전달되는 채널로부터 추정될 수 있다.
PBCH와 연관된 DM-RS의 경우, 하나의 안테나 포트 상에서 PBCH 심볼이 전달되는 채널은 두 개의 심볼들이 동일한 슬롯 내에서 전송되는 SS/PBCH 블록 내에 있고 동일한 블록 인덱스를 갖는 경우에만 동일한 안테나 포트 상에서 DM-RS 심볼이 전달되는 채널로부터 추정될 수 있다.
하나의 안테나 포트 상에서 심볼이 전달되는 채널의 대규모(large-scale) 특성들이 다른 안테나 포트 상에서 심볼이 전달되는 채널로부터 추정될 수 있다면 두 개의 안테나 포트들은 준 동일 위치에 있다(quasi co-located)고 말한다. 대규모 특성들은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 천이, 평균 이득, 평균 지연, 및 공간 Rx 파라미터 중 하나 이상을 포함한다.
단말은 동일한 중심 주파수 위치에서 동일한 블록 인덱스로 전송되는 SS/PBCH 블록들이 도플러 확산, 도플러 천이, 평균 이득, 평균 지연, 지연 확산, 및 공간 Rx 파라미터(해당되는 경우)에 대하여 준 동일 위치에 있다고 가정할 수 있다. 단말은 다른 SS/PBCH 블록 전송들에 대하여 준 동일 위치를 가정하지 않아야 한다.
CSI-RS 설정이 없고 달리 설정되지 않는 한, 단말은 PDSCH DM-RS 및 SS/PBCH 블록이 도플러 천이, 도플러 확산, 평균 지연, 지연 확산, 및 공간 Rx 파라미터(해당되는 경우)에 대하여 준 동일 위치에 있다고 가정할 수 있다. 단말은 동일한 CDM 그룹 내의 PDSCH DM-RS가 도플러 천이, 도플러 확산, 평균 지연, 지연 확산, 및 공간 Rx에 대하여 준 동일 위치에 있다고 가정할 수 있다. 또한, 단말은 PDSCH와 연관된 DM-RS 포트들이 QCL 유형 A, 유형 D(해당되는 경우) 및 평균 이득과 준 동일 위치(QCL: quasi co-location)이라고 가정할 수 있다. 단말은 어느 DM-RS도 SS/PBCH 블록과 충돌하지 않는다고 추가로 가정할 수 있다.
단말(예: 단말(116))은 단말 및 소정의 서빙 셀을 위한 DCI를 갖는 검출된 PDCCH에 따라 PDSCH를 디코딩하기 위해 상위 계층 파라미터 PDSCH-Config 내에 최대 M개의 TCI-상태 설정들의 목록으로 설정될 수 있으며, 여기서 M은 단말 능력 maxNumberConfiguredTCIstatesPerCC에 따라 달라진다. 각각의 TCI-상태는 하나 또는 두 개의 하향링크 기준 신호들 및 PDSCH의 DM-RS 포트들, PDCCH의 DM-RS 포트들 또는 CSI-RS 자원의 CSI-RS 포트(들) 간의 QCL 관계를 설정하기 위한 파라미터들을 포함한다.
특정 실시예들에서, QCL 관계는 제1 하향링크 기준 신호에 대한 상위 계층 파라미터 qcl-Type1 및 제2 하향링크 기준 신호에 대한 qcl-Type2(설정된 경우)에 의해 설정된다. 두 개의 하향링크 기준 신호들의 경우, 기준이 동일한 하향링크 기준 신호인지 상이한 하향링크 기준 신호들인지에 관계없이 QCL 유형들은 동일하지 않을 수 있다. 각각의 하향링크 기준 신호에 대응하는 QCL 유형들은 QCL-Info의 상위 계층 파라미터 qcl-Type에 의해 주어지며 다음 값들 중 하나를 취할 수 있다: QCL-TypeA: {도플러 천이, 도플러 확산, 평균 지연, 지연 확산}; QCL-TypeB: {도플러 천이, 도플러 확산}; QCL-TypeC: {도플러 천이, 평균 지연}; 및 QCL-TypeD: {공간 Rx 파라미터}.
특정 실시예들에서, 단말은 DCI 필드 "전송 설정 지시(Transmission Configuration Indication)"의 코드포인트들에 최대 N개(예를 들어, N=8)의 TCI 상태들을 매핑하기 위한 MAC 제어 요소(MAC-CE) 활성화 명령을 수신한다. MAC-CE 활성화 명령을 전달하는 PDSCH에 대응하는 HARQ-ACK 정보가 슬롯 n에서 전송되는 경우, TCI 상태들과 DCI 필드 "전송 설정 지시"의 코드포인트들 간의 지시된 매핑은 MAC-CE 적용 시간(예를 들어, 슬롯
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이후의 첫 번째 슬롯부터 시작함) 이후에 적용될 수 있다.
본 발명의 다음 실시예들은 서비스 수신 권한을 얻고, 이동성 추적(mobility tracking)을 가능하게 하고, 도달성(reachability)을 가능하게 하기 위해 네트워크에 등록하는 단말을 설명한다. 이는 도 6 및 7과 같은 다음의 예 및 실시예에서 설명된다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 저장된 컨텍스트가 있는 5G 등록 절차의 예시적인 시그널링 시퀀스(600)를 도시한다. 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 저장된 컨텍스트가 없는 5G 등록 절차의 예시적인 시그널링 시퀀스(700)를 도시한다. 시그널링 시퀀스(600 및 700)는 단지 예시를 위한 것이며, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 단말(예: 단말(116))는 서비스 수신 권한을 얻고, 이동성 추적을 가능하게 하고, 도달성을 가능하게 하기 위해 네트워크에 등록한다. 예를 들어, NR 단말은 다음 등록 유형들 중 하나를 사용하여 5G 등록 절차를 시작한다: (i) 5GS에 대한 초기 등록, (ii) 새로운 추적 영역(TA: tracking area)으로 변경 시와 같은 이동성 등록 업데이트, (iii) 사전 정의된 비활성 기간으로 인한 주기적 등록 업데이트, 또는 (iv) 긴급 등록.
독립형(SA: standalone) 모드에서 동작하는 NR 단말들은 5G 등록 절차를 이용하여 5G 코어 네트워크(5GS)에 등록한다. 비-독립형(NSA: non-standalone) 모드에서 동작하는 NR 단말들은 먼저 하향링크 및 상향링크 시그널링이 LTE PCell에서 전송 및 수신되는 LTE 어태치(Attach) 절차를 사용하여 4G 코어 네트워크(EPC)에 서비스를 등록한다. 그러면 단말은 NR 주파수에 대한 측정 보고를 시작한다. 단말의 신호 품질이 5G 서비스를 지원하는 경우, LTE 기지국(eNB)은 5G NR 기지국(gNB)과 통신하여 5G 베어러에 대한 자원들을 할당한다. 그리고 5G NR 자원 할당은 LTE RRC 연결 재설정 메시지를 통해 단말로 시그널링된다. RRC 연결 재설정 절차가 완료되면 단말은 LTE와 NR 네트워크에 동시에 연결된다.
초기 액세스를 위한 5G 등록 절차에서, 단말은 여러 AS(access stratum) 및 NAS(non-access stratum) 절차들을 수행해야 한다. AS 절차들은 종종 RRC 절차들에 대응하지만 L1, MAC, RLC, PDCP 또는 LDAP(lightweight directory access protocol)의 절차들을 포함할 수도 있다. NAS 절차들은 연결, 등록, 이동성 및 세션 관리와 같은 다양한 기능들을 포함한다. 연결 관리는 단말과 AMF 간의 제어 평면 시그널링 연결을 수립하고 해제하기 위해 사용된다. 등록 관리는 5GS에서 단말 또는 사용자를 등록하거나 등록 취소하기 위해, 그리고 5GS에서 사용자 컨텍스트를 수립하기 위해 사용된다. 이동성 관리 기능은 단말의 현재 위치를 추적하기 위해 사용된다. 세션 관리 기능은 단말에 대한 IP 연결을 수립하기 위해, 예를 들어 IP 흐름에 대한 QoS 파라미터들을 포함하는 프로토콜 데이터 단위(PDU: protocol data unit) 세션들을 수립하거나 (재)설정하기 위해 사용된다. 초기 등록 중에 단말과 네트워크에 의해 실행되는 NAS 절차들의 예들로는 NAS 등록, NAS 신원 확인, NAS 인증, NAS 보안 설정, PDU 세션 설정 등이 있다. 초기 등록 중에 단말과 네트워크에 의해 실행되는 AS 절차들의 예들로는 랜덤 액세스, RRC 설정, 단말 능력, AS 보안 설정 및 RRC 재설정이 있다.
초기 액세스 시 5G 등록 절차가 성공적으로 완료되면, 단말은 RRC_IDLE 및 CM_IDLE 상태들에서 RRC_CONNECTED 및 CM_CONNECTED 상태들로 천이한다. 그런 다음 즉시 전송하거나 수신할 데이터가 없으면, 단말은 일반적으로 기지국에 의해 RRC_INACTIVE 또는 RRC_IDLE 상태로 다시 해제된다. 단말 NAS 및 AS 역량들은 단말 컨텍스트의 일부로서 알려지고 AMF에 저장된다. 예를 들어 단말 능력 및 NAS 보안 컨텍스트는 네트워크에 알려진 상태로 유지된다. 단말이 RRC_INACTIVE 모드인 경우, AS 보안 설정을 포함하는 단말 컨텍스트도 기지국에 저장된다. 단말은 RRC_IDLE 및 RRC_INACTIVE 모드 셀 재선택을 수행한다. 나중에 데이터를 수신하거나 전송할 경우, 단말은 네트워크에 의해 페이징되고/되거나 랜덤 액세스를 수행하여 RRC_CONNECTED 상태로 복귀한다.
5G 등록 절차는 기본 베어러 설정을 통한 LTE 어태치와 기능적으로 동일하다. LTE와 NR에서, 단말은 단말과 데이터 네트워크 간의 논리적 연결인 PDU 세션을 통해 서비스를 제공받는다. 5GS는 IPv4, IPv6, 이더넷 등 다양한 PDU 세션 유형들을 지원한다. EPS(evolved packet system)에 연결되는 LTE 단말은 LTE 네트워크에 어태치할 때 항상 하나 이상의 기본 PDU 세션(예를 들어, 기본 EPS 베어러)을 수립한다. 5GS는 단말의 어태치 절차와 관계없이 서비스가 필요할 때 세션을 수립할 수 있다. NR은 PDU 세션 없이 단말 어태치를 허용한다. 또한, 5GS는 단말이 3GPP 및 비-3GPP 액세스를 포함한 단일 또는 다수의 액세스 네트워크들을 통해 동일하거나 상이한 데이터 네트워크(들)에 다수의 PDU 세션들을 수립하도록 지원한다. 5G NR에서는 PDU 세션에 대한 사용자 평면 기능들(UPFs: user plane functions)의 수가 지정되지 않는다. 여러 PDU 세션들이 있는 5G NR 단말의 경우, EPC의 서빙 게이트웨이(SGW: serving gateway)와 같은 단일 포인트 게이트웨이가 필요하지 않다. 예를 들어 서로 다른 PDU 세션들의 사용자 평면 경로들은 완전히 분리될 수 있다. 또한, 5G NR은 슬라이스-인식 이동성(supports slice-aware mobility) 및 혼잡 관리도 지원한다. 예를 들어, 5G에서는 이동성 시그널링 중에 전송되는 PDU 세션 정보의 일부로 슬라이스 ID가 도입된다.
도 6에 도시된 바와 같은 시그널링 시퀀스(600)는 저장된 컨텍스트를 사용한 5G 등록의 예시적인 시그널링 시퀀스를 기술한다.
도시된 바와 같이, NR 단말(예를 들어 단말(116))은 RRC_IDLE 상태에 있다. 단말은 PMLN 및 셀 선택을 수행한다. 단말 컨텍스트는 선택된 PMLN의 이전(old) AMF에 이미 존재한다. 예를 들어 단말은 이전에 PMLN에 연결되었지만 이전에 수립된 무선 연결을 오래 유지하지 않았다.
단말은 하나 이상의 SSB(들)을 획득하고, 적어도 시스템 정보 블록(SIB1: system information block) 및 가능한 다른 시스템 정보 메시지들을 판독한다. 단말은 SIB1로부터 얻은 파라미터들을 이용하여 랜덤 액세스(RA: random access) 절차를 수행한다. RA는 두 가지 모드로 동작할 수 있다: (i) 서빙 셀 내의 단말들이 동일한 RA 자원들을 공유할 수 있어 서로 다른 단말들의 RA 시도들 간에 충돌 발생 가능성이 있는 경쟁 기반 랜덤 액세스(CBRA: contention-based random access), 및 (ii) 서빙 기지국에 의해 지시되고 RA 충돌을 피할 수 있도록 다른 단말들과 공유할 수 없는 전용 RA 자원들을 단말이 가지는 경쟁 없는 랜덤 액세스(CFRA: contention-free random access). 타입-1 (L1) 랜덤 액세스 절차라고도 알려진 4-단계 랜덤 액세스 절차는 단말에 대한 다음 단계들/동작들을 포함한다: PRACH 프리앰블(Msg-1)의 전송; 랜덤 액세스 응답(RAR: random access response)(또는 Msg-2) 수신 시도; 경쟁 해결 메시지(Msg-3) 전송; 및 경쟁 해결 메시지(Msg-4) 수신 시도. Msg-1과 Msg-3이 "Msg-A" 전송으로 결합되고 Msg-2와 Msg-4가 "Msg-B" 수신으로 결합되는 소위 2-단계 RACH 또는 타입-2 L1 랜덤 액세스 절차가 대체 랜덤 액세스 절차로서 고려될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 4-단계 RACH 절차를 사용하여 설명되지만, 이 실시예들은 일반적으로 2-단계 RACH에도 적용될 수 있고 명시적인 개별 설명은 간결성을 위해 생략된다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 선택한다. 프리앰블은 RAPID(random access preamble ID)로 참조된다. 단말은 네트워크로부터 RRC 설정 메시지를 기다리기 위해 T300을 시작한다. 단말은 자신의 PRACH 전송에 대응하여 RACH 전송에 해당하는 RA 무선 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI: RA radio network temporary identifier)에 의해 스크램블된 순환 중복 검사(CRC: cyclic redundancy check)를 사용하여 DCI 포맷 1_0 검출을 시도한다. 단말은 길이가 ra-ResponseWindow인 설정된 윈도우에서 네트워크로부터 RACH 메시지 2(msg-2)를 찾는다. 임시 셀-RNTI(C-RNTI: cell-RNTI) 할당은 RAR 메시지를 통해 단말로 시그널링될 것이다. RA-RNTI 스크램블링된 DCI 메시지는 RAR 메시지가 포함된 전송 블록(TB: transport block)의 전송을 위해 할당된 주파수 및 시간 자원들을 시그널링한다. 단말은 해당 RA-RNTI에 의해 스크램블된 CRC로 DCI 포맷 1_0을 검출하고 해당 PDSCH에서 TB를 수신한다. RAR은 TA, UL 그랜트 및 임시 C-RNTI 할당을 전달한다. 단말은 경쟁 해결 중에 사용될 랜덤 ID를 선택한다. 단말은 RAR로부터의 정보를 이용하여 자신의 RRC 설정 요청(Setup Request) 메시지를 담은 RACH msg-3를 전송한다. RRC 설정 요청 메시지는 랜덤 ue-Identity와 수립 원인을 포함하여 전송된다. 그런 다음 RRC 설정 메시지는 SRB1을 설정하고 마스터 셀을 설정하기 위해 RACH msg-4에서 네트워크에 의해 단말로 전송된다. RRC 설정 메시지는 radioBearerConfig 및 masterCellGroup 정보 요소들을 전달한다. 단말은 RRC 설정 메시지를 수신하였으므로 T300을 중지한다. 단말은 시그널링 무선 베어러(SRB: signaling radio bearer) 1을 설정한다. 기지국은 RRC 설정 완료(Setup Complete) 메시지를 보낼 수 있도록 상향링크 자원을 단말에 할당한다. 단말은 전용 NAS-메시지(dedicatedNAS-Message) 필드에 "등록 요청"과 함께 RRC 설정 완료 메시지를 보낸다.
