WO2022015019A1 - 통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 지시 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 지시 방법 및 장치 Download PDF

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WO2022015019A1
WO2022015019A1 PCT/KR2021/008977 KR2021008977W WO2022015019A1 WO 2022015019 A1 WO2022015019 A1 WO 2022015019A1 KR 2021008977 W KR2021008977 W KR 2021008977W WO 2022015019 A1 WO2022015019 A1 WO 2022015019A1
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terminal
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base station
value
satellite
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PCT/KR2021/008977
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English (en)
French (fr)
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여정호
김윤선
류현석
김영범
신철규
최승훈
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삼성전자 주식회사
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    • H04W72/231—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal the control data signalling from the layers above the physical layer, e.g. RRC or MAC-CE signalling
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, and in particular, when a terminal transmits and receives a signal to and from a base station through a satellite, correction for a time offset may be required due to a long distance between the terminal and the satellite. Accordingly, the present invention provides a method and apparatus in which the base station instructs the terminal to time offset information, and the terminal corrects the time offset using the indicated information.
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a 4G network after (Beyond 4G Network) communication system or an LTE system after (Post LTE) system.
  • the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave very high frequency
  • ACM advanced coding modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Small Cell Superposition Coding
  • advanced access technologies such as Filter Bank Multi Carrier (FBMC), NOMA (non orthogonal multiple access), and sparse code multiple access (SCMA) are being developed.
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M Machine Type Communication
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT an intelligent IT (Internet Technology) service that collects and analyzes data generated from connected objects and creates new values in human life can be provided.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliance, advanced medical service, etc. can be applied to
  • 5G communication technology is implemented by techniques such as beam forming, MIMO, and array antenna.
  • cloud radio access network cloud RAN
  • the satellite network has emerged as a next-generation network system that complements the existing terrestrial network. Although it cannot provide a user experience at the level of a terrestrial network, it has an advantage in that it can provide communication services in areas where it is difficult to establish a terrestrial network or in a disaster situation. In addition, several companies and 3GPP standards organizations are promoting direct communication between smartphones and satellites.
  • the present invention relates to a communication system, and in particular, when a terminal transmits and receives a signal to and from a base station through a satellite, the base station sets a time offset to correct a time-varying delay time that occurs according to a long distance to the satellite and movement of the satellite.
  • a method and apparatus are provided for indicating and correcting the terminal based on this.
  • the present invention for solving the above problems is a method performed by a base station of a communication system
  • the method further includes transmitting information on at least one of a time point or period to which the delay change rate is applied to the terminal, or the method further includes transmitting one or more TA loop configuration information to the terminal system to the terminal to do;
  • the method of claim 1 further comprising transmitting information on a TA value and a TA loop index to the terminal.
  • the method further includes transmitting information on a timing advance (TA) value through an information block (system information block), wherein the information on the TA value includes first TA information common to a terminal group and a first TA information indicated to a specific terminal It is characterized in that it includes at least one of 2 TA information.
  • the method includes transmitting one or more TA loop configuration information to the terminal; and transmitting information on a TA value and a TA loop index to the terminal.
  • a method performed by a terminal of a communication system comprising: receiving information indicating a rate of change of delay from a base station; checking a delay to be applied based on the information indicating the delay change rate; and transmitting an uplink signal by applying the confirmed delay to the base station, wherein the information indicating the delay change rate is transmitted through higher layer signaling or L1 control information.
  • the transceiver in the base station of the communication system, the transceiver; and a control unit connected to the transceiver that transmits information indicating a delay change rate to the terminal and controls to receive an uplink signal transmitted by the terminal based on the delay change rate, wherein the delay change rate includes a control unit. It is characterized in that it is transmitted through higher layer signaling or L1 control information indicating information.
  • the transceiver in the terminal of the communication system, the transceiver; and receiving information indicating a delay change rate from the base station, identifying a delay to be applied based on the information indicating the delay change rate, and transmitting an uplink signal by applying the checked delay to the base station.
  • a control unit connected to the transceiver for controlling the transmission and reception unit, and information indicating the delay change rate is transmitted through higher layer signaling or L1 control information.
  • the terminal can access the base station through the satellite, the base station instructs the terminal to indicate the time offset, and the terminal corrects the time offset, so that it is possible to effectively transmit and receive signals between the base station and the terminal .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a basic structure of a time-frequency domain, which is a radio resource domain in which the data or control channel is transmitted in downlink or uplink in an NR system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control region in which a downlink control channel is transmitted in a 5G wireless communication system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which eMBB, URLLC, and mMTC data are allocated to the entire system frequency band.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which eMBB, URLLC, and mMTC data are allocated by dividing a system frequency band.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process in which one transport block is divided into several code blocks and a CRC is added.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a synchronization signal (SS) and a physical broadcast channel (PBCH) of an NR system are mapped in the frequency and time domains.
  • SS synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • FIG. 7 is a diagram illustrating symbols in which SS/PBCH blocks can be transmitted according to subcarrier intervals.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a processing time of a terminal according to a timing advance when the terminal receives a first signal and the terminal transmits a second signal corresponding thereto in the 5G or NR system according to the disclosed embodiment.
  • 9 is a diagram illustrating an example of scheduling and transmitting data (eg, TBs) according to slots, receiving HARQ-ACK feedback for the corresponding data, and performing retransmission according to the feedback.
  • data eg, TBs
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a communication system using a satellite.
  • 11 is a diagram illustrating an Earth orbital period of a communication satellite according to an altitude or height of the satellite.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a conceptual diagram of satellite-terminal direct communication.
  • 13 is a diagram illustrating a utilization scenario of satellite-terminal direct communication.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of calculating an expected data rate (throughput) in uplink when an LEO satellite at an altitude of 1200 km and a terminal on the ground perform direct communication.
  • 15 is a diagram illustrating an example of calculating an expected data rate (throughput) in uplink when a GEO satellite at an altitude of 35,786 km and a terminal on the ground perform direct communication.
  • 16 is a diagram illustrating a path loss value according to a path loss model between a terminal and a satellite, and a path loss according to a path loss model between a terminal and a terrestrial communication base station.
  • 17 is a diagram illustrating equations and results for calculating the amount of Doppler shift experienced by a signal transmitted from a satellite when a signal transmitted from a satellite is received by a ground user according to the altitude and position of the satellite and the position of the terminal user on the ground.
  • 18 is a diagram illustrating the speed of the satellite calculated at the altitude of the satellite.
  • 19 is a diagram illustrating Doppler shift experienced by different terminals in one beam transmitted by a satellite to the ground.
  • 20 is a diagram illustrating a difference in Doppler shift occurring within one beam according to a position of a satellite determined from an elevation angle.
  • 21 is a diagram illustrating a delay time from a terminal to a satellite and a round trip delay time between a terminal-satellite and a base station according to the position of the satellite determined according to the elevation angle.
  • 22 is a diagram illustrating a maximum difference value of a round trip delay time that varies according to a user's location within one beam.
  • 23 is a diagram illustrating an example of an information structure of RAR.
  • 24 is a diagram illustrating an example of a relationship between a PRACH preamble configuration resource and an RAR reception time of the LTE system.
  • 25 is a diagram illustrating an example of a relationship between a PRACH preamble configuration resource and an RAR reception time of a 5G NR system.
  • 26 is a diagram illustrating an example of a downlink frame and an uplink frame timing in a terminal.
  • 27A is a diagram illustrating an example of the continuous movement of a satellite in a terminal located on the earth or on the earth as the satellite revolves around the earth along a satellite orbit.
  • 27B is a diagram showing an example of the structure of an artificial satellite.
  • 28 is a diagram illustrating an example of a difference in propagation delay time in a terrestrial network and a satellite network.
  • 29 is a diagram illustrating an example of applying timing advance in a terrestrial network and a satellite network.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a maximum difference value among differences in round trip propagation delay times between a terminal-satellite and a base station experienced by a user when a plurality of users are located in one beam transmitted by a satellite.
  • 31A is a diagram illustrating an example of a round-trip propagation delay time between a terminal and a base station that changes according to the movement of a satellite along an orbit.
  • 31B is a diagram illustrating an example in which a plurality of terminals are located in one beam area provided by one satellite.
  • 31C is a diagram illustrating an example of indicating a time offset to a group of terminals using one MAC CE.
  • 32 is a diagram illustrating an example in which a beam or satellite to which a terminal is connected is changed, but a terrestrial base station connected to the terminal is not changed.
  • FIG 33 is a diagram illustrating an example in which a terrestrial base station or ground station connected to the terminal is also changed when a beam or satellite to which the terminal is connected (or receives a service) is changed.
  • 34 is a diagram illustrating an example of a TA loop.
  • 35A is a diagram illustrating an example of an operation of a base station for such TA change.
  • 35B is a diagram illustrating an example of a terminal operation for such a TA change.
  • 36A is a diagram illustrating an example of an operation of a base station for transmitting a PUSCH by applying a TA indication.
  • 36B is a diagram illustrating an example of an operation of a UE transmitting a PUSCH by applying a TA indication.
  • 37A is a diagram illustrating an example of an operation of a base station for reporting a TA value of a terminal.
  • 37B is a diagram illustrating an example of an operation of a terminal for reporting a TA value of the terminal.
  • 38 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 39 is a block diagram illustrating an internal structure of a satellite according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is a block diagram illustrating an internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • NR New Radio access technology
  • 5G communication a new 5G communication
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency communications
  • eMBB is a high-speed transmission of high-capacity data
  • mMTC is a service that minimizes terminal power and connects multiple terminals
  • URLLC is a service that aims for high reliability and low latency. Different requirements may be applied according to the type of service applied to the terminal.
  • a plurality of services can be provided to a user in a communication system, and in order to provide such a plurality of services to a user, a method and an apparatus using the same are required to provide each service within the same time period according to characteristics. .
  • each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions may be embodied in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions performed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are not described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory.
  • the instructions stored in the flow chart block(s) produce an article of manufacture containing instruction means for performing the function described in the flowchart block(s).
  • the computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementations it is also possible for the functions recited in blocks to occur out of order. For example, two blocks shown one after another may be performed substantially simultaneously, or the blocks may sometimes be performed in the reverse order according to a corresponding function.
  • ' ⁇ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as FPGA or ASIC, and ' ⁇ unit' performs certain roles.
  • '-part' is not limited to software or hardware.
  • ' ⁇ ' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Accordingly, as an example, ' ⁇ ' indicates components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and ' ⁇ units' may be combined into a smaller number of components and ' ⁇ units' or further separated into additional components and ' ⁇ units'.
  • components and ' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
  • ' ⁇ unit' may include one or more processors.
  • a wireless communication system for example, 3GPP high speed packet access (HSPA), long term evolution (LTE) or evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2 HRPD (high rate packet data), UMB (ultra mobile broadband), and IEEE 802.16e, such as communication standards, such as high-speed and high-quality packet data service is developed as a broadband wireless communication system are doing
  • a communication standard of 5G or NR new radio
  • 5G wireless communication system for example, 3GPP high speed packet access (HSPA), long term evolution (LTE) or evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2 HRPD (high rate packet data), UMB (ultra mobile broadband), and IEEE 802.16e, such as communication standards, such as high-speed and high-quality packet data service is developed as a broadband wireless communication system are doing
  • a communication standard of 5G or NR new radio is being made as a 5G wireless communication system.
  • an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme is adopted in a downlink (DL) and an uplink in the NR system.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • CP-OFDM cyclic-prefix OFDM
  • DFT-S-OFDM discrete Fourier transform spreading OFDM
  • Uplink refers to a radio link in which a user equipment (UE) or mobile station (MS) transmits data or control signals to a base station (gNode B, or base station (BS)). It means a wireless link that transmits data or control signals.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • gNode B base station
  • BS base station
  • each user's data or control information is classified by allocating and operating the time-frequency resources to which data or control information is to be transmitted for each user so that they do not overlap each other, that is, orthogonality is established. do.
  • the NR system employs a hybrid automatic repeat request (HARQ) method for retransmitting the corresponding data in the physical layer when a decoding failure occurs in the initial transmission.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the receiver when the receiver fails to correctly decode (decode) data, the receiver transmits information (negative acknowledgment: NACK) informing the transmitter of decoding failure so that the transmitter can retransmit the data in the physical layer.
  • NACK negative acknowledgment
  • the receiver combines the data retransmitted by the transmitter with the previously unsuccessful data to improve data reception performance.
  • ACK acknowledgenowledgment
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a basic structure of a time-frequency domain, which is a radio resource domain in which the data or control channel is transmitted in downlink or uplink in an NR system.
  • the horizontal axis represents the time domain
  • the vertical axis represents the frequency domain.
  • the minimum transmission unit in the time domain is an OFDM symbol
  • N symb (102) OFDM symbols are gathered to form one slot (106).
  • the length of the subframe is defined as 1.0 ms
  • the radio frame 114 is defined as 10 ms.
  • the minimum transmission unit in the frequency domain is a subcarrier, and the bandwidth of the entire system transmission bandwidth consists of a total of N BW (104) subcarriers.
  • One frame may be defined as 10 ms.
  • One subframe may be defined as 1 ms, and therefore, one frame may consist of a total of 10 subframes.
  • One subframe may consist of one or a plurality of slots, and the number of slots per one subframe may vary according to a setting value ⁇ for the subcarrier spacing.
  • ⁇ for the subcarrier spacing.
  • ⁇ for the subcarrier spacing
  • each subcarrier spacing setting ⁇ and may be defined in Table 1 below.
  • the terminal before the RRC (radio resource control) connection may receive an initial bandwidth part (initial BWP) for initial access set from the base station through a master information block (MIB). More specifically, a physical downlink control channel (PDCCH) for the UE to receive system information (remaining system information; RMSI or system information block 1; may correspond to SIB1) necessary for initial access through the MIB in the initial access step ) may be transmitted, and configuration information for a control resource set (CORESET) and a search space may be received.
  • the control region and the search space set by the MIB may be regarded as identifier (Identity, ID) 0, respectively.
  • the base station may notify the terminal of configuration information such as frequency allocation information, time allocation information, and numerology for the control region #0 through the MIB.
  • the base station may notify the UE of configuration information on the monitoring period and occasion for the control region #0, that is, configuration information on the search space #0 through the MIB.
  • the UE may regard the frequency domain set as the control region #0 obtained from the MIB as an initial bandwidth portion for initial access. In this case, the identifier (ID) of the initial bandwidth portion may be regarded as 0.
  • MIB may include the following information.
  • MIB :: SEQUENCE ⁇
  • barred means that the cell is barred, as defined in TS 38.304 [20].
  • the field ssb-SubcarrierOffset indicates that SIB1 is absent
  • the field pdcch-ConfigSIB1 indicates the frequency positions where the UE may find SS/PBCH block with SIB1 or the frequency range where the network does not provide SS/PBCH block with SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
  • the value range of this field may be extended by an additional most significant bit encoded within PBCH as specified in TS 38.213 [13].
  • This field may indicate that this cell does not provide SIB1 and that there is hence no CORESET#0 configured in MIB (see TS 38.213 [13], clause 13).
  • the field pdcch-ConfigSIB1 may indicate the frequency positions where the UE may (not) find a SS/PBCH with a control resource set and search space for SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
  • the 4 LSB of the SFN are conveyed in the PBCH transport block as part of channel coding (i.e. outside the MIB encoding), as defined in clause 7.1 in TS 38.212 [17].
  • terminals before RRC connection may receive configuration information for the initial bandwidth part through the MIB in the initial access step. More specifically, the UE may receive a control region for a downlink control channel through which downlink control information (DCI) scheduling SIB can be transmitted from the MIB of a physical broadcast channel (PBCH).
  • DCI downlink control information
  • PBCH physical broadcast channel
  • the bandwidth of the control region configured as the MIB may be regarded as an initial bandwidth portion
  • the terminal may receive a physical downlink shared channel (PDSCH) through which the SIB is transmitted through the configured initial bandwidth portion.
  • the initial bandwidth portion may be utilized for other system information (OSI), paging, and random access in addition to the purpose of receiving the SIB.
  • OSI system information
  • the base station may instruct the terminal to change the bandwidth part by using a bandwidth part indicator field in DCI.
  • a basic unit of a resource in the time-frequency domain is a resource element 112 (RE), and may be represented by an OFDM symbol index and a subcarrier index.
  • a resource block 108 (resource block; RB or physical resource block; PRB) is defined as N RB 110 contiguous subcarriers in the frequency domain.
  • the minimum transmission unit of data is the RB unit.
  • the data rate may be increased in proportion to the number of RBs scheduled for the UE.
  • the downlink transmission bandwidth and the uplink transmission bandwidth may be different from each other.
  • the channel bandwidth represents an RF bandwidth corresponding to a system transmission bandwidth.
  • Table 2 and Table 3 show a part of the correspondence between the system transmission bandwidth, subcarrier spacing, and channel bandwidth defined in the NR system in a frequency band lower than 6 GHz and a frequency band higher than 6 GHz, respectively. indicates.
  • N/A may be a bandwidth-subcarrier combination not supported by the NR system.
  • the frequency range may be divided into FR1 and FR2 and defined as shown in Table 4 below.
  • FR1 and FR2 may be changed and applied differently.
  • the frequency range of FR1 may be changed and applied from 450 MHz to 6000 MHz.
  • the SS/PBCH block may mean a physical layer channel block composed of a primary SS (PSS), a secondary SS (SSS), and a PBCH. Specifically, it is as follows.
  • - PSS A signal that serves as a reference for downlink time/frequency synchronization and provides some information on cell ID.
  • - SSS serves as a reference for downlink time/frequency synchronization, and provides remaining cell ID information not provided by PSS. Additionally, it may serve as a reference signal for demodulation of the PBCH.
  • the essential system information may include search space-related control information indicating radio resource mapping information of a control channel, scheduling control information on a separate data channel for transmitting system information, and the like.
  • the SS/PBCH block consists of a combination of PSS, SSS, and PBCH.
  • One or a plurality of SS/PBCH blocks may be transmitted within 5 ms, and each transmitted SS/PBCH block may be distinguished by an index.
  • the UE may detect the PSS and SSS in the initial access stage and may decode the PBCH.
  • the UE may obtain the MIB from the PBCH and may be configured with control region #0 (which may correspond to a control region having a control region index of 0) therefrom.
  • the UE may perform monitoring on the control region #0, assuming that the selected SS/PBCH block and the demodulation reference signal (DMRS) transmitted in the control region #0 are quasi co location (QCL).
  • the terminal may receive system information as downlink control information transmitted in control region #0.
  • the terminal may acquire configuration information related to random access channel (RACH) necessary for initial access from the received system information.
  • RACH random access channel
  • the UE may transmit a physical RACH (PRACH) to the base station in consideration of the selected SS/PBCH index, and the base station receiving the PRACH may obtain information on the SS/PBCH block index selected by the UE.
  • PRACH physical RACH
  • the base station can know that the terminal has selected a certain block from each of the SS/PBCH blocks and monitors the related control region #0.
  • DCI downlink control information
  • Scheduling information for uplink data (or physical uplink shared channel, PUSCH) or downlink data (or physical downlink shared channel, PDSCH) in the 5G system is through DCI It is transmitted from the base station to the terminal.
  • the UE may monitor a DCI format for fallback and a DCI format for non-fallback for PUSCH or PDSCH.
  • the DCI format for countermeasures may be composed of a fixed field predetermined between the base station and the terminal, and the DCI format for non-prevention may include a configurable field.
