WO2019194622A1 - 차세대 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

차세대 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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uplink
transmission
tag
timing advance
base station
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김영태
이윤정
송화월
고현수
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for a terminal for setting a timing advance of a relay node in a next-generation communication system.
  • next generation 5G system which is an improved wireless broadband communication than the existing LTE system, is required.
  • eMBB Enhanced Mobile BroadBand
  • URLLC Ultra-reliability and low-latency communication
  • mMTC Massive Machine-Type Communications
  • eMBB is a next generation mobile communication scenario having characteristics such as High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, High Peak Data Rate, and URLLC is a next generation mobile communication scenario having characteristics such as Ultra Reliable, Ultra Low Latency, Ultra High Availability, etc.
  • mMTC is a next generation mobile communication scenario with low cost, low energy, short packet, and mass connectivity. (e.g., IoT).
  • a method for transmitting an uplink signal by a terminal includes: receiving information about different timing advance values for a plurality of transmission points having the same cell index; Receiving an uplink grant from one of the plurality of transmission points; Transmitting the uplink signal based on the uplink grant, wherein the uplink grant indicates one of a plurality of beam indices for transmitting the uplink signal, and the uplink signal indicates the The timing advance associated with the indicated one beam index is applied and transmitted.
  • the terminal in the next generation wireless communication system which is an aspect of the present invention, a wireless communication module; And at least one processor coupled to the wireless communication module, the at least one processor receiving information regarding different timing advance values for a plurality of transmission points having the same cell index, and receiving the plurality of transmission points.
  • the uplink signal is transmitted by applying a timing advance associated with the indicated one beam index.
  • the information regarding the timing advance values is received through at least one of the plurality of transmission points through a random access response signal.
  • said plurality of transmission points comprises a donor base station and a relay node connected to said donor base station.
  • the plurality of transmission points having the same cell index belong to different timing advance groups.
  • the terminal may set the timing advance of the relay node more efficiently in the next generation communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a physical channel used in the 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • 4 to 6 are diagrams for explaining the structure of a radio frame and slot used in the NR system.
  • FIG. 7 illustrates abstractly the hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • FIG. 8 illustrates a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information during downlink transmission.
  • FIG 9 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • FIG. 10 illustrates an example in which a terminal sets timing advances of a relay node and a DgNB.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example in which a terminal sets a plurality of timing advances according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating components of a wireless device for implementing the present invention.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system, an LTE-A system, and an NR system, the embodiment of the present invention as an example may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the specification of the base station may be used as a generic term including a remote radio head (RRH), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like.
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • relay and the like.
  • the 3GPP-based communication standard provides downlink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from an upper layer and downlink corresponding to resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer.
  • Physical signals are defined.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical broadcast channel (PBCH), a physical multicast channel (PMCH), a physical control format indicator channel (physical control) format indicator channel (PCFICH), physical downlink control channel (PDCCH) and physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) are defined as downlink physical channels, reference signal and synchronization signal Is defined as downlink physical signals.
  • a reference signal also referred to as a pilot, refers to a signal of a predefined special waveform that the gNB and the UE know from each other.
  • a cell specific RS, UE- UE-specific RS, positioning RS (PRS), and channel state information RS (CSI-RS) are defined as downlink reference signals.
  • the 3GPP LTE / LTE-A standard corresponds to uplink physical channels corresponding to resource elements carrying information originating from a higher layer and resource elements used by the physical layer but not carrying information originating from an upper layer. Uplink physical signals are defined.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PRACH physical random access channel
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data, and also a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) / Physical (PUSCH) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively.
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below:
  • the expression that the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH is hereinafter referred to as uplink control information / uplink on or through PUSCH / PUCCH / PRACH, respectively.
  • the gNB transmits PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • an OFDM symbol / subcarrier / RE to which CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS is assigned or configured is configured as CRS / DMRS / CSI-RS / SRS / UE-RS symbol / carrier. It is called / subcarrier / RE.
  • an OFDM symbol assigned or configured with a tracking RS (TRS) is referred to as a TRS symbol
  • a subcarrier assigned or configured with a TRS is called a TRS subcarrier and is assigned a TRS.
  • the configured RE is called a TRS RE.
  • a subframe configured for TRS transmission is called a TRS subframe.
  • a subframe in which a broadcast signal is transmitted is called a broadcast subframe or a PBCH subframe
  • a subframe in which a sync signal (for example, PSS and / or SSS) is transmitted is a sync signal subframe or a PSS / SSS subframe. It is called.
  • An OFDM symbol / subcarrier / RE to which PSS / SSS is assigned or configured is referred to as a PSS / SSS symbol / subcarrier / RE, respectively.
  • the CRS port, the UE-RS port, the CSI-RS port, and the TRS port are respectively an antenna port configured to transmit CRS, an antenna port configured to transmit UE-RS, An antenna port configured to transmit CSI-RS and an antenna port configured to transmit TRS.
  • Antenna ports configured to transmit CRSs can be distinguished from each other by the location of REs occupied by the CRS according to the CRS ports, and antenna ports configured to transmit UE-RSs.
  • the antenna ports configured to transmit the CSI-RSs can be distinguished from each other by the positions of the REs occupied by the UE-RS according to the -RS ports, and the CSI-RSs occupy They can be distinguished from each other by the location of the REs.
  • CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS port may be used as a term for a pattern of REs occupied by CRS / UE-RS / CSI-RS / TRS in a certain resource region.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transmission channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in downlink, and modulated in a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transmission channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers.
  • the radio bearer refers to a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • the logical channel mapped to the transmission channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and an MTCH (multicast). Traffic Channel).
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 2 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S201).
  • the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S202).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S203 to S206).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203 and S205), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S204 and S206).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S207) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S208) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x Ts).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
  • Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 4 illustrates the structure of a radio frame used in NR.
  • uplink and downlink transmission are composed of frames.
  • the radio frame has a length of 10 ms and is defined as two 5 ms half-frames (HFs).
  • Half-frames are defined as five 1 ms subframes (SFs).
  • the subframe is divided into one or more slots, and the number of slots in the subframe depends on the subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • Each slot includes 12 or 14 OFDM (A) symbols according to a cyclic prefix (CP). Usually when CP is used, each slot contains 14 symbols. If extended CP is used, each slot includes 12 symbols.
  • the symbol may include an OFDM symbol (or CP-OFDM symbol), SC-FDMA symbol (or DFT-s-OFDM symbol).
  • OFDM (A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • a numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) section of a time resource eg, SF, slot, or TTI
  • a time unit TU
  • the slot includes a plurality of symbols in the time domain. For example, one slot includes seven symbols in the case of a normal CP, but one slot includes six symbols in the case of an extended CP.
  • the carrier includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • Resource block (RB) is defined as a plurality of consecutive subcarriers (eg, 12) in the frequency domain.
  • the bandwidth part (BWP) is defined as a plurality of consecutive (P) RBs in the frequency domain and may correspond to one numerology (eg, SCS, CP length, etc.).
  • the carrier may include up to N (eg, 5) BWPs. Data communication is performed through an activated BWP, and only one BWP may be activated by one UE.
  • Each element in the resource grid is referred to as a resource element (RE), one complex symbol may be mapped.
  • RE resource element
  • a frame is characterized by a self-complete structure in which a DL control channel, DL or UL data, UL control channel, and the like can be included in one slot.
  • a DL control channel hereinafter DL control region
  • the last M symbols in the slot may be used to transmit a UL control channel (hereinafter UL control region).
  • N and M are each an integer of 0 or more.
  • a resource region hereinafter, referred to as a data region
  • the DL control region may be used for DL data transmission or may be used for UL data transmission.
  • the following configuration may be considered.
  • Each interval is listed in chronological order.
  • DL area (i) DL data area, (ii) DL control area + DL data area
  • UL region (i) UL data region, (ii) UL data region + UL control region
  • the PDCCH may be transmitted in the DL control region, and the PDSCH may be transmitted in the DL data region.
  • PUCCH may be transmitted in the UL control region, and PUSCH may be transmitted in the UL data region.
  • Downlink control information (DCI) for example, DL data scheduling information, UL data scheduling information, and the like may be transmitted in the PDCCH.
  • DCI Downlink control information
  • uplink control information (UCI) for example, positive acknowledgment / negative acknowledgment (ACK / NACK) information, channel state information (CSI) information, and SR (scheduling request) for DL data may be transmitted.
  • the GP provides a time gap in the process of the base station and the terminal switching from the transmission mode to the reception mode or from the reception mode to the transmission mode. Some symbols at the time of switching from DL to UL in the subframe may be set to GP.
  • the NR system considers a method using a high ultra-high frequency band, that is, a millimeter frequency band of 6 GHz or more, to transmit data while maintaining a high data rate to a large number of users using a wide frequency band.
  • 3GPP uses this as the name NR, which is referred to as NR system in the present invention.
  • the millimeter frequency band has a frequency characteristic that the signal attenuation with the distance is very rapid due to the use of a frequency band too high. Therefore, NR systems using bands of at least 6 GHz or more narrow beams that solve the problem of reduced coverage due to abrupt propagation attenuation by collecting and transmitting energy in a specific direction rather than omnidirectionally to compensate for abrupt propagation characteristics. narrow beam) transmission scheme.
  • narrow beam narrow beam
  • the wavelength is shortened to allow the installation of a plurality of antenna elements in the same area.