기지국은 이 세션에 대하여 액세스 및 이동성 기능(AMF: Access and Mobility Function)을 선택한다. 기지국은 "RAN UE NGAP ID"를 할당한다. AMF는 기지국에 대한 단말 컨텍스트를 어드레싱하기 위해 이 ID를 사용할 것이다. 기지국은 선택된 AMF로 초기 단말 메시지를 전송한다. 이 메시지는 RRC 설정 완료 메시지에서 단말로부터 수신했던 "등록 요청(Registration Request)" 메시지를 전달한다. 이 메시지에는 "RAN UE NGAP ID"와 "RRC 수립 원인(RRC Establishment Cause)"도 포함된다. 5G-GUTI가 등록 요청에 포함되었고 서빙 AMF가 지난 등록 절차 이후 변경되었으므로, 새로운 AMF는 이전 AMF로부터 컨텍스트 전송을 요청한다. 단말로부터 수신된 완전한 NAS 등록 메시지는 이 컨텍스트 요청에 포함된다. AMF는 악의적인 공격으로부터 보호하기 위해 등록 요청에 대한 무결성 검사를 수행한다. 이전 AMF는 AMF 단말 컨텍스트를 새로운 AMF에 전달한다. AMF는 이전 AMF로부터 얻은 단말 컨텍스트를 저장한다.
새로운 AMF는 NAS 신원 요청(Identity Request) 메시지를 통해 단말에게 단말 신원(SUCI)을 요청한다. 단말은 NAS 신원 응답(Identity Response) 메시지를 통해 NAS 신원 요청 메시지에 응답한다. 단말에 대한 인증이 필요하기 때문에, AMF는 SUCI를 기반으로 "인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server Function)"을 선택한다. AMF는 AUSF에 단말 인증 벡터들과 알고리즘 정보를 요청한다. 통합 데이터 관리(UDM: unified data manage)는 세션에 대한 인증 벡터들을 생성한다. UDM은 인증 데이터를 반환한다. 이 응답은 NAS 보안 키들 및 기타 보안 키(들)를 파생하기 위해 AMF에 의해 사용되는 마스터 키를 반환한다. 구독 영구 식별자(SUPI: subscription permanent identifier)도 AMF에 반환된다. 새로운 AMF는 단말과의 인증 절차를 시작한다. NAS 인증 요청 메시지를 사용하여 키 선택기, RAND 및 AUTN을 단말로 보낸다. 단말은 NAS 인증 응답(Authentication Response) 메시지를 이용하여 인증 시도에 응답한다.
AMF는 선택된 NAS 보안 알고리즘을 NAS 보안 모드 명령(Security Mode Command) 메시지를 이용하여 단말에게 시그널링한다. 또한, AMF는 단말에 IMEISV를 요청한다. 단말은 NAS 보안 모드 완료(Security Mode Complete) 메시지를 이용하여 NAS 보안 절차의 완료를 시그널링한다. 이 메시지에는 IMEISV가 포함되어 있다.
AMF가 변경되었으므로, 새로운 AMF는 이제 새로운 AMF에 단말의 등록이 완료되었음을 이전 AMF에게 통지한다. 성능 장비 식별자(PEI: performance equipment identifier)는 장비 확인을 수행하기 위해 사용될 것이다. 장비 신원 확인 서비스가 호출된다. 이 서비스는 PEI를 확인하고 해당 PEI가 블랙리스트에 올라있는지 여부를 결정하기 위해 5G-EIR에 의해 제공된다. 5G-EIR은 PEI에 의해 식별된 장치가 블랙리스트에 올라있지 않다고 보고한다. 통합 데이터 관리(UDM: Unified Data Management) 서비스 개체는 새로운 AMF에 의해 선택된다. AMF가 변경되었으므로, 새로운 AMF가 UDM에 등록된다. 새로운 AMF는 액세스 및 이동성 구독(Access and Mobility Subscription) 데이터를 검색(retrieve)한다. 새로운 AMF는 세션 관리 기능(SMF: session management function) 선택 구독(Selection Subscription) 데이터를 검색한다. 새로운 AMF는 SMF 데이터에서 단말 컨텍스트를 검색한다. 새로운 AMF는 사용자를 위한 단말 컨텍스트를 생성한다. 이전 AMF는 더 이상 사용자에게 서비스를 제공하지 않는다고 통지를 받는다. 이전 AMF는 지정된 PDU 세션과 더 이상 연관되지 않음을 SMF에 통지하고 AMF는 AMF 컨텍스트를 제거한다.
새로운 AMF는 정책 및 과금 기능(PCF: Policy and Charge Function) 서비스 개체를 선택한다. 새로운 AMF는 PCF에 접촉하여 정책 연관(Policy Association)을 생성하고 단말 정책 및/또는 액세스 및 이동성 제어 정책을 검색한다. PCF는 정책 연관 정보로 응답한다. PCF는 "위치 보고", "등록 상태 보고" 및 "통신 실패 보고"와 같은 이벤트들을 등록한다. 새로운 AMF는 성공적인 구독을 시그널링하기 위해 PCF에 응답한다. 이전 AMF는 해당 단말 Context가 종료됨에 따라 정책 연관을 삭제하도록 요청한다.
단말로부터 수신된 등록 요청에 "활성화될 PDU 세션 목록(List of PDU Session To Be Activated)"이 포함되어 있으므로, 새로운 AMF는 PDU 세션 재활성화를 시작한다. 새로운 세션을 설정하기 위해 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function)이 요청된다. SMF는 PDU 세션에 대한 단말 주소를 할당하고, 기지국이 상향링크 GTP PDU들을 UPF로 보낼 때 사용해야 하는 TEID를 할당한다. SMF는 사용자에 대한 사용자 데이터 평면을 선택한다. 패킷 전달 제어 프로토콜(PFCP: Packet Forwarding Control Protocol)은 SMF 제어 평면과 UPF 데이터 평면 사이에 사용된다. 세션 수정은 데이터 평면에 시그널링된다. UPF는 단말로 향하는 데이터를 수신하기 시작한다. 그러나 기지국과 단말에는 아직 PDU 세션이 수립되지 않았기 때문에 UPF는 데이터를 버퍼링해야 한다. UPF 데이터 평면은 세션 수정이 완료된 후 SMF 제어 평면에 다시 응답한다. SMF는 세션 관리 컨텍스트가 업데이트되었음을 AMF에 알린다. AMF는 "AMF UE NGAP ID"를 할당한다. 기지국은 AMF에 대한 단말 컨텍스트를 어드레싱하기 위해 이 ID를 사용할 것이다. AMF는 기지국과와의 세션 설정을 시작한다. 메시지에는 일반적으로 NAS 등록 수락 메시지가 포함된다. 메시지는 하나 이상의 PDU 세션 설정 요청을 전달한다. 각 PDU 세션은 "PDU 세션 ID"로 어드레스된다. 또한, 이 메시지는 모든 PDU 세션에 대한 상향링크 TEID를 전달한다. 이 메시지는 "AMF UE NGAP ID", "UE Aggregate Maximum Bit Rate", UE 보안 능력 및 보안 키도 전달한다. 이 시점에서 AMF는 이전에 저장된 단말 컨텍스트를 기지국에 전달할 수 있다. 예를 들어, 이전에 저장되었다면 단말 무선 액세스 능력이 서빙 기지국에 알려지게 된다.
AMF는 NAS 보안 모드 명령(Security Mode Command) 메시지를 단말로 전송한다. K-gNB는 K-AMF로부터 단말과 AMF에 의해 파생된 키이다. 단말은 NAS 보안 모드 완료(Security Mode Complete) 메시지로 응답한다. 단말은 지시된 알고리즘과 K-RRC-int 키를 사용하여 SRB 무결성 보호를 즉시 적용하도록 하위 계층을 설정한다. NAS 보안 모드 완료 메시지는 무결성 보호되지만 암호화되지는 않는다. 절차가 완료된 후 지시된 알고리즘과 K-RRC-enc 키를 사용하여 이 메시지를 보낸 후 즉시 SRB 암호화가 시작될 것이다.
RRC 재설정 메시지는 무선 베어러 설정, 보조 셀 설정 및 단말 측정 시작을 위해 기지국에 의해 단말로 전송된다. 단말은 RRC 재설정 완료 메시지를 통해 RRC 연결 재설정이 성공적으로 완료되었음을 확인한다.
기지국은 UPF가 하향링크 데이터를 기지국으로 전송하기 위해 사용할 TEID를 할당한다. 기지국은 PDU 세션의 성공적인 설정을 AMF에 시그널링한다. 또한, 메시지는 사용해야 하는 하향링크 TEID를 전달한다(PDU 세션별로 지정됨).
단말은 NAS 등록 완료 메시지를 통해 등록 완료를 AMF에 시그널링한다. 이제 상향링크 경로가 완전히 설정되었으므로, 단말은 데이터 전송을 시작한다. 기지국은 단말 데이터를 상향링크 TEID로 보낸다. UPF는 이 데이터를 인터넷으로 보내기 시작한다.
AMF는 기지국으로부터의 업데이트를 기반으로 세션 관리 컨텍스트(Session Management Context)를 수정한다. 모든 PDU 세션들에 대한 하향링크 TEID들은 SMF로 전달될 것이다. SMF 제어 평면은 UPF 데이터 평면에 대한 세션 업데이트들을 시그널링한다. UPF는 하향링크 경로가 설정되어 있으므로 데이터 버퍼링을 중지할 수 있다. UPF는 PDU 세션에 대한 하향링크 TEID를 사용하여 버퍼링된 데이터를 기지국으로 전송한다. 모든 새로운 하향링크 데이터도 동일한 경로를 사용한다. UPF 데이터 평면은 SMF 제어 평면에 다시 응답한다. SMF는 세션 관리 컨텍스트 업데이트가 완료됨을 AMF에 통지한다.
도 7에 도시된 바와 같은 시그널링 시퀀스(700)는 저장된 컨텍스트 없이 5G 등록의 예시적인 시그널링 시퀀스를 기술한다.
시그널링 시퀀스(700)에 도시된 바와 같이, NR 단말(예를 들어 단말(116))은 RRC_IDLE 상태에 있다. 단말은 PMLN 및 셀 선택을 수행한다. 선택된 PMLN의 어떤 AMF에도 저장된 단말 컨텍스트가 없다. 예를 들어, 단말은 선택된 네트워크에 이전에 연결되지 않았거나, 단말은 선택된 네트워크에 이전에 연결되었지만 설정되거나 저장된 NAS 타이머 값이 허용하는 것보다 더 긴 기간 동안 해당 네트워크에 연결되지 않았다. 따라서 단말은 컨텍스트 없이 5G 등록 절차를 실행해야 한다.
도 7에서의 저장된 컨텍스트를 사용한 5G 등록의 예와 유사하게, 단말은 PMLN 및 셀 선택을 수행한다. 단말은 하나 이상의 SSB(들)을 획득하고, 적어도 SIB1 및 가능한 다른 시스템 정보 메시지들을 판독한다. 이후, 단말은 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 단말이 RAR을 수신한 후, RRC 설정 요청(Setup Request) 메시지가 RACH msg-3에서 단말에 의해 전송된다. 단말은 RACH msg-4에서 RRC 설정 메시지를 수신한다. 단말은 SRB1을 설정하고 마스터 셀을 설정한다. 단말은 전용 NAS-메시지(dedicatedNAS-Message) 필드에 NAS 등록 요청과 함께 RRC 설정 완료 메시지를 전송한다.
단말은 하향링크에서 NAS 신원 요청(Identity Request) 메시지를 수신하고 상향링크에서 NAS 신원 응답(Identity Response) 메시지로 응답한다. 그러면 네트워크는 단말에게 NAS 인증 요청(Authentication Request) 메시지를 전송하고, 단말은 NAS 인증 응답(Authentication Response) 메시지로 응답한다. 단말 인증이 성공하면, NAS 보안 모드 명령(Security Mode Command) 메시지가 단말로 전송된다. 단말은 수신한 키들을 적용하고 NAS 보안 모드 완료(Security Mode Complete) 메시지를 전송한다. 다음 단계에서, 단말과 기지국은 AS 암호화 및 무결성 보호를 수립한다. 단말은 AS 보안 모드 명령 메시지를 수신하고 AS 보안 모드 완료 메시지를 전송한다. PDCP에 의한 AS 보안 활성화의 성공 후, 단말은 SRB2로 전환하고 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)를 수립한다. NAS 등록 완료(Register Complete) 및 NAS PDU 세션 수립 요청/수락(Session Establishment Request/Accept)과 같은 이후 교환되는 NAS 메시지들은 SRB2를 사용하여 교환된다.
이 시점에서, 예를 들어 AS 보안의 성공적인 수립 후, 기지국은 단말 능력을 검색할 수 있다. 기지국은 단말로 RRC 단말 능력 조회(UE Capability Inquiry) 메시지를 전송하고, 단말은 RRC 단말 능력 정보(UE Capability Information) 메시지로 응답한다. 단말 능력 조회 메시지를 수신한 단말에게는 최대 80 msec의 RRC 처리 지연이 허용된다. 예를 들어, 기지국은 하나 이상의 NR 대역에 대한 단말 능력 정보를 요청할 수 있다. 획득된 단말 무선 액세스 능력은 단말에 의한 향후 네트워크 액세스 시도에서 사용을 위한 단말 컨텍스트의 일부로서 네트워크에 저장될 수 있다.
기지국은 RRC 연결 재설정(Connection Reconfiguration) 메시지와 NAS 등록 수락(Registration Accept) 메시지를 단말로 전송한다. 이제 기지국은 단말 무선 액세스 역량에 대하여 학습했기 때문에, 단말 구현에 의해 이용가능한 대로 원하는 L1 무선 전송 및 수신 파라미터들을 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 특정 NR 대역에 대하여 비대칭 대역폭 조합들을 지원한다면, 기지국은 해당 하향링크 및 상향링크 대역폭들을 설정할 수 있다. RACH msg-4로 전송된 RRC 설정 메시지 기지국은 모든 단말들에 의해 지원되는 필수 지원 및 테스트된 L1 기능들만 설정한다.
RRC 재설정 후, 단말은 NAS 등록 완료(Register Complete) 메시지를 전송하고, NAS PDU 세션 수립 요청(Session Establishment Request) 메시지를 전송하여 PDU 세션 수립을 요청한다. 네트워크는 NAS PDU 세션 수립 수락(Session Establishment Accept) 메시지를 단말로 전송한다. 5G 등록 절차가 종료된다. 단말로/로부터의 하향링크 및/또는 상향링크 데이터가 스케줄링되어 전송될 수 있다.