  • there are various formats of DCI, and according to each format, whether DCI for power control or DCI for notifying a slot format indicator (SFI), etc. may be indicated.
  • DCI may be transmitted through a PDCCH, which is a physical downlink control channel, through channel coding and modulation.
  • a cyclic redundancy check (CRC) is attached to the DCI message payload, and the CRC may be scrambled with a radio network temporary identifier (RNTI) corresponding to the identity of the UE.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • Different RNTIs may be used according to the purpose of the DCI message, for example, UE-specific data transmission, a power control command, or a random access response. That is, the RNTI is not explicitly transmitted, but is transmitted while being included in the CRC calculation process.
  • the UE Upon receiving the DCI message transmitted on the PDCCH, the UE checks the CRC using the assigned RNTI. If the CRC check result is correct, the UE can know that the message has been transmitted to the UE.
  • the PDCCH is mapped and transmitted in a control resource set (CORESET) configured for the UE.
  • DCI scheduling PDSCH for system information may be scrambled with SI-RNTI.
  • DCI scheduling a PDSCH for a random access response (RAR) message may be scrambled with an RA-RNTI.
  • DCI scheduling a PDSCH for a paging message may be scrambled with a P-RNTI.
  • DCI notifying a slot format indicator (SFI) may be scrambled with an SFI-RNTI.
  • DCI notifying transmit power control (TPC) may be scrambled with TPC-RNTI.
  • DCI for scheduling UE-specific PDSCH or PUSCH may be scrambled with C-RNTI (Cell RNTI).
  • DCI format 0_0 may be used as a DCI for scheduling PUSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 0_0 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • DCI format 0_1 may be used as non-preparation DCI for scheduling PUSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 0_1 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • DCI format 1_0 may be used as a DCI for scheduling PDSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 1_0 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • DCI format 1_1 may be used as non-preparation DCI for scheduling PDSCH, and in this case, CRC may be scrambled with C-RNTI.
  • DCI format 1_1 in which CRC is scrambled with C-RNTI may include, for example, the following information.
  • the base station may set a table for time domain resource allocation information for a downlink data channel (PDSCH) and an uplink data channel (PUSCH) to higher layer signaling (eg, RRC signaling) to the terminal.
  • PDSCH downlink data channel
  • PUSCH uplink data channel
  • the time domain resource allocation information includes, for example, the PDCCH-to-PDSCH slot timing (corresponding to the time interval in slot units between the time when the PDCCH is received and the time when the PDSCH scheduled by the received PDCCH is transmitted, denoted by K0) or PDCCH-to-PUSCH slot timing (corresponding to the time interval in slot units between the time when the PDCCH is received and the time when the PUSCH scheduled by the received PDCCH is transmitted, denoted by K2), the PDSCH or PUSCH is scheduled in the slot Information on the position and length of the start symbol, a mapping type of PDSCH or PUSCH, etc. may be included. For example, information as shown in Tables 9 and 10 below may be notified from the base station to the terminal.
  • the base station may notify the terminal of one of the entries in the table for the time domain resource allocation information through L1 signaling (eg, DCI) to the terminal (eg, indicated by the 'time domain resource allocation' field in DCI) can).
  • the terminal may acquire time domain resource allocation information for the PDSCH or PUSCH based on the DCI received from the base station.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control region in which a downlink control channel is transmitted in a 5G wireless communication system.
  • 2 shows two control regions (control region #1 (201), control region #2 (202)) in one slot 220 on the time axis and in the UE bandwidth part 210 on the frequency axis.
  • the control regions 201 and 202 may be set in a specific frequency resource 203 within the entire terminal bandwidth portion 210 on the frequency axis.
  • As a time axis one or a plurality of OFDM symbols may be set, and this may be defined as a control region length (Control Resource Set Duration, 204).
  • the control region #1 201 is set to a control region length of 2 symbols
  • the control region #2 202 is set to a control region length of 1 symbol.
  • the above-described control region in 5G may be set by the base station to the terminal through higher layer signaling (eg, system information, MIB, RRC signaling).
  • Setting the control region to the terminal means providing information such as a control region identifier (Identity), a frequency position of the control region, and a symbol length of the control region.
  • the higher layer signaling may include information of Table 11 below.
  • ControlResourceSet SEQUENCE ⁇ -- Corresponds to L1 parameter 'CORESET-ID' controlResourceSetId ControlResourceSetId, (Control area identifier (Identity)) frequencyDomainResources BIT STRING (SIZE (45)), (frequency axis resource allocation information) duration INTEGER (1..maxCoReSetDuration), (Time axis resource allocation information) cce-REG-MappingType CHOICE ⁇ (CCE-to-REG mapping method) interleaved SEQUENCE ⁇ reg-BundleSize ENUMERATED ⁇ n2, n3, n6 ⁇ , (REG bundle size) precoderGranularity ENUMERATED ⁇ sameAsREG-bundle, allContiguousRBs ⁇ , interleaverSize ENUMERATED ⁇ n2, n3, n6 ⁇ (interleaver size) shiftIndex INTEGER(0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1) OPT
  • tci-StatesPDCCH (simply referred to as transmission configuration indication (TCI) state) configuration information is one or more SS/PBCH block indexes or CSI-RS ( channel state information reference signal) index.
  • TCI transmission configuration indication
  • each control information included in DCI format 1_1, which is scheduling control information (DL grant) for downlink data may be as follows.
  • Carrier indicator indicates on which carrier the data scheduled by DCI is transmitted - 0 or 3 bits
  • - Identifier for DCI formats Indicates the DCI format, and specifically, it is an indicator for distinguishing whether the corresponding DCI is for downlink or uplink. - [1] bits
  • Bandwidth part indicator Indicate if there is a change in the bandwidth part - 0, 1 or 2 bits
  • Frequency domain resource assignment This is resource allocation information indicating frequency domain resource allocation, and the resource expressed varies depending on whether the resource allocation type is 0 or 1.
  • Time domain resource assignment As resource assignment information indicating time domain resource assignment, one setting of upper layer signaling or a predetermined PDSCH time domain resource assignment list may be indicated -1, 2, 3, or 4 bits
  • VRB-to-PRB mapping indicates a mapping relationship between a virtual resource block (VRB) and a physical resource block (PRB) - 0 or 1 bit
  • - PRB bundling size indicator indicates the size of the physical resource block bundling assuming that the same precoding is applied - 0 or 1 bit
  • Rate matching indicator indicates which rate match group is applied among the rate match groups set as the upper layer applied to the PDSCH - 0, 1, or 2 bits
  • - ZP CSI-RS trigger triggers the zero power channel state information reference signal - 0, 1, or 2 bits
  • Transport block (transport block, TB) related configuration information indicates a modulation and coding scheme (MCS), a new data indicator (NDI) and a redundancy version (RV) for one or two TBs.
  • MCS modulation and coding scheme
  • NDI new data indicator
  • RV redundancy version
  • MCS Modulation and coding scheme
  • New data indicator indicates whether HARQ initial transmission or retransmission.
  • Redundancy version indicates a redundancy version of HARQ.
  • - HARQ process number indicates the HARQ process number applied to the PDSCH - 4 bits
  • Downlink assignment index an index for generating a dynamic HARQ-ACK codebook when reporting HARQ-ACK for PDSCH - 0 or 2 or 4 bits
  • PUCCH resource indicator Information indicating the resource of PUCCH for HARQ-ACK report for PDSCH - 3 bits
  • - PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator Configuration information on which slot PUCCH for HARQ-ACK report for PDSCH is transmitted - 3 bits
  • Antenna ports information indicating the antenna port of the PDSCH DMRS and the DMRS CDM group in which the PDSCH is not transmitted - 4, 5 or 6 bits
  • Transmission configuration indication information indicating beam related information of PDSCH - 0 or 3 bits
  • CBG transmission information information indicating which code block group (CBG) data is transmitted through PDSCH when code block group-based retransmission is configured - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
  • - CBG flushing out information Information indicating whether the code block group previously received by the terminal can be used for HARQ combining - 0 or 1 bit
  • time domain resource assignment includes information about a slot in which PDSCH/PUSCH is transmitted, and a symbol to which a start symbol position S in the corresponding slot and PDSCH/PUSCH are mapped. It can be conveyed by the number L.
  • S may be a relative position from the start of the slot
  • L may be the number of consecutive symbols
  • S and L are from a start and length indicator value (SLIV) defined as in Equation 1 below. can be decided.
  • the UE may receive information on the SLIV value, the PDSCH/PUSCH mapping type, and the slot in which the PDSCH/PUSCH is transmitted in one row through RRC configuration (eg, the information is configured in the form of a table) can be). Thereafter, in the time domain resource allocation of the DCI, by indicating the index value in the set table, the base station can deliver the SLIV value, the PDSCH/PUSCH mapping type, and information on the slot in which the PDSCH/PUSCH is transmitted to the terminal.
  • RRC configuration eg, the information is configured in the form of a table
  • PDSCH mapping types are defined as type A (type A) and type B (type B).
  • type A the first symbol among DMRS symbols is located in the second or third OFDM symbol of the slot.
  • PDSCH mapping type B the first symbol among DMRS symbols of the first OFDM symbol in the time domain resource allocated for PUSCH transmission is located.
  • Downlink data may be transmitted on PDSCH, which is a physical channel for downlink data transmission.
  • the PDSCH may be transmitted after the control channel transmission period, and scheduling information such as a specific mapping position and a modulation method in the frequency domain is determined based on DCI transmitted through the PDCCH.
  • the base station notifies the terminal of the modulation scheme applied to the PDSCH to be transmitted and the size of data to be transmitted (transport block size, transport block size (TBS)).
  • the MCS may consist of 5 bits or more or fewer bits.
  • the TBS corresponds to a size before channel coding for error correction is applied to data (transport block, TB) to be transmitted by the base station.
  • a transport block may include a medium access control (MAC) header, a MAC control element, one or more MAC service data unit (SDU), and padding bits.
  • TB may indicate a data unit or MAC protocol data unit (PDU) delivered from the MAC layer to the physical layer.
  • MAC medium access control
  • SDU MAC service data unit
  • PDU MAC protocol data unit
  • Modulation methods supported by the NR system are QPSK (quadrature phase shift keying), 16QAM (quadrature amplitude modulation), 64QAM, and 256QAM, and each modulation order (Q m ) corresponds to 2, 4, 6, 8. do. That is, 2 bits per symbol in the case of QPSK modulation, 4 bits per symbol in the case of 16QAM modulation, 6 bits per symbol in the case of 64QAM modulation, and 8 bits per symbol in the case of 256QAM modulation can be transmitted.
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • 16QAM quadrature amplitude modulation
  • 64QAM quadrature amplitude modulation
  • 256QAM modulation order
  • 3 and 4 are diagrams illustrating an example in which eMBB, URLLC, and mMTC data, which are services considered in a 5G or NR system, are allocated from frequency-time resources.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which eMBB, URLLC, and mMTC data are allocated to the entire system frequency band.
  • data for eMBB, URLLC, and mMTC are allocated in the entire system frequency band 300 .
  • URLLC data (303, 305, 307) is generated and transmission is required while eMBB (301) and mMTC (309) are allocated in a specific frequency band and transmitted, eMBB (301) and mMTC (309) are already allocated part URLLC data 303 , 305 , and 307 may be transmitted without emptying or transmitting .
  • URLLC data may be allocated (303, 305, 307) to a part of the resource 301 to which the eMBB is allocated and transmitted.
  • the eMBB data may not be transmitted in the overlapping frequency-time resource, and thus the transmission performance of the eMBB data may be lowered. That is, in the above case, eMBB data transmission failure may occur due to URLLC allocation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which eMBB, URLLC, and mMTC data are allocated by dividing a system frequency band.
  • the entire system frequency band 400 may be divided and used for service and data transmission in each subband 402 , 404 , and 406 .
  • Information related to the subband configuration may be predetermined, and this information may be transmitted from the base station to the terminal through higher level signaling.
  • the subband may be arbitrarily divided by a base station or a network node to provide services without transmission of additional subband configuration information to the terminal. 4 shows that subband 402 is used for eMBB data transmission, subband 404 is used for URLLC data transmission, and subband 406 is used for mMTC data transmission.
  • the terms physical channel and signal in the NR system may be used to describe the method and apparatus proposed in the embodiment.
  • the content of the present invention can be applied to a wireless communication system other than the NR system.
  • downlink is a wireless transmission path of a signal transmitted from a base station to a terminal
  • uplink uplink means a wireless transmission path of a signal transmitted from a terminal to a flag station.
  • an embodiment of the present invention will be described with an NR system as an example, but the embodiment of the present invention may be applied to other communication systems having a similar technical background or channel type.
  • the embodiments of the present invention can be applied to other communication systems through some modifications within a range that does not significantly depart from the scope of the present invention as judged by a person having skilled technical knowledge.
  • the terms "physical channel” and “signal” may be used interchangeably with data or control signals.
  • the PDSCH is a physical channel through which data is transmitted, but in the present invention, the PDSCH may be referred to as data.
  • higher signaling is a signal transmission method in which a base station uses a downlink data channel of a physical layer to a terminal or from a terminal to a base station using an uplink data channel of a physical layer
  • RRC signaling or MAC control element MAC CE; MAC control element
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process in which one transport block is divided into several code blocks and a CRC is added.
  • a CRC 503 may be added to the last or front part of one transport block TB 501 to be transmitted in uplink or downlink.
  • the CRC 503 may have 16 bits or 25 bits, a fixed number of bits in advance, or a variable number of bits according to channel conditions, and may be used to determine whether or not channel coding is successful.
  • a block to which the CRC 503 is added to the TB 501 may be divided into several codeblocks (CBs) 507 , 509 , 511 , and 513 ( 505 ).
  • the code block may be divided with a predetermined maximum size, and in this case, the last code block 513 may have a smaller size than the other code blocks 507 , 509 , and 511 .
  • this is only an example, and according to another example, 0, a random value, or 1 is inserted into the last code block 513 so that the last code block 513 and the other code blocks 507 , 509 and 511 have the same length. can be tailored
  • CRCs 517 , 519 , 521 , and 523 may be added to the code blocks 507 , 509 , 511 , and 513 , respectively ( 515 ).
  • the CRC may have 16 bits or 24 bits or a predetermined number of bits, and may be used to determine whether channel coding succeeds.
  • a TB 501 and a cyclic generator polynomial may be used to generate the CRC 503, and the cyclic generator polynomial may be defined in various ways.
  • the CRC length L has been described as an example of 24, but the CRC length L may be determined to have various lengths such as 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64, and the like.
  • the TB+CRC may be divided into N CBs 507 , 509 , 511 , and 513 .
  • CRCs 517 , 519 , 521 , 523 may be added to each of the divided CBs 507 , 509 , 511 , and 513 ( 515 ).
  • the CRC added to the CB may have a different length than when generating the CRC added to the TB, or a different cyclic generator polynomial may be used to generate the CRC.
  • the CRC 503 added to the TB and the CRCs 517 , 519 , 521 , and 523 added to the code block may be omitted depending on the type of channel code to be applied to the code block. For example, when an LDPC code, not a turbo code, is applied to a code block, CRCs 517 , 519 , 521 , and 523 to be inserted for each code block may be omitted.
  • the CRCs 517 , 519 , 521 , and 523 may be added to the code block as it is. Also, even when a polar code is used, a CRC may be added or omitted.
  • the maximum length of one code block is determined for a TB to be transmitted according to the type of channel coding applied, and the TB and CRC added to TB according to the maximum length of the code block are converted into code blocks. Partitioning may be performed.
  • CRC for CB is added to the divided CB, and the data bits and CRC of the CB are encoded with a channel code, coded bits are determined, and each coded bit is promised in advance. As described above, the number of rate-matched bits was determined.
  • the size of TB (TBS) in the NR system can be calculated through the following steps.
  • Step 1 Calculate N' RE, which is the number of REs allocated to PDSCH mapping in one PRB in the allocated resource.
  • N'RE is can be calculated as From here, is 12, may indicate the number of OFDM symbols allocated to the PDSCH. is the number of REs in one PRB occupied by DMRSs of the same CDM group. is the number of REs occupied by the overhead in the PRB as long as it is set by higher signaling, and may be set to one of 0, 6, 12, and 18. Thereafter, the total number of REs allocated to the PDSCH N RE may be calculated.
  • N RE is , where n PRB represents the number of PRBs allocated to the UE.
  • Step 2 Number of temporary information bits N info is can be calculated as
  • R is a code rate
  • Q m is a modulation order
  • information on this value may be transmitted using an MCS bitfield of DCI and a pre-arranged table.
  • v is the number of allocated layers. If N info ⁇ 3824, TBS may be calculated through step 3 below. Otherwise, TBS may be calculated through step 4.
  • Step 3 Wow N' info can be calculated through the formula of TBS has to be determined to the nearest value to 'N value of not lower than info' info N in Table 12.
  • Step 4 Wow N' info can be calculated through the formula of TBS may be determined through the N' info value and the following [pseudo-code 1].
  • C corresponds to the number of code blocks included in one TB.
  • parity bits may be added and output.
  • the amount of parity bits may vary according to an LDCP base graph.
  • a method of sending all parity bits generated by LDPC coding to a specific input is called full buffer rate matching (FBRM), and a method of limiting the number of transmitable parity bits is called LBRM (limited buffer rate matching). can do.
  • FBRM full buffer rate matching
  • LBRM limited buffer rate matching
  • N cb N in the FBRM method.
  • N cb min(N, N ref ), and N ref is is given, and R LBRM may be determined to be 2/3.
  • the method of obtaining the TBS described above is used, assuming the maximum number of layers and the maximum modulation order supported by the UE in the cell, and the maximum modulation order Q m is 256QAM for at least one BWP in the cell.
  • n PRB is calculated assuming n PRB,LBRM.
  • n PRB, LBRM may be given in Table 13 below.
  • the maximum data rate supported by the UE in the NR system may be determined through Equation 2 below.
  • f (j) may be reported by the UE as one of 1, 0.8, 0.75, and 0.4, and ⁇ may be given in Table 14 below.
  • Is can be calculated as is the maximum number of RBs in BW(j).
  • OH (j) is an overhead value, and may be given as 0.14 in downlink of FR1 (band below 6 GHz) and 0.18 in uplink, and 0.08 in downlink of FR2 (band above 6 GHz) and 0.10 in uplink can be given Through Equation 2, the maximum data rate in downlink in a cell having a 100 MHz frequency bandwidth at a 30 kHz subcarrier interval can be calculated from Table 15 below.
  • the actual data rate that the terminal can measure in actual data transmission may be a value obtained by dividing the amount of data by the data transmission time. This may be a value obtained by dividing the sum of TBS by the TTI length in the case of 1 TB transmission or TBS in 2 TB transmission.
  • the maximum actual data rate in downlink in a cell having a 100 MHz frequency bandwidth at a 30 kHz subcarrier interval may be determined as shown in Table 16 below according to the number of allocated PDSCH symbols.
  • the maximum data rate supported by the terminal can be checked through Table 15, and the actual data rate according to the allocated TBS can be checked through Table 16. In this case, there may be a case where the actual data rate is greater than the maximum data rate according to the scheduling information.