  • a total of 100 antenna elements can be installed in a two-dimension arrangement in 0.5 lambda (wavelength) intervals on a panel of 5 by 5 cm.
  • mmW it is considered to use a plurality of antenna elements to increase the beamforming gain to increase coverage or to increase throughput.
  • a beamforming scheme in which a base station or a UE transmits the same signal by using a phase difference appropriate to a large number of antennas is mainly considered.
  • Such beamforming methods include digital beamforming that creates a phase difference in a digital baseband signal, analog beamforming that uses a time delay (ie, cyclic shift) in a modulated analog signal to create a phase difference, digital beamforming, and an analog beam.
  • Having a transceiver unit (TXRU) to enable transmission power and phase adjustment for each antenna element enables independent beamforming for each frequency resource.
  • the millimeter frequency band should be used by a large number of antennas to compensate for rapid propagation attenuation, and digital beamforming is equivalent to the number of antennas, so RF components (eg, digital-to-analog converters (DACs), mixers, power Since an amplifier (power amplifier, linear amplifier, etc.) is required, there is a problem in that the cost of a communication device increases in order to implement digital beamforming in the millimeter frequency band. Therefore, when a large number of antennas are required, such as the millimeter frequency band, the use of analog beamforming or hybrid beamforming is considered.
  • DACs digital-to-analog converters
  • the analog beamforming method maps a plurality of antenna elements to one TXRU and adjusts the beam direction with an analog phase shifter.
  • Such an analog beamforming method has a disadvantage in that only one beam direction can be made in the entire band and thus frequency selective beamforming (BF) cannot be performed.
  • Hybrid BF is an intermediate form between digital BF and analog BF, with B TXRUs, which is fewer than Q antenna elements.
  • B TXRUs which is fewer than Q antenna elements.
  • the direction of beams that can be simultaneously transmitted is limited to B or less.
  • digital beamforming processes the digital baseband signal to be transmitted or received so that multiple beams can be used to transmit or receive signals simultaneously in multiple directions, while analog beamforming can transmit or receive signals. Since beamforming is performed in a modulated state of the received analog signal, the signal cannot be simultaneously transmitted or received in multiple directions beyond the range covered by one beam.
  • a base station communicates with a plurality of users at the same time by using a broadband transmission or a multi-antenna characteristic.
  • a base station uses analog or hybrid beamforming and forms an analog beam in one beam direction, due to the characteristics of analog beamforming Only users within the same analog beam direction can communicate.
  • the RACH resource allocation and resource utilization scheme of the base station according to the present invention to be described later is proposed to reflect the constraints caused by the analog beamforming or hybrid beamforming characteristics.
  • FIG. 7 illustrates abstractly the hybrid beamforming structure in terms of a transceiver unit (TXRU) and a physical antenna.
  • TXRU transceiver unit
  • analog beamforming refers to an operation in which a transceiver (or RF unit) performs precoding (or combining).
  • the baseband unit and transceiver (or RF unit) perform precoding (or combining), respectively, resulting in the number of RF chains and the D / A (or A / D) converter. It is advantageous in that the performance of approaching digital beamforming can be reduced while reducing the number of.
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N TXRUs and M physical antennas.
  • the digital beamforming for the L data layers to be transmitted at the transmitting end can be represented by an N-by-L matrix, and then the converted N digital signals are converted into analog signals via TXRU and then into an M-by-N matrix.
  • the expressed analog beamforming is applied.
  • the number of digital beams is L, and the number of analog beams is N.
  • the base station is designed to change the analog beamforming on a symbol basis, so that a direction for supporting more efficient beamforming for a UE located in a specific area is being considered.
  • N TXRUs and M RF antennas are defined as one antenna panel, the NR system considers to introduce a plurality of antenna panels to which hybrid beamforming independent of each other is applicable.
  • the analog beams advantageous for signal reception may be different for each UE, and thus, the base station is applied to at least a synchronization signal, system information, and paging in a specific slot or subframe (SF).
  • a beam sweeping operation is considered in which a plurality of analog beams to be changed symbol by symbol so that all UEs have a reception opportunity.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information in downlink transmission.
  • a physical resource or a physical channel through which system information of the New RAT system is broadcasted is referred to as a physical broadcast channel (xPBCH).
  • xPBCH physical broadcast channel
  • analog beams belonging to different antenna panels may be simultaneously transmitted in one symbol, and to measure a channel for each analog beam, as shown in FIG.
  • a method of introducing Beam RS (BRS), which is a reference signal (RS) transmitted for a single analog beam, has been discussed.
  • the BRS may be defined for a plurality of antenna ports, and each antenna port of the BRS may correspond to a single analog beam.
  • a synchronization signal or a xPBCH may be transmitted for all the analog beams included in the analog beam group so that any UE can receive them well.
  • FIG 9 illustrates a cell of a new radio access technology (NR) system.
  • NR new radio access technology
  • a method in which a plurality of TRPs constitute one cell is discussed, unlike one base station forming one cell in a conventional wireless communication system such as LTE.
  • the cell is configured, even if the TRP serving the UE is changed, seamless communication is possible, and thus, mobility management of the UE is easy.
  • PSS / SSS is transmitted omni-direction, whereas signals such as PSS / SSS / PBCH are rotated omg-directionally by the gNB applying mmWave.
  • a method of beamforming a beam and transmitting the beam is considered.
  • transmitting / receiving a signal while rotating the beam direction is referred to as beam sweeping or beam scanning.
  • beam sweeping refers to transmitter side behavior
  • beam scanning refers to receiver side behavior.
  • signals such as PSS / SSS / PBCH are transmitted for the N beam directions, respectively.
  • the gNB transmits synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH for each direction while sweeping directions that it may have or support.
  • synchronization signals such as PSS / SSS / PBCH
  • several beams may be bundled into one beam group, and PSS / SSS / PBCH may be transmitted / received for each beam group.
  • one beam group includes one or more beams.
  • a signal such as PSS / SSS / PBCH transmitted in the same direction may be defined as one SS block, and a plurality of SS blocks may exist in one cell. When there are a plurality of SS blocks, the SS block index may be used to distinguish each SS block.
  • PSS / SSS / PBCH in the same direction may constitute one SS block, and in the system, 10 SS blocks It can be understood to exist.
  • the beam index may be interpreted as an SS block index.
  • relay base stations are being discussed for the purpose of supplementing coverage holes and reducing wired connections between base stations.
  • This is called integrated access and backhaul (IAB)
  • a Donor gNB DgNB transmits a signal to a UE through a relay base station, and a wireless backhaul link and a DgNB for communication between the DgNB and the relay base station or between the relay base stations.
  • an access link for communication between the UE or the relay base station and the UE.
  • the first scenario is an in-band scenario where the wireless backhaul link and the access link use the same frequency band
  • the second scenario is an out-band where the wireless backhaul link and the access link use different frequency bands. band) scenario.
  • the first scenario is also less developed because of the interference between the wireless backhaul link and the access link than the second scenario.
  • the present invention relates to a method for setting different timing advances (TAs) for each base station or relay node from a UE when an IAB is applied. More generally, a scenario that may have different TAs for different beams in one cell from a terminal point of view is described, and a terminal operation and a network operation for supporting the same are described.
  • TAs timing advances
  • the timing advance operation is based on the assumption that each cell belongs to one TAG, which may require an extended CP when the propagation delay between the TPs is large, or may not be effective. have. This behavior can be extended to CoMP scenarios that are connected by ideal backhaul and scenarios that are non-ideal backhaul, and the present invention will be described by focusing more on non-ideal backhaul scenario. do.
  • the base stations and relay nodes In the IAB scenario, two approaches can be considered in cell operation. One is to group some of the base stations and relay nodes together, like a cell, and this group operates with the same cell ID. The other is that each base station or relay node has a different cell ID, just like a different cell. It's how to operate. When operating with the same cell ID, the base station and the relay node transmit signals by separating time / frequency resources from each other. Therefore, the influence of interference is reduced when the base station and relay nodes overlap resources by operating with different cell IDs. However, because the resources are shared, the resource efficiency is less affected. Alternatively, the user throughput of the terminal may be increased through tighter coordination based on the same cell ID.
  • TP transmission point
  • two TPs ie, a Donor gNB and a relay node
  • a Donor gNB and a relay node may appear as separate beams from the terminal's point of view, and those beams are semi-statically switching from one beam to another. May be considered.
  • DPS Dynamic Point Switching
  • FIG. 10 illustrates an example in which a terminal sets timing advances of a relay node and a DgNB.
  • the base stations or relays included in the group may have different propagation delay (and different TA) values in the UE view.
  • the UE may have different TA values because the distance to the relay and the distance to the UE and the DgNB are different.
  • TAR denotes a TA value to be applied to transmission from the UE to the relay
  • TAG denotes a TA value to be applied to the transmission from the UE to the DgNB.
  • the DgNB and the relay when operating with the same cell ID, the DgNB and the relay will have different TA values from the UE, but the DgNB and the relay will be classified into the same TAG (timing advance group) with the concept of the current NR system. Since these are the same TAG, DgNBs or relays in the group operating with the same cell ID assume the same TA. Therefore, it is necessary to first define that the same cell may be another TAG.
  • DgNBs or relays in a group operated with the same cell ID may have different TA values. Since the relay and the DgNB may not be separated from the terminal's point of view, this may mean that the terminal is allowed to set multiple TAGs in one cell.
  • a method of setting multiple TAGs in one cell and a method of selecting TAGs in uplink transmission will be described.