LTE에서는 LTE 어태치(Attach) 절차 동안 약 10개의 하향링크 메시지들과 10개의 상향링크 메시지들(예를 들어, RRC 및 NAS)가 교환되어야 한다. NR에서는 약간 적은 메시지들(예를 들어, 9개의 상향링크 메시지들과 7개의 하향링크 메시지들)을 필요로 하며, 그러한 첫 번째 메시지는 도 7의 예시적인 시그널링 교환 순서에서 볼 수 있듯이 RRC 설정 완료 및 NAS 등록 요청 메시지들을 전달하는 RACH msg-5이다. 이러한 메시지들 중 대부분은 크기가 작다(예를 들어, 1 또는 수백 바이트). RRC 연결 재설정 메시지와 같은 일부 메시지들은 훨씬 클 수 있다(예를 들어, 최대 1 내지 수 KB). 허용되는 최대 RRC 메시지 크기는 R15에서 9 KB이다. 5G 등록 절차 중에 실행되는 RRC 및 NAS 절차들은 "원자적(atomic)"이고 "순차적(in sequence)"이다. 예를 들어 이들은 차례로 실행되어야 하며 대부분 다음 절차를 시작하기 전에 이전 절차를 성공적으로 완료해야 한다. 예를 들어, NAS 인증 요청 메시지는 NAS 신원 응답 메시지가 단말로부터 수신된 후에만 AMF에 의해 단말로 전송될 수 있다. AS 보안 절차는 단말이 NAS에 의해 신원이 확인되고 승인된 후에만 실행될 수 있으며 NAS 키들이 파생된다. 따라서 RRC 설정 완료 및 NAS 등록 요청 메시지들의 결합과 같은 몇 가지 예외를 제외하면, 5G 등록 절차 중 RRC 및 NAS 시그널링 교환은 대부분 접힐 수 없다(예를 들어, 단일 메시지로 함께 전송될 수 없음).
본 발명의 다음 실시예들은 MAC subPDU들에 대하여 설명한다. 이는 도 8 내지 도 12와 같은 다음의 예들 및 실시예들에서 설명된다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 MAC 서브헤더의 예시적인 도면(800)을 도시한다. 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 MAC 서브헤더의 예시적인 도면(900)을 도시한다. 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 MAC 서브헤더의 예시적인 도면(1000)을 도시한다. 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 하향링크 MAC PDU의 예시적인 도면(1100)을 도시한다. 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크 MAC PDU의 예시적인 도면(1200)을 도시한다. 도면들(800-1200)은 단지 예시를 위한 것이며, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, MAC PDU는 하나 이상의 MAC subPDU들을 포함한다. 각각의 MAC subPDU는 다음 중 하나를 포함한다: MAC 서브헤더만(패딩 포함); MAC 서브헤더 및 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: service data unit); MAC 서브헤더 및 MAC 제어 요소(CE: control element); MAC 서브헤더 및 패딩. MAC SDU들은 크기가 다양하다. 각각의 MAC 서브헤더는 MAC SDU, MAC CE, 또는 패딩에 대응한다.
고정된 크기의 MAC CE, 패딩, 및 상향링크 공통 제어 채널(CCCH: common control channel)을 포함하는 MAC SDU를 제외한 MAC 서브헤더는 헤더 필드들 R/F/LCID/(eLCID)/L을 포함한다. 고정된 크기의 MAC CE, 패딩, 및 상향링크 CCCH를 포함하는 MAC SDU를 위한 MAC 서브헤더는 2개의 헤더 필드들 R/LCID/(eLCID)를 포함한다.
도 8에 도시된 도면(800)은 8비트 L 필드를 갖는 R/F/LCID/(eLCID)/L MAC 서브헤더를 보여준다.
도 9에 도시된 도면(900)은 16비트 L 필드를 갖는 R/F/LCID/(eLCID)/L MAC 서브헤더를 보여준다.
도 10에 도시된 도면(1000)은 R/LCID/(eLCID) MAC 서브헤더를 보여준다.
특정 실시예들에서, MAC CE들은 함께 배치된다. MAC CE(들)을 갖는 하향링크 MAC subPDU(들)은 도 11에 도시된 바와 같이 MAC SDU를 갖는 MAC subPDU 및 패딩을 갖는 MAC subPDU 앞에 배치된다. MAC CE(들)을 갖는 상향링크 MAC subPDU(들)은 도 12에 도시된 바와 같이 MAC SDU를 갖는 모든 MAC subPDU(들) 뒤에 그리고 MAC PDU에서 패딩을 갖 MAC subPDU 앞에 배치된다. 패딩의 크기는 0일 수 있다. MAC 개체당 TB당 최대 1개의 MAC PDU가 전송될 수 있다.
MAC 서브헤더는 옥텟(octet) 정렬되고 다음 필드들을 포함한다: (i) 논리 채널 식별(LCID: logical channel identification), (ii) 확장 LCID(eLCID: extended LCID), (iii) 길이("L"로도 표시됨), (iv) 포맷 ("F"로도 표시됨), 및 (v) 예비 비트("R"로도 표시됨).
LCID 필드는 DL-SCH 및 UL-SCH에 대하여 각각 표 6.2.1-1 및 표 6.2.1-2에서 설명된 바와 같이 해당 MAC SDU의 논리 채널 인스턴스 또는 해당 MAC CE 또는 패딩의 유형을 식별하는 논리 채널 ID 필드를 기술한다. MAC 하위 헤더당 하나의 LCID 필드가 있다. LCID 필드의 크기는 6 비트이다. LCID 필드가 34로 설정된 경우, eLCID 필드를 포함하는 MAC 서브헤더에 하나의 추가 옥텟이 존재하고 LCID 필드를 포함하는 옥텟 뒤에 온다. LCID 필드가 33으로 설정된 경우, eLCID 필드를 포함하는 MAC 서브헤더에 두 개의 추가 옥텟들이 있으며 이들은 LCID 필드를 포함하는 옥텟 뒤에 온다.
eLCID 필드는 DL-SCH 및 UL-SCH에 대하여 각각 표 6.2.1-1a, 표 6.2.1-1b, 표 6.2.1-2a 및 표 6.2.1-2b에서 설명된 바와 같이 해당 MAC SDU의 논리 채널 인스턴스 또는 해당 MAC CE의 유형을 식별하는 확장된 논리 채널 ID 필드를 기술한다. eLCID 필드의 크기는 8 비트 또는 16 비트이다. 2-옥텟 eLCID 및 관련 MAC 서브헤더 포맷을 사용하는 확장된 논리 채널 ID 공간은 IAB 노드들 간 또는 IAB 노드와 IAB 도너(Doner) 간 NR 백홀 링크들에서 (설정된 경우에만) 사용된다.
L 필드는 해당 MAC SDU 또는 가변 크기 MAC CE의 길이를 바이트 단위로 나타내는 길이(Length) 필드를 기술한다. 고정된 크기의 MAC CE들, 패딩, 및 상향링크 CCCH를 포함하는 MAC SDU들에 대응하는 서브헤더들을 제외하고 MAC 서브헤더당 하나의 L 필드가 있다. L 필드의 크기는 F 필드에 의해 지시된다.
F 필드는 포맷(Format) 필드를 기술하며 길이 필드의 크기를 지시한다. 고정된 크기의 MAC CE들, 패딩, 상향링크 CCCH를 포함하는 MAC SDU들에 대응하는 서브헤더들을 제외하고 MAC 서브헤더당 하나의 F 필드가 있다. F 필드의 크기는 1 비트이다. 값 0은 길이 필드의 8 비트를 나타낸다. 값 1은 길이 필드의 16 비트를 나타낸다.
R 필드는 0으로 설정될 수 있는 예비(Reserved) 비트를 기술한다.
아래 표 1 내지 표 3은 참고문헌 5에 따른 UL-SCH에 대한 LCID 및 eLCID의 사용을 요약한다. 특히, 표 1은 UL-SCH에 대한 LCID 값을 설명하고, 표 2는 UL-SCH에 대한 2-옥텟 eLCID 값을 설명하며, 표 3은 UL-SCH에 대한 1-옥텟 eLCID 값을 설명한다.
코드포인트/인덱스 LCID 값들
0 64 비트 크기의 CCCH (참고문헌 8에서 "CCCH1"로 지칭)
1-32 논리 채널의 신원
33 확장된 논리 채널 ID 필드 (2-옥텟 eLCID 필드)
34 확장된 논리 채널 ID 필드 (1-옥텟 eLCID 필드)
35-44 예비
45 Truncated 사이드링크 BSR
46 사이드링크 BSR
47 예비
48 LBT 실패 (4 옥텟)
49 LBT 실패 (1 옥텟)
50 BFR (1 옥텟 Ci)
51 Truncated BFR (1 옥텟 Ci)
52 48 비트 크기의 CCCH (참고문헌 8에서 "CCCH"로 지칭)
53 추천 비트율 질의
54 다중 항목 PHR (4 옥텟 Ci)
55 설정된 그랜트 확인
56 다중 항목 PHR (1 옥텟 Ci)
57 단일 항목 PHR
58 C-RNTI
59 짧은 Truncated BSR
60 긴 Truncated BSR
61 짧은 BSR
62 긴 BSR
63 패딩
코드포인트 인덱스 LCID 값들
0 내지 (216-1) 320 내지 (216+319) 논리 채널의 신원
코드포인트 인덱스 LCID 값들
0 내지 249 64 내지 313 예비
250 314 BFR (4 옥텟 Ci)
251 315 Truncated BFR (4 옥텟 Ci)
252 316 다중 항목 설정된 그랜트 확인
253 317 사이드링크 설정된 그랜트 확인
254 318 원하는 가드 심볼들
255 319 선제적 BSR
본 발명의 다음 실시예들은 TDD 동작들을 설명한다. 이는 도 13 및 도 14와 같은 다음의 예들 및 실시예들에서 설명된다. 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 시분할 이중화(TDD: time division duplexing) 통신 시스템의 예시적인 도면(1300)을 도시한다. 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 두 가지 예시적인 전-이중 통신 시스템 구성들의 예시적인 도면(1400)을 도시한다. 도면들(1300 및 1400)은 단지 예시를 위한 것이며, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.특정 실시예들에서, 5G NR 무선은 TDD 동작 및 주파수 분할 이중화(FDD: frequency division duplex) 동작을 지원한다. FDD 또는 TDD 사용은 NR 주파수 대역 및 국가별 할당에 따라 달라진다. 2.5 GHz 이상의 대부분의 대역에서는 TDD가 필요하다. 예를 들어, 도 13에 도시된 도면(1300)은 TDD 통신 시스템의 예를 설명한다.
도 13에 도시된 도면(1300)은 DDDSU 상향링크-하향링크 설정을 설명하며, 여기서 D는 하향링크 슬롯을 나타내고, U는 상향링크 슬롯을 나타내며, S는 특수 또는 전환(switching) 슬롯을 나타내고, 이는 하향링크 부분, 하향링크로부터 상향링크로의 전환을 위한 보호 기간(guard period) G로 사용될 수도 있는 유연한 부분(flexible part), 및 선택적으로 상향링크 부분을 갖는다.
특정 실시예들에서, TDD는 FDD에 비해 많은 이점들을 갖는다. 예를 들어, 하향링크 및 상향링크 전송에 동일한 대역을 사용하면 듀플렉서가 필요하지 않기 때문에 TDD를 사용한 단말 구현이 더 간단해진다. 다른 장점은 양방향 트래픽의 비대칭 비율을 고려하여 상향링크와 하향링크에 시간 자원을 유연하게 할당할 수 있다는 점이다. 하향링크에는 일반적으로 하향링크가 많은 모바일 트래픽을 처리하기 위해 TDD에서 대부분의 시간 자원이 할당된다. 또 다른 장점은 채널 상호성(reciprocity)을 통해 채널 상태 정보(CSI: channel state information)를 더 쉽게 얻을 수 있다는 점이다. 이는 특히 안테나 수가 많은 경우 CSI 보고와 관련된 오버헤드를 감소시킨다.
FDD에 비해 TDD가 장점들이 있지만, 본 발명의 실시예들은 단점들도 있다는 점을 고려한다. 첫 번째 단점은 일반적으로 상향링크 전송에 이용가능한 시간 자원이 적기 때문에 TDD의 적용 범위가 작다는 것이다. 반면 FDD에서는 모든 시간 자원을 상향링크 전송에 사용할 수 있다. 다른 단점은 지연(latency)이다. TDD에서는 하향링크 수신 및 하향링크 수신과 관련된 HARQ-ACK(hybrid automatic repeat request acknowledgement) 정보를 포함하는 상향링크 전송 사이의 타이밍 간격이 일반적으로 FDD보다 수 밀리초만큼 크다. 따라서 TDD에서 HARQ 왕복 시간(round trip time)은 일반적으로 FDD에서의 왕복 시간보다 길며, 특히 하향링크 트래픽 부하가 높을 때 더욱 그렇다. 이로 인해 TDD에서 상향링크 사용자 평면 지연이 증가하고, 커버리지를 개선하기 위해 HARQ-ACK 정보를 제공하는 PUCCH가 반복적으로 전송되어야 하는 경우 데이터 처리량 손실 또는 심지어 HARQ 지연이 발생할 수 있다(이러한 경우의 대안은 네트워크가 적어도 하향링크의 일부 전송 블록들에 대하여 HARQ-ACK 정보를 포기하는 것이다).
TDD 동작의 일부 단점들을 해결하기 위해, 링크 방향의 동적 적응이 고려되었다. 여기서, SSB와 같이 소정의 전송을 지원하는 일부 슬롯들의 일부 심볼들을 제외하고, 슬롯의 심볼들은 전송 또는 수신을 위한 스케줄링 정보에 따라 단말이 결정할 수 있는 유연한 방향(상향링크 또는 하향링크)을 가질 수 있다. 또한, PDCCH는 참고문헌 3에 설명된 DCI 포맷 2_0과 같은 DCI 포맷을 제공하는 데 사용될 수 있으며, 이는 하나 이상의 슬롯에서 일부 유연한 심볼들의 링크 방향을 지시할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 실제 사용에서는 기지국 스케줄러가 네트워크의 다른 기지국 스케줄러들과의 조정 없이 심볼의 전송 방향을 적응시키는 것이 어렵다. 이는 예를 들어 단말에 의한 셀에서의 하향링크 수신이 다른 단말의 동일 또는 이웃 셀에서의 상향링크 전송으로부터 큰 간섭을 경험할 수 있는 CLI 때문이다.
전-이중(FD: full-duplex) 통신은 무선 네트워크에서 증가된 스펙트럼 효율, 향상된 용량, 및 감소된 지연을 제공한다. FD 통신을 사용하는 경우, 상향링크 및 하향링크 신호들은 완전히 또는 부분적으로 겹치거나 인접한 주파수 자원들에서 동시에 수신 및 전송되므로, 스펙트럼 효율이 향상되고 사용자 및/또는 제어 평면에서의 지연이 감소한다.