  • a data rate that the terminal can support may be mutually agreed upon between the base station and the terminal. This may be calculated using the maximum frequency band supported by the terminal, the maximum modulation order, the maximum number of layers, and the like. However, the calculated data rate may be different from a value calculated from a transport block size (TBS) and a transmission time interval (TTI) length used for actual data transmission.
  • TBS transport block size
  • TTI transmission time interval
  • the terminal may be allocated a TBS larger than the value corresponding to the data rate supported by the terminal. To prevent this, there may be restrictions on the TBS that can be scheduled according to the data rate supported by the terminal.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a synchronization signal (SS) and a physical broadcast channel (PBCH) of an NR system are mapped in the frequency and time domains.
  • SS synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • a primary synchronization signal (PSS, 601), a secondary synchronization signal (SSS, 603), and a PBCH are mapped over 4 OFDM symbols, the PSS and SSS are mapped to 12 RBs, and the PBCH is It is mapped to 20 RBs. How the frequency band of 20 RBs changes according to subcarrier spacing (SCS) is shown in the table of FIG. 6 .
  • a resource region in which the PSS, SSS, and PBCH are transmitted may be referred to as an SS/PBCH block (SS/PBCH block).
  • the SS/PBCH block may be referred to as an SSB block.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating symbols in which SS/PBCH blocks can be transmitted according to subcarrier intervals.
  • the subcarrier interval may be set to 15 kHz, 30 kHz, 120 kHz, 240 kHz, etc., and the position of the symbol in which the SS/PBCH block (or SSB block) may be located may be determined according to each subcarrier interval.
  • FIG. 7 shows the positions of symbols at which SSB can be transmitted according to subcarrier spacing in symbols within 1 ms, and the SSB is not always transmitted in the area shown in FIG. 7 .
  • the location at which the SSB block is transmitted may be configured in the terminal through system information or dedicated signaling.
  • the propagation delay time is a value obtained by dividing a path through which radio waves are transmitted from the terminal to the base station by the speed of light, and may generally be a value obtained by dividing the distance from the terminal to the base station by the speed of light.
  • a signal transmitted from the terminal is received by the base station after about 0.34 msec.
  • the signal transmitted from the base station is also received by the terminal after about 0.34 msec.
  • the arrival time of a signal transmitted from the terminal to the base station may vary depending on the distance between the terminal and the base station.
  • timing advance when multiple terminals located in different locations transmit signals at the same time, arrival times at the base station may all be different. In order to solve this problem and allow signals transmitted from multiple terminals to arrive at the base station at the same time, the time for transmitting the uplink signal may be different for each terminal according to the location. In 5G, NR and LTE systems, this is referred to as timing advance.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a processing time of a terminal according to a timing advance when the terminal receives a first signal and the terminal transmits a second signal corresponding thereto in the 5G or NR system according to the disclosed embodiment.
  • the terminal When the base station transmits an uplink scheduling grant (UL grant) or a downlink control signal and data (DL grant and DL data) to the terminal in slot n (802), the terminal grants uplink scheduling grant or downlink in slot n (804) It can receive link control signals and data. In this case, the terminal may receive the signal later than the time the base station transmits the signal by the transmission delay time (T p , 810). In this embodiment, when the terminal receives the first signal in slot n (804), the terminal transmits the corresponding second signal in slot n+4 (806).
  • UL grant uplink scheduling grant
  • DL grant and DL data downlink control signal and data
  • the terminal transmits a signal to the base station, in order to arrive at the base station at a specific time, at the timing 806 advanced by the timing advance (TA, 812) from slot n+4 of the signal reference received by the terminal, the terminal is uplinked HARQ ACK/NACK for data or downlink data may be transmitted. Therefore, in this embodiment, the time during which the terminal can prepare to receive uplink scheduling approval, transmit uplink data, or receive downlink data and transmit HARQ ACK or NACK is TA in the time corresponding to three slots It may be a time except for (814).
  • the base station may calculate the absolute value of the TA of the corresponding terminal.
  • the base station calculates the absolute value of TA by adding or subtracting the amount of change in the TA value transmitted through higher-level signaling to the TA value first delivered to the terminal in the random access step when the terminal initially accesses it. have.
  • the absolute value of the TA may be a value obtained by subtracting the start time of the nth TTI received by the UE from the start time of the nth TTI transmitted by the UE.
  • one of the important criteria for performance of a cellular wireless communication system is packet data latency.
  • signal transmission and reception is performed in units of subframes having a transmission time interval (TTI) of 1 ms.
  • TTI transmission time interval
  • the LTE system operating as described above it is possible to support a terminal (short-TTI UE) having a transmission time period shorter than 1 ms.
  • the transmission time interval may be shorter than 1 ms.
  • the Short-TTI terminal is suitable for services such as Voice over LTE (VoLTE) service and remote control where latency is important.
  • the short-TTI terminal becomes a means capable of realizing the mission-critical Internet of Things (IoT) on a cellular basis.
  • IoT mission-critical Internet of Things
  • the DCI for scheduling the PDSCH indicates the K1 value, which is a value corresponding to timing information for transmitting HARQ-ACK information of the PDSCH by the UE.
  • the terminal may transmit it to the base station. That is, HARQ-ACK information may be transmitted from the terminal to the base station at the same or later time point than the symbol L1 including timing advance.
  • the HARQ-ACK information may not be valid HARQ-ACK information in HARQ-ACK transmission from the terminal to the base station.
  • the symbol L1 may be the first symbol in which a cyclic prefix (CP) starts after T proc,1 from the last time point of the PDSCH.
  • T proc,1 can be calculated as in Equation 3 below.
  • N 1 , d 1,1 , d 1,2 , ⁇ , ⁇ , and TC may be defined as follows.
  • the maximum timing difference between carriers may be reflected in the second signal transmission.
  • - N 1 is defined as in Table 17 below according to ⁇ .
  • the terminal when the base station transmits control information including uplink scheduling grant, the terminal may indicate a K2 value corresponding to timing information for transmitting uplink data or PUSCH.
  • the UE may transmit the PUSCH to the base station. That is, the PUSCH may be transmitted from the terminal to the base station at the same or later time point than the symbol L2 including timing advance.
  • the UE may ignore the uplink scheduling grant control information from the base station.
  • Symbol L2 may be the first symbol starting from the CP of the PUSCH symbol to be transmitted after T proc,2 from the last time point of the PDCCH including the scheduling grant.
  • T proc,2 can be calculated as in Equation 4 below.
  • N 2 , d 2,1 , ⁇ , ⁇ , T C may be defined as follows.
  • the maximum timing difference between carriers may be reflected in the second signal transmission.
  • - N 2 is defined as in Table 18 below according to ⁇ .
  • N 2 value provided in Table 18 above a different value may be used according to UE capability.
  • the 5G or NR system may set a frequency band part (BWP) in one carrier to designate that a specific terminal transmits and receives within the set BWP. This may be aimed at reducing power consumption of the terminal.
  • the base station may set a plurality of BWPs, and may change the BWP activated in the control information. When the BWP is changed, the time that the terminal can use may be defined as shown in Table 19 below.
  • frequency range 1 means a frequency band of 6 GHz or less
  • frequency range 2 means a frequency band of 6 GHz or more.
  • type 1 and type 2 may be determined according to UE capability. Scenarios 1,2,3,4 in the above-described embodiment are given as shown in Table 20 below.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of scheduling and transmitting data (eg, TBs) according to slots, receiving HARQ-ACK feedback for the corresponding data, and performing retransmission according to the feedback.
  • TB1 900 is initially transmitted in slot 0 902 , and ACK/NACK feedback 904 for this is transmitted in slot 4 906 . If the initial transmission of TB1 fails and a NACK is received, retransmission 910 for TB1 may be performed in slot 8 908 .
  • the time point at which the ACK/NACK feedback is transmitted and the time point at which the retransmission is performed may be predetermined or may be determined according to a value indicated by control information and/or higher layer signaling.
  • HARQ process IDs 0 to 7 may be assigned to and transmitted from TB1 to TB8. If the number of HARQ process IDs usable by the base station and the terminal is only 4, it may not be possible to continuously transmit 8 different TBs.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a communication system using a satellite.
  • the terminal 1001 transmits a signal to the satellite 1003
  • the satellite 1003 transmits the signal to the base station 1005
  • the base station 1005 processes the received signal to A signal including the request is transmitted to the terminal 1001 , which may be transmitted again through the satellite 1003 .
  • the time required for data transmission/reception from the terminal 1001 to the base station 1005 this this will be longer
  • GEO 1100 refers to a satellite of approximately 36000 km in altitude
  • MEO 1110 refers to a satellite of an altitude of 5000 to 15000 km
  • LEO refers to a satellite of an altitude of 500 to 1000 km.
  • the orbital period of the Earth varies according to each altitude.
  • the orbital period is about 24 hours, in the case of the MEO 1110, about 6 hours, and in the case of the LEO 1130, it is about 90 to 120 minutes.
  • Low orbit ( ⁇ 2,000 km) satellites are advantageous compared to geostationary (36,000 km) satellites because of their relatively low altitude and propagation delay time and loss.
  • a satellite 1200 located at a high altitude of 100 km or more by a rocket transmits and receives signals with a terminal 1210 on the ground, and also a ground station 1220 connected to a base station on the ground (DU farms) 1230 and send and receive signals
  • Satellite-terminal direct communication is a form of supplementing the coverage limit of terrestrial networks, and it is possible to support communication services for specialized purposes.
  • the satellite-terminal direct communication function in the user terminal it is possible to transmit and receive the user's emergency rescue and/or disaster signal in a place that is not covered by the terrestrial network communication (1300), and a terrestrial network such as a ship or/and an air
  • a mobile communication service can be provided to a user in an area where communication is not possible (1310), and it is possible to track and control the location of a ship, freight car, and/or drone in real time without limiting borders (1320),
  • the satellite communication function in the base station it is possible to utilize the satellite communication to function as a backhaul of the base station and perform the backhaul function when physically distant ( 1330 ).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of calculating an expected data rate (throughput) in uplink when an LEO satellite at an altitude of 1200 km and a terminal on the ground perform direct communication.
  • EIRP effective isotropic radiated power
  • the path loss of the radio channel to the satellite is 169.8 dB
  • the satellite reception antenna gain is 30 dBi
  • the signal-to-noise ratio (SNR) is estimated at -2.63 dB.
  • the path loss may include a path loss in outer space, a loss in the atmosphere, and the like.
  • the signal-to-interference and noise ratio (SINR) is calculated as -3.92 dB, where 30 kHz
  • SINR signal-to-interference and noise ratio
  • 15 is a diagram illustrating an example of calculating an expected data rate (throughput) in uplink when a GEO satellite at an altitude of 35,786 km and a terminal on the ground perform direct communication.
  • the transmit power EIRP of the terrestrial terminal in the uplink is 23 dBm
  • the path loss of the radio channel to the satellite is 195.9 dB
  • the satellite reception antenna gain is 51 dBi
  • the achievable SNR is estimated to be -10.8 dB do.
  • the path loss may include a path loss in outer space, a loss in the atmosphere, and the like.
  • the SINR is calculated as -11 dB.
  • a 30 kHz subcarrier interval and a frequency resource of 1 PRB are used, a transmission rate of 21 kbps can be achieved, which is repeated three times. It could be a result.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a path loss value according to a path loss model between a terminal and a satellite, and a path loss according to a path loss model between a terminal and a terrestrial communication base station.
  • d corresponds to the distance
  • f c is the frequency of the signal.
  • the path loss (FSPL, 1600) is inversely proportional to the square of the distance, but communication between the terminal and the terrestrial gNB is performed.
  • the path loss on the ground in the presence of air (PL 2 , PL' Uma-NLOS , 1610, 1620) is inversely proportional to the fourth power of the distance.
  • d 3D is the straight line distance between the terminal and the base station
  • h BS is the height of the base station
  • h UT is the height of the terminal.
  • d' BP 4 xh BS xh UT xf c / c.
  • fc is the center frequency in Hz
  • c is the speed of light in m/s.
  • Doppler shift ie, frequency offset of a transmission signal, occurs as a satellite continuously moves rapidly.
  • 17 is a diagram illustrating equations and results for calculating the amount of Doppler shift experienced by a signal transmitted from a satellite when a signal transmitted from a satellite is received by a terrestrial user according to the altitude and position of the satellite and the position of the terminal user on the ground.
  • R the radius of the earth
  • h the altitude of the satellite
  • v the speed at which the satellite orbits the earth
  • f c the frequency of the signal.
  • the speed of the satellite can be calculated from the altitude of the satellite, which is a speed at which gravity, which is the force that the earth pulls on the satellite, and the centripetal force generated as the satellite orbits become the same, which can be calculated as shown in FIG. 18 .
  • 18 is a diagram illustrating the speed of the satellite calculated at the altitude of the satellite. 17 , since the angle ⁇ is determined by the elevation angle ⁇ , the value of the Doppler shift is determined according to the elevation angle ⁇ .
  • FIG. 19 is a diagram illustrating Doppler shift experienced by different terminals in one beam transmitted by a satellite to the ground.
  • the Doppler shift experienced by terminal 1 ( 1900 ) and terminal 2 ( 1910 ) according to the elevation angle ⁇ was calculated, respectively.
  • the result is assuming that the center frequency is 2 GHz, the satellite altitude is 700 km, the diameter of one beam is 50 km on the ground, and the terminal speed is 0.
  • the Doppler shift calculated in the present invention ignores the effect of the Earth's rotation speed, which can be considered to have a small effect because it is slower than the speed of the satellite.
  • 20 is a diagram illustrating a difference in Doppler shift occurring within one beam according to a position of a satellite determined from an elevation angle.
  • the difference in Doppler shift within the beam (or cell) is greatest. This may be because when the satellite is above the center, the Doppler shift values at one end of the beam and at the other end have positive and negative values, respectively.
  • 21 is a diagram illustrating a delay time from a terminal to a satellite and a round trip delay time between a terminal-satellite and a base station according to the position of the satellite determined according to the elevation angle.
  • 2100 is the delay time from the terminal to the satellite
  • 2110 is the round-trip delay time between the terminal-satellite-base station.
  • 22 is a diagram illustrating a maximum difference value of a round trip delay time that varies according to a user's location within one beam. For example, when the beam radius (or cell radius) is 20 km, it can be seen that the difference in round-trip delay time to the satellite experienced differently by terminals in different positions in the beam depending on the position of the satellite is about 0.28 ms or less. have.
  • the signal may be transmitted through a satellite. That is, in the downlink, the satellite receives the signal transmitted by the base station to the satellite, and then transmits the signal to the terminal. In the uplink, the satellite receives the signal transmitted by the terminal and then transmits it to the base station. can do.
  • the satellite may transmit the signal after only performing frequency shift as it is after receiving the signal, or it may be possible to transmit the signal by performing signal processing such as decoding and re-encoding based on the received signal.
  • the terminal may access the base station through the following procedure.
  • the terminal receives a synchronization signal (or a synchronization signal block (SSB), which may include a broadcast signal) from the base station.
  • the synchronization signal may include a primary synchronization signal (PSS), a secondary synchronization signal (SSS), and a physical broadcast channel (PBCH).
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • the synchronization signal may include information such as slot boundaries, frame numbers, downlink and uplink settings of signals transmitted by the base station.
  • the terminal may acquire a subcarrier offset, scheduling information for system information transmission, and the like.
  • the terminal receives system information (System Information Block: SIB) from the base station.
  • SIB System Information Block
  • the SIB may include information for performing initial access and random access.
  • the information for performing the random access may include resource information for transmitting the random access preamble.
  • Step 3 Transmit a random access preamble (or message 1, msg1) to the random access resource set in step 2.
  • the preamble may be a signal determined based on the information set in step 2 using a predetermined sequence.
  • the base station receives the preamble transmitted by the terminal. The base station attempts to receive the preamble set in the resource set by the base station itself without knowing which terminal has transmitted the preamble, and if reception is successful, it can know that at least one terminal has transmitted the preamble.
  • Step 4 When the preamble is received in step 3, the base station transmits a random access response (RAR, or message 2, msg2) in response thereto.
  • the terminal that has transmitted the random access preamble in step 3 may attempt to receive the RAR transmitted by the base station in this step.
  • the RAR is transmitted on a PDSCH, and a PDCCH scheduling the PDSCH is transmitted together or in advance.
  • a CRC scrambled with an RA-RNTI value is added to the DCI for scheduling the RAR, and the DCI (and CRC) is channel-coded and then mapped to the PDCCH and transmitted.
  • the RA-RNTI may be determined based on time and frequency resources in which the preamble in step 3 is transmitted.
  • the maximum time limit until the terminal that has transmitted the random access preamble in step 3 receives the RAR in this step can be set in the SIB transmitted in step 2. This may be set limitedly, for example, up to 10 ms or 40 ms. That is, if the terminal that transmitted the preamble in step 3 does not receive the RAR within a time determined based on, for example, the set maximum time of 10 ms, it may transmit the preamble again.
  • the RAR may include scheduling information for allocating a resource for a signal to be transmitted by the UE in step 5, which is the next step.
  • the RAR 2300 may be, for example, a MAC PDU, and may also include information 2310 on timing advance (TA) to be applied by the UE and a temporary C-RNTI value 2320 to be used from the next step.
  • TA timing advance
  • Step 5 The terminal receiving the RAR in step 4 transmits message 3 (msg3) to the base station according to the scheduling information included in the RAR.
  • the terminal may transmit it including its own ID value in msg3.
  • the base station may attempt to receive msg3 according to the scheduling information transmitted by the base station in step 4.
  • Step 6 The base station receives msg3, checks the ID information of the terminal, generates message 4 (msg4) including the ID information of the terminal, and transmits it to the terminal. After transmitting msg3 in step 5, the terminal may attempt to receive msg4 to be transmitted in step 6 thereafter. After receiving Msg4, the UE compares the ID value included in msg4 with the ID value transmitted by itself in step 5 after decoding to confirm whether msg3 transmitted by the UE has been received by the base station. After the terminal transmits msg3 in step 5, there may be a time constraint until receiving msg4 in this step, and this maximum time may also be set from the SIB in step 2.
  • the propagation delay time required for satellite communication may become a problem.
  • the UE transmits a random access preamble (or PRACH preamble), and in step 4, the period (random access window) during which the UE can receive the RAR, that is, the maximum time it takes to receive is ra-ResponseWindow
  • this maximum time may be set up to about 10 ms.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the relationship between the PRACH preamble configuration resource and the RAR reception time of the LTE system
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the relationship between the PRACH preamble configuration resource and the RAR reception timing of the 5G NR system.
  • a random access window 2410 starts 3 ms after PRACH (random access preamble) is transmitted (2400), and the terminal receives (2420) RAR within the random access window. In this case, it may be determined that the transmission of the PRACH preamble is successful.
  • PRACH random access preamble
  • a random access window 2510 starts from a control information area for RAR scheduling that appears first after transmission 2500 of a PRACH (random access preamble).
  • PRACH random access preamble
  • a TA for uplink transmission timing in a 5G NR system may be determined as follows. First is determined, where with Hz to be. Also, as, , , can be defined respectively.
  • N TA may be transmitted through RAR or may be determined based on MAC CE, and N TA,offset may be a value set in the terminal or determined based on a predetermined value.
  • the RAR of the 5G NR system may indicate a TA value, and in this case, T A may indicate one of 0, 1, 2, ..., 3846.
  • the subcarrier spacing (SCS) of the RAR is kHz, then N TA is is determined by
  • the terminal may be instructed by the base station to change the TA value, which may be indicated through MAC CE or the like.