  • DgNBs or relays in a group operated with the same cell ID may belong to different TAG groups.
  • the UE transmits the RACH to the RACH resource corresponding to the beam determined to be suitable for itself, and selects the DgNB or relays. Which relay is the DgNB transmitted because the RACH resource is associated with the beam. It is possible to judge whether or not. In particular, since such a beam is bound to SSB transmission resources, it may be assumed that the beams of the relay and the beams of the DgNB transmit SSBs in different transmission resources.
  • the UE can receive the TA value through the RAR.
  • the DgNB or the relay may determine which DgNB is associated with or which relay is associated with the received RACH resource, and may inform the UE of a TA value suitable for the node.
  • This process may inform the TA value in the same manner as the random access process at the same initial connection as described above in the RAR even when the DgNB or the relay instructs the UE to transmit the RACH through the PDCCH order.
  • the manner of operating a plurality of TAGs may consider the following.
  • the RACH resource may be informed whether it is a DgNB or a relay.
  • the UE assumes that the DgNB and the relay operate as different TAGs, and separately manages the TAGs for the DgNB and the relay according to each RACH transmission.
  • the UE Provides information on the downlink beam to which each TAG is applied. That is, it tells which TAG each belongs to the various TCI states provided to the terminal.
  • the UE shares the TA update process for the TCI states with the same TAG.
  • the TAG may be newly generated when transmitting the RACH, and may invalidate the TAG with the RRC / MAC CE. It is assumed that TA is applied based on timing of a downlink beam corresponding to the corresponding RACH resource.
  • each SRI SRS resource indicator
  • it For each SRI (SRS resource indicator), it gives information about the applied TAG. In other words, it informs the UE which TAG each of the various SRI states belong to.
  • the UE shares the TA update process for the SRI states having the same TAG.
  • the UE transmits the PUCCH / PUSCH and SRS based on a TA value indicated by the base station (for example, received during initial access or delivered in an RACH procedure according to a PDCCH command or transmitted through a MAC CE).
  • the base station may have a situation in which a beam suitable for the UE is changed. For example, the beam failure condition is satisfied, or the base station may receive the SRS of another beam and determine that the beam of the currently applied UE is not the best beam.
  • the direction in which the transmission beam of the UE corresponding to the best beam is directed to the DgNB or the relay may be changed.
  • the transmission beam of the UE that was best for the DgNB may be changed to the transmission beam of the UE that is best for the relay, or the transmission beam of the UE that was best for the relay may be changed to the transmission beam of the UE that is best for the DgNB.
  • Such a relationship may occur between a relay and another relay when there are several relays, and may also occur between a base station and another base station when there are several base stations.
  • This situation means that as the transmission beam of the UE changes, a process of changing the transmission target to a suitable node, either a base station or a relay node, may be included. Accordingly, since the base station or relay node suitable for the UE is changed, the value of the TA may change depending on which node the UE transmits when the UE transmits PUSCH / PUCCH / SRS.
  • the base station or the relay node may allow the UE to transmit the RACH through the PDCCH command.
  • the RAR transmits a TA value so that the UE can apply a proper TA value without knowing whether the UE is a base station, a relay, or a node.
  • the DCI transmitting the uplink grant When indicating the SRI indicating the beam for PUSCH transmission in the DCI transmitting the uplink grant, it may indicate which beam of the node or which TAG (ie, which DgNB or which relay).
  • the PU is transmitted by applying the appropriate TA according to which node or which TAG.
  • the DCI may indicate the TAG index directly.
  • the terminal performs uplink transmission by applying the TA in the corresponding TAG. The option of setting the TAG to the terminal is as described above.
  • TA When TA is updated for each TAG, TA can be updated in the following way.
  • ⁇ A> You can directly include the TAG index in the TA update command.
  • the command received for each TAG is applied.
  • One message can update the TAs of several TAGs.
  • Information on the downlink beam / time / frequency referenced by the TAG is set differently according to the above scheme. For example, depending on whether the relay / DgNB, the information on the downlink beam / time / frequency referenced by the TAG is set differently according to the currently set TCI state and TAG index, or according to the SRI resources.
  • the TA of the TAG associated with the TCI state of the downlink transmission from which the TA command is issued is updated.
  • the TA of the TAG of the DgNB is updated, and in the case of a relay, the TA of the relay TAG is updated.
  • the same operation is performed.
  • the downlink TCI state and the TAG are linked, and the TAG and the uplink beam direction are also linked. This association may be by explicit signaling of the network, and may be implicitly associated with the same index.
  • ⁇ B> In the DCI, it is informed to the UE which node or what TAG, and the TA value of each node or each TAG may be updated or set through the MAC CE transmitted before the DCI transmission.
  • ⁇ C> In the DCI, it is informed to the UE which node or what TAG, and the TA value of each node or each TAG may be updated or set through the RAR transmitted before the DCI transmission.
  • the TA value of each node or each TAG may inform each node through a random access response (RAR).
  • RAR random access response
  • each RAR may be separated for each node or for each TAG in the RAR resource.
  • the TA value of each node or each TAG may inform the DgNB or relay of all TA values in one RAR.
  • the TCI suitable for the SRI informed by the DCI is informed in the DCI together with the base station beam and the transmission beam of the UE. It can tell you pair information.
  • each node or each TAG may inform each node through a random access response (RAR).
  • RAR random access response
  • each RAR may be separated for each node or for each TAG in the RAR resource.
  • the TA value of each node or each TAG may inform the DgNB or relay of all TA values in one RAR.
  • ⁇ E> In DCI, it is not known which node or what TAG, but among the TCI corresponding to each base station beam information, the TCI suitable for the SRI informed by the DCI is informed in the DCI together to determine the transmission beam of the base station beam and the UE. Inform pair information. Similarly, the TA value for each beam may be reported by the DgNB or the relay in all of the TA values in one RAR.
  • ⁇ F> When performing the SRS configuration regarding the transmission resource and the transmission method of the SRS, it informs which node or which TAG or which TAG beam according to the SRS resource (or TA value) together. Since the SRS resource is interworked with the SRI, the UE applies the TA value applied to the SRS resource as a value linked to the resource informed by the SRI.
  • the UE recognizes a beam of the UE for ACK / NACK transmission for PDSCH transmission through information on the downlink transmission beam of the base station.
  • the downlink transmission beam may indicate which node the beam is or which TAG is associated with (ie, which DgNB or which relay).
  • ACK / NACK is transmitted by applying the appropriate TA according to which node or TAG.
  • the TAG group index may be directly indicated in the DCI.
  • the terminal performs uplink transmission by applying the TA in the corresponding TAG. The option to set the TAG to the terminal has been discussed above.
  • TA can be updated in the following way.
  • ⁇ A> Includes the TAG index in the TA update command.
  • the command received for each TAG is applied.
  • One message can update the TAs of several TAGs.
  • the information on the downlink beam / time / frequency referred to by the TAG is set differently according to the above scheme. For example, depending on the relay / DgNB, the TCI state and the TAG index currently set, or the SRI resource. Information on the downlink beam / time / frequency referenced by the TAG is set differently.
  • ⁇ B> As an implicit method, update the TA of the TAG associated with the TCI state of the downlink transmission from which the TA command is issued.
  • the TA of the TAG of the DgNB is updated, and in the case of a relay, the TA of the relay TAG is updated.
  • the same operation is performed.
  • the downlink TCI state and the TAG are linked, and the TAG and the uplink beam direction are also linked. This association may be by explicit signaling of the network, and may be implicitly associated with the same index.
  • the TA value of each node or each TAG may be informed through the MAC CE transmitted before the DCI.
  • ⁇ D> In the DCI, it is informed to the UE which node or what TAG, and the TA value of each node or each TAG may be informed in the RAR transmitted before the DCI.
  • the TA value of each node or each TAG may inform each node through a random access response (RAR).
  • RAR random access response
  • each RAR may be separated for each node or for each TAG in the RAR resource.
  • the TA value of each node or each TAG may inform the DgNB or relay of all TA values in one RAR.
  • the DCI informs the UE which node or what TAG, and the TA value of each node or each TAG can be informed through the MAC CE transmitted before the DCI.
  • each node or each TAG may inform each node through a random access response (RAR).
  • RAR random access response
  • each RAR is separated for each node or for each TAG in the RAR resource.
  • the TA value of each node or each TAG may allow the DgNB or relay to inform all TA values in one random access response (RAR).
  • the DCI informs the UE which node or what TAG, and the TCI corresponding to the SRS beam among the TCIs corresponding to the respective base station beam information together with the DCI or RRC signaling to inform the base station beam and the UE. Informs the pair information of the transmission beam.
  • the TA value of each node can be informed by each node through RAR, and each RAR is separated for each node or for each TAG in the RAR resource.
  • the TA value of each node or each TAG may allow the DgNB or relay to inform all TA values in one RAR.
  • DCI or RRC is notified to DCI or RRC of TCI corresponding to each base station beam information without telling UE which node or what TAG in DCI. Tells you the pair information of the transmission beam.
  • the RRC it is possible to directly inform the TA value suitable for the SRS beam.
  • the TA value may be indicated by the DgNB or the relay in all of the TA values in one RAR.
  • the MAC CE that triggers the semi-persistent SRS may inform all the TA information according to the SRS beam or SRS resources.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example in which a terminal sets a plurality of timing advances according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal transmits and receives a signal with a plurality of transmission points having the same cell index.