전-이중 무선 통신 시스템을 동작시키기 위한 여러 옵션들이 있다. 예를 들어, 심볼이나 슬롯과 같은 동일한 시간 영역 자원에서 전송 및 수신이 스케줄링되도록 단일 캐리어가 사용될 수 있다. 동일한 심볼이나 슬롯을 통한 전송과 수신은 예를 들어 겹치지 않는 서브-대역들에 배치됨으로써 주파수가 분리될 수 있다. 하향링크 주파수 서브-대역도 포함하는 시간 영역 자원에서, 상향링크 주파수 서브-대역은 캐리어의 중앙, 또는 캐리어의 가장자리, 또는 캐리어의 선택된 주파수 영역 위치에 위치할 수 있다. 하향링크 서브-대역과 상향링크 서브-대역의 할당은 부분적으로 또는 심지어 완전히 겹칠 수도 있다. 기지국은 동일한 물리적 안테나, 안테나 포트, 안테나 패널 및 송수신 장치(TRX: transmitter-receiver units)를 사용하여 시간 영역 자원들에서 동시에 전송 및 수신을 할 수 있다. FD에서의 전송 및 수신은 별개의 물리적 안테나들, 포트들, 패널들 또는 TRX들을 사용하여 발생할 수도 있다. 안테나들, 포트들, 패널들 또는 TRX들은 부분적으로 재사용될 수 있으며, FD 통신이 활성화되면 각각의 부분집합들만 전송 및 수신을 위해 활성화될 수 있다.
단일 캐리어를 사용하는 대신, 단말에 의한 수신 및 전송을 위해 상이한 컴포넌트 캐리어들(CCs: component carriers)을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 단말에 의한 수신은 제1 CC에서 발생할 수 있고, 단말에 의한 전송은 제1 CC로부터 작은(0을 비롯하여) 주파수 간격을 갖는 제2 CC에서 발생할 수 있다.
또한, 단말이 전-이중 동작을 할 수 있을 때, 또는 심지어 단말이 동시에 전송 또는 수신을 할 수 있는 것과 같이 반-이중(half-duplex) 모드에서 동작할 때에도, 기지국은 전-이중 모드로 동작할 수 있다.
전-이중 전송/수신은 기지국, TRP, 단말에 국한되지 않고, 중계기(relay or repeater) 노드들과 같이 다른 유형의 무선 노드들에도 사용될 수 있다.
전-이중 동작이 실제 사용에서 기능하려면 몇 가지 과제들을 극복해야 한다. 중복되는 주파수 자원들을 사용하는 경우, 수신 신호는 공동 채널(co-channel) CLI 및 자체 간섭(self-interference)의 영향을 받는다. CLI 및 자체 간섭 제거 방법들로는 송신 안테나와 수신 안테나 간의 분리에 의존하는 수동 방법, RF 또는 디지털 신호 처리를 활용하는 능동 방법, 그리고 능동 및 수동 방법을 조합하여 사용하는 하이브리드 방법이 있다. 필터링 및 간섭 제거는 RF, 베이스밴드(BB: baseband), 또는 RF와 BB 모두에서 구현될 수 있다. 공동 채널 CLI를 완화하려면 수신기에서 큰 복잡성이 필요할 수 있지만, 현재 기술적 한계 내에서 실현 가능하다. FD 동작의 다른 측면은 여러 셀룰러 대역 할당에서 서로 다른 운영자들이 인접 스펙트럼을 갖기 때문에 인접 채널 CLI를 완화하는 것이다.
본 명세서 전반에 걸쳐, 교차-분할-이중(XDD: Cross-Division-Duplex)은 전-이중 동작의 약칭으로 사용된다. XDD 및 전-이중이라는 용어는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다.
NR에서 전-이중 동작은 상향링크 전송의 스펙트럼 효율성, 링크 견고성, 용량, 및 지연을 향상시킬 수 있다. NR TDD 시스템에서 상향링크 전송은 하향링크 수신보다 더 적은 이용가능한 전송 기회들로 인해 제한된다. 예를 들어, 서브캐리어 간격(SCS: sub-carrier spacing)이 30 kHz이고, DDDU (2 msec), DDDSU (2.5 msec) 또는 DDDDDDDSUU (5 msec)를 갖는 NR TDD의 경우, 상향링크-하향링크 설정은 3:1 내지 4:1의 상향링크:하향링크 비율을 허용한다. 모든 상향링크 전송은 제한된 수의 상향링크 슬롯들에서만 발생할 수 있다(예를 들어, 각각 2, 2.5, 또는 5 msec마다).
도 14에 도시된 도면(1400)은 두 가지 예시적인 전-이중 통신 시스템 설정들을 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 전-이중이 활성화된 단일 캐리어 TDD 설정의 경우, X로 표시된 슬롯은 전-이중 또는 XDD 슬롯이다. 하향링크 및 상향링크 전송 모두 적어도 하나 이상의 심볼들에 대한 XDD 슬롯들에 스케줄링될 수 있다. XDD 슬롯이라는 용어는 기지국에 의해 무선 자원이 스케줄링되거나 할당되는 경우 단말들이 그 슬롯의 적어도 하나 이상의 심볼들에서 동시에 수신 및 전송할 수 있는 슬롯을 지칭하기 위해 사용된다. 반-이중 단말은 XDD 슬롯이나 XDD 슬롯의 심볼(들)에서 동시에 전송하고 수신할 수 없다. 반-이중 단말이 XDD 슬롯의 심볼들에서 전송하도록 설정되면, 다른 단말은 그 XDD 슬롯의 심볼들에서 수신하도록 설정될 수 있다. 전-이중 단말은 XDD 슬롯의 심볼들에서 하향링크 또는 상향링크에 대한 자원을 스케줄링하거나 할당한 다른 단말이 있을 때 그 XDD 슬롯의 심볼들에서 동시에 전송하고 수신할 수 있다. 첫 번째 XDD 슬롯에서 단말에 의한 전송은 두 번째 XDD 슬롯에서와 동일하거나 상이한 주파수 영역 자원들을 사용할 수 있으며, 여기서 자원들은 대역폭, 첫 번째 RB, 또는 중앙 캐리어의 위치가 다를 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 전-이중이 활성화된 대역 내(intra-band) 이중 캐리어(dual-carrier, carrier aggregation) TDD 설정의 경우, 단말은 CC#1의 슬롯에서 수신하고 CC#2의 슬롯의 적어도 하나 이상의 심볼(들)에서 전송한다. 기지국/단말에 의한 전송/수신에만 사용되는 D 슬롯들, 기지국/단말에 의한 수신/전송에만 사용되는 U 슬롯들, 하향링크-상향링크 전환도 지원하는 S 슬롯들에 더하여, 슬롯이나 심볼과 같은 동일한 시간 영역 자원에서 발생하는 기지국 또는 단말에 의한 전송/수신이 모두 발생하는 전-이중 슬롯들은 X로 표시된다. SCS가 30 kHz이고 단일 캐리어 및 상향링크-하향링크 할당 DXXSU (2.5 msec)를 갖는 TDD의 예에서, 두 번째 및 세 번째 슬롯들은 전-이중 동작을 허용한다. 상향링크 전송은 전체 상향링크 전송 대역폭이 이용가능한 마지막 슬롯(U)에서도 발생할 수 있다. 시간 주기 또는 슬롯 수에 대한 XDD 슬롯 또는 심볼 할당은 PDCCH 수신에서 DCI 포맷에 의해 지시될 수 있으며, 이후 시간 주기의 단위별로 달라질 수 있거나, MAC CE 또는 RRC를 통한 상위 계층 시그널링에 의해 지시될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 5G 등록 절차의 사용이 불가피하다는 점을 고려한다. 5GS에 성공적으로 등록한 후, 단말은 RRC_IDLE 또는 RRC_INACTIVE 상태에서 상당한 시간(예: 며칠)을 보낼 수 있다. 하향링크 및/또는 상향링크 시그널링 또는 데이터가 전송 및/또는 수신될 때, 단말은 RRC_CONNECTED 상태에 진입하기 위해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있으며 제어 평면 설정 시간이 크게 단축되는 이점을 얻을 수 있다(예를 들어, RRC_INACTIVE로부터 RRC_CONNECTED 상태까지 10 내지 20 msec). 그러나, 단말 컨텍스트 유무에 관계없이 전체 5G 등록이 간헐적으로 필요하다. 예를 들어, 단말 콜드 스타트(cold start) 또는 설정가능한 다양한 NAS 타이머 설정들의 만료시 장시간 후에 공중 육상 이동망(PLMN: public land mobile network)에 다시 연결하는 것과 같은 이벤트에서는 단말에 의한 5G 등록이 필요하다. NR 단말에 의한 5G 등록 절차의 필요성 및 실행으로 이어지는 이벤트들은 LTE 및 LTE 어태치 절차의 경우와 유사하다.
LTE 또는 NR FDD 네트워크들과 비교할 때 LTE TDD 및 NR TDD 네트워크 배치들에서 TDD 모드가 LTE 어태치 또는 5G 등록 절차로 인해 초기 액세스 지연을 크게 증가시킨다는 것은 인식되고 보고된 문제 중 하나이다.
LTE FDD의 경우, PSS/SSS 획득부터 시작하여 성공적인 PDU 세션 수립으로 끝나는 단말에 의한 LTE 어태치 절차의 전체 지속시간은 양호한 신호 조건에서 약 100 내지 110 msec 정도인 것으로 확인되었다. EPC와 5GS 간의 차이로 인해 세부적인 시그널링 메시지 순서 및 포함된 시그널링 메시지 수에 약간의 차이가 있음에도 불구하고, NR FDD 네트워크 배치는 5G 등록 절차(예를 들어, SSB 획득부터 PDU 세션 관리 수락 메시지까지)의 완료를 위해 대략 비슷한 지속시간(예를 들어, 100 내지 110 msec)이 필요한 것으로 관찰된다. SA 모드에서 동작하는 NR TDD 네트워크 배치의 경우, 초기 액세스 지연이 훨씬 더 높은 것으로 관찰된다. 5G 등록 절차의 전체 지속시간은 훨씬 더 길다(예를 들어, 최대 250 내지 300 msec). LTE FDD와 비교할 때 운용 중인 기존의 많은 LTE TDD 네트워크들에서도 유사한 관찰이 알려져 있다.
FDD 및 TDD 모드 모두의 경우 SSB들과 SIB1의 획득은 20 내지 30 msec가 소요되고, RACH 절차는 약 30 msec가 소요되며, 단말 및 네트워크의 RRC 및 NAS 메시지 처리 지연은 20 msec가 소요되는 것으로 가정한다. FDD와 TDD 모드들 간에는 작은 차이가 있을 수 있다. TDD 네트워크들에서 관찰된 훨씬 긴 초기 액세스 지연의 가장 큰 원인은 5G 등록 절차 중 RRC 및 NAS 시그널링 메시지 시퀀스를 완료하기 위해 필요한 시간이다. HARQ 재전송이 필요하지 않고 모든 하향링크 및 상향링크 채널에 대하여 항상 즉각적인 스케줄링 이용가능성이 있다고 하더라도, TDD는 FDD에 비해 훨씬 더 많은 시간이 필요하다.
이는 두 가지 근본적인 이유에 기인한다. 일반적으로, TDD는 FDD에 비해 상향링크-하향링크 프레임 주기에서 하향링크보다 상향링크 전송 기회가 더 적다. FDD 네트워크들과 비교할 때, TDD 네트워크들에서는 (1) 하향링크-상향링크 프레임 정렬 지연 및 (2) 하향링크 및 상향링크 전송 시퀀스를 완료하기 위한 더 긴 지속시간으로 인해 추가 전송 지연이 초래된다.
SCS가 15 kHz(30 kHz)인 NR FDD는 다음 상향링크 전송이 시작되기 전에 ½ 슬롯 또는 0.5 msec(0.25 msec)의 평균 프레임 정렬 지연을 초래한다. SCS가 30 kHz이고 5 msec 길이의 상향링크-하향링크 프레임 주기에 대하여 DDDDDDDSUU 패턴을 사용하는 NR TDD는 평균 2.5 msec 미만의 상향링크 프레임 정렬 지연을 초래할 것이다. 프레임 정렬 지연은 가정된 균일하게 분포된 랜덤 도착 시간과 다음 가능한 전송 기회 사이의 지연이다. SCS가 15 kHz인 NR FDD의 하향링크 전송의 경우, 하향링크 그랜트 + PDSCH + PUCCH 전송 시퀀스의 지속시간(duration)은 단말 PDSCH 처리 능력 1로 메시지당 약 3 TTI들 또는 3 msec가 필요할 수 있다. 상향링크 전송의 경우, SR + 상향링크 그랜트 + PUSCH 전송 시퀀스는 보수적인 설정으로 약 5 TTI들 또는 5 msec가 필요할 수 있다. SCS가 30 kHz인 NR TDD의 하향링크 전송의 경우, 하향링크 그랜트 + PDSCH + PUCCH 전송 시퀀스의 지속시간은 FDD보다 크다. 그 이유는 주로 PUCCH를 통한 하향링크 HARQ A/N 전송이 다음 이용가능한 상향링크 슬롯을 기다려야 하기 때문이다. 상향링크-하향링크 프레임 주기 내에서 하향링크 전송 시퀀스를 완료하려면 적어도 5 msec가 필요하다. NR TDD의 상향링크 전송의 경우, 상향링크-하향링크 프레임 주기 #n의 상향링크 슬롯에서 SR은 다음 상향링크-하향링크 주기 #(n+1)의 상향링크 슬롯(들)에서 가장 빠른 PUSCH를 스케줄링할 수 있다. PDSCH 및 PUSCH 처리 능력 1이 있는 경우, SR + 상향링크 그랜트 + PUSCH의 완전한 상향링크 전송 시퀀스는 약 12 TTI들, 예를 들어 2개의 완전한 상향링크-하향링크 프레임 주기들 또는 10 msec를 필요로 한다. 이는 FDD보다 훨씬 더 길다. TDD에서 관찰된 이러한 추가 지연 기여들의 각각은 하향링크 및 상향링크 메시지별로 적용된다. 예를 들어, 도 7에 표시된 5G 등록 시그널링 시퀀스 예에서 RACH msg4 이후에 교환된 9개의 하향링크 메시지들과 7개의 상향링크 메시지들 중 각각의 단일 메시지는 FDD와 비교할 때 TDD에 내재되어 있는 추가적인 지연을 초래한다.
따라서 NR TDD로 5G 등록 절차를 완료하기 위해 필요한 총 시간을 감소시키는 것이, 예를 들어 SA 모드에서 동작하는 NR FDD와 TDD 모드 간에 관찰된 차이를 줄이는 것이 매우 바람직하다. NR TDD 캐리어에 XDD 또는 전-이중이 사용되면, 추가적인 상향링크 전송 기회들이 하향링크 슬롯들에서 이용가능할 수 있다. 평균 TDD 프레임 정렬 지연과 하향링크 스케줄링 시퀀스 및 상향링크 스케줄링 시퀀스를 완료하는 평균 지속시간이 감소된다. NR TDD 및 SA 모드에서 동작할 때 5G 등록 절차를 완료하기 위해 필요한 총 시간이 그에 따라 감소하여 초기 액세스 중 네트워크 연결이 더 빨라지게 된다.
첫 번째 문제는 XDD를 사용하는 TDD 네트워크에서의 반-이중 단말 동작 또는 여러 하향링크 슬롯들의 전-이중 동작에도 불구하고, 단말은 기지국에서 전송 및 수신이 가능한 전-이중의 이점을 충분히 활용하려면 특정 수의 XDD-최적화된 기능들을 지원해야 한다는 것이다. 그러나, 기지국은 5G 등록 절차 중 매우 늦게까지 XDD 또는 전-이중 기능들에 단말 지원에 대하여 학습하지 않는다. 예를 들어 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들에서 XDD-최적화된 단말을 스케줄링할 수 없거나, 레거시 단말이 스케줄링되는 것과 같이 제한된 방식으로만 스케줄링할 수 있다. 따라서, 5G 등록 절차 중에 단말과 네트워크 간에 교환되는 하향링크 및/또는 상향링크 시그널링 메시지들은 네트워크에 배포되어 이용가능하더라도 기지국의 전-이중 능력의 이점을 누릴 수 없다. 예를 들어 초기 액세스 지연을 줄일 수 없다.