  • TA information indicated through MAC CE may indicate one of 0, 1, 2, ..., 63, which is added to or subtracted from the existing TA value and used to calculate a new TA value.
  • the TA value silver can be newly calculated as
  • the indicated TA value may be applied to the uplink transmission by the UE after a predetermined time.
  • 27A is a diagram illustrating an example of the continuous movement of a satellite in a terminal located on the earth or on the earth as the satellite revolves around the earth along a satellite orbit. Since the distance between the terminal and the satellite varies according to the elevation angle at which the terminal looks at the satellite, the propagation delay between the terminal, the satellite, and the base station varies.
  • FIG. 27B is a diagram showing an example of the structure of an artificial satellite.
  • the satellite is a solar panel or solar array (2700) for solar or solar power generation, a main mission antenna (2710) for communication with a terminal, and a feeder link antenna (2720) for communication with a ground station. ), a transmission/reception antenna for inter-satellite communication (inter-satellite link) 2730, and a processor for controlling transmission and reception and performing signal processing, and the like.
  • an antenna for transmitting/receiving a signal between satellites may not be disposed.
  • 27B shows that the L band of 1 to 2 GHz is used for communication with the terminal, but high-frequency bands such as K band (18 to 26.5 GHz), Ka band (26.5 to 40 GHz), and Ku band (12 to 18 GHz) ) may also be used.
  • the present invention provides a method and apparatus for the base station to indicate the time offset information so that the time offset can be corrected, and for the terminal to correct the time offset accordingly.
  • the time offset may be used interchangeably with timing advance.
  • the first embodiment provides a method and apparatus in which a base station indicates time offset information to a terminal, and the terminal applies the indicated value.
  • the terminal may estimate the delay time between the satellite and the terminal based on its own position and the position of the satellite, and may perform uplink transmission by correcting the estimated delay time value by the terminal itself.
  • the satellite transmits information about the location of the satellite through broadcast information
  • the terminal may receive information about the location of the satellite transmitted by the satellite and compare it with its own location.
  • the terminal's own location may be found by using a Global Positioning System (GPS) or the like.
  • GPS Global Positioning System
  • the terminal may calculate the uplink transmission time by estimating the time it takes for radio waves to be transmitted to the satellite through the comparison.
  • Td may be a delay time from the terminal to the satellite calculated from the satellite and location information of the terminal.
  • the delay time Td may be a value obtained by dividing the distance from the terminal to the satellite by the speed of light.
  • the position of the satellite may be a value calculated based on the slot n+k in which the terminal performs uplink transmission. This is because the position of the satellite in slot n and the position of the satellite in slot n+k may vary according to the movement of the satellite.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a difference in propagation delay time in a terrestrial network and a satellite network.
  • a propagation delay time 1 ms or less occurs considering the distance to the base station of up to about 100 km. Therefore, the delay time may be much larger than that of the terrestrial network.
  • the delay time varies according to the altitude and elevation angle of the satellite, and FIG. 28 shows the distance between the terminal and the satellite according to the elevation angle when the altitude of the satellite is 700 km and the time it takes for radio waves to travel back and forth.
  • radio round trip time (radio RTT, which includes the round trip time it takes for a signal to be transmitted between the transceiver and processing time at the other node). It is shown that this can occur from 40.9 ms to 9.3 ms.
  • 29 is a diagram illustrating an example of applying timing advance in a terrestrial network and a satellite network. Since the maximum delay time is within 1 or 2 ms in the terrestrial network, the slot timing for transmitting the downlink and the slot timing for receiving the uplink can be matched from the base station's point of view through the timing advance provided by the LTE and 5G NR systems. (that is, the indexes of the DL slot and the UL slot may match). That is, if the terminal performs uplink transmission earlier than the downlink time by the timing advance value indicated by the base station, when the uplink signal transmitted by the terminal is received by the base station, it coincides with the downlink time of the base station.
  • the propagation delay time generated in the satellite network is as large as several tens of ms, and this propagation delay time is larger than the maximum value of the timing advance provided by the conventional LTE and 5G NR systems.
  • 30 is a diagram illustrating an example of the maximum difference value among the differences in round trip propagation delay time between a terminal-satellite-base station experienced by a user when a plurality of users are located in one beam among several beams transmitted by a satellite. It is a drawing. It is illustrated that as the size of the beam decreases, the difference in the round-trip propagation delay time according to the elevation angle experienced by the user decreases.
  • 31A is a diagram illustrating an example of a round-trip propagation delay time between a terminal and a base station that changes according to the movement of a satellite along an orbit.
  • the round-trip propagation delay time between the terminal and the base station may change over time.
  • the delay time varies within a certain period of time, whereas in the satellite network, the amount of change in the delay time according to time is very large.
  • the satellite instructs the terminal to receive time offset information using the following method, and the terminal corrects the transmission time using the indicated time offset information according to the following method to perform downlink or uplink signal transmission and reception. There will be.
  • the indication range of the delay time or the size of the bit field for the delay time indication or the timing advance indication can be determined.
  • the RAR MAC CE may include 12-bit TA information in a frequency domain having a center frequency of 1 GHz or less, and 16-bit TA information in a frequency domain having a center frequency exceeding 1 GHz.
  • the base station may indicate the rate of change of timing advance. Since the satellite moves regularly with time, the delay time may change linearly in a specific time section. Therefore, the base station can instruct the terminal how to change and apply the TA in the future by instructing the terminal to change the rate of delay time or timing advance.
  • the rate of change of the time offset (or timing advance) may correspond to an amount of change in TA to be applied at a specific point in the future.
  • the base station may indicate the time period and time point for applying the time offset change rate to the terminal through L1 control information (eg DCI) or set it through higher level signaling.
  • the higher signaling may be MAC CE or RRC signaling rather than a physical layer signal.
  • the value or change rate of TA may be indicated to one or more terminals through the same DCI or the same MAC CE.
  • TA or TA change rate may be indicated to one or more terminals through the same indication information field, or timing advance or TA change rate may be indicated to each terminal through different indication information fields.
  • a position of a bit field or an offset value of a position of a bit field to be interpreted by the terminal may be preset. The terminal can check the value of the bitfield to be applied to it through the location of the bitfield or offset information of the location.
  • 31B is a diagram illustrating an example in which a plurality of terminals are located in one beam area provided by one satellite. As shown in FIG. 31B , since terminals located within one beam region provided by a satellite transmit and receive signals to and from the same satellite, change values of delay time and Doppler shift may be similar. Accordingly, the terminals UE1, UE2, UE3, UE4, and UE5 of FIG. 31A located in one beam region may perform time offset correction for correction of delay time or timing advance value by the same indication information.
  • 31C is a diagram illustrating an example of indicating a time offset to a group of terminals using one MAC CE.
  • FIG. 31C when indicating a time offset to a group of terminals 3110, 3112, 3114, 3116, 3118, 3120, 3122, 3124, 3126 using the same MAC CE 3100 in a group unit, one Time offset indication information to multiple terminals may be included in the MAC CE of .
  • the start position 3130 of the time offset indicator for each terminal may be set in advance through higher level signaling.
  • Time offset indication information may be similarly transmitted in group units through DCI as well as MAC CE, and in this case, a bit field indicating a plurality of TAs may be a part of DCI.
  • a DCI format including a bitfield indicating a plurality of TAs may be used.
  • the terminal in the group may perform blind decoding using the RNTI value that is predefined or set by higher layer signaling. have.
  • a TA value to be commonly applied by a UE corresponding to a specific beam in system information may be indicated through the SIB.
  • the time offset TA_offset may be calculated as TA_offset1 + TA_offset2, where TA_offset1 is a value commonly set or indicated to terminals belonging to a corresponding beam, and TA_offset2 may be a value set or indicated for a specific terminal.
  • TA_offset2 may be set using at least one of the above-described methods.
  • the base station may set the unit of the time offset to the corresponding terminal through RRC setting. If the base station indicates the unit of the time offset through RRC configuration and indicates the number of units of the time offset in MAC CE or DCI, the UE may calculate an accurate time offset value using the unit of the time offset. As another variation, the base station may indicate candidate values of a time offset unit through RRC configuration, and may indicate one of them through MAC CE or DCI. Candidate values of the time offset unit can be set through RRC signaling within a predetermined range, and when only one value is set as a candidate value, one value set without MAC CE or DCI is applicable.
  • a time offset value may be set to the corresponding terminal through RRC setting.
  • the time offset value may be delivered to the UE by a combination of RRC configuration and MAC CE.
  • the second embodiment provides a method and apparatus for a base station or a satellite to indicate a TA value to a terminal.
  • a satellite may be an object located high above the ground, and may be a concept including an airplane, an airship, and the like.
  • 32 and 33 are diagrams illustrating an example in which a satellite or a beam serviced by one terminal is changed according to movement of a satellite when one satellite is transmitting and receiving using multiple beams.
  • 32 is an example in which the beam or satellite to which the terminal is connected (or serviced) is changed, but the terrestrial base station or ground station connected to the terminal is not changed.
  • the terminal 3210 is connected to satellite 1 3220 to communicate with the ground station 3240, and when the position of the satellite is changed as in 3250 according to the movement of the satellite, the terminal 3210 is It is connected to satellite 1 3220 and communicates with the ground station 3240, but the beam used for connection with satellite 1 may be changed, or the terminal 3210 is connected to satellite 2 3230 and communicates with the ground station 3240 communication can be performed.
  • 33 is an example in which a terrestrial base station or ground station connected to the terminal is also changed when the beam or satellite to which the terminal is connected (or receives a service) is changed.
  • the terminal 3310 is connected to satellite 1 3320 to communicate with the ground station 1 3340, and when the position of the satellite changes as in 3360 according to the movement of the satellite, the terminal 3310 may be connected to the satellite 2 (3330) to perform communication with the ground station 2 (3350).
  • the timing advance (TA) value for uplink time synchronization may be suddenly greatly changed.
  • the base station must inform the terminal of the changed TA value to prevent interference with signals transmitted by other terminals.
  • a method of increasing the number of bits of the TA indicator or setting the granularity (unit) of the TA value indicated by the bit value may be used.
  • the UE may restart the random access process, but if the satellite or/and beam is frequently changed, overhead due to the random access process As it increases, data transmission rate or service quality may decrease.
  • the present invention provides a TA indication method and apparatus for delivering a TA value that is suddenly and greatly changed to a terminal.
  • the terminal and the base station may store a plurality of candidates for the TA value.
  • the terminal and the base station each store four TA candidate values, and according to the instruction of the base station, the terminal may continuously update the four TA candidate values or apply the corresponding values as actual TAs.
  • Each TA candidate value may be referred to as a TA loop.
  • the base station may indicate which TA value should be updated or applied by the base station by notifying the TA loop index in the process of instructing the terminal for TA.
  • 34 is a diagram illustrating an example of a TA loop.
  • the terminal receives a TA value to be applied when the terminal transmits uplink in a random access (RACH) step.
  • RACH random access
  • the TA value received in the RACH step may be determined as a TA value of TA loop index 0.
  • the UE may also be configured with other TA candidate values. Index numbers such as TA loop index 1, 2, 3 may be attached to the TA candidate values set in this way.
  • Table 21 is a table describing the values of the TA loop configured by the UE. TA loop indices 0 to 3 may respectively correspond to set TA values, and each TA value may be different from each other.
  • the number of TA loops may be set by the base station to the terminal through higher level signaling such as RRC signaling or MAC CE.
  • the signaling for the base station to set to the terminal may be transmitted to the terminal via a satellite.
  • the number of TA loops may be determined as a fixed value, or may be a value set based on the capability of the terminal.
  • the UE may report UE capability information related to the number of TA loops that it can support to the base station.
  • the base station may indicate the index of the TA loop to the terminal using one bit field of DCI or the value of MAC CE.
  • the base station may indicate the TA loop index using some bits of the DCI to indicate the TA value to be applied by the terminal while scheduling PUSCH, which is uplink data, with DCI, and the terminal corresponds to the indicated TA loop.
  • the scheduled PUSCH may be transmitted by applying a TA value of Or/and as an example, the base station may indicate an index of a TA loop to be applied by the terminal by using the MAC CE, and may apply a TA change value indicated by the MAC CE to a TA value corresponding to the indicated TA loop.
  • the MAC CE may include a TA loop index and one or more TA change values for the TA loop index.
  • 35A and 35B are diagrams illustrating an example of operations of a base station and a terminal for such TA change.
  • 35A is an operation of a base station for TA indication.
  • the base station sets the number of TA loops to the terminal by higher signaling. This setting may be made by transmitting information on the number of TA loops or transmitting setting information on the index of each TA loop. This configuration may be performed based on UE capability information related to the TA loop transmitted by the UE (3500).
  • the base station instructs the TA loop index to the terminal by using some bit fields included in the L1 control information (eg DCI) (3510).
  • the base station may indicate a change value of TA with respect to the TA value of the indicated TA loop index through the MAC CE transmitted on the PDSCH (3520).
  • the terminal receives the number of TA loops set by the base station through higher level signaling. This setting may be performed by receiving information on the number of TA loops or receiving configuration information on the index of each TA loop.
  • the UE may transmit UE capability information related to the UE TA loop to the base station (3530).
  • the UE receives L1 control information (eg DCI) and obtains an indicated TA loop index using some bit fields included in DCI (3540).
  • the UE may receive a change value of TA with respect to the TA value of the indicated TA loop index through the MAC CE received on the PDSCH (3550).
  • the UE may use the applied TA value for uplink transmission.
  • Each of the steps shown in FIGS. 35A and 35B may be applied by changing the order, and other steps may be added or omitted to be performed.
  • the UE may apply the determined TA value to HARQ ACK/NACK feedback transmission, uplink data transmission, PUSCH, PUCCH transmission, and the like.
  • 36A and 36B are diagrams illustrating an example of operations of a base station and a terminal transmitting a PUSCH by applying a TA indication.
  • 36A is a diagram illustrating an operation of a base station.
  • the base station sets the number of TA loops to the terminal by higher signaling. This setting may be made by transmitting information on the number of TA loops or transmitting setting information on the index of each TA loop. This setting may be performed based on UE capability information related to the TA loop transmitted by the UE (3600).
  • the base station checks the TA value to be applied by the terminal when receiving the PUSCH, and checks the TA loop index for indicating the TA value (3610).
  • the base station transmits a UL grant for scheduling PUSCH to the terminal, and the UL grant includes a bit field indicating a TA loop index and a bit field indicating resource allocation information for PUSCH transmission (3620).
  • 36B is a diagram illustrating an operation of a terminal.
  • the terminal receives the number of TA loops set by the base station through higher level signaling. This setting may be performed by receiving information on the number of TA loops or receiving configuration information on the index of each TA loop. This configuration may be performed based on UE capability information related to the TA loop transmitted by the UE (3630).
  • the UE receives a UL grant for scheduling PUSCH from the base station, and the UL grant includes a bit field indicating a TA loop index and a bit field indicating resource allocation information for PUSCH transmission.
  • the terminal checks the TA loop index indicated by the base station based on the bit field (3620).
  • the UE checks the TA value corresponding to the TA loop index, and transmits the PUSCH by applying the TA value (3650).
  • TA value corresponding to the TA loop index
  • Each of the steps shown in FIGS. 36A and 36B may be applied by changing the order, and other steps may be added or omitted to be performed.
  • the DCI may be a DCI for uplink scheduling, and the UE schedules the DCI using the TA value corresponding to the TA loop index indicated above. It may mean that uplink transmission is performed.
  • the terminal applies a TA value corresponding to the TA loop index indicated when transmitting a PUCCH transmitting HARQ-ACK corresponding to the downlink data. can be transmitted
  • the DCI may include a bit field indicating a TA value or a TA change value as a DCI for scheduling downlink data, or may correspond to a separate DCI format indicating a TA value or a TA change value.
  • the change indicated by the DCI may be applied only to the TA value of the corresponding index, or if the TA loop index is not included in the DCI, the TA corresponding to all TA loops A change indicated by DCI may be applied to the values.
  • Whether the TA loop index is included in DCI and indicated may be set through higher level signaling of the base station, or/and may be determined based on the number of TA loops supported by the terminal (ie, capability of the terminal).
  • the base station may indicate a TA value or a TA change value in MAC CE transmitted through a PDSCH scheduled by the DCI.
  • the change indicated by the MAC CE may be applied only to the TA value of the corresponding index, or if the TA loop index is not included in the DCI, the TA corresponding to all TA loops Changes indicated by MAC CE may be applied to values.
  • Whether the TA loop index is included in DCI and indicated may be set through higher level signaling of the base station, or/and may be determined based on the number of TA loops supported by the terminal (ie, capability of the terminal).
  • a TA value or a TA change value is indicated in a DCI for scheduling downlink data, a separate DCI format, or a MAC CE transmitted through a PDSCH scheduled by a DCI for scheduling downlink data
  • the UE in the above The applied TA may be applied to PUSCH or PUCCH transmission scheduled later.
  • a DCI for scheduling downlink data or a TA loop index is indicated in a separate DCI format
  • the UE applies the TA value of the TA loop index indicated through the DCI to the PUSCH or PUCCH transmission scheduled thereafter.
  • the bit field indicating the TA loop index may not be included in the DCI scheduling the PDSCH associated with the DCI or the PUCCH (or HARQ-ACK) scheduling the PUSCH scheduled after the above.
  • the third embodiment provides a method and apparatus for the terminal to transmit (report) the timing advance (TA) value it is applying or applied to the base station or the satellite.
  • TA timing advance
  • the terminal may perform an operation of transferring the TA value applied by the terminal to the base station. This may be to inform the base station of the applied TA value when the terminal applies the TA value without a separate instruction from the base station, or to check or determine how the terminal is applying the TA value indicated by the base station. For example, when the satellite to which the terminal is connected is changed, this operation may be performed so that the satellite newly connected to the terminal may check the TA value of the terminal. For example, the UE may apply the TA calculated based on the positions of the UE and the satellite by itself.
  • a combination of at least one of the following methods may be used.
  • the base station may trigger the TA value report of the terminal through DCI.
  • the base station may trigger the TA value report through some bitfield values of DCI or a combination of bitfield values.
  • a field indicating triggering of TA value reporting may be included in DCI. In this case, if the field of the received DCI is set to a specific value, the UE may understand that TA value reporting has been triggered. Alternatively, when the values of one or more (eg, other uses) fields included in DCI are set to a predetermined value, the UE may understand that the TA value report is triggered.
  • the UE may transmit the TA value at a specific time based on the time at which DCI is received to the base station.
  • the base station may trigger the TA value report of the terminal through the MAC CE.
  • the base station may trigger a TA value report by using a partial bit value or bit field value of the MAC CE, and the terminal transmits the TA value at the time of receiving the MAC CE or a predetermined time after the time of receiving the MAC CE to the base station. can transmit
  • the base station may indicate which TA value the terminal should report through through RRC configuration.
  • the base station may determine at which point the terminal reports the TA value by setting a period and offset value for TA reporting or/and a specific condition in which the terminal reports the TA value through upper signaling.
  • the criterion is A TA value application time (ie, a time at which a TA value to be reported is applied, which may be referred to as a TA value reference time) may also be specified.
  • the specific condition for the UE to report the TA value may be, for example, a case in which the TA value is greater than or equal to a predetermined value or a case in which the distance between the terminal and the satellite is greater than or equal to a predetermined value, and the predetermined values are set as higher signaling or information transmitted from the SIB or the like, or may be a fixed value.