  • step 1101 the terminal receives information about different timing advance values for a plurality of transmission points having the same cell index.
  • the information about the timing advance values is preferably received from one or more of the plurality of transmission points through a random access response signal.
  • the terminal receives an uplink grant from one of the plurality of transmission points.
  • the uplink grant indicates one of a plurality of beam indices for transmitting an uplink signal.
  • the beam index indicated here preferably corresponds to one of the plurality of transmission points.
  • the UE transmits the uplink signal based on the uplink grant, and in particular, the uplink signal is transmitted by applying a timing advance associated with the indicated one beam index.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of communication between the wireless device 10 and the network node 20.
  • the network node 20 may be replaced with the wireless device or the UE of FIG.
  • Wireless device 10 or network node 20 herein includes transceivers 11, 21 for communicating with one or more other wireless devices, network nodes, and / or other elements of the network.
  • the transceivers 11, 21 may include one or more transmitters, one or more receivers, and / or one or more communication interfaces.
  • the transceivers 11 and 21 may be provided with one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the transceivers 11 and 21 to the outside under the control of the processing chips 12 and 22, or receives a wireless signal from the outside to process the processing chip 12. , 22).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may be configured by one physical antenna or a combination of more than one physical antenna elements. The signal transmitted from each antenna can no longer be resolved by the wireless device 10 or the network node 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the wireless device 10 or network node 20 point of view, and whether the channel is a single wireless channel from one physical antenna or Enable the wireless device 10 or the network node 20 to estimate the channel for the antenna, regardless of whether it is a composite channel from a plurality of physical antenna elements including the antenna. . That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered. In the case of a transceiver that supports a multiple input / output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
  • MIMO multiple input / output
  • the transceivers 11 and 21 may support receive beamforming and transmit beamforming.
  • the transceivers 11 and 21 may be configured to perform the functions illustrated in FIGS. 7 to 9.
  • Wireless device 10 or network node 20 also includes processing chips 12, 22.
  • the processing chips 12, 22 may include at least one processor, such as the processor 13, 23, and at least one memory device, such as the memory 14, 24.
  • the processing chip 12, 22 may control at least one or more of the methods and / or processes described herein. In other words, the processing chips 12 and 22 may be configured to perform at least one or more embodiments described herein.
  • Processors 13 and 23 include at least one processor for performing the functions of wireless device 10 or network node 20 described herein.
  • one or more processors may control one or more transceivers 11 and 21 of FIG. 13 to transmit and receive information.
  • the processors 13 and 23 included in the processing chips 12 and 22 may encode and modulate a signal and / or data to be transmitted outside the wireless device 10 or the network node 20. After performing (modulation) and transmits to the transceiver (11, 21). For example, the processors 13 and 23 convert the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • Transceivers 11 and 21 may include an oscillator for frequency up-conversion.
  • the transceivers 11 and 21 may include Nt transmit antennas, where Nt is a positive integer of 1 or greater.
  • processing chips 12, 22 include memories 14, 24 configured to store data, programmable software code, and / or other information for performing the embodiments described herein.
  • the memory 14, 24 when the memory 14, 24 is executed by at least one processor such as the processor 13, 23, the processor 13, 23 causes the processor of FIG. 13 to be executed.
  • Store software code 15, 25 that includes instructions for performing some or all of the processes controlled by (13, 23), or for performing the embodiments described herein.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 출원에서는 차세대 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신하는 단계; 상기 상향링크 그랜트에 기반하여, 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시하고, 상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 한다.

Description

차세대 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차세대 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
시대의 흐름에 따라 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 트래픽을 요구하게 되면서, 기존 LTE 시스템보다 향상된 무선 광대역 통신인 차세대 5G 시스템이 요구되고 있다. NewRAT이라고 명칭되는, 이러한 차세대 5G 시스템에서는 Enhanced Mobile BroadBand (eMBB)/ Ultra-reliability and low-latency communication (URLLC)/Massive Machine-Type Communications (mMTC) 등으로 통신 시나리오가 구분된다.
여기서, eMBB는 High Spectrum Efficiency, High User Experienced Data Rate, High Peak Data Rate 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이고, URLLC는 Ultra Reliable, Ultra Low Latency, Ultra High Availability 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이며 (e.g., V2X, Emergency Service, Remote Control), mMTC는 Low Cost, Low Energy, Short Packet, Massive Connectivity 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오이다. (e.g., IoT).
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 차세대 통신 시스템에서 단말이 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 차세대 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법은, 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신하는 단계; 상기 상향링크 그랜트에 기반하여, 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시하고, 상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 양상인 차세대 무선 통신 시스템에서의 단말은, 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈과 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신하고, 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신하며, 상기 상향링크 그랜트에 기반하여 상향링크 신호를 송신하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하며, 상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시하고, 상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보는 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나 이상으로부터, 랜덤 엑세스 응답 신호를 통하여 수신되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 전송 포인트들은 도너 (donor) 기지국 및 상기 도너 기지국과 연결된 릴레이 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들은 서로 다른 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 차세대 통신 시스템에서 단말은 보다 효율적으로 릴레이 노드의 타이밍 어드밴스를 설정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 4 내지 도 6은 NR 시스템에서 사용되는 무선 프레임 및 슬롯의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
도 8은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑(Beam Sweeping) 동작을 나타낸다.
도 9는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 10은 단말이 릴레이 노드와 DgNB의 타이밍 어드밴스를 설정하는 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 단말이 복수의 타이밍 어드밴스들을 설정하는 예를 도시하는 순서도이다.
도 12는 본 발명을 수행하는 무선 장치의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템, LTE-A 시스템 및 NR 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
3GPP 기반 통신 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 하향링크 물리 신호들을 정의된다. 예를 들어, 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH), 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH), 물리 멀티캐스트 채널(physical multicast channel, PMCH), 물리 제어 포맷 지시자 채널(physical control format indicator channel, PCFICH), 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 물리 하이브리드 ARQ 지시자 채널(physical hybrid ARQ indicator channel, PHICH)들이 하향링크 물리 채널들로서 정의되어 있으며, 참조 신호와 동기 신호가 하향링크 물리 신호들로서 정의되어 있다. 파일럿(pilot)이라고도 지칭되는 참조 신호(reference signal, RS)는 gNB와 UE가 서로 알고 있는 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하는데, 예를 들어, 셀 특정적 RS(cell specific RS), UE-특정적 RS(UE-specific RS, UE-RS), 포지셔닝 RS(positioning RS, PRS) 및 채널 상태 정보 RS(channel state information RS, CSI-RS)가 하향링크 참조 신호로서 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 표준은 상위 계층으로부터 기원한 정보를 나르는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 채널들과, 물리 계층에 의해 사용되나 상위 계층으로부터 기원하는 정보를 나르지 않는 자원 요소들에 대응하는 상향링크 물리 신호들을 정의하고 있다. 예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH), 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH), 물리 임의 접속 채널(physical random access channel, PRACH)가 상향링크 물리 채널로서 정의되며, 상향링크 제어/데이터 신호를 위한 복조 참조 신호(demodulation reference signal, DMRS)와 상향링크 채널 측정에 사용되는 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 정의된다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, gNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
이하에서는 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS 심볼/반송파/부반송파/RE라고 칭한다. 예를 들어, 트랙킹 RS(tracking RS, TRS)가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 OFDM 심볼은 TRS 심볼이라고 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 부반송파는 TRS 부반송파라 칭하며, TRS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된 RE 는 TRS RE라고 칭한다. 또한, TRS 전송을 위해 설정(Configuration)된(configured) 서브프레임을 TRS 서브프레임이라 칭한다. 또한 브로드캐스트 신호가 전송되는 서브프레임을 브로드캐스트 서브프레임 혹은 PBCH 서브프레임이라 칭하며, 동기 신호(예를 들어, PSS 및/또는 SSS)가 전송되는 서브프레임을 동기 신호 서브프레임 혹은 PSS/SSS 서브프레임이라고 칭한다. PSS/SSS가 할당된 혹은 설정(Configuration)된(configured) OFDM 심볼/부반송파/RE를 각각 PSS/SSS 심볼/부반송파/RE라 칭한다.
본 발명에서 CRS 포트, UE-RS 포트, CSI-RS 포트, TRS 포트라 함은 각각 CRS를 전송하도록 설정(Configuration)된(configured) 안테나 포트, UE-RS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트, CSI-RS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트, TRS를 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트를 의미한다. CRS들을 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트들은 CRS 포트들에 따라 CRS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, UE-RS들을 전송하도록 설정(Configuration)된(configured) 안테나 포트들은 UE-RS 포트들에 따라 UE-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있으며, CSI-RS들을 전송하도록 설정(Configuration)된 안테나 포트들은 CSI-RS 포트들에 따라 CSI-RS가 점유하는 RE들의 위치에 의해 상호 구분될 수 있다. 따라서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS 포트라는 용어가 일정 자원 영역 내에서 CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS가 점유하는 RE들의 패턴을 의미하는 용어로서 사용되기도 한다.
도 1은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 송신되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 송신되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 송신 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 송신채널(Trans포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 송신채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 송신을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 송신하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 송신채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 송신하는 하향 송신채널은 시스템 정보를 송신하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 송신하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 송신될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 송신될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 송신하는 상향 송신채널로는 초기 제어 메시지를 송신하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 송신채널의 상위에 있으며, 송신채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S208)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.