예를 들어, 반-이중 단말에 의한 XDD-최적화된 지원은 네트워크가 지정된 하향링크 슬롯들(예를 들어 XDD 슬롯들)에서 상향링크 전송을 유연하게 스케줄링하거나 설정할 수 있는 가능성 때문에 필요하다. 이를 위해서는 전-이중 전송에 이용가능하거나 후보가 되는 하향링크 슬롯들, 상향링크 전송 대역폭, 필요한 보호 서브-캐리어들의 수 또는 위치, 및 그러한 XDD 슬롯들 또는 심볼들에 적용 가능한 최대 전송 전력 레벨 또는 전송 조건에 대한 지식이 필요하다. 이 접근법은 레거시 단말을 비롯한 모든 단말들에 대한 모니터링 활동 및 전력 소비를 크게 증가시키기 때문에, 전-이중 지원 네트워크는 단일 셀-특정 또는 공통 상향링크-하향링크 프레임 할당 패턴만을 사용하여 항상 XDD 또는 전-이중 슬롯들 또는 심볼들을 유연한 슬롯들 또는 심볼들로 설정하지 않을 것으로 예상된다. 결과적으로, XDD-최적화된 단말들은 다중 상향링크-하향링크 할당에 대한 지원이 필요할 수 있다. 또한, 상향링크 슬롯들과 XDD 슬롯들은 안테나 및 패널 설계와 사용 제약으로 인해 기지국에서 서로 다른 수신 조건들을 경험할 것이다. 전송 또는 수신을 위한 TRX 체인들의 수, 또는 일반 하향링크 또는 상향링크 슬롯 대 XDD 슬롯에서 이용가능한 전송 또는 수신 안테나 영역은 전-이중 구현과 반-이중 구현 간에 다를 수 있다. 이는 전-이중 동작에서 Tx 및 Rx 안테나 포트들 사이에 충분한 공간 격리를 달성하기 위한 안테나 설계 제약 때문이다. 예를 들어 일반 상향링크 슬롯들에서 기지국의 수신은 40x60 cm 크기의 12Vx8Hx2P 패널을 사용하여 32 TRX의 이점을 얻을 수 있는 반면, XDD 슬롯들에서 기지국의 수신은 16 TRX와 상향링크 슬롯들보다 절반 크기의 부품 또는 패널만 사용할 수 있다. 결과적으로, XDD-최적화된 장치들은 슬롯에서 이용가능한 전-이중 상향링크 전송 대역폭이 주어지면 XDD 서브대역에서 효율적으로 전송하기 위해 다른 PUSCH 자원 할당 모드에 대한 지원이 필요할 수 있다.
따라서 기지국의 네트워크 측에서 전-이중 동작이 활성화된 TDD 네트워크의 향상된 동작을 위한 L1 및/또는 프로토콜 향상을 지원하는 반-이중 단말이라도 레거시 단말들에 이용가능하지 않은 다수의 기능들을 구현할 것이라고 예상될 수 있다. 전-이중 단말들의 경우, 예를 들어 상이한 안테나 패널들 및/또는 가입자 데이터 관리(SDM: subscriber data management) 또는 동등한 수단을 통해 전-이중 동작을 지원하는 장치들의 경우, 유사한 고려사항이 적용된다.
기지국에서 전-이중 동작을 지원하는 단말 측의 향상들이 RRC 단말 능력 절차를 사용하여 시그널링되는 것이 구상될 수 있지만, RRC 단말 능력 정보 메시지(상향링크)가 기지국에 의해 수신되고 하향링크 및 상향링크에서 결과적인 RRC 연결 재설정 메시지 교환이 완료된 후에만 기지국이 단말에 대한 XDD-최적화된 스케줄링 및 채널 할당을 사용하기 시작할 수 있다. 도 7의 저장된 컨텍스트가 없는 5G 등록 절차의 예에서, 전송된 마지막 2개의 NAS 상향링크 메시지들과 1개의 NAS 하향링크 메시지만이 전-이중에 의해 가능해진 프레임 정렬 지연 감소와 하향링크 및/또는 상향링크 전송 시퀀스 단축의 이점을 잠재적으로 누릴 수 있다. 이전에 교환된 모든 하향링크 및 상향링크 메시지들은 기지국의 XDD 이용가능성 또는 전-이중 전송 및 수신 능력의 이점을 얻지 못한다. RACH msg4에서 단말이 수신한 RRC 설정 메시지의 일부로서 L1 및 MAC/RLC/PDCP 파라미터들의 기본 집합을 단말에 먼저 설정하는 것이 LTE 및 NR 네트워크들에서 일반적인 관행이다. 단말 능력들의 전체 집합은 성공적인 AS 보안 수립 후에만 단말에 요청되고 단말에 의해 다시 보고될 수 있다. 이는 단말 RAT 능력들을 비롯하여 얻은 단말 컨텍스트를 나중에 네트워크에 보존하고 저장해야 하기 때문이다. NAS 및 AS 보안 수립 이전에 얻은 모든 단말 능력 정보는 참고문헌 7 및 일반적으로 수립된 운영자 관행에 따라 폐기된다. 따라서, 예를 들어 AS 보안 수립 전후에 단말 능력을 여러 번 요청하는 것 역시 일반적으로 수행되지 않는다. 이 접근법은 네트워크와 단말 모두에 대한 시그널링 및 처리 부하를 증가시키고 네트워크를 보안 취약성에 노출시킨다. 또한, 단말에서는 임의의 특정 시점에 단 하나의 RRC 절차만이 진행될 수 있다. 허용된 최대 80 msec의 RRC 처리 지연을 포함하여, 네트워크로부터 단말 능력 조회가 진행되는 동안, 다른 RRC 절차는 대기열에 있어야 하며, 이러한 대기열은 초기 액세스 중 추가적인 지연에 기여한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 위의 문제를 해결하고, 일부 또는 모든 관련 메시지들이 XDD 슬롯에서 전부 또는 일부 전송되는 5G 등록과 같은 초기 액세스 절차를 지원하기 위한 추가적인 설계 측면을 제공하며, 이하에서 상세히 설명되는 해결방안을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 (4-단계 RACH 절차의) Msg3 및 (2-단계 RACH 절차의) MsgA에서 XDD 및/또는 전-이중 강화 단말에 대한 조기 지시 방법들을 제공한다. 단말이 XDD 및/또는 전-이중 기능들을 지원한다는 조기 지시는, 예를 들어 RRC 단말 능력 시그널링 교환 이전에, 단말에 의해 네트워크로 제공된다. 본 발명은 새로운 LCID 및/또는 eLCID 인덱스 값(들), 새로운 RRC 메시지(예를 들어, CCCH2), 또는 새로운 MAC CE(들)을 사용하는 XDD 조기 지시에 대한 해결방안을 설명한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 네트워크에 연결되는 장치들로부터 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 비활성화, 활성화, 또는 요청하고 단말 능력의 조기 지시를 다른 기능들에 대한 조기 지시와 그룹화하는 해결방안을 제공한다.
본 발명의 해결방안을 사용하면, 독립형 모드에서 동작하는 NR TDD 시스템에서 초기 액세스 동안의 연결 수립 시간은 예를 들어 SCS가 30 kHz이고 DDXXXXXSUU가 상향링크-하향링크 할당인 경우 140 내지 160 ms로 감소할 수 있다. 5G 등록 절차의 경우 상당한 속도 향상이 관찰된다.
일반성을 잃지 않고, 네트워크에서 사용 및/또는 활성화될 때 XDD 또는 전-이중 동작의 향상된 지원을 위해 단말에서 구현되고 및/또는 기지국에 시그널링되는 모든 기능 또는 그 조합은 본 명세서에서 전-이중 단말 능력으로 지칭될 것이다. 단말이 반-이중으로 동작하는 동안 기지국은 전-이중 동작을 구현할 수 있다. 단말은 자신의 전-이중 단말 능력에 대한 지시를 네트워크에 제공한다. 단말은 반-이중 대신에 전-이중으로 동작할 수 있으며 전-이중 단말 능력을 네트워크에 제공할 수 있다. 단말 전-이중 동작은 제한된 수의 슬롯들에서 또는 지정된 조건이 충족되는 경우에서만과 같은 동작 제약을 추가적으로 받을 수 있다. 단말에서 네트워크측 전-이중 동작에 대한 지원을 구현할 때 반-이중 또는 전-이중 단말들에 대한 하나 이상의 시그널링되고/되거나 지시된 전-이중 단말 능력 또는 기능 그룹이 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 전-이중 단말 능력은 단말이 XDD 또는 전-이중 동작을 위한 다수의 하향링크-상향링크 전환 심볼(들)을 갖는 반-이중 모드에서 네트워크의 XDD 또는 전-이중 동작에 대하여 향상된 지원을 할 수 있음을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제2 전-이중 단말 능력은 단말이 제한된 PUSCH 할당 대역폭과 같은 제약으로 전-이중 동작이 가능함을 나타낼 수 있다. 일반성을 잃지 않고, 다양한 기능들 또는 그 조합을 통해 XDD 또는 전-이중 동작에 대한 향상된 지원을 제공하는 단말들은 본 명세서에서 전-이중 향상된(enhanced) 단말로 지칭될 것이다. 일반성을 잃지 않고, 조기 지시 또는 조기 액세스 지시는 네트워크가 초기 액세스 동안(즉, 단말 능력 조회/정보 메시지 교환 등을 통해 단말 능력이 네트워크에 완전히 알려지기 전에) 레거시 단말과 다르게 전-이중 향상된 단말들을 처리할 수 있도록 허용하는 본 발명에서의 시그널링 메커니즘을 의미한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에서는 (4-단계 RACH 절차의) Msg3 및 (2-단계 RACH 절차의) MsgA에서 XDD 및/또는 전-이중 향상된 단말들에 대한 조기 지시 방법들을 제공한다. 본 발명은 (i) 새로운 LCID 및/또는 eLCID 인덱스 값(들), (ii) 새로운 RRC 메시지(예를 들어, CCCH2), 및 (iii) 새로운 MAC CE(들)을 사용하는 XDD 조기 지시에 대한 해결방안들을 설명한다. 또한, 본 발명은 네트워크에 연결되는 장치들로부터 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 비활성화, 활성화, 또는 요청하고 단말 능력의 조기 지시를 다른 기능들에 대한 조기 지시와 그룹화하는 해결방안들을 설명한다.
본 발명의 다음 실시예들은 단말이 전-이중 동작을 지원하는 기능들을 구현한다는 조기 지시(Early Indication)를 설명한다. 이는 도 15 및 16과 같은 다음의 예 및 실시예에서 설명된다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 LCID 인덱스 값(들)을 결정하는 예시적인 방법(1500)을 도시한다. 도 16은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 (e)LCID 인덱스 값(들)을 결정하는 예시적인 방법(1600)을 도시한다. 도 15의 방법(1500) 및 도 16의 방법(1600)의 단계들은 도 1의 단말들(111-116) 중 임의의 것(예를 들어 도 3의 단말(116))에 의해 수행될 수 있다. 방법(1500) 및 방법(1600)은 예시를 위한 것이며, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 전-이중 향상된 단말(예를 들어 단말(116))은 단말이 RACH msg3 또는 RACH MsgA에서 구별되는 또는 별개의 LCID를 사용하여 전-이중 동작을 지원하는 기능들을 구현한다는 조기 지시를 시그널링한다.
전-이중 향상된 단말들에 의한 조기 지시는 11개의 예비 LCID 값들(즉, 참고문헌 5의 표 1에서 인덱스 값들 35-44 및 47) 중 하나를 사용한다. 대안적으로 또는 결합하여, 전-이중 향상된 단말은 UL-SCH의 2-옥텟 또는 1-옥텟 eLCID 포맷을 사용하는 예비 eLCID 값들(즉, 참고문헌 5의 표 2에서 인덱스 값들 320 내지 (216 + 319) 또는 참고문헌 5의 표 3에서 인덱스 값들 64 내지 313) 중 하나를 사용한다.
아래의 표 4 및 표 5는 전-이중 향상된 단말들이 기지국으로 그들의 전-이중 능력을 시그널링할 때 LCID 및/또는 eLCID 인덱스 값들의 사용 예들을 설명한다. 특히, 표 4는 조기 지시를 위한 전-이중 단말 능력 시그널링을 갖는 UL-SCH에 대한 LCID 값들을 설명하고, 표 5는 조기 지시를 위한 전-이중 단말 능력 시그널링을 갖는 UL-SCH에 대한 1-옥텟 eLCID 값들을 설명한다.
표 4의 코드 포인트 35 및 36과 표 5의 코드 포인트 249는 본 발명에서 조기 지시 시그널링을 통해 기지국에게 전-이중 단말 능력을 시그널링하기 위한 추가적인 LCID 및/또는 eLCID 인덱스 값들에 관한 것이다.
코드포인트/인덱스 LCID 값들
0 64 비트 크기의 CCCH (참고문헌 8에서 "CCCH1"로 지칭)
1-32 논리 채널의 신원
33 확장된 논리 채널 ID 필드 (2-옥텟 eLCID 필드)
34 확장된 논리 채널 ID 필드 (1-옥텟 eLCID 필드)
35 전-이중 단말 능력의 지시를 위한 크기 48 비트의 CCCH
36 전-이중 단말 능력의 지시를 위한 크기 64 비트의 CCCH
37-44 예비
45 Truncated 사이드링크 BSR
46 사이드링크 BSR
47 예비
48 LBT 실패 (4 옥텟)
49 LBT 실패 (1 옥텟)
50 BFR (1 옥텟 Ci)
51 Truncated BFR (1 옥텟 Ci)
52 48 비트 크기의 CCCH (참고문헌 8에서 "CCCH"로 지칭)
53 추천 비트율 질의
54 다중 항목 PHR (4 옥텟 Ci)
55 설정된 그랜트 확인
56 다중 항목 PHR (1 옥텟 Ci)
57 단일 항목 PHR
58 C-RNTI
59 짧은 Truncated BSR
60 긴 Truncated BSR
61 짧은 BSR
62 긴 BSR
63 패딩
코드포인트 인덱스 LCID 값들
0 내지 248 64 내지 312 예비
249 313 전-이중 단말 능력의 조기 지시
250 314 BFR (4 옥텟 Ci)
251 315 Truncated BFR (4 옥텟 Ci)
252 316 다중 항목 설정된 그랜트 확인
253 317 사이드링크 설정된 그랜트 확인
254 318 원하는 가드 심볼들
255 319 선제적 BSR
일례에서, 전-이중 향상된 단말은 전-이중 단말 능력과 연관된 LCID 값을 사용하여 전-이중 단말 능력을 지원한다는 조기 지시를 기지국으로 제공하기 위해 크기 48 비트의 상향링크 CCCH 또는 크기 64 비트의 상향링크 CCCH1을 전송한다.단말은 각각의 SSB(들)을 측정 및/또는 검출함으로써 셀을 획득한다. 단말은 마스터 정보 블록(MIB: master information block), SIB1 및/또는 시스템 정보 메시지들에 의해 제공되는 것과 같은 시스템 정보를 획득한다. 단말은 브로드캐스트된 또는 유니캐스트 시그널링된 시스템 정보로부터 랜덤 액세스 파라미터들(예를 들어, 랜덤 액세스 전송 설정과 같은)을 결정한다. 전-이중 단말 능력의 조기 지시가 네트워크에 의해 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되는 경우(예를 들어 본 발명의 다른 실시예들에서 설명됨), 단말은 표 4의 LCID 인덱스 값 35를 사용하여 크기 48 비트의 상향링크 CCCH를 선택한다. 이러한 조기 지시가 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되지 않거나, 또는 셀이 전-이중 동작을 지원하지 않는 경우, 단말은 LCID 인덱스 값 52를 사용하여 크기 48비트의 상향링크 CCCH를 선택한다. 단말은 선택된 LCID 값을 그에 맞게 설정하여 상향링크 CCCH를 MAC 페이로드의 일부로(예를 들어 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는) 전송한다. 기지국은 단말에 대한 스케줄링된 자원들에서 RACH msg3 전송이 있는지 감지한다. 기지국은 LCID를 판독한다. LCID 인덱스 값 52를 사용하는 상향링크 CCCH가 존재하는 경우, 단말은 조기 지시를 제공하지 않는다. 기지국은 레거시 TDD UL-DL 프레임 설정 제약 조건에 따라 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어 단말에 의한 후속 상향링크 전송은 일반 상향링크 슬롯들에서 스케줄링된다. 그러나 기지국이 전-이중 향상된 단말로부터 변경되지 않은 RRC 메시지 포맷을 사용하여 CCCH에 대한 LCID 인덱스 값 35에 의해 제공되는 조기 지시를 감지하는 경우, 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들 및/또는 상향링크 슬롯들을 모두 사용하여 해당 단말로부터/로 후속 전송을 스케줄링할 수 있다. 도 15에 도시된 방법(1500)은 본 발명의 실시예들에 따라 RACH msg3를 전송하기 위해 LCID를 결정하기 위한 단말 처리 체인의 예를 설명한다.