  • the UE may report the TA value without a separate trigger from the base station.
  • method 4 may be that the terminal transmits information indicating the TA value to the base station according to a specific condition, and the specific condition (without signaling such as DCI, MAC CE, RRC for triggering from the base station) It may be a predetermined condition as a condition for a time for performing the TA value report or a result of comparing a TA value applied by the terminal and a specific threshold value, and the like.
  • the UE may transmit using a physical channel such as PUCCH or PUSCH, or may transmit TA value information to the base station through higher signaling.
  • a resource to be used for reporting TA value information may be configured through higher level signaling.
  • a reference time point for determining the TA value reported by the UE and a time point for reporting the TA value may be determined based on a time point at which the UE performs a TA value report, a time point at which the TA value report is triggered, and the like. For example, when the TA value reporting is triggered by DCI in slot n, the terminal may report the TA value applied or calculated in slot nK, and the terminal may report the TA value to the base station in slot n+N. It is possible.
  • K and N may be values determined according to subcarrier spacing or UE capability, DL/UL configuration of slots, and PUCCH resource configuration, respectively. In the above, K may be 0.
  • K may be a value less than 0, and in this case, for example, the TA value at the point in time when the terminal reports the TA value may be calculated in advance, and report information may be generated and reported.
  • K may be an integer value greater than 0. This may be that the UE reports a TA value earlier than the time at which the UE reports the TA value (eg, slot n+N), which requires time to encode the information to be reported by the UE and prepare for transmission. Therefore, it may be reporting the TA value at an early point in time.
  • the TA value applied by the terminal may be indicated in ms, slot, symbol, or the like, or may be provided as information including a decimal value rather than an integer.
  • the absolute value of TA may be included in the report of the TA value of the present invention, the relative TA value or the amount of change in the TA value except for the TA value instructed from the previous base station or the predetermined TA value (this is, for example, the amount of change in TA for a certain time) may), and the like.
  • the base station transmits configuration information related to TA report through higher level signaling (3700).
  • setting information is, for example, information for setting TA reporting, such as the period and offset to be performed TA reporting, TA reporting trigger condition, TA value reference time information, the type of TA information to be reported, resource configuration information to perform TA reporting, etc. may include at least one of
  • the base station triggers a TA report to the terminal (3710). Such a trigger may be performed, for example, by higher signaling or DCI of the specific content described above, but may be omitted.
  • the base station receives the TA report transmitted by the terminal according to the transmitted configuration information (3720).
  • the terminal receives configuration information related to the TA report transmitted by the base station through upper signaling (3730).
  • setting information is, for example, information for setting TA reporting, such as the period and offset to be performed TA reporting, TA reporting trigger condition, TA value reference time information, the type of TA information to be reported, resource configuration information to perform TA reporting, etc. may include at least one of
  • the terminal receives a signal triggering a TA report transmitted by the base station (3740). Such a trigger may be performed, for example, by higher signaling or DCI of the specific content described above, but may be omitted.
  • the terminal transmits a TA report according to the received configuration information (3720). For example, when the UE receives TA report resource information, the UE transmits a TA report in the configured resource.
  • Each of the steps shown in FIGS. 37A and 37B may be applied by changing the order, and other steps may be added or omitted.
  • the fourth embodiment provides a method and apparatus for a terminal to set TA to 0 or a predetermined value.
  • the TA value to be applied by the terminal for the next uplink transmission may be suddenly changed.
  • a procedure for changing the TA value to be applied by the terminal to 0 or a predetermined value may be required.
  • the TA value may be initialized using the following methods.
  • Initializing the TA value in the present invention may be a method of setting the TA value to 0, or a method of setting the TA value to a value previously set by DCI or higher-order signaling.
  • higher layer signaling may be signaling transmitted in layers such as MAC, PDCP, and RRC, and may be a value pre-stored in memory or pre-configured.
  • the terminal may initialize the TA when it is determined that the satellite (or the connected satellite) to which it is serviced has changed. In this case, the terminal may report the TA value it applies to the base station.
  • the base station may instruct TA initialization through DCI.
  • TA initialization may be indicated by a specific bitfield value of DCI or a combination of bitfield values.
  • a field indicating TA initialization may be included in DCI.
  • the UE may understand that TA initialization is indicated.
  • the values of one or more (eg, other uses) fields included in DCI are set to a predetermined value, the UE may understand that TA initialization is indicated.
  • the terminal may perform TA initialization, and the TA threshold may be a value preset by higher layer signaling.
  • a base station, a satellite, and a terminal, or a method of transmitting and receiving a transmitting end and a receiving end for performing the above embodiments of the present invention are shown, and to perform this, the receiving unit, processing unit, and transmitting unit of the base station, satellite, and terminal operate according to the embodiments, respectively shall.
  • FIG. 38 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal of the present invention may include a terminal receiving unit 3800 , a terminal transmitting unit 3820 , and a terminal processing unit 3810 .
  • the terminal receiving unit 3800 and the terminal transmitting unit 3820 may be collectively referred to as a transceiver in the embodiment of the present invention.
  • the transceiver may transmit/receive a signal to/from the base station.
  • the signal may include control information and data.
  • the transceiver may include an RF transmitter for up-converting and amplifying a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver for low-noise amplifying and down-converting a received signal.
  • the transceiver may receive a signal through a wireless channel, output it to the terminal processing unit 3810 , and transmit a signal output from the terminal processing unit 3810 through a wireless channel.
  • the terminal processing unit 3810 may control a series of processes so that the terminal can operate according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the terminal receiving unit 3800 may receive a signal from a satellite or terrestrial base station, and the terminal processing unit 3810 may transmit/receive a signal to and from the base station according to the method described in the present invention. Thereafter, the terminal transmitter 3820 may transmit a signal using the determined time point.
  • the satellite of the present invention may include a satellite receiving unit 3900 , a satellite transmitting unit 3920 , and a satellite processing unit 3910 .
  • the receiving unit, the transmitting unit, and the processing unit may be formed in plurality. That is, it may be composed of a receiver and a transmitter for transmitting and receiving signals from the terminal, and a receiver and a transmitter for transmitting and receiving signals from the base station, respectively (and a receiver and a transmitter for transmitting and receiving signals with other satellites).
  • the satellite receiver 3900 and the satellite transmitter 3920 may be collectively referred to as a satellite transceiver in the embodiment of the present invention.
  • the transceiver may transmit/receive signals to and from the terminal and the base station.
  • the signal may include control information and data.
  • the transceiver may include an RF transmitter for up-converting and amplifying a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver for low-noise amplifying and down-converting a received signal.
  • the transceiver may receive a signal through a wireless channel and output it to the satellite processing unit 3910 , and transmit the signal output from the satellite processing unit 3910 through a wireless channel.
  • the satellite processing unit 3910 may include a compensator (pre-compensator) for correcting a frequency offset or a Doppler shift, and may include a device capable of tracking a location from a GPS or the like.
  • the satellite processing unit 3910 may include a frequency shift function capable of shifting the center frequency of the received signal.
  • the satellite processing unit 3910 may control a series of processes so that the satellite, the base station, and the terminal can operate according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the satellite receiver 3900 may determine to transmit the TA information to the base station while receiving the PRACH preamble from the terminal and transmitting the RAR according thereto to the terminal again. Thereafter, the satellite transmitter 3920 may transmit the corresponding signals at the determined time point.
  • the base station of the present invention may include a base station receiving unit 4000 , a base station transmitting unit 4020 , and a base station processing unit 4010 .
  • the base station may be a terrestrial base station or part of a satellite.
  • the base station receiving unit 4000 and the base station transmitting unit 4020 may be collectively referred to as a transceiver in the embodiment of the present invention.
  • the transceiver may transmit/receive a signal to/from the terminal.
  • the signal may include control information and data.
  • the transceiver may include an RF transmitter for up-converting and amplifying a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver for low-noise amplifying and down-converting a received signal.
  • the transceiver may receive a signal through a wireless channel and output it to the base station processing unit 4010 , and transmit the signal output from the base station processing unit 4010 through the wireless channel.
  • the base station processing unit 4010 may control a series of processes so that the base station can operate according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the base station processing unit 4010 may transmit an RAR including TA information.
  • a method of a terminal of a communication system comprising: receiving downlink control information including first timing advance (TA) loop index information from a base station; checking a first TA value corresponding to a first TA loop index identified based on the first TA loop index information; and transmitting uplink data based on the downlink control information by applying the first TA value, wherein the downlink control information further includes uplink data scheduling information.
  • TA timing advance
  • the base station of the communication system transmitting the downlink control information including the first timing advance (timing advance, TA) loop index information to the terminal; and receiving uplink data according to the downlink control information, wherein the TA, which is the basis of the uplink data transmission, corresponds to a first TA loop index identified based on the first TA loop index information. 1 TA value, and the downlink control information further includes uplink data scheduling information.
  • TA timing advance
  • the transceiver in the terminal of the communication system, the transceiver; and a first TA corresponding to a first TA loop index that receives downlink control information including first timing advance (TA) loop index information from the base station, and is checked based on the first TA loop index information a control unit that checks a value and applies the first TA value to control transmission of uplink data based on the downlink control information, wherein the downlink control information further includes uplink data scheduling information characterized in that
  • the transceiver in the base station of the communication system, the transceiver; and a control unit further controlling to transmit downlink control information including first timing advance (TA) loop index information to the terminal, and to receive uplink data according to the downlink control information, wherein
  • the TA which is the basis of uplink data transmission, is a first TA value corresponding to a first TA loop index identified based on the first TA loop index information, and the downlink control information further includes uplink data scheduling information.

Landscapes

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 단말이 위성통신을 수행하는 방법 및 장치를 개시한다.

Description

통신 시스템에서 타이밍 어드밴스 지시 방법 및 장치
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 단말이 위성을 통해 기지국과 신호를 송수신하는 경우, 단말과 위성의 먼 거리로 인해 시간 오프셋에 대한 보정이 필요할 수 있다. 이에 따라 본 발명에서는 기지국이 단말에게 시간 오프셋 정보를 지시하여, 단말이 상기 지시된 정보를 이용해 시간 오프셋을 보정하는 방법 및 장치를 제공한다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편 2010년대 후반 및 2020년대에 들어서 위성 발사비용이 획기적으로 줄어듦에 따라, 위성을 통한 통신 서비스를 제공하려는 회사들이 늘어났다. 이에 따라 위성망이 기존 지상망을 보완하는 차세대 네트워크 시스템으로 부상하였다. 이는 지상망 수준의 사용자 경험을 제공하지 못하나 지상망 구축이 어려운 지역 또는 재난상황에서 통신 서비스 제공이 가능하다는게 장점이며, 앞서 설명하였듯이 최근 위성 발사비용의 급격한 감소로 경제성까지 확보하였다. 또한 몇 개의 업체 및 3GPP 표준단체에서는 스마트폰과 위성간 직접통신도 추진 중에 있다.
단말이 위성을 통해 기지국과 연결하고자 하는 경우, 단말과 위성간, 그리고 위성과 지상의 기지국간에는 수백 km, 수천 km 또는 그 상의 긴 거리로 인해, 전파가 도달되는데 큰 지연시간이 발생한다. 이러한 큰 지연시간은 지상망에서 단말과 기지국이 직접 통신하는 상황보다 훨씬 크다. 또한 이러한 지연시간은 위성이 지속적으로 움직이기 때문에 시간에 따라 변화하게 된다. 모든 단말이 위성 또는 기지국과의 지연시간이 변화하게 된다.
본 발명은 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 단말이 위성을 통해 기지국과 신호를 송수신하는 경우, 위성까지의 먼 거리 및 위성의 움직임에 따라 발생하는 시변화하는 지연시간을 보정하기 위해 시간 오프셋을 기지국이 지시하고 단말이 이에 기반하여 보정하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 통신 시스템의 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
단말로 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 전송하는 단계; 및 상기 지연 변화율을 기반으로 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 방법은 상기 단말로 상기 지연 변화율이 적용되는 시점 또는 주기 중 적어도 하나에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하거나, 또한 상기 방법은 상기 단말로 시스템 상기 단말로 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 전송하는 단계; 및
상기 단말로 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. 정보 블록 (system information block)을 통해 TA (timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 TA 값에 대한 정보는 단말 그룹에게 공통적인 제1 TA 정보 및 특정 단말에게 지시되는 제2 TA 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 방법은 상기 단말로 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 전송하는 단계; 및 상기 단말로 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 단말이 수행하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 수신하는 단계; 상기 지연 변화율을 지시하는 정보를 기반으로 적용해야 할 지연을 확인하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 확인된 지연을 적용하여 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 기지국에 있어서, 송수신부; 및 단말로 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 전송하고, 상기 지연 변화율을 기반으로 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 수신하도록 제어하는, 상기 송수신부와 연결된, 제어부를 포함하며, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 단말에 있어서, 송수신부; 및 기지국으로부터 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 수신하고, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보를 기반으로 적용해야 할 지연을 확인하고, 상기 기지국으로 상기 확인된 지연을 적용하여 상향링크 신호를 전송하도록 제어하는, 상기 송수신부와 연결된, 제어부를 포함하며, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명을 이용하여 단말이 위성을 통해 기지국과 접속할 수 있고, 기지국이 시간 오프셋을 단말에게 지시하고 단말은 상기 시간 오프셋을 보정하여, 기지국과 단말 간에 효과적으로 신호를 주고 받는 것이 가능하다.
도 1은 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역을 도시한 도면이다.
도 3은 전체 시스템 주파수 대역에 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 시스템 주파수 대역을 나눠 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 NR 시스템의 동기화 신호 (SS) 및 물리방송채널 (PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.
도 8은 개시된 일 실시예에 따른 5G 또는 NR 시스템에서 단말이 제 1 신호를 수신하고, 이에 대한 제 2 신호를 단말이 송신할 때, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 도시한 도면이다.
도 9는 슬롯에 따라 데이터(일례로 TB)들을 스케줄링하여 전송하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신 위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다.
도 12는 위성-단말 직접통신의 개념도를 도시한 도면이다.
도 13은 위성-단말 직접통신의 활용 시나리오를 도시한 도면이다.
도 14는 고도 1200 km의 LEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 고도 35,786 km의 GEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 단말과 위성간의 경로손실 모델에 따른 경로손실 값, 그리고 단말과 지상망통신 기지국간의 경로손실 모델에 따른 경로손실을 도시한 도면이다.
도 17은 위성의 고도 및 위치, 그리고 지상의 단말 사용자의 위치에 따라 위성에서부터 전달되는 신호가 지상 사용자에게 수신되었을 때 상기 신호가 겪는 Doppler shift의 양을 계산하는 수식 및 결과를 도시한 도면이다.
도 18은 위성의 고도에서 계산된 위성의 속도를 도시한 도면이다.
도 19는 위성이 지상으로 전송하는 하나의 빔 안에 있는 서로 다른 단말들이 겪는 Doppler shift를 도시한 도면이다.
도 20은 고도각으로부터 정해지는 위성의 위치에 따라, 빔 하나 내에서 발생하는 Doppler shift의 차이를 도시한 도면이다.
도 21은 고도각에 따라 정해지는 위성의 위치에 따라 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간과, 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 도면이다.
도 22는 하나의 빔 내에서 사용자의 위치에 따라 달라지는 왕복 지연시간의 최대 차이 값을 도시한 도면이다.
도 23은 RAR의 정보 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 LTE 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 25는 5G NR 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 26은 단말에 있어서의 하향링크 프레임과 상향링크 프레임 시점(timing)에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 27a는 위성이 지구 주위를 위성 궤도(satellite orbit)을 따라 공전함에 따라, 지구의 지상 또는 지구상에 위치한 단말에 있어서 위성의 지속적인 움직임의 일례를 도시한 도면이다.
도 27b는 인공위성의 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 28은 지상망과 위성망에서의 전파지연시간의 차이의 일례를 도시한 도면이다.
도 29는 지상망과 위성망에서의 timing advance를 적용하는 일례를 도시한 도면이다.
도 30는 위성이 송신하는 하나의 빔에 다수의 사용자들이 위치해 있을 경우 사용자가 겪는 단말-위성-기지국간 왕복 전파 지연시간의 차이 중 최대 차이 값의 일례를 도시한 도면이다.
도 31a는 궤도에 따른 위성의 움직임에 따라 변화하는 단말-기지국 사이의 왕복 전파 지연시간의 일례를 도시한 도면이다.
도 31b는 하나의 위성이 제공하는 하나의 빔 영역 내에 복수의 단말이 위치하는 일례를 도시한 도면이다.
도 31c는 한 그룹의 단말에게 하나의 MAC CE를 이용해 시간 오프셋을 지시하는 일례를 도시한 도면이다.
도 32은 단말이 연결된 beam이나 위성이 변경되나 상기 단말과 연결된 지상의 기지국이 변경되지 않는 일례를 도시한 도면이다.
도 33은 단말이 연결된(또는 서비스를 받는) beam이나 위성이 변경되는 경우 상기 단말과 연결된 지상의 기지국 또는 ground station도 변경되는 일례를 도시한 도면이다.
도 34는 TA loop의 일례를 도시한 도면이다.
도 35a는 이러한 TA 변경을 위한 기지국 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 35b는 이러한 TA 변경을 위한 단말 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 36a는 TA 지시를 적용하여 PUSCH를 전송하는 기지국 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 36b는 TA 지시를 적용하여 PUSCH를 전송하는 단말 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 37a는 단말의 TA 값 보고를 위한 기지국 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 37b는 단말의 TA 값 보고를 위한 단말 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 40는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
새로운 5G 통신인 NR (New Radio access technology)에서는 시간 및 주파수 자원에서 다양한 서비스들이 자유롭게 다중화 될 수 있도록 하기 위하여 디자인되고 있으며, 이에 따라 waveform/numerology 등과 기준 신호 등이 해당 서비스의 필요에 따라 동적으로 혹은 자유롭게 할당될 수 있다. 무선 통신에서 단말에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서는 채널의 질과 간섭량의 측정을 통한 최적화 된 데이터 송신이 중요하며, 이에 따라 정확한 채널 상태 측정은 필수적이다. 하지만, 주파수 자원에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하지 않는 4G 통신과는 달리 5G 채널의 경우 서비스에 따라 채널 및 간섭 특성이 크게 변화하기 때문에 이를 나누어 측정할 수 있도록 하는 FRG(Frequency Resource Group) 차원의 subset의 지원이 필요하다. 한편, NR 시스템에서는 지원되는 서비스의 종류를 eMBB (Enhanced mobile broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) (mMTC), URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications) 등의 카테고리로 나눌 수 있다. eMBB는 고용량데이터의 고속 전송, mMTC는 단말전력 최소화와 다수 단말의 접속, URLLC는 고신뢰도와 저지연을 목표로 하는 서비스라고 볼 수 있다. 단말에게 적용되는 서비스의 종류에 따라 서로 다른 요구사항들이 적용될 수 있다.