도 3은 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10 -8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 송신되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 NR에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(Subcarrier Spacing)에 의존한다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함한다. 보통 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함한다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함한다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (혹은, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (혹은, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 5는 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다. 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함한다. 반송파는 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화 될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 6은 자기-완비(self-contained) 슬롯의 구조를 예시한다. NR 시스템에서 프레임은 하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있는 자기-완비 구조를 특징으로 한다. 예를 들어, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 다음의 구성을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
1. DL only 구성
2. UL only 구성
3. Mixed UL-DL 구성
- DL 영역 + GP(Guard Period) + UL 제어 영역
- DL 제어 영역 + GP + UL 영역
* DL 영역: (i) DL 데이터 영역, (ii) DL 제어 영역 + DL 데이터 영역
* UL 영역: (i) UL 데이터 영역, (ii) UL 데이터 영역 + UL 제어 영역
DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. PDCCH에서는 DCI(Downlink Control Information), 예를 들어 DL 데이터 스케줄링 정보, UL 데이터 스케줄링 정보 등이 전송될 수 있다. PUCCH에서는 UCI(Uplink Control Information), 예를 들어 DL 데이터에 대한 ACK/NACK(Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 정보, CSI(Channel State Information) 정보, SR(스케줄링 Request) 등이 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
한편, NR 시스템은 넓은 주파수 대역을 이용하여 다수의 사용자에게 높은 전송율을 유지하면서 데이터 전송을 하기 위해 높은 초고주파 대역, 즉, 6GHz 이상의 밀리미터 주파수 대역을 이용하는 방안을 고려하고 있다. 3GPP에서는 이를 NR이라는 이름으로 사용하고 있으며, 본 발명에서는 앞으로 NR 시스템으로 칭한다. 하지만 밀리미터 주파수 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하는 것으로 인해 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 주파수 특성을 갖는다. 따라서, 적어도 6GHz 이상의 대역을 사용하는 NR 시스템은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 신호 전송을 전방향이 아닌 특정 방향으로 에너지를 모아서 전송함으로써 급격한 전파 감쇄로 인한 커버리지의 감소 문제를 해결하는 좁은 빔(narrow beam) 전송 기법을 사용한다. 그러나 하나의 좁은 빔만을 이용하여 서비스하는 경우, 하나의 기지국이 서비스를 할 범위가 좁아지므로 기지국은 다수의 좁은 빔을 모아서 광대역으로 서비스를 하게 된다.
밀리미터 주파수 대역, 즉, 밀리미터 파장(millimeter wave, mmW) 대역에서는 파장이 짧아져서 동일 면적에 다수 개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능해진다. 예를 들어, 1cm의 정도의 파장을 갖는 30GHz 대역에서 5 by 5cm의 패널(panel)에 0.5 람다(lamda) (파장) 간격으로 2-차원(dimension) 배열 형태로 총 100개의 안테나 요소 설치가 가능하다. 그러므로 mmW에서는 다수 개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 처리량(throughput)을 높이는 것이 고려된다.
밀리미터 주파수 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, 기지국이나 UE에서 많은 수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써 특정한 방향에서만 에너지가 높아지게 하는 빔포밍 방식이 주로 고려하고 있다. 이와 같은 빔포밍 방식에는 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 만드는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등이 있다. 안테나 요소별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU)을 가지면 주파수 자원별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나 100여 개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격 측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 있다. 즉, 밀리미터 주파수 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 많은 수의 안테나가 사용해야 하고, 디지털 빔포밍은 안테나 수에 해당하는 만큼 RF 컴포넌트(예, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 하므로, 밀리미터 주파수 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하려면 통신 기기의 가격이 증가하는 문제점이 있다. 그러므로 밀리미터 주파수 대역과 같이 안테나의 수가 많이 필요한 경우에는 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은 하나의 TXRU에 다수 개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전체 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 해줄 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 BF는 디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 방식이다. 하이브리드 BF의 경우, B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
앞서 언급한 바와 같이 디지털 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 디지털 기저대역 신호에 대해 신호 처리를 하므로 다중의 빔을 이용하여 동시에 여러 방향으로 신호를 전송 혹은 수신할 수 있는 반면에, 아날로그 빔포밍은 전송할 혹은 수신된 아날로그 신호를 변조된 상태에서 빔포밍을 수행하므로 하나의 빔이 커버하는 범위를 넘어가는 다수의 방향으로 신호를 동시에 전송 혹은 수신할 수 없다. 통상 기지국은 광대역 전송 혹은 다중 안테나 특성을 이용하여 동시에 다수의 사용자와 통신을 수행하게 되는데, 기지국이 아날로그 혹은 하이브리드 빔포밍을 사용하고 하나의 빔 방향으로 아날로그 빔을 형성하는 경우에는 아날로그 빔포밍의 특성상 동일한 아날로그 빔 방향 안에 포함되는 사용자들과만 통신할 수 밖에 없다. 후술될 본 발명에 따른 RACH 자원 할당 및 기지국의 자원 활용 방안은 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 특성으로 인해서 생기는 제약 사향을 반영하여 제안된다.
도 7은 송수신기 유닛(transceiver unit, TXRU) 및 물리적 안테나 관점에서 하이브리드 빔포밍 구조를 추상적으로 도시한 것이다.
다수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 결합한 하이브리드 빔포밍 기법이 대두되고 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF 빔포밍)은 트랜시버 (혹은 RF 유닛)이 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하는 동작을 의미한다. 하드브리드 빔포밍에서 기저대역(baseband) 유닛과 트랜시버 (혹은 RF 유닛)은 각각 프리코딩 (또는 컴바이닝)을 수행하며, 이로 인해 RF 체인(chain) 수와 D/A (또는 A/D) 컨버터의 개수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다. 편의상 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 TXRU와 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 전송 단에서 전송할 L개 데이터 레이어에 대한 디지털 빔포밍은 N-by-L 행렬로 표현될 수 있고, 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환된 다음 M-by-N 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 7에서 디지털 빔의 개수는 L이며, 아날로그 빔의 개수는 N이다. 더 나아가 NR 시스템에서는 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 기지국을 설계하여, 특정한 지역에 위치한 UE에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방향이 고려되고 있다. 더 나아가서 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로서 정의될 때, NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다. 이와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, UE별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있으므로, 적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 등에 대해서는 특정 슬롯 혹은 서브프레임(subframe, SF)에서 기지국이 적용할 복수 아날로그 빔들을 심볼별로 바꾸어 모든 UE들이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 동작이 고려되고 있다.
도 8은 하향링크 전송 과정에서 동기 신호와 시스템 정보에 대한 빔 스위핑(Beam sweeping) 동작을 도식화 한 것이다.
도 8에서 New RAT 시스템의 시스템 정보가 방송(Broadcasting)되는 물리적 자원 또는 물리 채널을 xPBCH (physical broadcast channel)로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔(Analog beam)들이 동시에 전송될 수 있으며, 아날로그 빔(Analog beam) 별 채널을 측정하기 위해, 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 특정 안테나 패널에 대응되는 단일 아날로그 빔(Analog beam)을 위해 전송되는 참조 신호(Reference signal; RS)인 Beam RS (BRS)를 도입하는 방안이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔(Analog beam)에 대응될 수 있다. 이때, BRS와는 달리, 동기 신호(Synchronization signal) 또는 xPBCH는 임의의 UE가 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹(Analog beam group)에 포함된 모든 아날로그 빔(Analog beam)을 위해 전송될 수 있다.
도 9는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology, NR) 시스템의 셀을 예시한 것이다.
도 9를 참조하면, NR 시스템에서는 기존 LTE 등의 무선 통신 시스템에 하나의 기지국이 하나의 셀을 형성하던 것과는 달리 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하는 방안이 논의되고 있다 복수의 TRP가 하나의 셀을 구성하면, UE를 서비스하는 TRP가 변경되더라고 끊김 없는 통신이 가능하여 UE의 이동성 관리가 용이하다는 장점이 있다.
LTE/LTE-A 시스템에서 PSS/SSS는 전-방위적(omni-direction)으로 전송되는 것에 반해서, mmWave를 적용하는 gNB가 빔 방향을 전-방위적으로 돌려가면서 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 빔포밍하여 전송하는 방법이 고려되고 있다. 이와 같이 빔 방향을 돌려가면서 신호를 전송/수신하는 것을 빔 스위핑(beam sweeping) 혹은 빔 스캐닝이라 한다. 본 발명에서 “빔 스위핑’은 전송기 측 행동이고, “빔 스캐닝”은 수신기 측 행동을 나타낸다. 예를 들어 gNB가 최대 N개의 빔 방향을 가질 수 있다고 가정하면, N개의 빔 방향에 대해서 각각 PSS/SSS/PBCH 등의 신호를 전송한다. 즉 gNB는 자신이 가질 수 있는 혹은 지원하고자 하는 방향들을 스위핑하면서 각각의 방향에 대해서 PSS/SSS/PBCH 등의 동기 신호들을 전송한다. 혹은 gNB가 N개의 빔을 형성할 수 있는 경우, 몇 개씩의 빔들이 묶여 하나의 빔 그룹으로 구성할 수 있으며, 빔 그룹별로 PSS/SSS/PBCH를 전송/수신될 수 있다. 이 때, 하나의 빔 그룹은 하나 이상의 빔을 포함한다. 동일 방향으로 전송되는 PSS/SSS/PBCH 등의 신호가 하나의 SS 블록으로 정의될 수 있으며, 한 셀 내에 복수의 SS 블록들이 존재할 수 있다. 복수의 SS 블록들이 존재하는 경우, 각 SS 블록의 구분을 위해서 SS 블록 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들여, 한 시스템에서 10개의 빔 방향으로 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 경우, 동일 방향으로의 PSS/SSS/PBCH이 하나의 SS 블록을 구성할 수 있으며, 해당 시스템에서는 10개의 SS 블록들이 존재하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명에서 빔 인덱스는 SS 블록 인덱스로 해석될 수 있다.