이 방법(1500)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위한 LCID 인덱스 값(들)을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 설명한다.
1510 단계에서, 단말(예를 들어 단말(116))은 SSB(들)을 획득하고 시스템 정보를 읽는다. 1520 단계에서, 단말은 SIB1로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 1530 단계에서, 단말은 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되는지 또는 필요한지를 판단한다. 전-이중 단말 능력에 대한 msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되거나 필요하다고 판단되면(1530 단계에서 판단), 단말은 1540 단계에서 LCID 인덱스 값 35를 기반으로 전-이중 단말 능력과 연관된 상향링크 CCCH(48 비트)를 선택한다. 또는, 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반 조기 지시가 활성화되지 않거나 필요하지 않다고 판단되면(1530 단계에서 판단), 단말은 1550 단계에서 LCID 인덱스 값 52를 기반으로 상향링크 CCCH(48 비트)를 선택한다. 이후, 1560 단계에서 단말은 (1540 단계 또는 1550 단계에서) 선택된 LCID 값을 이용하여 RACH msg-3 또는 msg-A를 전송한다.
다른 예를 들어, 전-이중 향상된 단말은 전-이중 단말 능력과 연관된 eLCID 값을 사용하여 전-이중 단말 능력을 지원한다는 조기 지시를 기지국에 제공하기 위해 크기 48 비트의 상향링크 CCCH 또는 크기 64 비트의 상향링크 CCCH1을 전송한다.
단말은 각각의 SSB(들)을 측정 및/또는 검출함으로써 셀을 획득한다. 단말은 MIB, SIB1 및/또는 시스템 정보 메시지들에 의해 제공되는 것과 같은 시스템 정보를 획득한다. 단말은 브로드캐스트된 또는 유니캐스트 시그널링된 시스템 정보로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 전-이중 단말 능력의 조기 지시가 네트워크에 의해 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되는 경우(예를 들어 본 발명의 다른 실시예들에서 설명됨), 단말은 표 5의 eLCID 인덱스 값 313을 사용하여 전송을 위해 크기 48 비트의 상향링크 CCCH를 준비한다. 첫 번째 헤더 옥텟의 LCID 인덱스 값은 인덱스 값 34로 설정된다. 이러한 조기 지시가 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되지 않거나, 또는 셀이 전-이중 동작을 지원하지 않는 경우, 단말은 LCID 인덱스 값 52를 사용하여 크기 48 비트의 상향링크 CCCH를 선택한다. eLCID 옥텟은 존재하지 않는다. 단말은 선택된 LCID 및 eLCID 값(들)을 그에 맞게 설정하여 상향링크 CCCH를 MAC 페이로드의 일부로(예를 들어 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는) 전송한다. 기지국은 단말에 대한 스케줄링된 자원들에서 RACH msg-3 전송이 있는지 감지한다. 기지국은 LCID를 판독한다. LCID 인덱스 값 52를 사용하는 상향링크 CCCH가 존재하는 경우, 단말은 조기 지시를 제공하지 않는다. 기지국은 레거시 TDD UL-DL 프레임 설정 제약 조건에 따라 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어 단말에 의한 후속 상향링크 전송은 일반 상향링크 슬롯들에서 스케줄링된다. 그러나 기지국이 전-이중 향상된 단말로부터 변경되지 않은 RRC 메시지 포맷을 사용하여 상향링크 CCCH에 대한 LCID 인덱스 값 34 및 eLCID 인덱스 값 313에 의해 제공되는 조기 지시를 감지하는 경우, 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들 및/또는 상향링크 슬롯들을 모두 사용하여 해당 단말로부터/로 후속 전송을 스케줄링할 수 있다. 이 예에서 결과적으로 총 RACH msg3 페이로드 크기는 레거시 단말로부터의 전송의 경우 및 조기 지시를 제공하는 전-이중 능력 단말로부터의 전송의 경우와 다를 것이다. 도 16은 본 발명의 실시예에 따라 RACH msg3를 전송하기 위해 (e)LCID 값을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 도시한다.
도 16에 도시된 방법(1600)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위한 (e)LCID 인덱스 값(들)을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 설명한다.
단계 1610에서, 단말(예를 들어 단말(116))은 SSB(들)을 획득하고 시스템 정보를 읽는다. 1620 단계에서, 단말은 SIB1로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 1530 단계에서, 단말은 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되는지 또는 필요한지를 판단한다. 전-이중 단말 능력에 대한 msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되거나 필요하다고 판단되면(1630 단계에서 판단), 단말은 1640 단계에서 LCID 인덱스 값 34와 eLCID 인덱스 값 313을 기반으로 전-이중 단말 능력과 연관된 상향링크 CCCH(48 비트)를 선택한다. 또는, 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반 조기 지시가 활성화되지 않거나 필요하지 않다고 판단되면(1630 단계에서 판단), 단말은 1650 단계에서 LCID 인덱스 값 52를 기반으로 상향링크 CCCH(48 비트)를 선택한다. 이후, 1660 단계에서 단말은 (1640 단계 또는 1650 단계에서) 선택된 LCID 값을 이용하여 RACH msg-3 또는 msg-A를 전송한다.
특정 실시예들에서, 전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시를 위해 하나보다 많은 LCID 또는 eLCID 값들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 (e)LCID 값 또는 그 조합은 반-이중 단말에 의한 향상된 전-이중 지원을 시그널링하기 위해 사용되고, 제2 (e)LCID 값 또는 그 조합은 전-이중 단말에 의한 지원을 시그널링하기 위해 사용된다. 다른 예에서, 전-이중 향상된 단말에 의해 구현될 수 있는 다양한 기능들의 집합은 다양한 (e)LCID 값들 또는 그 조합에 의해 지시된다. 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 단말에 의한 향상된 전-이중 지원의 조기 지시를 위한 LCID 또는 eLCID 값 또는 이들의 조합의 특정 선택은 참고문헌 5에서의 현재 예비 값이 선택되기만 하면 중요한 것은 아니다. 예를 들어, LCID 인덱스 값 44가 전-이중 단말 능력을 기지국에 지시하고 시그널링하기 위해 선택되면, 인덱스 값 35와 비교할 때 설명된 기능에는 변화가 없다.
전-이중 단말 능력의 조기 지시(EI: Early Indication)를 네트워크에 시그널링하기 위해 LCID 및/또는 eLCID를 사용하는 동기는 RRC 공통 제어 채널 메시지 포맷들을 그대로 재사용할 수 있어 EI 시그널링의 구현 복잡성을 줄일 수 있다는 것이다. 특히, (레거시와는 다른) 인덱스 값들(예를 들어, 코드 포인트들)이 있는 LCID 값들을 사용하면 RACH msg3 페이로드 크기가 변경되지 않고 상향링크 링크 예산 및 적용 범위에 영향을 주지 않는다.
도 15는 방법(1500)을 도시하고 도 16은 방법(1600)을 도시하지만, 도 15 및 도 16에 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 방법들(1500 및 1600)이 일련의 단계들로 도시되어 있지만, 다양한 단계들이 겹치거나, 병렬로 발생하거나, 다른 순서로 발생하거나, 여러 번 발생할 수 있다. 다른 예에서, 단계들은 생략되거나 다른 단계들로 대체될 수 있다. 예를 들어, 방법(1500)의 단계들과 방법(1600)의 단계들은 다른 순서로 실행될 수 있다.
본 발명의 다음 실시예들은 조기 지시를 시그널링하는 전-이중 향상된 단말을 설명한다. 이는 도 17 내지 도 20과 같은 다음의 예들 및 실시예들에서 설명된다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 RRC 메시지 포맷을 결정하는 예시적인 방법(1700)을 도시한다. 도 18은 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 전-이중 단말 능력을 시그널링하는 MAC CE의 예시적인 도면(1800)을 도시한다. 도 19는 본 발명의 실시예들에 따라 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위하여 상향링크 전송 포맷을 결정하는 예시적인 방법(1900)을 도시한다. 도 20은 본 발명의 실시예들에 따라 그룹화된 지시가 있을 때 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 시그널링하는 예시적인 방법(2000)을 도시한다. 도 17의 방법(1700) 및 도 19의 방법(1900) 및 도 20의 방법(2000)의 단계들은 도 1의 단말들(111-116) 중 임의의 것(예를 들어 도 3의 단말(116))에 의해 수행될 수 있다. 방법(1700), 도면(1800), 방법(1900) 및 방법(2000)은 예시를 위한 것이며, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 전-이중 향상된 단말은 기존의 상향링크 CCCH 또는 상향링크 CCCH1 메시지들이 아닌 새로운 상향링크 CCCH 메시지(예를 들어 새로운 상향링크 CCCH2 메시지)를 사용하여 전-이중 동작을 지원하는 기능들을 구현한다는 조기 지시를 시그널링한다. 또는, 단말은 예를 들어 RACH msg3 또는 RACH MsgA에 전-이중 단말 능력의 지시를 포함하는 수정된 기존 상향링크 CCCH 또는 상향링크 CCCH1 메시지 포맷을 사용하여 조기 지시를 시그널링한다.
전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시 시그널링은 길이 N의 새로운 상향링크 CCCH 논리 채널 메시지를 사용한다. 예를 들어, N은 48 비트이거나, 64 비트이거나, 또는 임의의 요구되는 비트 수이다. 단말은 새로운 논리 채널 상향링크 CCCH 메시지를 네트워크로 전송한다. 아래의 구문 (1)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위해 전-이중 단말 능력을 시그널링하기 위한 예시적인 RRC 메시지 포맷을 설명한다. 특히, 아래의 구문 (1)에서는 전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시가 인코딩되고 새로운 또는 별도의 UL CCCH 포맷(예를 들어 상향링크 CCCH2)으로 시그널링될 때 길이 N이 64 비트인 RRC 메시지 포맷의 예를 설명한다. 굵은 밑줄 친 글꼴은 본 발명에서 조기 지시 시그널링을 통해 기지국에 전-이중 단말 능력을 시그널링할 목적으로 추가된 ASN.1 파라미터들을 나타낸다. 예시의 상향링크 CCCH2는 상향링크 CCCH1과 마찬가지로 길이 N이 64 비트를 갖는다. 이 예에 도시된 바와 같이 상향링크 CCCH1 및 상향링크 CCCH2의 페이로드 크기를 정렬하는 것은 무선 링크 견고성과 프로토콜 구현을 용이하게 하기 위해 바람직하지만, 상향링크 CCCH2 메시지의 길이에 대한 다른 선택도 가능하다. 상향링크 CCCH2에 DuplexCapability IE를 포함할 때 기존 상향링크 CCCH1 및 새로운 상향링크 CCCH2와 동일한 RRC 메시지 길이 N=64 비트를 허용하기 위해 DeploymentCause IE가 단축된다. 통상의 기술자라면 이해할 수 있듯이, 기존 상향링크 CCCH 논리 채널 포맷의 크기와 정렬된 길이 N=48 비트의 상향링크 CCCH2를 사용하는 단말에 의한 향상된 전-이중 지원을 위한 조기 지시의 시그널링은 길이 N=64 비트의 상향링크 CCCH1의 경우에 대하여 설명된 것과 동일한 해결방안을 사용하여 실현될 수 있다. 새로운 상향링크 CCCH 논리 채널 메시지(예를 들어 상향링크 CCCH2)는 별개의 LCID 또는 eLCID 인덱스 값을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기존 상향링크 CCCH 및 상향링크 CCCH1에 대하여 LCID 인덱스 값들 0과 52가 사용되지만, 본 발명의 다른 실시예들에서 설명되는 바와 같이 예비 인덱스 값 중들 하나가 새로운 상향링크 CCCH2에 할당된다.
대안적인 기술 구현에서, 단말은 기존의 것이긴 하지만 수정된 상향링크 CCCH 또는 상향링크 CCCH1 메시지 포맷들을 사용하여 자신의 전-이중 단말 능력 지원을 지시하기 위해 조기 지시를 시그널링한다. 예를 들어, 기존 예비 비트는 RACH msg3 또는 RACH MsgA에서 단말에 의한 전-이중 단말 능력 지원의 지시를 시그널링하기 위해 사용된다.
아래의 구문 (2)는 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위해 전-이중 단말 능력을 시그널링하기 위한 예시적인 RRC 메시지 포맷을 설명한다. 특히, 구문 (2)는 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는 길이 N=48 비트의 상향링크 CCCH 메시지의 예를 설명한다. 전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시는 기존 예비 비트를 사용하여 인코딩되고 시그널링된다. 굵은 밑줄 친 글꼴은 본 발명에서 조기 지시 시그널링을 통해 기지국에 전-이중 단말 능력을 시그널링할 목적으로 추가된 ASN.1 파라미터들을 나타낸다. 상향링크 CCCH 논리 채널 메시지의 수정된 페이로드 포맷은 참고문헌 5에서 동일한 LCID 또는 eLCID 인덱스 값을 사용할 수 있다. 예를 들어, 조기 지시를 포함하여 단말로부터 네트워크로 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는 기존 상향링크 CCCH에 대하여 LCID 인덱스 값 52가 사용된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예들에서 설명되는 바와 같이, 수정된 상향링크 CCCH 페이로드 포맷에 대하여 별도의(예를 들어 52가 아닌) 인덱스 값을 사용하는 것도 가능하다. 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 기존 상향링크 CCCH1 논리 채널 포맷의 크기와 정렬된 길이 N=64 비트의 상향링크 CCCH1의 수정된 페이로드 포맷을 사용하는 단말에 의한 향상된 전-이중 지원을 위한 조기 지시의 시그널링 및 LCID = 0은 길이 N=48 비트의 상향링크 CCCH의 경우에 대하여 설명된 것과 동일한 해결방안을 사용하여 실현될 수 있다. 예를 들어, UL-CCCH1MessageType에서 이용가능한 예비 코드포인트들 중 하나를 사용하여 rrcSetupRequestFD 페이로드 포맷을 지시할 수 있다.