이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA (high speed Packet Access), LTE (long term evolution 혹은 E-UTRA (evolved universal terrestrial radio access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD (high rate packet data), UMB (ultra mobile broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다. 또한, 5세대 무선통신 시스템으로 5G 혹은 NR (new radio)의 통신표준이 만들어지고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, NR 시스템에서는 하향링크 (downlink; DL) 및 상향링크에서는 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 채용하고 있다. 다만 보다 구체적으로는 하향링크에서는 CP-OFDM (cyclic-prefix OFDM) 방식이 채용되었고, 상향링크에서는 CP-OFDM과 더불어 DFT-S-OFDM (discrete Fourier transform spreading OFDM) 방식 두 가지가 채용되었다. 상향링크는 단말 (user equipment: UE) 혹은 MS (mobile station))이 기지국(gNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
NR 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (hybrid automatic repeat request) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보 (negative acknowledgement: NACK)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보 (acknowledgement: ACK)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 NR 시스템에서 하향링크 혹은 상향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심볼로서, Nsymb (102)개의 OFDM 심볼이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성한다. 서브프레임의 길이는 1.0ms으로 정의되고, 라디오 프레임(114)은 10 ms로 정의된다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW (104)개의 서브캐리어로 구성된다. 1 프레임은 10ms로 정의될 수 있다. 1 서브프레임은 1ms로 정의될 수 있으며, 따라서 1 프레임은 총 10개의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 1 슬롯은 14개의 OFDM 심볼로 정의될 수 있다(즉 1 슬롯 당 심볼 수(
Figure PCTKR2021008977-appb-I000001
)=14). 1 서브프레임은 하나 또는 복수 개의 슬롯으로 구성될 수 있으며, 1 서브프레임당 슬롯의 개수는 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 다를 수 있다. 도 2의 일 예에서는 부반송파 간격 설정 값으로 μ=0인 경우와 μ=1인 경우가 도시되어 있다. μ=0일 경우, 1 서브프레임은 1개의 슬롯으로 구성될 수 있고, μ=1일 경우, 1 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 즉 부반송파 간격에 대한 설정 값 μ에 따라 1 서브프레임 당 슬롯 수(
Figure PCTKR2021008977-appb-I000002
)가 달라질 수 있고, 이에 따라 1 프레임 당 슬롯 수(
Figure PCTKR2021008977-appb-I000003
)가 달라질 수 있다. 각 부반송파 간격 설정 μ에 따른
Figure PCTKR2021008977-appb-I000004
및
Figure PCTKR2021008977-appb-I000005
는 하기의 표 1로 정의될 수 있다.
μ
Figure PCTKR2021008977-appb-I000006
Figure PCTKR2021008977-appb-I000007
Figure PCTKR2021008977-appb-I000008
0 14 10 1
1 14 20 2
2 14 40 4
3 14 80- 8
4 14 160 16
RRC(radio resource control) 연결 전의 단말은 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분(initial bandwidth part, initial BWP)을 MIB(master information block)를 통해 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 초기 접속 단계에서 MIB를 통해 초기 접속에 필요한 시스템 정보(remaining system information; RMSI 또는 system information block 1; SIB1에 해당할 수 있음)를 수신하기 위한 PDCCH(physical downlink control channel)가 전송될 수 있는 제어영역(control resource set, CORESET)과 탐색 공간(search space)에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. MIB로 설정되는 제어영역과 탐색공간은 각각 식별자(Identity, ID) 0으로 간주될 수 있다. 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 주파수 할당 정보, 시간 할당 정보, 뉴머롤로지(numerology) 등의 설정 정보를 통지할 수 있다. 또한 기지국은 단말에게 MIB를 통해 제어영역#0에 대한 모니터링 주기 및 occasion에 대한 설정정보, 즉 탐색공간#0에 대한 설정 정보를 통지할 수 있다. 단말은 MIB로부터 획득한 제어영역#0으로 설정된 주파수 영역을 초기 접속을 위한 초기 대역폭부분으로 간주할 수 있다. 이때, 초기 대역폭부분의 식별자(ID)는 0으로 간주될 수 있다.
MIB는 하기와 같은 정보를 포함하고 있을 수 있다.
-- ASN1START
-- TAG-MIB-START
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
-- TAG-MIB-STOP
-- ASN1STOP
MIB field descriptions
- cellBarred
Value barred means that the cell is barred, as defined in TS 38.304 [20].
- dmrs-TypeA-Position
Position of (first) DM-RS for downlink (see TS 38.211 [16], clause 7.4.1.1.2) and uplink (see TS 38.211 [16], clause 6.4.1.1.3).
- intraFreqReselection
Controls cell selection/reselection to intra-frequency cells when the highest ranked cell is barred, or treated as barred by the UE, as specified in TS 38.304 [20].
- pdcch-ConfigSIB1
Determines a common ControlResourceSet (CORESET), a common search space and necessary PDCCH parameters. If the field ssb-SubcarrierOffset indicates that SIB1 is absent, the field pdcch-ConfigSIB1 indicates the frequency positions where the UE may find SS/PBCH block with SIB1 or the frequency range where the network does not provide SS/PBCH block with SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
- ssb-SubcarrierOffset
Corresponds to kSSB (see TS 38.213 [13]), which is the frequency domain offset between SSB and the overall resource block grid in number of subcarriers. (See TS 38.211 [16], clause 7.4.3.1).
The value range of this field may be extended by an additional most significant bit encoded within PBCH as specified in TS 38.213 [13].
This field may indicate that this cell does not provide SIB1 and that there is hence no CORESET#0 configured in MIB (see TS 38.213 [13], clause 13). In this case, the field pdcch-ConfigSIB1 may indicate the frequency positions where the UE may (not) find a SS/PBCH with a control resource set and search space for SIB1 (see TS 38.213 [13], clause 13).
- subCarrierSpacingCommon
Subcarrier spacing for SIB1, Msg.2/4 for initial access, paging and broadcast SI-messages. If the UE acquires this MIB on an FR1 carrier frequency, the value scs15or60 corresponds to 15 kHz and the value scs30or120 corresponds to 30 kHz. If the UE acquires this MIB on an FR2 carrier frequency, the value scs15or60 corresponds to 60 kHz and the value scs30or120 corresponds to 120 kHz.
- systemFrameNumber
The 6 most significant bits (MSB) of the 10-bit System Frame Number (SFN). The 4 LSB of the SFN are conveyed in the PBCH transport block as part of channel coding (i.e. outside the MIB encoding), as defined in clause 7.1 in TS 38.212 [17].
대역폭부분을 설정하는 방법에 있어서, RRC 연결(connected) 전의 단말들은 초기 접속 단계에서 MIB을 통해 초기 대역폭부분에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 단말은 PBCH(physical broadcast channel)의 MIB로부터 SIB를 스케쥴링하는 DCI(downlink control information)가 전송될 수 있는 하향링크 제어채널을 위한 제어영역을 설정 받을 수 있다. 이 때 MIB로 설정된 제어영역의 대역폭이 초기 대역폭부분으로 간주될 수 있으며, 설정된 초기 대역폭부분을 통해 단말은 SIB가 전송되는 PDSCH(physical downlink shared channel)를 수신할 수 있다. 초기 대역폭부분은 SIB을 수신하는 용도 외에도, 다른 시스템 정보(other system information, OSI), 페이징(paging), 랜덤 엑세스(random access) 용으로 활용될 수도 있다.
단말에게 하나 이상의 대역폭파트가 설정되었을 경우, 기지국은 단말에게 DCI 내의 대역폭파트 지시자(bandwidth part indicator) 필드를 이용하여, 대역폭파트에 대한 변경을 지시할 수 있다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 자원 요소(112, resource element; RE)로서 OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, resource block; RB 혹은 physical resource block; PRB)은 주파수 영역에서 NRB(110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. NR 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 14, NRB=12 이고, NBW 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 단말에게 스케줄링 되는 RB 개수에 비례하여 데이터 레이트가 증가될 수 있다.
NR 시스템에서는 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다. 채널 대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. 표 2와 표 3은 각각 6 GHz 보다 낮은 주파수 대역 그리고 6 GHz 보다 높은 주파수 대역에서의 NR 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭, 부반송파 너비 (subcarrier spacing)과 채널 대역폭 (channel bandwidth)의 대응관계의 일부를 나타낸다. 예를 들어, 30 kHz 부반송파 너비로 100 MHz 채널 대역폭을 갖는 NR 시스템은 전송 대역폭이 273개의 RB로 구성된다. 하기에서 N/A는 NR 시스템에서 지원하지 않는 대역폭-부반송파 조합일 수 있다.
[표 2] : FR1(Frequency Range 1)의 구성
Figure PCTKR2021008977-appb-I000009
[표 3] : FR2(Frequency Range 2)의 구성
Figure PCTKR2021008977-appb-I000010
NR 시스템에서 주파수 영역 (frequency range)는 FR1과 FR2로 아래 표 4와 같이 나뉘어 정의될 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000011
상기에서 FR1과 FR2의 범위는 다르게 변경되어 적용되는 것이 가능할 것이다. 일례로 FR1의 주파수 범위는 450 MHz부터 6000 MHz까지로 변경되어 적용될 수 있다.
다음으로 5G에서의 SS(synchronization signal)/PBCH 블록에 대하여 설명하도록 한다.
SS/PBCH 블록이란 PSS(primary SS), SSS(secondary SS), PBCH로 구성된 물리계층 채널 블록을 의미할 수 있다. 구체적으로는 하기와 같다.
- PSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되는 신호로 셀 ID 의 일부 정보를 제공한다.
- SSS: 하향링크 시간/주파수 동기의 기준이 되고, PSS 가 제공하지 않은 나머지 셀 ID 정보를 제공한다. 추가적으로 PBCH 의 복조를 위한 기준신호(reference signal) 역할을 할 수 있다.
- PBCH: 단말의 데이터채널 및 제어채널 송수신에 필요한 필수 시스템 정보를 제공한다. 필수 시스템 정보는 제어채널의 무선자원 매핑 정보를 나타내는 탐색공간 관련 제어정보, 시스템 정보를 전송하는 별도의 데이터 채널에 대한 스케쥴링 제어정보 등을 포함할 수 있다.
- SS/PBCH 블록: SS/PBCH 블록은 PSS, SSS, PBCH의 조합으로 이뤄진다. SS/PBCH 블록은 5ms 시간 내에서 하나 또는 복수 개가 전송될 수 있고, 전송되는 각각의 SS/PBCH 블록은 인덱스로 구별될 수 있다.
단말은 초기 접속 단계에서 PSS 및 SSS를 검출할 수 있고, PBCH를 디코딩할 수 있다. 단말은 PBCH로부터 MIB를 획득할 수 있고 이로부터 제어영역#0 (제어영역 인덱스가 0인 제어영역에 해당할 수 있음)을 설정 받을 수 있다. 단말은 선택한 SS/PBCH 블록과 제어영역#0에서 전송되는 DMRS(demodulation reference signal)이 QCL(quasi co location)되어 있다고 가정하고 제어영역#0에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 단말은 제어영역#0에서 전송된 하향링크 제어정보로 시스템 정보를 수신할 수 있다. 단말은 수신한 시스템 정보로부터 초기 접속에 필요한 RACH(random access channel) 관련 설정 정보를 획득할 수 있다. 단말은 선택한 SS/PBCH 인덱스를 고려하여 PRACH(physical RACH)를 기지국으로 전송할 수 있고, PRACH를 수신한 기지국은 단말이 선택한 SS/PBCH 블록 인덱스에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해 기지국은 단말이 각각의 SS/PBCH 블록들 중에서 어떤 블록을 선택하였고 이와 연관되어 있는 제어영역#0을 모니터링한다는 사실을 알 수 있다.
다음으로 5G 시스템에서의 하향링크 제어 정보(DCI)에 대해 구체적으로 설명한다.
5G 시스템에서 상향링크 데이터(또는 물리 상향링크 데이터 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)) 또는 하향링크 데이터(또는 물리 하향링크 데이터 채널(physical downlink shared channel, PDSCH))에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링(monitoring)할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 선정의된 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다. 이 외에도 DCI에는 여러 가지 포맷이 존재하며, 각 포맷에 따라 전력제어 용 DCI인지, SFI(slot format indicator)를 통지하기 위한 DCI인지 여부 등을 나타낼 수 있다.
DCI는 채널코딩 및 변조 과정을 거쳐 물리 하향링크 제어 채널인 PDCCH을 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드(payload)에는 CRC(cyclic redundancy check)가 부착되며 상기 CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI(radio network temporary identifier)로 스크램블링(scrambling) 될 수 있다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 엑세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용될 수 있다. 즉, RNTI는 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산과정에 포함되어 전송된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 단말은 해당 메시지가 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다. 상기 PDCCH는 단말에게 설정된 제어자원집합 (control resource set: CORESET)에서 매핑되어 전송된다.
예를 들면, 시스템 정보(system information, SI)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI로 스크램블링될 수 있다. RAR(random access response) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. SFI(slot format indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. TPC(transmit power control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI로 스크램블링 될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(Cell RNTI)로 스크램블링 될 수 있다.
DCI 포맷 0_0은 PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_0은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000012
DCI 포맷 0_1은 PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 0_1은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 6]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000013
Figure PCTKR2021008977-appb-I000014
Figure PCTKR2021008977-appb-I000015
DCI 포맷 1_0은 PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_0은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 7]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000016
DCI 포맷 1_1은 PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI로 사용될 수 있고, 이 때 CRC는 C-RNTI로 스크램블링될 수 있다. C-RNTI로 CRC가 스크램블링 된 DCI 포맷 1_1은 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
[표 8]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000017
Figure PCTKR2021008977-appb-I000018
하기에서는 5G 통신 시스템에서 데이터 채널에 대한 시간 도메인 자원할당 방법에 대해 설명하도록 한다.
기지국은 단말에게 하향링크 데이터채널(PDSCH) 및 상향링크 데이터채널(PUSCH)에 대한 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블(table)을 상위 계층 시그널링 (예를 들어 RRC 시그널링)으로 설정할 수 있다. PDSCH에 대해서는 최대 maxNrofDL-Allocations=16 개의 엔트리(entry)로 구성된 테이블을 설정할 수 있고, PUSCH에 대해서는 최대 maxNrofUL-Allocations=16 개의 엔트리로 구성된 테이블을 설정할 수 있다. 시간 도메인 자원할당 정보에는 예를 들어 PDCCH-to-PDSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PDSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K0로 표기함) 또는 PDCCH-to-PUSCH 슬롯 타이밍 (PDCCH를 수신한 시점과 수신한 PDCCH가 스케쥴링하는 PUSCH가 전송되는 시점 사이의 슬롯 단위의 시간 간격에 해당함, K2로 표기함), 슬롯 내에서 PDSCH 또는 PUSCH가 스케쥴링된 시작 심볼의 위치 및 길이에 대한 정보, PDSCH 또는 PUSCH의 매핑 타입 등이 포함될 수 있다. 예를 들어 하기 표 9 및 10과 같은 정보들이 기지국으로부터 단말로 통지될 수 있다.
PDSCH-TimeDomainResourceAllocationList information element
PDSCH-TimeDomainResourceAllocationList ::= SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofDL-Allocations)) OF PDSCH-TimeDomainResourceAllocation

PDSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE {
k0 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S
(PDCCH-to-PDSCH 타이밍, 슬롯 단위)
mappingType ENUMERATED {typeA, typeB},
(PDSCH 매핑 타입)
startSymbolAndLength INTEGER (0..127)
(PDSCH의 시작 심볼 및 길이)
}
PUSCH-TimeDomainResourceAllocation information element
PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList ::= SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofUL-Allocations)) OF PUSCH-TimeDomainResourceAllocation

PUSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE {
k2 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S
(PDCCH-to-PUSCH 타이밍, 슬롯 단위)
mappingType ENUMERATED {typeA, typeB},
(PUSCH 매핑 타입)
startSymbolAndLength INTEGER (0..127)
(PUSCH의 시작 심볼 및 길이)
}
기지국은 상기 시간 도메인 자원할당 정보에 대한 테이블의 엔트리 중 하나를 단말에게 L1 시그널링(예를 들어 DCI)를 통해 단말에게 통지할 수 있다 (예를 들어 DCI 내의 '시간 도메인 자원할당' 필드로 지시할 수 있음). 단말은 기지국으로부터 수신한 DCI에 기반하여 PDSCH 또는 PUSCH에 대한 시간 도메인 자원할당 정보를 획득할 수 있다.
하기에서는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 2는 5G 무선통신 시스템에서 하향링크 제어채널이 전송되는 제어영역에 대한 일 예를 도시한 도면이다. 도 2는 주파수 축으로 단말의 대역폭부분(UE bandwidth part)(210), 시간축으로 1 슬롯(220) 내에 2개의 제어영역(제어영역#1(201), 제어영역#2(202))이 설정되어 있는 일 예를 도시한다. 제어영역(201, 202)는 주파수 축으로 전체 단말 대역폭부분(210) 내에서 특정 주파수 자원(203)에 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 복수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어영역 길이(Control Resource Set Duration, 204)으로 정의할 수 있다. 도 2의 도시된 예를 참조하면, 제어영역#1(201)은 2 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있고, 제어영역#2(202)는 1 심볼의 제어영역 길이로 설정되어 있다.
전술한 5G에서의 제어영역은 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(예컨대 시스템 정보, MIB, RRC 시그널링)을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어영역을 설정한다는 것은 제어영역 식별자(Identity), 제어영역의 주파수 위치, 제어영역의 심볼 길이 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 예를 들면, 상기 상위 계층 시그널링은 하기 표 11의 정보들을 포함할 수 있다.
ControlResourceSet ::= SEQUENCE {
-- Corresponds to L1 parameter 'CORESET-ID'

controlResourceSetId ControlResourceSetId,
(제어영역 식별자(Identity))
frequencyDomainResources BIT STRING (SIZE (45)),
(주파수 축 자원할당 정보)
duration INTEGER (1..maxCoReSetDuration),
(시간 축 자원할당 정보)
cce-REG-MappingType CHOICE {
(CCE-to-REG 매핑 방식)
interleaved SEQUENCE {

reg-BundleSize ENUMERATED {n2, n3, n6},
(REG 번들 크기)

precoderGranularity ENUMERATED {sameAsREG-bundle, allContiguousRBs},

interleaverSize ENUMERATED {n2, n3, n6}
(인터리버 크기)

shiftIndex INTEGER(0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1) OPTIONAL
(인터리버 쉬프트(Shift))
},
nonInterleaved NULL
},
tci-StatesPDCCH SEQUENCE(SIZE (1..maxNrofTCI-StatesPDCCH)) OF TCI-StateId OPTIONAL,
(QCL 설정 정보)
tci-PresentInDCI ENUMERATED {enabled} OPTIONAL, -- Need S
}
표 11에서 tci-StatesPDCCH (간단히 TCI(transmission configuration indication) state로 명명함) 설정 정보는, 대응되는 제어영역에서 전송되는 DMRS와 QCL 관계에 있는 하나 또는 복수 개의 SS/PBCH 블록 인덱스 또는 CSI-RS(channel state information reference signal) 인덱스의 정보를 포함할 수 있다.일례로 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1_1 에 포함되는 각 제어 정보는 아래와 같을 수 있다.
- Carrier indicator : DCI가 스케줄링하는 데이터가 어느 반송파(carrier) 상으로 전송되는지 지시 - 0 or 3 bits
- Identifier for DCI formats : DCI 포맷을 지시하며, 구체적으로 해당 DCI가 하향링크용인지 상향링크용인지 구분하는 지시자이다. - [1] bits
- Bandwidth part indicator : 대역폭 부분의 변경이 있을 경우 이를 지시 - 0, 1 or 2 bits
- Frequency domain resource assignment : 주파수 도메인 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보로 자원 할당 타입이 0 또는 1인지에 따라 표현하는 자원이 달라진다.