현재, 3GPP Release 16, 즉 NR 시스템의 표준화에서는 커버리지 홀 (coverage hole)을 보완하되 기지국간 유선 연결을 줄이기 위한 목적으로 릴레이 기지국에 관하여 논의 중이다. 이를 IAB (integrated access and backhaul)라 하며, Donor gNB (DgNB)는 릴레이 기지국을 통해 UE에게 신호를 송신하며, DgNB와 릴레이 기지국간 또는 릴레이 기지국간 통신을 위한 무선 백홀 링크 (wireless backhaul link)와 DgNB와 UE간 또는 릴레이 기지국과 UE간 통신을 위한 액세스 링크 (access link)로 구성되어 있다.
IAB를 통한 신호 송신 시나리오는 크게 2가지로 구분된다. 첫 번째 시나리오는 무선 백홀 링크와 액세스 링크가 같은 주파수 대역을 사용하는 인-밴드 (in-band) 시나리오이고, 두 번째 시나리오는 무선 백홀 링크와 액세스 링크가 다른 주파수 대역을 사용하는 아웃 밴드 (out-band) 시나리오이다. 첫 번째 시나리오는 두 번째 시나리오에 비해 무선 백홀 링크와 액세스 링크 사이에 간섭도 다루어야 하기 때문에 좀 더 구현의 용이성에서는 떨어진다고 볼 수 있다.
본 발명은 IAB가 적용된 경우 UE로부터 기지국 또는 릴레이 노드 마다 서로 다른 타이밍 어드밴스 (timing advance; TA)를 설정하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 일반적으로 단말 입장에서 하나의 셀 내에 다른 빔에 대하여 다른 TA를 가질 수 있는 시나리오를 제안하고 이를 지원하기 위한 단말 동작 및 네트워크 동작을 기술한다. 현재 같은 셀내에 다른 TP를 통하여 데이터 전송을 단말에게 할 수 있을 때, 각 TP들에서 전송되는 하향링크 RS 및 타이밍/주파수 트랙킹 (tracking) RS 등이 별도로 전송될 수 있다. 그러나, 타이밍 어드밴스 동작은 각 셀별로 하나의 TAG에 속하는 가정으로 운영하고 있으며, 이는 각 TP들간에 전파 지연 (propagation delay)이 클 때 확장 (extended) CP를 사용해야 하거나, 동작이 효울적이지 않을 수 있다. 이러한 동작을 이상적 백홀 (ideal backhaul)로 연결되어 있는 CoMP 시나리오 및 비-이상적 백홀 (non-ideal backhaul)인 시나리오에 대해서도 확장해서 적용할 수 있으며, 본 발명은 비-이상적 백홀 시나리오에 보다 집중하여 설명한다.
IAB 시나리오에서는 셀 운영에서 2가지 접근을 생각해 볼 수 있다. 한 가지는 기지국과 릴레이 노드를 포함해서 일부를 그룹을 지어 하나의 셀처럼 이 그룹은 동일 셀 ID를 가지고 운영하는 방법이고, 또 한 가지는 각각의 기지국 또는 릴레이 노드는 각각 다른 셀처럼 다른 셀 ID들을 가지고 운영하는 방법이다. 동일 셀 ID로 운영시, 기지국과 릴레이 노드는 서로 시간/주파수 자원을 분리해서 신호를 전송하기 때문에 다른 셀 ID들로 운영해서 자원을 각각의 기지국과 릴레이 노드들이 오버랩할 때 보다 간섭의 영향이 줄어들지만, 자원을 공유하기 때문에 그만큼 자원 효율성이 떨어지는 영향을 가지고 있다. 혹은 동일 셀 ID를 기반으로 좀 더 tight 한 coordination 을 통해 단말의 user throughput 을 증가시킬 수도 있다.
비-이상적 백홀 상황에서는 견고한 협력을 통한 단말의 쓰루풋 (throughput)을 증가시키기는 어려울 수 있으나, 단말이 두 TP의 경계에 있는 경우, 잦은 핸드오버를 피할 수 있으며, 빔 리커버리(recovery)/빔 관리 (management) 과정을 통하여 TP (transmission point)를 변경할 수 있도록 하는 장점이 있을 수 있다. 또한 릴레이와 TP사이에 공통으로 적용할 수 있는 동작으로 여러 시나리오 를 지원할 수 있는 장점이 존재한다. 이러한 비-이상적 백홀 상황에서 두개의 TP (즉, Donor gNB 와 릴레이 노드)는 단말의 입장에서 별도의 빔처럼 보일 수 있으며, 해당 빔들은 반-정적으로 한 빔에서 다른 빔으로 스위칭 (switching)하는 것을 고려할 수 있다. 나아가 두 개의 빔을 유지하면서 자원 가용성 (availability), 단말의 CSI 등에 따라 여러 빔중 하나를 선택하는 DPS (Dynamic Point Switching) 동작도 고려할 수 있다. 본 발명은 이러한 반-정적 빔 스위칭과 동적 빔 스위칭 시 타이밍 어드밴스 설정에 관하여 설명한다. 우선, 도면을 참고하여 설명한다.
도 10은 단말이 릴레이 노드와 DgNB의 타이밍 어드밴스를 설정하는 예를 도시한다.
도 10을 참조하면, 동일 셀 ID로 일부 기지국 또는 일부 릴레이 노드들을 그룹으로 묶어 하나의 셀처럼 운영 시, 그룹에 포함된 기지국 또는 릴레이들은 UE관점에서 서로 다른 전파 지연 (및 서로 다른 TA) 값을 가지고 있을 수 있다. 예를 들어, 도 10에서 UE가 릴레이까지 거리와 UE와 DgNB까지 거리가 달라서 서로 다른 TA 값을 가지고 있을 수 있다. 도 10에서 TAR은 UE로부터 릴레이까지 전송에 적용될 TA값을 의미하고, TAG는 UE로부터 DgNB까지 전송에 적용될 TA값을 의미한다.
이러한 경우, 동일 셀 ID로 운영한다면, DgNB와 릴레이는 UE로부터 서로 다른 TA값을 갖게 되지만, DgNB와 릴레이는 현재의 NR 시스템의 개념으로는 서로 같은 TAG (timing advance group)로 분류될 것이다. 이는 서로 같은 TAG이므로 동일 셀 ID로 운영하는 그룹 내 DgNB 또는 릴레이들은 서로 같은 TA를 가정하게 되는 것이다. 따라서, 우선적으로 같은 셀일지라도 다른 TAG일 수 있음을 정의할 필요가 있다.
동일 셀 ID로 운영되는 그룹내의 DgNB 또는 릴레이는 서로 다른 TA값을 가질 수 있다. 단말의 입장에서 릴레이 와 DgNB가 분리되지 않을 수 있으므로, 단말 입장에서는 하나의 셀 내에서 여러 TAG를 설정할 수 있도록 허용됨을 의미할 수 있다. 이하에서는 하나의 셀 내에 여러 TAG를 설정하는 방법 및 TAG를 상향링크 전송 시에 선택하는 방법에 대해서 기술한다.
우선, 동일 셀 ID로 운영되는 그룹내의 DgNB 또는 릴레이는 서로 다른 TAG 그룹에 속할 수 있다.
DgNB와 릴레이의 일부가 하나의 그룹으로써 동일 셀 ID로 운영될 경우, 다른 TA를 가지는 노드들로 UE가 신호를 전송할 때 서로 다른 TA임을 알려줄 필요가 있다. 초기 접속 (Initial access) 시에는 UE가 자신에게 적합하다고 판단되는 빔에 해당하는 RACH 자원에 RACH를 전송하고, DgNB 또는 릴레이들은 선택함 RACH 자원이 빔과 연계되어 있으므로 전송한 어떤 DgNB의 것인지 어떤 릴레이의 것인지를 판단할 수 있게 된다. 특히, 이러한 빔은 SSB 전송 자원에 묶여 있으므로, 릴레이의 빔과 DgNB의 빔들을 서로 다른 전송 자원에서 SSB들을 전송함을 가정할 수 있다. 이후 DgNB 또는 릴레이가 RAR (Random Access Response) 메시지를 UE에게 전송하므로, UE는 RAR을 통하여 TA값을 전달 받을 수 있게 된다. 이 때, DgNB 또는 릴레이는 수신된 RACH 자원을 기반으로 어떤 DgNB와 관련된 것인지 혹은 어떤 릴레이와 관련된 것인지에 대하여 판단하고, 그 노드에 맞는 TA값을 UE에게 알려줄 수 있다.
이러한 과정은 DgNB 또는 릴레이가 PDCCH 명령 (order)을 통해 UE에게 RACH를 전송하도록 명령한 경우에도, RAR에서 같은 상술한 초기 접속시의 랜덤 액세스 과정과 같은 방식으로 TA값을 알려줄 수 있다.
복수의 TAG를 운영하는 방식은 다음을 고려할 수 있다.