일례에서, 전-이중 향상된 단말은 전-이중 단말 능력과 연관된 새로운 상향링크 CCCH 메시지를 사용하여 전-이중 단말 능력을 지원한다는 조기 지시를 기지국에 제공하기 위해 크기 48비트의 상향링크 CCCH2를 전송한다.
단말은 각각의 SSB(들)을 측정 및/또는 검출함으로써 셀을 획득한다. 단말은 MIB, SIB1 및/또는 시스템 정보 메시지들에 의해 제공되는 것과 같은 시스템 정보를 획득한다. 단말은 브로드캐스트된 또는 유니캐스트 시그널링된 시스템 정보로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 전-이중 단말 능력의 조기 지시가 네트워크에 의해 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되는 경우(예를 들어 본 발명의 다른 실시예들에서 설명됨), 단말은 표 4의 LCID 인덱스 값 35를 사용하여 크기 48 비트의 상향링크 CCCH2 전송 포맷을 선택한다. 이러한 조기 지시가 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되지 않거나, 또는 셀이 전-이중 동작을 지원하지 않는 경우, 단말은 LCID 인덱스 값 52를 사용하여 크기 48 비트의 상향링크 CCCH를 선택한다. 단말은 선택된 상향링크 CCCH 또는 상향링크 CCCH2를 MAC 페이로드의 일부로(예를 들어 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는) 전송한다. 기지국은 단말에 대한 스케줄링된 자원들에서 RACH msg3 전송이 있는지 감지한다. 기지국은 LCID를 판독한다. LCID 인덱스 값 52를 사용하는 상향링크 CCCH가 존재하는 경우, 단말은 조기 지시를 제공하지 않는다. 기지국은 레거시 TDD UL-DL 프레임 설정 제약 조건에 따라 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어 단말에 의한 후속 상향링크 전송은 일반 상향링크 슬롯들에서 스케줄링된다. 그러나 기지국이 전-이중 향상된 단말로부터 새로운 RRC 메시지 포맷을 사용하여 상향링크 CCCH2에 대한 LCID 인덱스 값 35에 의해 제공되는 조기 지시를 감지하는 경우, 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들 및/또는 상향링크 슬롯들 모두를 사용하여 해당 단말로부터/로 후속 전송을 스케줄링할 수 있다.
도 17에 도시된 방법(1700)은 본 발명의 실시예에 따라 RACH msg3를 전송하기 위한 RRC 메시지 포맷의 결정을 위한 예시적인 단말 처리 체인을 도시한다. 특히, 이 방법(1700)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위한 RRC 메시지 포맷을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 설명한다.
1710 단계에서, 단말(예를 들어 단말(116))은 SSB(들)을 획득하고 시스템 정보를 읽는다. 1720 단계에서, 단말은 SIB1로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 1730 단계에서, 단말은 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되는지 또는 필요한지를 판단한다. 전-이중 단말 능력에 대한 msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되거나 필요하다고 판단되면(1730 단계에서 판단), 단말은 1740 단계에서 LCID 인덱스 값 35를 기반으로 전-이중 단말 능력과 연관된 상향링크 CCCH2(48 비트)를 선택한다. 또는, 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반 조기 지시가 활성화되지 않거나 필요하지 않다고 판단되면(1730 단계에서 판단), 단말은 1750 단계에서 LCID 인덱스 값 52를 기반으로 상향링크 CCCH(48 비트)를 선택한다. 이후, 1760 단계에서 단말은 (1740 단계 또는 1750 단계에서) 선택된 LCID 값을 이용하여 RACH msg-3 또는 msg-A를 전송한다.
하나 이상의 RRC 메시지 포맷 및/또는 대응하는 (e)LCID 값들은 전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시의 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 RRC 메시지 포맷은 반-이중 단말에 의한 향상된 전-이중 지원을 시그널링하기 위해 사용되고, 제2 RRC 메시지 포맷은 전-이중 단말에 의한 지원을 시그널링하기 위해 사용된다. 다른 예에서, 다양한 기능 집합들이 전-이중 향상된 단말들에 의해 구현될 수 있으며, 새로운 RRC 메시지 포맷의 일부로 인코딩되고, 지시되고 시그널링된다. 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 단말에 의한 향상된 전-이중 지원의 조기 지시를 목적으로 새로운 RRC 메시지 포맷 또는 이에 포함된 IE들의 특정 명칭 또는 라벨링은 참고문헌 8에 현재 명명된 ASN.1 파라미터화와 구별되기만 하면 중요한 것은 아니다.
특정 실시예들에서, 전-이중 향상된 단말은 MAC CE를 사용하여 전-이중 동작을 지원하는 기능들을 구현한다는 조기 지시를 시그널링한다. 또는, 하향링크 MAC CE는 셀에서 전-이중 전송과 연관된 파라미터들을 제어하기 위해 기지국에 의해 시그널링되고, 및/또는 상향링크 MAC CE는 전-이중 전송과 연관된 무선 링크 제어를 위해 단말에 의해 사용된다.
전-이중 향상된 단말에 의한 조기 지시 시그널링은 새로운 MAC CE를 사용한다. 예를 들어, N은 1 옥텟이거나 2 옥텟들이거나 요구되는 수의 옥텟들 또는 비트들이다. 단말은 UL-SCH 전송의 일부로 전-이중 단락 능력과 연관된 MAC CE를 네트워크로 전송한다. 도 20은 전-이중 향상된 단말들에 의한 조기 지시가 인코딩되고 시그널링될 때 길이 N이 2 옥텟들인 MAC CE 포맷의 예를 도시한다. 전-이중 단말 능력 MAC CE는 본 발명의 다른 실시예들에서 설명되는 바와 같이 LCID 및/또는 eLCID의 개별 조합에 의해 식별될 수 있다. MAC CE는 고정된 크기를 가지며 다음과 같이 정의된 2개의 옥텟들을 포함한다: (i) HD1: 설정된 경우, 이 필드는 단말이 반-이중 동작을 지원함을 지시한다; (ii) FD1: 설정된 경우, 이 필드는 단말이 전-이중 동작을 지원함을 지시한다; (iii) S1: 설정된 경우, 이 필드는 단말이 Tx-Rx 전환 능력 1을 지원함을 지시한다; (iv) S2: 설정된 경우, 이 필드는 단말이 Tx-Rx 전환 능력 2를 지원함을 지시한다; (v) R: 예비 비트이고 "0"으로 설정된다.
통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 길이 및/또는 다른 비트 및/또는 단말에 의한 향상된 전-이중 지원과 연관된 하나 이상의 기능 능력들을 나타내는 인덱스 값의 MAC CE를 사용하는 단말에 의한 향상된 전-이중 지원에 대한 조기 지시의 시그널링은 도 18에서 N=2 옥텟 MAC CE의 경우에 대하여 설명된 것과 동일한 해결방안을 사용하여 실현될 수 있다. 특히, 도 18에 도시된 도면(1800)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위해 전-이중 단말 능력을 시그널링하는 MAC CE의 예를 설명한다.
특정 실시예들에서, 전-이중 향상된 단말 및 기지국에 의한 조기 지시를 위해 하나보다 많은 MAC CE 및/또는 대응하는 (e)LCID 값들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 MAC CE는 단말에 의한 향상된 전-이중 지원을 시그널링하는 상향링크 전송에 사용된다. 두 번째 MAC CE 신호는 기지국에 의한 하향링크 전송에 사용되며 향상된 전-이중 지원을 제공하는 단말들의 특정 설정의 지시 또는 제어를 요청한다. 예를 들어, 기지국은 전-이중 전송 및 네트워크에서의 스케줄링과 연관된 단말 Tx-Rx 전환 시간 또는 BWP 설정을 특정 값으로 설정하기 위해 제2 하향링크 MAC CE를 사용할 수 있다. 하향링크 MAC CE는 Tx 또는 Rx 타이밍에 관련된 네트워크의 전-이중 전송들과 연관된 다음 파라미터들 또는 설정들을 포함할 수 있다: 타이밍 어드밴스 값(들); 또는 상향링크 전송들을 위한 최대 또는 최소 Tx 전력 값들; PUSCH, PUCCH, RACH 또는 SRS 전송들을 위한 주파수 영역에서 서브캐리어들 또는 RB들의 보호 간격들의 위치 또는 수 또는 크기에 대한 BWP들.
예를 들어, 기지국은 전-이중 스케줄링을 위한 목적으로 슬롯 내 상향링크 전송들이 전-이중 전송과 연관된 하향링크 MAC CE를 사용하여 대역폭이 제한됨을 시그널링할 수 있다. 단말 MAC 개체가 서빙 셀에 대한 PUSCH 대역폭 제한을 지시하는 하향링크 MAC CE를 수신하면, MAC 개체는 허용되는 PUSCH 대역폭에 관한 정보를 단말 하위 계층에게 지시한다. 단말은 하향링크 MAC CE의 수신을 확인하기 위해 상향링크 MAC CE를 기지국으로 보낼 수 있다.
다양한 기능 집합들이 전-이중 향상된 단말에 의해 구현될 수 있고 새로운 MAC CE 전송 포맷의 일부로서 인코딩되고, 지시되고, 시그널링될 수 있다. 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 단말에 의한 향상된 전-이중 지원의 조기 지시를 목적으로 새로운 MAC CE 포맷 또는 이에 포함된 IE들의 특정 명칭 또는 라벨링은 참고문헌 5에 현재 명명된 IE들 및 파라미터화와 구별되기만 하면 중요한 것은 아니다.
일례에서, 전-이중 향상된 단말은 전-이중 단말 능력을 지원한다는 조기 지시를 기지국에 제공하기 위해 전-이중 단말 능력과 연관된 MAC CE를 전송한다.
단말은 각각의 SSB(들)을 측정 및/또는 검출함으로써 셀을 획득한다. 단말은 MIB, SIB1 및/또는 시스템 정보 메시지에 의해 제공되는 것과 같은 시스템 정보를 획득한다. 단말은 브로드캐스트된 또는 유니캐스트 시그널링된 시스템 정보로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 전-이중 단말 능력의 조기 지시가 네트워크에 의해 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되는 경우(예를 들어 본 발명의 다른 실시예들에서 설명됨), 단말은 상향링크 메시지(예를 들어 RRC 설정 완료 메시지를 전달하는 RACH msg5)에 전-이중 단말 능력과 연관된 MAC CE를 포함시킨다. 이러한 조기 지시가 셀에서 요청되거나 요구되거나 활성화되지 않거나, 또는 셀이 전-이중 동작을 지원하지 않는 경우, 단말은 MAC CE를 포함시키지 않는다. 기지국은 단말에 대하여 스케줄링된 자원들의 상향링크 메시지에서 전-이중 단말 능력과 연관된 MAC CE의 존재를 감지한다. 존재하는 경우, 기지국은 MAC CE의 페이로드를 읽는다. MAC CE가 존재하지 않는 경우, 기지국은 레거시 TDD UL-DL 프레임 설정 제약 조건에 따라 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어 단말에 의한 후속 상향링크 전송은 일반 상향링크 슬롯들에서 스케줄링된다. 그러나 기지국이 전-이중 향상된 단말로부터의 MAC CE 지시에 의해 제공되는 조기 지시를 감지하는 경우, 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들 및/또는 상향링크 슬롯들을 모두 사용하여 해당 단말로부터/로 후속 전송을 스케줄링할 수 있다. 도 19는 본 발명의 실시예에 따라 상향링크 메시지에서 전-이중 단말 능력과 연관된 MAC CE를 전송하기 위해 상향링크 전송 포맷을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 도시한다.
도 19에 도시된 방법(1900)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 위한 상향링크 전송 포맷을 결정하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 설명한다.
1910 단계에서, 단말(예를 들어 단말(116))은 SSB(들)을 획득하고 시스템 정보를 읽는다. 1920 단계에서, 단말은 SIB1로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 1930 단계에서, 단말은 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되는지 또는 필요한지를 판단한다. 전-이중 단말 능력에 대한 msg-3 기반의 조기 지시가 활성화되거나 필요하다고 판단되면(1930 단계에서 판단), 단말은 1940 단계에서 레가시 RA 절차를 수행한다. 또는, 전-이중 단말 능력에 대한 Msg-3 기반 조기 지시가 활성화되지 않거나 필요하지 않다고 판단되면(1930 단계에서 판단), 단말은 단계 1950에서 전-이중 단말 능력에 대한 조기 지시와 연관된 MAC CE가 전송될 수 있는지 결정한다.
1950 단계에서 전-이중 단말 능력에 대한 조기 지시와 연관된 MAC CE가 전송될 수 있다고 판단되면(상향링크 전용 제어 채널(DCCH)), 1960 단계에서 단말은 전-이중 단말 능력과 연관되고 MAC (서브)헤더(들)에 지시된 MAC CE를 포함시킨다. 또는, 1950 단계에서 전-이중 단말 능력에 대한 조기 지시와 연관된 MAC CE가 전송될 수 없다고 판단되면(UL DCCH), 1970 단계에서 단말은 상향링크 CCCH(48 또는 64 비트)를 선택하고 MAC 헤더를 설정한다. 이후, 단말은 1980 단계에서 선택된 MAC (서브)헤더 포맷과 그에 따른 페이로드를 이용하여 UL-SCH를 전송한다.
전-이중 단말 능력과 연관된 MAC CE(들)을 사용하고 전-이중 단말 능력을 지시하는 것의 한 가지 이점은 단말이 임의의 상향링크 시그널링 메시지(예를 들어 RACH msg3보다 나중에)를 사용하여 자신의 전-이중 단말 능력을 시그널링할 수 있다는 것이다. 이는 유연성을 추가하고 RACH msg3에 적용될 수 있는 페이로드 크기 제한을 극복한다. DCCH를 사용하는 RRC 및 NAS 절차에 대응하는 상향링크 전송은 기지국에 의해 개별적으로 스케줄링되고 빔포밍될 수 있다. 따라서 조기 지시를 위한 추가 MAC CE 페이로드를 포함하면 초기 액세스 중 RRC 또는 NAS 절차와 연관된 첫 번째 상향링크 전송이 아직 전-이중 동작의 이점을 얻을 수 없는 경우에도 시스템 성능에 거의 비용이 들지 않는다.
특정 실시예들에서, 네트워크는 시스템 정보 브로드캐스트 또는 유니캐스트 시그널링을 사용하여 초기 액세스 동안 전-이중 향상된 단말로부터 전-이중 단말 능력의 조기 지시가 요구되거나 원하거나 활성화된다는 요청을 시그널링한다. 전-이중 단말 능력의 조기 지시에 대한 요청은 독립형으로(예를 들어 조기 지시를 요구할 수 있는 다른 기능들과 독립적으로) 시그널링될 수 있다. 또는, 전-이중 단말 능력의 조기 지시에 대한 요청은 다른 것(예를 들어, 비-전-이중 단말 능력(non-full-duplex UE capability))의 조기 지시에 대한 요청과 결합되고(예를 들어, 결합된 조기 액세스 지시로서) 함께 시그널링된다. 이에 따라, 단말은 RACH msg1, RACH msg3 또는 RACH msgA을 독립적으로 사용하여 전-이중 단말 능력 지원을 지시하는 조기 지시를 전송하거나, 전-이중 단말 능력의 조기 지시는 비-전-이중 단말 능력의 조기 지시와 결합되어 단말에 의해 공동으로 전송된다.