- Time domain resource assignment : 시간 도메인 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보로 상위 계층 시그널링 또는 미리 정해진 PDSCH 시간 도메인 자원 할당 리스트의 일 설정을 지시할 수 있다 -1, 2, 3, or 4 bits
- VRB-to-PRB mapping : 가상 자원 블록(VRB)와 물리 자원 블록(PRB)의 매핑 관계를 지시한다- 0 or 1 bit
- PRB bundling size indicator : 같은 프리코딩이 적용된다고 가정하는물리 자원 블록 번들링 크기를 지시한다 - 0 or 1 bit
- Rate matching indicator : PDSCH에 적용되는 상위 계층으로 설정된레이트 매치 그룹 중 어느 레이트 매치 그룹이 적용되는지 지시한다 - 0, 1, or 2 bits
- ZP CSI-RS trigger : 영전력 채널 상태 정보 기준 신호를 트리거한다 - 0, 1, or 2 bits
- 전송 블록(transport block, TB) 관련 설정 정보 : 하나 또는 두 개의 TB에 대한 MCS(Modulation and coding scheme), NDI(New data indicator) 및 RV(Redundancy version)를 지시한다.
- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 코딩 레이트를 지시한다. 즉, QPSK인지, 16QAM인지, 64QAM인지, 256QAM인지에 대한 정보와 함께 TBS 및 채널코딩 정보를 알려줄 수 있는 코딩 레이트 값을 지시할 수 있다.
- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 지시한다.
- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 지시한다.
- HARQ process number : PDSCH에 적용되는 HARQ 프로세스 번호를 지시한다 - 4 bits
- Downlink assignment index : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고시 동적(dynamic) HARQ-ACK 코드북을 생성하기 위한 인덱스이다 - 0 or 2 or 4 bits
- TPC command for scheduled PUCCH : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 에 적용되는 전력 제어 정보 - 2 bits
- PUCCH resource indicator : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 의 자원을 지시하는 정보 - 3 bits
- PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator : PDSCH에 대한 HARQ-ACK 보고를 위한 PUCCH 가 어느 슬롯에서 전송되는지에 대한 설정 정보 - 3 bits
- Antenna ports : PDSCH DMRS의 안테나 포트 및 PDSCH가 전송되지 않는 DMRS CDM 그룹을 지시하는 정보 - 4, 5 or 6 bits
- Transmission configuration indication : PDSCH의 빔 관련 정보를 지시하는 정보 - 0 or 3 bits
- SRS request : SRS 전송을 요청하는 정보 - 2 bits
- CBG transmission information : 코드 블록 그룹 기반 재전송이 설정된 경우, 어떤 코드 블록 그룹(CBG)에 해당하는 데이터가 PDSCH를 통해 전송되는지 지시하는 정보 - 0, 2, 4, 6, or 8 bits
- CBG flushing out information : 이전에 단말이 수신했던 코드 블록 그룹이 HARQ 컴바이닝(combining)에 사용될 수 있는지 지시하는 정보 - 0 or 1 bit
- DMRS sequence initialization : DMRS 시퀀스 초기화 파라미터를 지시 - 1 bit
상기에서 PDSCH 또는 PUSCH를 통한 데이터 전송의 경우 시간영역 자원 할당 (time domain resource assignment)은 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 관한 정보 및, 해당 슬롯에서의 시작 심볼 위치 S와 PDSCH/PUSCH가 매핑되는 심볼 개수 L에 의해 전달될 수 있다. 상기에서 S는 슬롯의 시작으로부터 상대적인 위치일 수 있고, L은 연속된 심볼 개수 일 수 있으며, S와 L은 아래 식 1과 같이 정의되는 시작 및 길이 지시자 값 (start and length indicator value: SLIV)로부터 결정될 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000019
NR 시스템에서 단말은 RRC 설정을 통해서, 하나의 행에 SLIV 값과 PDSCH/PUSCH 매핑 타입 및 PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 설정 받을 수 있다 (예를 들어, 표의 형태로 상기 정보가 설정될 수 있다). 이후 상기 DCI의 시간영역 자원 할당에서는 상기 설정된 표에서의 index 값을 지시함으로써 기지국이 단말에게 SLIV 값, PDSCH/PUSCH 매핑 타입, PDSCH/PUSCH가 전송되는 슬롯에 대한 정보를 전달할 수 있다.
NR 시스템에서는 PDSCH 매핑 타입은 타입 A (type A)와 타입 B (type B)가 정의되었다. PDSCH 매핑 타입 A에서는 슬롯의 두 번째 혹은 세 번째 OFDM 심볼에 DMRS 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다. PDSCH 매핑 타입B에서는 PUSCH 전송으로 할당 받은 시간영역 자원에서의 첫 번째 OFDM 심볼의 DMRS 심볼 중 첫 번째 심볼이 위치해 있다.
하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 상에서 전송 될 수 있다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송될 수 있으며, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 기반으로 결정된다.
상기 DCI를 구성하는 제어정보 중에서 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기(전송 블록 크기, transport block size(TBS))를 통지한다. 실시 예에서 MCS 는 5비트 혹은 그보다 더 많거나 적은 비트로 구성될 수 있다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.
본 발명에서 전송블록 (transport block; TB)라 함은, MAC (medium access control) 헤더, MAC 제어 요소, 1개 이상의 MAC SDU (service data unit), padding 비트들을 포함할 수 있다. 또는 TB는 MAC 계층에서 물리계층 (physical layer)로 전달되는(deliver) 데이터의 단위 혹은 MAC PDU (protocol data unit)를 가리킬 수 있다.
NR 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK (quadrature phase shift keying), 16QAM (quadrature amplitude modulation), 64QAM, 및 256QAM으로서, 각각의 변조오더 (modulation order, Qm)는 2, 4, 6, 8에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심볼 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심볼당 6 비트를 전송할 수 있으며, 256QAM 변조의 경우 심볼당 8비트를 전송할 수 있다.
도 3과 도 4는 5G 혹은 NR 시스템에서 고려되는 서비스인 eMBB, URLLC, mMTC 데이터들이 주파수-시간자원에서 할당된 일례를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 각 시스템에서 정보 전송을 위해 주파수 및 시간 자원이 할당된 방식을 확인할 수 있다.
도 3은 전체 시스템 주파수 대역에 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다. 우선 도 3에서는 전체 시스템 주파수 대역 (300)에서 eMBB, URLLC, mMTC용 데이터가 할당된 모습이다. eMBB (301)와 mMTC (309)가 특정 주파수 대역에서 할당되어 전송되는 도중에 URLLC 데이터 (303, 305, 307)가 발생하여 전송이 필요한 경우, eMBB (301) 및 mMTC (309)가 이미 할당된 부분을 비우거나 전송을 하지 않고, URLLC 데이터(303, 305, 307)가 전송될 수 있다. 상기 서비스 중에서 URLLC는 지연시간을 줄이는 것이 필요하기 때문에, eMBB가 할당된 자원(301)의 일부분에 URLLC 데이터가 할당(303, 305, 307)되어 전송될 수 있다. 물론 eMBB가 할당된 자원에서 URLLC가 추가로 할당되어 전송되는 경우, 중복되는 주파수-시간 자원에서는 eMBB 데이터가 전송되지 않을 수 있으며, 따라서 eMBB 데이터의 전송 성능이 낮아질 수 있다. 즉, 상기의 경우에 URLLC 할당으로 인한 eMBB 데이터 전송 실패가 발생할 수 있다.
도 4는 시스템 주파수 대역을 나눠 eMBB, URLLC 및 mMTC 데이터가 할당된 일례를 도시한 도면이다. 도 4에서는 전체 시스템 주파수 대역(400)을 나누어 각 서브밴드(402, 404, 406)에서 서비스 및 데이터를 전송하는 용도로 사용할 수 있다. 상기 서브밴드 설정과 관련된 정보는 미리 결정될 수 있으며, 이 정보는 기지국이 단말에게 상위 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 혹은 상기 서브 밴드는 기지국 또는 네트워크 노드가 임의로 나누어 단말에게 별도의 서브밴드 설정 정보의 전송 없이 서비스들을 제공할 수도 있다. 도 4에서는 서브밴드 402는 eMBB 데이터 전송, 서브밴드 404는 URLLC 데이터 전송, 서브밴드 406은 mMTC 데이터 전송에 사용되는 모습이 도시되었다.
실시 예에서 제안하는 방법 및 장치를 설명하기 위해 NR 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어가 사용될 수 있다. 하지만 본 발명의 내용은 NR 시스템이 아닌 무선 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서 하향링크 (downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는 (uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다.
이하에서 NR 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
본 발명에서는 종래의 물리채널 (physical channel)과 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 데이터라 할 수 있다.
이하 본 발명에서 상위 시그널링은 기지국에서 물리계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 혹은 단말에서 물리계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법이며, RRC signaling 혹은 MAC 제어요소(MAC CE; MAC control element)라고 언급될 수도 있다.
도 5는 하나의 트랜스포트 블록이 여러 개의 코드 블록으로 나뉘고 CRC가 추가되는 과정의 일례를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상향링크 또는 하향링크에서 전송하고자 하는 하나의 전송 블록(TB, 501)의 마지막 또는 맨 앞부분에 CRC(503)가 추가될 수 있다. CRC(503)는 16비트 또는 25비트 또는 미리 고정된 비트 수를 가지거나 채널 상황 등에 따라 가변적인 비트 수를 가질 수 있으며, 채널 코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다. TB(501)에 CRC(503)가 추가된 블록은 여러 개의 코드블록(codeblock, CB)들(507, 509, 511, 513)로 나뉠 수 있다(505). 여기에서, 코드블록은 최대 크기가 미리 정해져서 나뉠 수 있으며, 이 경우 마지막 코드블록(513)은 다른 코드블록들(507, 509, 511)보다 크기가 작을 수 있다. 다만, 이는 일례일 뿐, 다른 예에 따라, 0, 랜덤 값 또는 1이 마지막 코드블록(513)에 삽입됨으로써 마지막 코드블록(513)과 다른 코드블록들(507, 509, 511)의 길이가 동일하게 맞춰질 수 있다.
또한 코드블록들(507, 509, 511, 513)에 각각 CRC들(517, 519, 521, 523)이 추가될 수 있다(515). CRC는 16비트 또는 24비트 또는 미리 고정된 비트수를 가질 수 있으며, 채널코딩의 성공 여부를 판단할 수 있는데 사용될 수 있다.
CRC(503)를 생성하기 위해 TB(501)와 순환 생성 다항식(cyclic generator polynomial)이 사용될 수 있으며, cyclic generator polynomial은 다양한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 24비트 CRC를 위한 cyclic generator polynomial gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1 라고 가정하고, L=24라 할 때, TB 데이터
Figure PCTKR2021008977-appb-I000020
에 대해, CRC
Figure PCTKR2021008977-appb-I000021
는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000022
를 gCRC24A(D)로 나누어 나머지가 0이 되는 값으로,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000023
를 결정할 수 있다. 전술한 예에서는 일예로 CRC 길이 L을 24로 가정하여 설명하였지만 CRC 길이 L은 12, 16, 24, 32, 40, 48, 64 등 여러 가지 길이로 결정될 수 있다.
이러한 과정으로 TB에 CRC가 추가된 후, 상기 TB+CRC는 N개의 CB(507, 509, 511, 513)로 분할될 수 있다. 분할된 각각의 CB들(507, 509, 511, 513)에 CRC(517, 519, 521, 523)가 추가될 수 있다(515). CB에 추가되는 CRC는 TB에 추가된 CRC를 발생시킬 때와는 다른 길이를 가지거나 CRC 생성을 위해 다른 cyclic generator polynomial이 사용될 수 있다. 또한 TB에 추가된 CRC(503)와 코드블록에 추가된 CRC들(517, 519, 521, 523)은 코드블록에 적용될 채널코드의 종류에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 터보 코드가 아니라 LDPC 코드가 코드블록에 적용될 경우, 코드블록마다 삽입될 CRC들(517, 519, 521, 523)은 생략될 수도 있다.
하지만, LDPC가 적용되는 경우에도 CRC들(517, 519, 521, 523)은 그대로 코드블록에 추가될 수 있다. 또한 폴라 코드가 사용되는 경우에도 CRC가 추가되거나 생략될 수 있다.
도 5에서 전술한 바와 같이, 전송하고자 하는 TB는 적용되는 채널 코딩의 종류에 따라 한 코드블록의 최대길이가 정해지고, 코드블록의 최대길이에 따라 TB 및 TB에 추가되는 CRC는 코드블록으로의 분할이 수행될 수 있다.
종래 LTE 시스템에서는 분할된 CB에 CB용 CRC가 추가되고, CB의 데이터 비트 및 CRC는 채널코드로 인코딩되어, 코딩된 비트들(coded bits)이 결정되며, 각각의 코딩된 비트들에 대해 미리 약속된 바와 같이 레이트 매칭되는 비트수가 결정되었다.
NR 시스템에서 TB의 크기(TBS)는 하기의 단계들을 거쳐 계산될 수 있다.
단계 1: 할당 자원 안의 한 PRB에서 PDSCH 매핑에 할당된 RE 수인 N'RE 를 계산한다. N'RE는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000024
로 계산될 수 있다. 여기에서,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000025
는 12이며,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000026
는 PDSCH에 할당된 OFDM 심볼 수를 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2021008977-appb-I000027
는 같은 CDM 그룹의 DMRS가 차지하는, 한 PRB내의 RE 수이다.
Figure PCTKR2021008977-appb-I000028
는 상위 시그널링으로 설정되는 한 PRB내의 오버헤드가 차지하는 RE 수이며, 0, 6, 12, 18 중 하나로 설정될 수 있다. 이 후, PDSCH에 할당된 총 RE 수 NRE가 계산될 수 있다. NRE는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000029
로 계산되며, nPRB는 단말에게 할당된 PRB 수를 나타낸다.
단계 2: 임시 정보 비트 수 Ninfo는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000030
로 계산될 수 있다. 여기에서, R은 코드 레이트이며, Qm은 변조 오더 (modulation order)이며, 이 값의 정보는 DCI의 MCS 비트필드와 미리 약속된 표를 이용하여 전달될 수 있다. 또한, v는 할당된 레이어의 수이다. 만약 Ninfo≤3824이면, 하기의 단계 3을 통해 TBS가 계산될 수 있다. 이외에는 단계 4를 통해 TBS가 계산될 수 있다.
단계 3:
Figure PCTKR2021008977-appb-I000031
와
Figure PCTKR2021008977-appb-I000032
의 수식을 통해 N'info가 계산될 수 있다. TBS는 하기 표 12에서 N'info보다 작지 않은 값 중 N'info에 가장 가까운 값으로 결정될 수 있다.
[표 12]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000033
단계 4:
Figure PCTKR2021008977-appb-I000034
와
Figure PCTKR2021008977-appb-I000035
의 수식을 통해 N'info가 계산될 수 있다. TBS는 N'info 값과 하기 [pseudo-code 1]을 통해 결정될 수 있다. 아래에서 C는 한 TB가 포함하는 코드블록의 수에 해당한다.
[Pseudo-code 1 시작]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000036
[Pseudo-code 1 끝]
NR 시스템에서 하나의 CB가 LDPC 인코더로 입력되면 패리티 비트들이 추가되어 출력될 수 있다. 이 때, LDCP 베이스 그래프(LDCP base graph)에 따라 패리티 비트의 양이 달라질 수 있다. 특정 입력에 대해 LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트들을 보내도록 하는 방법을 FBRM(full buffer rate matching)이라고 할 수 있으며, 전송 가능한 패리티 비트 수에 제한을 두는 방법을 LBRM(limited buffer rate matching)이라고 할 수 있다. 데이터 전송을 위해 자원이 할당되면, LDPC 인코더 출력이 순환 버퍼(circular buffer)로 만들어지고, 만들어진 버퍼의 비트들은 할당된 자원만큼 반복하여 전송되며, 이 때 circular buffer의 길이를 Ncb라고 할 수 있다.
LDPC 코딩에 의해 생성되는 모든 패리티 비트의 수를 N이라고 하면, FBRM 방법에서는 Ncb = N이 된다. LBRM 방법에서, Ncb는 min(N, Nref)가 되며, Nref는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000037
로 주어지며, RLBRM은 2/3으로 결정될 수 있다. TBSLBRM을 구하기 위해서는 전술한 TBS를 구하는 방법을 이용하되, 해당 셀에서 단말이 지원하는 최대 레이어 수 및 최대 변조 오더를 가정하며, 최대 변조 오더 Qm는 해당 셀에서 적어도 하나의 BWP에 대해 256QAM을 지원하는 MCS 테이블을 사용하도록 설정된 경우 8, 설정되지 않았을 경우에는 6(64QAM)으로 가정되고, 코드 레이트는 최대 코드레이트인 948/1024으로 가정되며, NRE는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000038
로 가정되고 nPRB는 nPRB,LBRM으로 가정되어 계산된다. nPRB,LBRM는 하기의 표 13으로 주어질 수 있다.
[표 13]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000039
NR 시스템에서 단말이 지원하는 최대 데이터율은 하기의 식 2를 통해 결정될 수 있다.
[식 2]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000040
식 2에서 J는 주파수 집적(carrier aggregation)으로 묶인 캐리어의 수이며, Rmax = 948/1024이고,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000041
는 최대 레이어 수,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000042
는 최대 변조 오더, f(j)는 스케일링 지수, μ 는 부반송파 간격을 의미할 수 있다. f(j)는 1, 0.8, 0.75, 0.4 중 하나의 값을 단말이 보고할 수 있으며, μ 는 하기의 표 14로 주어질 수 있다.
[표 14]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000043
또한,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000044
는 평균 OFDM 심볼 길이이며,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000045
는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000046
로 계산될 수 있고,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000047
는 BW(j)에서 최대 RB 수이다. OH(j)는 오버헤드 값으로, FR1 (6 GHz 이하 대역)의 하향링크에서는 0.14, 상향링크에서는 0.18로 주어질 수 있으며, FR2 (6 GHz 초과 대역)의 하향링크에서는 0.08, 상향링크에서는 0.10로 주어질 수 있다. 식 2를 통해 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 데이터율은 하기의 표 15로 계산될 수 있다.
[표 15]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000048
반면, 단말이 실제 데이터 전송에서 측정될 수 있는 실제 데이터율은 데이터양을 데이터 전송 시간으로 나눈 값이 될 수 있을 것이다. 이는 1 TB 전송에서는 TBS 또는 2 TB 전송에서는 TBS의 합을 TTI 길이로 나눈 값이 될 수 있다. 일 예로, 표 15를 구한 가정과 같이 30 kHz 부반송파 간격에서 100 MHz 주파수 대역폭을 갖는 셀에서의 하향링크에서의 최대 실제 데이터율은 할당된 PDSCH 심볼 수에 따라 하기의 표 16과 같이 정해질 수 있다.
[표 16]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000049
표 15를 통해 단말이 지원하는 최대 데이터율을 확인해 볼 수 있고, 표 16을 통해 할당된 TBS에 따르는 실제 데이터율을 확인해볼 수 있다. 이 때, 스케줄링 정보에 따라 최대 데이터율보다 실제 데이터율이 더 큰 경우가 있을 수 있다.