- RACH 자원에 DgNB인지 릴레이 인지 여부를 알려 줄 수 있다. 단말은 DgNB와 릴레이가에 다른 TAG로서 운영된다고 가정하고, 각 RACH 전송에 따른 DgNB와 릴레이에 대한 TAG를 별도로 관리한다.
- 각 TAG가 적용되는 하향링크 빔에 대한 정보를 제공한다. 즉, 단말에게 제공하는 여러 TCI 스테이트들에 대하여 각각 어떤 TAG에 속할지를 알려준다. 단말은 TAG가 같은 TCI 스테이트에 대해서 TA 업데이트 과정을 공유한다.
- RACH 자원 별로 어떤 TAG가 적용될지를 RAR 혹은 Msg4 혹은 RRC로 알려줄 수 있다. TAG 는 RACH 전송 시에 새로 생성할 수 있으며, RRC/MAC CE로 TAG를 무효화 (invalidate) 시킬 수 있다. 해당 RACH 자원에 대응되는 하향링크 빔에 대한 타이밍을 기준으로 TA를 적용한다고 가정한다.
- 각 SRI (SRS resource indicator)에 대하여, 적용되는 TAG에 대한 정보를 준다. 즉, 단말에게 여러 SRI 스테이트에 대하여 각각 어떤 TAG에 속할지를 알려 준다. 단말은 TAG가 같은 SRI 스테이트에 대해서 TA 업데이트 과정을 공유한다.
UE는 기지국으로부터 지시 받은 (예를 들어, 초기 접속 시 전달받은 혹은 PDCCH 명령에 따른 RACH 절차에서 전달받은 혹은 MAC CE를 통하여 전달받은) TA값을 기준으로 PUCCH/PUSCH와 SRS을 전송하게 된다. 기지국은 이러한 상황에서 UE에게 적합한 빔이 바뀌는 상황이 있을 수 있다. 예를 들어, 빔 실패 (failure) 조건을 만족했거나, 또는 기지국은 다른 빔의 SRS를 수신 받아 현재 적용되고 있는 UE의 빔이 베스트 빔이 아니라는 판단을 할 수 있다.
이러한 경우, 빔만 변경하는 것이 아니라, 베스트 빔에 해당하는 UE의 송신 빔이 DgNB 또는 릴레이를 향하던 방향이 바뀔 수 있다. 다시 말해, DgNB에게 최선이였던 UE의 송신 빔이 릴레이에게 최선인 UE의 송신 빔으로 바뀔 수도 있고, 또는 릴레이에게 최선이었던 UE의 송신 빔이 DgNB에게 최선인 UE의 송신 빔으로 바뀔 수도 있다. 이러한 관계는 릴레이가 여러 개인 경우, 릴레이와 다른 릴레이간에도 발생할 수 있고, 기지국이 여러 개인 경우에는 기지국과 다른 기지국간에도 발생할 수 있다. 이러한 상황은 UE의 송신 빔이 바뀜에 따라, 송신 대상 역시 기지국 또는 릴레이 노드 중 적합한 노드로 바뀌는 과정이 포함될 수 있는 의미가 된다. 따라서, UE에게 적합한 기지국 또는 릴레이 노드가 바뀐 상황이기 때문에 UE가 PUSCH/PUCCH/SRS를 전송할 때 TA의 값이 어떤 노드로 전송하느냐에 따라서 바뀔 수 있다
일반적으로 여유 시간을 두고 UE의 송신 빔이 바뀜에 따라 달라진 TA를 반영한다고 가정하면, 기지국 또는 릴레이 노드는 PDCCH 명령을 통해 UE로 하여금 RACH를 전송하도록 할 수 있다. 이를 통해 RAR에서 TA값을 전송해 주어 UE는 기지국인지 릴레이인지 어느 노드인지 잘 모르는 채 적합한 TA값을 UE가 적용하도록 할 수 있다.
그러나 이러한 빔이 바뀌게 되고, 그에 따라 노드까지 바뀌어 TA가 바뀌는 상황에서 빔을 동적으로 바꾸어 가면서 UE가 상향링크 전송을 수행하기 위해서는 몇 가지 다른 동작이 필요할 수 있다.
<상향링크 그랜트에 기반한 동작>
상향링크 그랜트를 전송하는 DCI에서 PUSCH 전송에 대한 빔을 알려주는 SRI를 지시할 때, 어떤 노드의 빔인지 또는 어떤 TAG인지를 (즉, 어떤 DgNB인지 또는 어떤 릴레이인지) 함께 지시해 줄 수 있다. 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지에 따라 적합한 TA를 적용하여 PUSCH를 전송한다. 혹은 DCI에서 TAG 인덱스를 직접 지시해줄 수도 있다. 해당 TAG 내의 TA를 적용하여 단말은 상향링크 전송을 수행한다. 단말에게 TAG 을 설정하는 옵션은 위에서 설명한 바와 같다.
각 TAG별로 TA 업데이트를 하는 경우, 다음과 같은 방법으로 TA 업데이트가 가능하다.
<A> TA 업데이트 커맨드 (command)에 TAG 인덱스를 직접적으로 포함시킬 수 있다. 각 TAG별로 받은 커맨드 를 적용한다. 하나의 메시지는 여러 TAG의 TA를 업데이트할 수 있다. 해당 TAG가 참조(refer)하는 하향링크 빔/시간/주파수에 대한 정보는 위의 방식에 따라 다르게 설정된다. 일례로, 릴레이/DgNB인지에 따라, 현재 설정된 TCI 스테이트 및 TAG 인덱스에 따라, 혹은 SRI 자원에 따라 해당 TAG가 참조하는 하향링크 빔/시간/주파수에 대한 정보가 다르게 설정된다.
혹은, 암묵적인 방법으로서, TA 커맨드가 내려오는 하향링크 전송의 TCI 스테이트와 연계되어 있는 TAG 의 TA를 업데이트한다. 만약 DgNB에서 데이터 전송 시, DgNB의 TAG의 TA를 업데이트하고, 릴레이의 경우 릴레이 TAG의 TA를 업데이트한다. 다른 빔의 경우에도 이러한 동작을 동일하게 수행한다. 빔의 경우, 하향링크 TCI 스테이트와 TAG 은 연계되어 있고, 이러한 TAG 과 상향링크 빔 방향 또한 연계되어 있음을 가정한다. 이러한 연계는 네트워크의 명시적 시그널링에 의한 것일 수 있고, 암묵적으로 동일 인덱스끼리 연계되어 있을 수 있다.
<B> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 전송 이전에 전송된 MAC CE를 통해 업데이트 또는 설정할 수 있다.
<C> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 전송 이전에 전송된 RAR을 통해 업데이트 또는 설정할 수 있다.
특히, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 각 노드들이 각각 RAR (random access response)을 통해 알려줄 수 있다. 나아가, 각각의 RAR은 RAR 자원에서 노드 마다 또는 TAG마다 분리되어 있을 수 있다. 또는, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA값을 하나의 RAR에서 알려줄 수 있다.
<D> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각각의 기지국 빔 정보에 해당하는 TCI 중 상기 DCI에서 알려주는 SRI에 적합한 TCI를 상기 DCI에서 함께 알려 주어 기지국 빔과 UE의 송신 빔의 페어 (pair) 정보를 알려줄 수 있다.
마찬가지로, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 각 노드들이 각각 RAR (random access response)을 통해 알려줄 수 있다. 나아가, 각각의 RAR은 RAR 자원에서 노드 마다 또는 TAG마다 분리되어 있을 수 있다. 또는, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA값을 하나의 RAR에서 알려줄 수 있다.
<E> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 알려 주지 않되, 각각의 기지국 빔 정보에 해당하는 TCI 중 상기 DCI에서 알려주는 SRI에 적합한 TCI를 상기 DCI에서 함께 알려 주어 기지국 빔과 UE의 송신 빔의 페어 정보를 알려 준다. 마찬가지로, 각 빔마다 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA 값을 하나의 RAR에서 알려줄 수 있다.
<F> SRS의 전송 자원 및 전송 방법에 관한 SRS 설정을 수행할 시, SRS 자원에 따라 어떤 노드 또는 어떤 TAG인지 또는 어떤 TAG의 빔인지 (또는 TA값을) 함께 알려준다. 이러한 SRS 자원은 SRI와 연동되어 있으므로 UE는 SRS 자원에 적용한 TA값을 SRI로 알려준 자원에 연동된 값으로 적용한다.
<하향링크 그랜트에 기반한 동작>
하향링크 그랜트를 전송하는 DCI에서 PDSCH 전송에 대한 ACK/NACK 전송을 위한 UE의 빔을 UE는 기지국의 하향링크 송신 빔의 정보를 통해 인지한다. 따라서, 이러한 하향링크 송신 빔이 어떤 노드의 빔인지 또는 어떤 TAG와 연계되는지 (즉, 어떤 DgNB인지 또는 어떤 릴레이인지) 함께 지시 해 줄 수 있다. 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지에 따라 적합한 TA를 적용하여 ACK/NACK 을 전송한다. 혹은 DCI에서 TAG 그룹 인덱스를 직접 지시할 수도 있다. 해당 TAG 내의 TA를 적용하여 단말은 상향링크 전송을 수행한다. 단말에게 TAG 을 설정하는 옵션은 위에서 논의하였다. 각 TAG별로 TA 업데이트를 하는 경우, 다음과 같은 방법으로 TA 업데이트가 가능하다.