기존 NR은 SSB 빔(들) 구별, 프리앰블 그룹들 A/B의 지시 및 R15/16에 의한 4-단계/2-단계(예: 유형 1 및 유형 2) 랜덤 액세스의 목적으로 조기 지시 시그널링에 대한 지원을 제공한다. 또한, 소규모 데이터 전송(SDT: Small Data Transmission), 커버리지 향상(CE: Coverage Enhancements), REDCAP(RAN Slicing and Reduced Capability)가 R17에서 조기 지시를 지원할 것으로 예상된다. 이러한 기능들을 본 발명에서는 비-전-이중 능력들(non-full-duplex capabilities)이라고 한다.
전-이중 단말 능력의 조기 지시가 초기 액세스 동안 전-이중 향상된 단말로부터 셀에 필요하거나 원하거나 활성화된다는 시그널링 지시는 하향링크 공통 시그널링(예를 들어 SIB1과 같은 시스템 정보 브로드캐스트)을 사용하여 또는 브로드캐스트 또는 유니캐스트 시스템 정보 메시지들을 통해 전송된다. 예를 들어, 시그널링 지시는 기존 IE(예를 들어 UL Common Config)를 사용하여 ASN.1 확장의 일부로 인코딩될 수 있다. 하나 이상의 선택된 비트 또는 인덱스 값(들)은 전-이중 단말 능력의 조기 지시와 연관된 시그널링 지시를 나타낼 수 있다.
전-이중 단말 능력의 조기 지시가 초기 액세스 동안 전-이중 향상된 단말로부터 셀에 요청되거나 요구되거나 활성화된다는 시그널링 지시는 다른 비-전-이중 기능의 지시와 결합될 수 있다. 예를 들어, 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 요청하는 시그널링 지시는 SSB 빔(들)의 지시와 결합되어 공동으로 요청될 수 있다. 또는 전-이중 단말 능력의 지시를 요청하는 시그널링 지시는 향상된 커버리지 단말 능력의 지시와 공동으로 요청될 수도 있다. 셀의 초기 액세스 중 단말들에 의한 조기 지시(들)의 임의의 조합(예를 들어, 네트워크에 의해 요청된 액세스 목적)의 경우, 기지국이 조기 지시를 제공하는 단말의 액세스 시도와 일반 단말(예를 들어, 조기 지시를 제공하지 않는 단말)이 사용하는 액세스 시도를 구별할 수 있도록 하는 연관된 상향링크 자원 집합이 있다. 예를 들어, 전-이중 단말 역량을 위한 조기 지시를 포함하는 조기 지시에 대한 결합된 요청은 본 발명의 다른 실시예들에서 설명되는 바와 같이 해당 액세스 목적을 RACH msg-3 또는 msgA 전송 중에 새로운 논리 채널 포맷(예를 들어, UL CCCH2)의 사용과 연관시킬 수 있다. 그러한 경우, 상향링크 CCCH 포맷은 제공된 조기 지시의 일부로서 특정 단말 능력을 구별하기 위한 정보 요소들 및 시그널링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 CCCH는 조기 지시가 전-이중 단말 능력 때문에 제공되었는지, SSB 빔 선택 때문에 제공되었는지, 또는 향상된 커버리지 단말 능력 때문에 제공되었는지 시그널링한다.
하향링크 공통 시그널링을 사용하는 조기 지시에 대한 결합 요청은 전-이중 단말 능력과 함께 비-전-이중 단말 기능 집합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 결합 요청은 조기 지시가 셀에서 요청되거나 활성화되는 단말 기능들의 선택과 연관된 제1 지시, 및 하나 이상의 액세스 목적에서 결합될 단말 기능들의 결합과 연관된 제2 지시의 일부로서 시그널링될 수 있다. 그룹화된 조기 지시 요청은 상향링크 자원들 및/또는 전송 포맷들의 집합과 연관된다. 전-이중 단말 능력의 지시를 포함하여 그룹화된 조기 지시 요청에 대한 상향링크 자원들 또는 상향링크 전송 포맷들의 연관된 집합은 특정 상향링크 (e)LCID 값(들), 상향링크 CCCH 포맷 또는 단말 능력들의 조기 지시와 연관된 MAC CE의 선택을 초래할 수 있다.
일례에서, 전-이중 향상된 단말은 네트워크에 의해 공동 조기 지시가 요청될 때 전-이중 단말 능력을 지원한다는 조기 지시를 기지국에 제공하기 위해 크기 64비트의 상향링크 CCCH2를 전송한다.
단말은 각각의 SSB(들)을 측정 및/또는 검출함으로써 셀을 획득한다. 단말은 MIB, SIB1 및/또는 시스템 정보 메시지에 의해 제공되는 것과 같은 시스템 정보를 획득한다. 단말은 브로드캐스트된 또는 유니캐스트 시그널링된 시스템 정보로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 단말은 SIB1을 읽고 가능한 모든 액세스 목적들이 아닌 일부 액세스 목적에서 조기 지시가 활성화되는지 결정한다. 기지국은, 단말이 지원하는 경우, 전-이중 단말 능력에 대해서는 단일 액세스 목적의 조기 지시가 가능하도록 하고, 비-전-이중 단말 능력에 대해서는 셀에서 감소된 능력(REDCAP: Reduced Capability) 및 향상된 커버리지(EC: Enhanced Coverage)가 가능하도록 SIB1을 통해 설정한다. 또한, 기지국은 그룹화된 조기 지시에 대하여 RACH msg3 기반의 조기 지시를 설정한다. 기지국은 LCID 인덱스 값 34를 사용하여 크기 64 비트의 상향링크 CCCH2 전송 포맷을 지정한다. 전-이중 단말 능력을 지원하지 않는 단말은 초기 액세스 동안 RACH msg-3 전송을 위해 LCID 인덱스 값 52를 사용하여 크기 48 비트의 상향링크 CCCH를 선택한다. 전-이중 단말 능력을 지원하는 단말은 상향링크 CCCH2를 전송하고 전-이중 단말 능력에 대한 페이로드 비트를 1로 설정한다. 다만, 페이로드 비트들 REDCAP 및 EC는 0으로 설정한다. 단말은 선택된 상향링크 CCCH 또는 상향링크 CCCH2를 MAC 페이로드의 일부로서(예를 들어 RRC 설정 요청 메시지를 전달하는) 전송한다. 기지국은 단말에 대하여 스케줄링된 자원들에서 RACH msg3 전송이 있는지 감지한다. 기지국은 LCID를 읽는다. LCID 인덱스 값 52를 사용하는 상향링크 CCCH가 존재하는 경우, 단말은 조기 지시를 제공하지 않는다. 기지국은 레거시 TDD UL-DL 프레임 설정 제약 조건에 따라 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어 단말에 의한 후속 상향링크 전송은 일반 상향링크 슬롯들에서 스케줄링된다. 그러나 기지국이 전-이중 향상된 단말로부터 새로운 RRC 메시지 포맷을 사용하여 상향링크 CCCH2에 대한 LCID 인덱스 값 52에 의해 제공되는 조기 지시를 감지하면, 기지국은 XDD 또는 전-이중 슬롯들 및/또는 상향링크 슬롯들 모두를 사용하여 해당 단말로부터/로 후속 전송을 스케줄링할 수 있다. 도 20은 본 발명의 실시예에 따라 RACH msg3를 전송하기 위한 RRC 메시지 포맷의 결정을 위한 예시적인 단말 처리 체인을 도시한다.
도 20에 도시된 방법(2000)은 그룹화된 표시가 있을 때 전-이중 단말 능력의 조기 지시를 시그널링하기 위한 예시적인 단말 처리 체인을 설명한다.
2010 단계에서, 단말(예를 들어 단말(116))은 SSB(들)을 획득하고 시스템 정보를 읽는다. 2020 단계에서, 단말은 SIB1로부터 랜덤 액세스 파라미터들을 결정한다. 2030 단계에서, 단말은 전-이중 단말 능력을 포함하는 그룹화된 Msg-3 기반 조기 지시가 필요한지를 판단한다. 필요하지 않다고 판단되는 경우(2030 단계에서), 단말은 레가시 RA 절차를 수행한다(2060 단계). 또는, 필요하다고 판단되는 경우(2030 단계에서), 2040 단계에서 단말은 그룹화된 조기 지시와 연관된 상향링크 CCCH 페이로드를 결정한다. 2050 단계에서, 단말은 UL-CCCH와 그에 따른 페이로드를 포함하여 UL-SCH를 전송한다.
도 17은 방법(1700)을 도시하고, 도 18은 도면(1800)을 도시하고, 도 19는 방법(1900)을 도시하고, 도 20은 방법(2000)을 도시하지만, 도 17 내지 도 20에 대하여 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 방법들(1700, 1900, 2000)이 일련의 단계들로 도시되어 있지만, 다양한 단계들이 겹치거나, 병렬로 발생하거나, 다른 순서로 발생하거나, 여러 번 발생할 수 있다. 다른 예에서, 단계들은 생략되거나 다른 단계들로 대체될 수 있다. 예를 들어, 방법(1700)의 단계들, 방법(1900)의 단계들, 및 방법(2000)의 단계들은 다른 순서로 실행될 수 있다.
위의 흐름도들은 본 발명의 원리에 따라 구현될 수 있는 예시적인 방법들을 도시하고, 이러한 흐름도들에 도시된 방법들에 대하여 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일련의 단계들로 도시되지만 각 도면의 다양한 단계들은 겹치거나, 병렬로 발생하거나, 다른 순서로 발생하거나, 또는 여러 번 발생할 수 있다. 다른 예에서, 단계들은 생략되거나 다른 단계들로 대체될 수 있다.
도면은 단말의 상이한 예들을 도시하지만, 도면에 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단말은 임의의 적절한 배열로 임의의 개수의 각 구성요소들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 도면은 임의의 특정 구성(들)에 대한 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 더욱이, 도면은 본 특허 문서에 개시된 다양한 단말 특징들이 사용될 수 있는 동작 환경을 예시하지만, 이러한 특징들은 임의의 다른 적합한 시스템에서 사용될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 통상의 기술자라면 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다. 본 발명은 그러한 변경 및 수정이 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 의도된 것이다. 본 출원에서의 어떠한 설명도 특정 구성요소, 단계, 또는 기능이 청구범위에 포함되어야 하는 필수 요소라고 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 특허 발명의 범위는 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    설정 정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB1: system information block)을 수신하는 단계;
    상기 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel) 설정을 식별하는 단계;
    상기 설정 정보에 기초하여 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 식별하는 단계;
    상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하거나 상기 조건이 충족되지 않는 경우 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 메시지는 RACH 메시지 3(msg3) 또는 RACH 메시지 A(msgA)이고, 및
    상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 전송 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 논리 채널 식별(LCID: logical channel identification) 값들 또는 확장된 LCID(eLCID) 값들과 연관되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 메시지는 RACH 메시지 3(msg3) 또는 RACH 메시지 A(msgA)이고, 및
    상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 전송 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 공통 제어 채널(CCCH: common control channel) 유형들과 연관되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계는 상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 MAC CE(medium access control-control channel)의 전송을 포함하는 상기 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계를 포함하고, 및
    상기 랜덤 액세스 메시지를 전송하는 단계는 상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 RACH 메시지 5(msg5)를 전송하는 단계를 더 포함하고, 또는
    상기 방법은 상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    제1 유형 또는 제2 유형과 연관된 결합된 조기 액세스 지시를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 유형은 상기 전-이중 동작과 연관되고, 및
    상기 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계는 상기 결합된 조기 액세스 지시에 기초하여 상기 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    설정된 신호 수신 조건 또는 연관된 동기화 신호 블록(SSB: synchronization signal block) 빔을 기반으로 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 상기 조건이 충족되는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    설정 정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB1: system information block)을 수신하도록 구성되는 송수신기; 및
    상기 송수신기에 작동 가능하게 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 설정 정보에 기초하여 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel) 설정을 식별하고,
    상기 설정 정보에 기초하여 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 식별하고,
    상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하거나 상기 조건이 충족되지 않는 경우 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하도록 구성되고,
    상기 송수신기는 상기 결정된 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 메시지는 RACH 메시지 3(msg3) 또는 RACH 메시지 A(msgA)이고,
    상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 전송 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 논리 채널 식별(LCID: logical channel identification) 값들 또는 확장된 LCID(eLCID) 값들과 연관되거나, 또는 상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 전송 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 공통 제어 채널(CCCH: common control channel) 유형들과 연관되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 MAC CE(medium access control-control channel)의 전송을 포함하는 상기 제1 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하도록 더 구성되고,
    상기 송수신기는:
    상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 RACH 메시지 5(msg5)를 전송하거나, 또는
    상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)을 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 송수신기는 제1 유형 또는 제2 유형과 연관된 결합된 조기 액세스 지시를 수신하도록 더 구성되고,
    상기 제1 유형은 상기 전-이중 동작과 연관되고, 및
    상기 프로세서는 상기 결합된 조기 액세스 지시에 기초하여 상기 제1 또는 제2 랜덤 액세스 전송 설정을 사용하기로 결정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 설정된 신호 수신 조건 또는 연관된 동기화 신호 블록(SSB: synchronization signal block) 빔을 기반으로 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 상기 조건이 충족되는지 여부를 결정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel) 설정 및 전-이중 동작과 연관된 조기 액세스 지시를 지시하는 설정 정보를 포함하는 시스템 정보 블록(SIB1: system information block)을 전송하고; 및
    제1 또는 제2 랜덤 액세스 수신 설정을 이용하여 랜덤 액세스 메시지를 수신하도록 구성되는 송수신기를 포함하고,
    상기 제1 랜덤 액세스 수신 설정은 상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 접속 지시에 대한 조건이 충족되는 경우에 사용되고 상기 제2 랜덤 액세스 수신 설정은 상기 조건이 충족되지 않는 경우에 사용되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 메시지는 RACH 메시지 3(msg3) 또는 RACH 메시지 A(msgA)이고, 및
    상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 수신 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 논리 채널 식별(LCID: logical channel identification) 값들 또는 확장된 LCID(eLCID) 값들과 연관되거나, 또는 상기 제1 및 제2 랜덤 액세스 수신 설정들은 상기 RACH msg3 또는 상기 RACH msgA에 대하여 각각 상이한 공통 제어 채널(CCCH: common control channel) 유형들과 연관되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 랜덤 액세스 수신 설정의 사용은 상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 MAC CE(medium access control-control channel)의 수신을 포함하고,
    상기 송수신기는:
    상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 RACH 메시지 5(msg5)를 수신하거나, 또는
    상기 전-이중 동작의 상기 조기 액세스 지시와 연관된 상기 MAC CE를 포함하는 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)을 수신하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 송수신기는 제1 유형 또는 제2 유형과 연관된 결합된 조기 액세스 지시를 전송하도록 더 구성되고,
    상기 제1 유형은 상기 전-이중 동작과 연관되고,
    상기 제1 또는 제2 랜덤 액세스 수신 설정은 상기 결합된 조기 액세스 지시에 기초하여 사용되며, 및
    상기 전-이중 동작과 연관된 상기 조기 액세스 지시에 대한 상기 조건이 충족되는지 여부는 설정된 신호 전송 조건에 기초하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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