<A> TA 업데이트 커맨드 에 TAG 인덱스를 포함한다. 각 TAG별로 받은 커맨드를 적용한다. 하나의 메시지는 여러 TAG의 TA를 업데이트할 수 있다. 해당 TAG가 참조하는 하향링크 빔/시간/주파수에 대한 정보는 위의 방식에 따라 다르게 설정된다 일례로, 릴레이/DgNB인지에 따라, 현재 설정된 TCI 스테이트 및 TAG 인덱스에 따라, 혹은 SRI 자원에 따라 해당 TAG가 참조하는 하향링크 빔/시간/주파수에 대한 정보가 다르게 설정된다.
<B> 암묵적인 방법으로서, TA 커맨드가 내려오는 하향링크 전송의 TCI 스테이트와 연계되어 있는 TAG 의 TA를 업데이트한다. 만약 DgNB에서 데이터 전송 시, DgNB의 TAG의 TA를 업데이트하고, 릴레이의 경우 릴레이 TAG의 TA를 업데이트한다. 다른 빔의 경우에도 이러한 동작을 동일하게 수행한다. 빔의 경우, 하향링크 TCI 스테이트와 TAG 은 연계되어 있고, 이러한 TAG 과 상향링크 빔 방향 또한 연계되어 있음을 가정한다. 이러한 연계는 네트워크의 명시적 시그널링에 의한 것일 수 있고, 암묵적으로 동일 인덱스끼리 연계되어 있을 수 있다.
<C> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 이전에 전송된 MAC CE를 통해 알려줄 수 있다.
<D> DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 이전에 전송된 RAR에서 알려줄 수 있다.
특히, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 각 노드들이 각각 RAR (random access response)을 통해 알려줄 수 있다. 나아가, 각각의 RAR은 RAR 자원에서 노드 마다 또는 TAG마다 분리되어 있을 수 있다. 또는, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA값을 하나의 RAR에서 알려줄 수 있다.
<SRS 설정에 기반한 동작>
SRS의 전송 자원 및 전송 방법에 관한 SRS 설정을 수행할 시, SRS 자원에 따라 어떤 노드의 빔인지 (또는 TA값을) 함께 알려준다. 이러한 노드 정보에 따라 적합한 TA를 SRS 빔마다 적용하여 전송한다.
A) 비주기적 SRS인 경우, DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 이전에 전송된 MAC CE를 통해 알려줄 수 있다.
특히, 비주기적 SRS인 경우, DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 상기 DCI 이전에 전송된 RAR에서 알려줄 수 있다. 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 각 노드들이 각각 RAR(random access response)을 통해 알려줄 수 있다. 이 경우, 각각의 RAR은 RAR 자원에서 노드마다 또는 TAG마다 분리되어 있다. 물론 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA값을 하나의 RAR(random access response)에서 알려줄 수도 있다.
B) 비주기적 SRS인 경우, DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주되, 각각의 기지국 빔 정보에 해당하는 TCI 중 SRS 빔에 적합한 TCI를 함께 DCI 또는 RRC 시그널링으로 알려 주어 기지국 빔과 UE의 송신 빔의 페어 정보를 알려 준다. 각 노드의 TA값은 각 노드들이 각각 RAR을 통해 알려줄 수 있으며, 각각의 RAR은 RAR 자원에서 노드마다 또는 TAG마다 분리되어 있다. 물론, 각 노드의 또는 각 TAG의 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA값을 하나의 RAR에서 알려줄 수도 있다.
C) 비주기적 SRS인 경우, DCI에서는 어떤 노드인지 또는 어떤 TAG인지 UE에게 알려 주지 않고, 각각의 기지국 빔 정보에 해당하는 TCI 중 SRS 빔에 적합한 TCI를 함께 DCI 또는 RRC로 알려 주어 기지국 빔과 UE의 송신 빔의 페어 (pair) 정보를 알려 준다. RRC로 알려줄 경우, SRS 빔에 적합한 TA값을 직접 알려줄 수 있다. 각 빔마다 TA값은 DgNB 또는 릴레이가 모든 TA 값을 하나의 RAR에서 알려줄 수 있다.
D) 반-영속적 (Semi persistent) SRS인 경우, 반-영속적 SRS를 트리거하는 MAC CE에서 SRS 빔 또는 SRS 자원에 따른 TA정보를 모두 알려줄 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 단말이 복수의 타이밍 어드밴스들을 설정하는 예를 도시하는 순서도이다. 특히, 도 11에서는 단말이 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들과 신호를 송수신하는 것으로 가정한다.
도 11을 참조하면, 단계 1101에서 단말은 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신한다. 상술한 바와 같이, 상기 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보는 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나 이상으로부터, 랜덤 엑세스 응답 신호를 통하여 수신하는 것이 바람직하다.
다음으로, 단계 1103에서 단말은 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신한다. 특히, 상기 상향링크 그랜트는 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시한다. 여기서 지시된 빔 인덱스는 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나와 대응하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 단계 1105에서 단말은 상기 상향링크 그랜트에 기반하여 상기 상향링크 신호를 송신하며, 특히 상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 한다.
도 12는 무선 장치 (10)와 네트워크 노드 (20) 사이의 통신의 예를 도시하는 블록도이다. 여기서, 네트워크 노드 (20)는 도 11의 무선 장치 또는 UE로 대체 될 수있다.
본 명세서에서 무선 장치 (10) 또는 네트워크 노드(20)는 하나 이상의 다른 무선 장치, 네트워크 노드 및/또는 네트워크의 다른 요소와 통신하기 위한 트랜시버(Transceiver)(11, 21)를 포함한다. 트랜시버(11, 21)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및/또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 트랜시버(11, 21)는 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있다. 안테나는, 프로세싱 칩(12, 22)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, 트랜시버(11, 21)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 프로세싱 칩(12, 22)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될(configured) 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20) 에 의해 더는 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20) 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드 (20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(다중 Input 다중 Output, MIMO) 기능을 지원하는 트랜시버의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명에서 트랜시버(11, 21)은 수신 빔포밍과 전송 빔포밍을 지원할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 트랜시버(11,21)은 도 7 내지 도 9에 예시된 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 무선 장치 (10) 또는 네트워크 노드(20)는 프로세싱 칩(12, 22)을 포함한다. 프로세싱 칩(12, 22)은 프로세서 (13, 23)와 같은 적어도 하나의 프로세서 및 메모리 (14, 24)와 같은 적어도 하나의 메모리 장치를 포함 할 수 있다.
프로세싱 칩(12, 22)은 본 명세서에서 설명된 방법들 및/또는 프로세스들 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 프로세싱 칩(12, 22)은 본 명세서에 기재된 적어도 하나 이상의 실시 예들이 수행되도록 구성 될 수 있다.
프로세서(13, 23)는 본 명세서에서 설명된 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드(20)의 기능을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 도 13의 하나 이상의 트랜시버(11, 21)를 제어하여, 정보를 송수신할 수 있다.
또한, 프로세싱 칩(12, 22)에 포함된 프로세서(13, 23)는 상기 무선 장치(10) 또는 네트워크 노드(20) 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 트랜시버(11, 21)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(13, 23)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 수송 블록과 등가이다. 일 수송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 트랜시버(11, 21)는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. 트랜시버(11, 21)는 Nt 개(Nt 는 1 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 프로세싱 칩(12, 22)은 데이터, 프로그래밍 가능한 소프트웨어 코드 및/또는 본 명세서에 설명된 실시 예들을 수행하기 위한 다른 정보를 저장하도록 구성된 메모리 (14, 24)를 포함한다.
다시 말해 본 명세서에 따른 실시 예에서, 메모리 (14, 24)는 프로세서 (13, 23)와 같은 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행(executed)될 때, 프로세서 (13, 23)로 하여금 도 13의 프로세서 (13, 23)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하게 하거나, 본 명세서에 설명된 실시 예들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드(15, 25)를 저장한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (8)

  1. 차세대 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신하는 단계;
    상기 상향링크 그랜트에 기반하여, 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시하고,
    상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보는,
    상기 복수의 전송 포인트들 중 하나 이상으로부터, 랜덤 엑세스 응답 신호를 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 신호 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전송 포인트들은,
    도너 (donor) 기지국 및 상기 도너 기지국과 연결된 릴레이 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 신호 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들은,
    서로 다른 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 것을 특징으로 하는,
    상향링크 신호 송신 방법.
  5. 차세대 무선 통신 시스템에서의 단말로서,
    무선 통신 모듈; 및
    상기 무선 통신 모듈과 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들을 위한 서로 다른 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보를 수신하고, 상기 복수의 전송 포인트들 중 하나로부터 상향링크 그랜트를 수신하며, 상기 상향링크 그랜트에 기반하여 상향링크 신호를 송신하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하며,
    상기 상향링크 그랜트는 상기 상향링크 신호를 송신하기 위한 복수의 빔 인덱스들 중 하나를 지시하고,
    상기 상향링크 신호는 상기 지시된 하나의 빔 인덱스와 연관된 타이밍 어드밴스가 적용되어 송신되는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타이밍 어드밴스 값들에 관한 정보는,
    상기 복수의 전송 포인트들 중 하나 이상으로부터, 랜덤 엑세스 응답 신호를 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 전송 포인트들은,
    도너 (donor) 기지국 및 상기 도너 기지국과 연결된 릴레이 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 동일한 셀 인덱스를 갖는 복수의 전송 포인트들은,
    서로 다른 타이밍 어드밴스 그룹들에 속하는 것을 특징으로 하는,
    단말.
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