무선통신시스템, 특히 New Radio (NR) 시스템에서는 단말이 지원할 수 있는 데이터율이 기지국과 단말 사이에 서로 약속될 수 있다. 이는 단말이 지원하는 최대 주파수 대역, 최대 변조오더, 최대 레이어 수 등을 이용하여 계산될 수 있다. 하지만, 계산된 데이터율은, 실제 데이터 전송에 사용되는 전송블록(transport block; TB)의 크기 (transport block size; TBS) 및 transmission time interval (TTI) 길이로부터 계산되는 값과 다를 수 있다.
이에 따라 단말은 자신이 지원하는 데이터율에 해당하는 값보다 큰 TBS를 할당 받는 경우가 생길 수 있으며, 이를 방지하기 위해 단말이 지원하는 데이터율에 따라 스케줄링 가능한 TBS의 제약이 있을 수 있다.
도 6은 NR 시스템의 동기화 신호 (SS) 및 물리방송채널 (PBCH)이 주파수 및 시간 영역에서의 매핑된 모습을 도시한 도면이다.
주동기화신호 (primary synchronization signal; PSS, 601)과 부동기화신호(secondary synchronization signal; SSS, 603), 그리고 PBCH가 4 OFDM 심볼에 걸쳐 매핑되며, PSS와 SSS는 12 RB들에 매핑되고, PBCH는 20 RB들에 매핑된다. 부반송파간격(subcarrier spacing; SCS)에 따라 20 RB들의 주파수 대역이 어떻게 변하는지 도 6의 표에서 나타나있다. 상기의 PSS, SSS, PBCH가 전송되는 자원 영역을 SS/PBCH block (SS/PBCH 블록)이라고 부를 수 있다. 또한, 상기 SS/PBCH 블록은 SSB 블록이라 칭할 수 있다.
도 7은 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록이 전송될 수 있는 심볼을 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 부반송파 간격은 15kHz, 30kHz, 120kHz, 240kHz 등으로 설정될 수 있으며, 각 부반송파 간격에 따라 SS/PBCH 블록 (또는 SSB 블록)이 위치할 수 있는 심볼의 위치가 결정될 수 있다. 도 7은 1ms 이내의 심볼들에서 부반송파 간격에 따른 SSB가 전송될 수 있는 심볼의 위치를 도시한 것이며, 도 7에 표시된 영역에서 SSB가 항상 전송되어야 하는 것은 아니다. 상기 SSB 블록이 전송되는 위치는 시스템 정보 혹은 전용 시그널링 (dedicated signaling)을 통해 단말에 설정될 수 있다.
단말은 일반적으로 기지국으로부터 떨어져 있기 때문에, 단말에서 송신한 신호는 전달 지연 시간(propagation delay) 이후에 기지국에 수신된다. 전달 지연 시간은 단말로부터 기지국까지 전파가 전달되는 경로를 빛의 속도로 나눈 값이며, 일반적으로 단말로부터 기지국까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값일 수 있다. 일 실시예에서, 기지국으로부터 100km 떨어진 곳에 위치한 단말의 경우, 단말에서 송신한 신호는 약 0.34 msec 이후에 기지국에 수신된다. 반대로 기지국에서 송신된 신호도 약 0.34 msec 이후에 단말에 수신된다. 상술된 바와 같이 단말과 기지국 사이의 거리에 따라 단말에서 송신한 신호가 기지국에 도착하는 시간이 달라질 수 있다. 따라서 서로 다른 위치에 존재하는 여러 개의 단말이 동시에 신호를 전송하면 기지국에 도착하는 시간이 모두 다를 수 있다. 이러한 문제를 해결해 여러 단말로부터 송신된 신호가 기지국에 동시에 도착하게 하기 위하여, 단말 별로 위치에 따라 상향링크 신호를 송신하는 시간을 상이하게 할 수 있다. 5G, NR 및 LTE 시스템에서 이를 타이밍 어드밴스(timing advance)라 한다.
도 8은 개시된 일 실시예에 따른 5G 또는 NR 시스템에서 단말이 제 1 신호를 수신하고, 이에 대한 제 2 신호를 단말이 송신할 때, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임을 도시한 도면이다.
이하, 타이밍 어드밴스에 따른 단말의 프로세싱 타임에 대해 구체적으로 설명한다. 슬롯 n(802)에서 기지국이 상향링크 스케줄링 승인(UL grant) 혹은 하향링크 제어신호와 데이터(DL grant 및 DL data)를 단말에게 송신하면, 단말은 슬롯 n(804)에서 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 제어신호와 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 단말은 기지국이 신호를 전송한 시간보다 전달 지연 시간(Tp, 810)만큼 늦게 신호를 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 단말이 슬롯 n(804)에서 제1 신호를 수신하였을 경우, 단말은 슬롯 n+4(806)에서 해당 제2 신호를 전송한다. 단말이 신호를 기지국으로 송신할 때에도, 특정 시간에 기지국에 도착하도록 하기 위해, 단말이 수신한 신호 기준의 슬롯 n+4보다 타이밍 어드밴스(TA, 812)만큼 앞당긴 타이밍(806)에 단말은 상향링크 데이터 혹은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK을 전송할 수 있다. 따라서 본 실시예에서, 단말이 상향링크 스케줄링 승인을 받고 상향링크 데이터 전송을 하거나 혹은 하향링크 데이터를 수신하고 HARQ ACK 또는 NACK을 전달하기 위해 준비할 수 있는 시간은 3개 슬롯에 해당하는 시간에서 TA를 제외한 시간일 수 있다(814).
상술된 타이밍의 결정을 위해 기지국은 해당 단말의 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 기지국은 단말이 초기 접속하였을 때, 랜덤 억세스(random access) 단계에서 가장 처음 단말에게 전달한 TA 값에, 그 이후 상위 시그널링으로 전달했던 TA 값의 변화량을 더해가면서 혹은 빼가면서 TA의 절대값을 계산할 수 있다. 본 개시에서 TA의 절대값은 단말이 송신하는 n번째 TTI의 시작시간에서 단말이 수신한 n번째 TTI의 시작시간을 뺀 값이 될 수 있다.
한편 셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간(transmission time interval, 이하 TTI)를 가지는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상술된 바와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 가지는 단말(short-TTI UE)을 지원할 수 있다. 한편 5G 또는 NR 시스템에서, 전송시간 구간은 1 ms보다 짧을 수 있다. Short-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE(VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합하다. 또한 short-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷(IoT, internet of things)을 실현할 수 있는 수단이 된다.
5G 또는 NR 시스템에서, 기지국이 하향링크 데이터를 포함하는 PDSCH 전송시, PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 PDSCH의 HARQ-ACK 정보를 단말이 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 값인 K1 값을 지시한다. HARQ-ACK 정보를 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 전송되도록 지시되지 않은 경우에 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 같거나 이후 시점에 HARQ-ACK 정보가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. HARQ-ACK 정보가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L1보다 먼저 전송되도록 지시된 경우, HARQ-ACK 정보는 단말에서 기지국으로의 HARQ-ACK 전송에서 유효한 HARQ-ACK 정보가 아닐 수 있다.
심볼 L1은 PDSCH의 마지막 시점으로부터 Tproc,1이후에 순환 전치(cyclic prefix, CP)가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다. Tproc,1는 아래의 식 3과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000050
상술된 수학식 3에서 N1, d1,1, d1,2, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- HARQ-ACK 정보가 PUCCH(상향링크 제어채널)로 전송되면 d1,1=0이고, PUSCH(상향링크 공유채널, 데이터 채널)로 전송되면 d1,1=1이다.
- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정받은 경우, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.
- PDSCH 매핑 타입 A의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 슬롯의 3번째 혹은 4번째 심볼인 경우에, PDSCH의 마지막 심볼의 위치 인덱스 i가 7보다 작으면 d1,2=7-i로 정의된다.
- PDSCH 매핑 타입 B의 경우, 즉 첫 번째 DMRS 심볼 위치가 PDSCH의 첫 심볼인 경우에, PDSCH의 길이가 4 심볼이면 d1,2=3이고, PDSCH의 길이가 2심볼이면, d1,2=3+d이며, d는 PDSCH와 해당 PDSCH를 스케줄링하는 제어신호를 포함한 PDCCH가 겹치는 심볼의 수이다.
- N1은 μ에 따라 아래의 표 17과 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.
[표 17]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000051
- 상술된 표 17에서 제공하는 N1 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.
-
Figure PCTKR2021008977-appb-I000052
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000053
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000054
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000055
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000056
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000057
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000058
로 각각 정의된다.
또한, 5G 또는 NR 시스템에서는 기지국이 상향링크 스케줄링 승인을 포함하는 제어정보 전송시, 단말이 상향링크 데이터 혹은 PUSCH를 전송하는 타이밍 정보에 해당하는 K2 값을 지시할 수 있다.
PUSCH는 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 보내지도록 지시되지 않은 경우에는 단말이 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 같거나 이후 시점에 PUSCH가 단말로부터 기지국으로 전송될 수 있다. PUSCH가 타이밍 어드밴스(timing advance)를 포함하여 심볼 L2보다 먼저 전송되도록 지시된 경우에는, 단말은 기지국으로부터의 상향링크 스케줄링 승인 제어정보를 무시할 수 있다.
심볼 L2은 스케줄링 승인을 포함하는 PDCCH의 마지막 시점으로부터 Tproc,2이후에 전송해야하는 PUSCH 심볼의 CP가 시작하는 첫 번째 심볼일 수 있다. Tproc,2는 아래의 식 4와 같이 계산될 수 있다.
[식 4]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000059
상술된 수학식 4에서 N2, d2,1, κ, μ, TC는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- PUSCH 할당된 심볼 중에서 첫 번째 심볼이 DMRS만 포함한다면 d2,1=0이고, 이외에는 d2,1=1이다.
- 단말이 복수개의 활성화된 구성 캐리어 혹은 캐리어를 설정 받았다면, 캐리어간 최대 타이밍 차이는 제2 신호 전송에서 반영될 수 있다.
- N2는 μ에 따라 아래의 표 18과 같이 정의된다. μ=0, 1, 2, 3은 각각 부반송파 간격 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz를 의미한다.
[표 18]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000060
- 상술된 표 18에서 제공하는 N2 값은 UE capability에 따라 다른 값이 사용될 수 있다.
-
Figure PCTKR2021008977-appb-I000061
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000062
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000063
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000064
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000065
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000066
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000067
로 각각 정의한다.
한편, 5G 또는 NR 시스템은 하나의 캐리어 내에서, 주파수 대역 부분(BWP)를 설정하여 특정 단말이 설정된 BWP 내에서 송수신하도록 지정할 수 있다. 이는 단말의 소모전력 감소를 목적으로 할 수 있다. 기지국은 복수의 BWP를 설정할 수 있으며, 제어정보에서 활성화된 BWP를 변경할 수 있다. BWP가 변경되는데 단말이 사용할 수 있는 시간은 아래의 표 19와 같이 정의될 수 있다.
[표 19]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000068
표 19에서 주파수 범위(Frequency Range) 1은 6 GHz 이하의 주파수 대역을 의미하고, 주파수 범위(Frequency Range) 2는 6 GHz 이상의 주파수 대역을 의미한다. 상술된 실시예에서 타입 1과 타입 2는 UE capability에 따라 결정될 수 있다. 상술된 실시예에서 시나리오 1,2,3,4는 아래의 표 20과 같이 주어진다.
[표 20]
Figure PCTKR2021008977-appb-I000069
도 9는 슬롯에 따라 데이터(일례로 TB)들을 스케줄링하여 전송하고, 해당 데이터에 대한 HARQ-ACK 피드백을 수신하고, 피드백에 따라 재전송을 수행하는 일례를 도시한 도면이다. 도 9에서, TB1(900)은 슬롯 0(902)에서 초기전송 되고, 이에 대한 ACK/NACK 피드백(904)은 슬롯 4(906)에서 전송된다. 만약 TB1의 초기전송이 실패하고, NACK이 수신되었다면, 슬롯 8(908)에서 TB1에 대한 재전송(910)이 수행될 수 있다. 상기에서 ACK/NACK 피드백이 전송되는 시점과, 재전송이 수행되는 시점은 미리 정해져 있을 수 있거나 또는 제어 정보 또는/및 상위 계층 시그널링에서 지시되는 값에 따라 결정될 수 있을 것이다.
도 9에서는 슬롯 0번부터 슬롯에 따라 순차적으로 TB1부터 TB8까지 스케줄링되어 전송되는 일례를 도시하고 있다. 이는 예를 들어, TB1부터 TB8까지에 HARQ process ID 0부터 7까지 각각 부여되어 전송되는 것일 수 있다. 만약, 기지국과 단말이 사용할 수 있는 HARQ process ID의 수가 오직 4개뿐이라면, 연속적으로 8개의 다른 TB에 대한 전송을 수행할 수 없을 수 있다.
도 10은 위성을 이용한 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다. 예를 들어, 단말(1001)이 위성(1003)으로 신호를 전송하면, 위성(1003)은 기지국(1005)로 상기 신호를 전달하고, 기지국(1005)은 수신 신호를 처리하여 이에 대한 후속 동작의 요구를 포함하는 신호를 단말(1001)에게 전송하는데, 이는 다시 위성(1003)을 통해 전송될 수 있다. 상기에서 단말(1001)과 위성(1003) 사이의 거리도 멀고, 위성(1003)과 기지국(1005) 사이의 거리 또한 멀기 때문에, 결국 단말(1001)에서 기지국(1005)로의 데이터 송수신에 소요되는 시간이 길어지게 된다.
도 11은 위성의 고도 또는 높이에 따른 통신 위성의 지구 공전 주기를 도시한 도면이다. 통신을 위한 위성들은 위성의 궤도에 따라 저궤도위성(LEO, Low Earth Orbit), 중궤도위성(MEO, Middle Earth Orbit), 정지궤도위성(GEO, Geostationay Earth Orbit) 등으로 구분될 수 있다. 일반적으로 GEO(1100)은 대략 고도 36000km 의 위성을 의미하며, MEO(1110)은 고도 5000 내지 15000km의 위성을 의미하며, LEO는 고도 500 내지 1000km의 위성을 의미한다. 각 고도에 따라 지구 공전 주기가 달라지는데, GEO(1100)의 경우 지구 공전 주기가 대략 24시간 정도이며, MEO(1110)의 경우 대략 6시간, LEO(1130)의 경우 대략 90 내지 120분 정도이다. 저궤도(~2,000km) 위성은 낮은 상대적으로 낮은 고도로 전파 지연시간 및 손실이 정지궤도(36,000km) 위성 대비 유리하다.
도 12는 위성-단말 직접통신의 개념도를 도시한 도면이다. 로켓에 의해 고도 100 km 이상의 높은 곳에 위치한 위성(1200)은, 지상의 단말(1210)과 신호를 송수신하고, 또한 지상의 기지국(DU farms) (1230)과 연결된 지상국(ground station)(1220)과 신호를 송수신한다.
도 13은 위성-단말 직접통신의 활용 시나리오를 도시한 도면이다. 위성-단말 직접통신은 지상망의 커버리지 한계를 보완하는 형태로 특화된 목적의 통신서비스의 지원이 가능하다. 일례로 사용자 단말에 위성-단말 직접통신 기능을 구현함으로써 지상망 통신 커버리지가 아닌 곳에서의 사용자의 긴급구조 또는/및 재난신호의 송수신이 가능하며(1300), 선박 또는/및 항공과 같이 지상망 통신이 불가한 영역에서의 사용자에 대한 이동통신 서비스가 제공될 수 있으며(1310), 국경의 제한 없이 선박, 화물차 또는/및 드론 등의 위치를 실시간으로 추적하고 제어하는 것이 가능하며(1320), 또한 기지국에 위성통신 기능을 지원함으로써 기지국의 백홀로 기능하도록 하여 물리적으로 멀리 떨어진 경우 백홀 기능을 수행(1330)하도록 위성통신을 활용하는 것도 가능하다.
도 14는 고도 1200 km의 LEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다. 상향링크에서 지상 단말의 전송 전력 EIRP(effective isotropic radiated power)가 23 dBm이고, 위성까지의 무선 채널의 경로 손실 (path loss)가 169.8 dB이고, 위성 수신 안테나 이득이 30 dBi인 경우, 달성 가능한 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio: SNR)는 -2.63 dB로 추산된다. 이 경우, 경로 손실에는 우주공간에서의 경로손실, 대기권에서의 손실 등이 포함될 수 있다. 신호 대 간섭비(signal-to-interference ratio: SIR)가 2 dB라고 가정하면, 신호 대 간섭 및 잡음비(signal-to-interference and noise ratio: SINR)은 -3.92 dB로 계산되며, 이 때 30 kHz 부반송파간격과 1 PRB의 주파수 자원을 이용할 경우 112 kbps의 전송속도 달성이 가능할 수 있다.
도 15는 고도 35,786 km의 GEO 위성과 지상의 단말이 직접 통신을 수행 할 때, 상향링크에서의 예상 데이터 전송률(throughput) 계산의 일례를 도시한 도면이다. 상향링크에서 지상 단말의 전송 전력 EIRP가 23 dBm이고, 위성까지의 무선 채널의 경로 손실 (path loss)가 195.9 dB이고, 위성 수신 안테나 이득이 51 dBi인 경우, 달성 가능한 SNR은 -10.8 dB로 추산된다. 이 경우, 경로손실에는 우주공간에서의 경로손실, 대기권에서의 손실 등이 포함될 수 있다. SIR이 2 dB라고 가정하면, SINR은 -11 dB로 계산되며, 이 때 30 kHz 부반송파 간격과 1 PRB의 주파수 자원을 이용할 경우 21 kbps의 전송속도 달성이 가능할 수 있는데, 이것은 3번의 반복전송을 수행한 결과일 수 있다.
도 16은 단말과 위성간의 경로손실 모델에 따른 경로손실 값, 그리고 단말과 지상망통신 기지국간의 경로손실 모델에 따른 경로손실을 도시한 도면이다. 도 16에서 d는 거리에 해당하며 fc는 신호의 주파수이다. 단말과 위성(satellite)과의 통신이 수행되는 우주공간(free space)에서는 경로손실(FSPL, 1600)은 거리의 제곱에 반비례하지만, 단말과 지상망통신 기지국(terrestrial gNB)과의 통신이 수행되는 공기가 존재하는 지상에서의 경로손실(PL2, PL'Uma-NLOS, 1610, 1620)은 거리의 거의 4제곱에 반비례한다. d3D는 단말과 기지국간의 직선거리를 의미하며, hBS는 기지국의 높이이며, hUT는 단말의 높이이다. d'BP = 4 x hBS x hUT x fc / c으로 계산된다. fc는 Hz 단위의 중심주파수, c는 m/s 단위의 빛의 속도이다.
위성통신(Satellite communications, 또는 Non-Terrestrial Network)에서는 위성이 지속적으로 빠르게 움직임으로서 발생하는 Doppler shift, 즉 송신신호의 주파수 이동(offset)이 발생한다.
도 17은 위성의 고도 및 위치, 그리고 지상의 단말 사용자의 위치에 따라 위성에서부터 전달되는 신호가 지상 사용자에게 수신되었을 때 상기 신호가 겪는 Doppler shift의 양을 계산하는 수식 및 결과를 도시한 도면이다. 지구 반지름이 R이고, h는 위성의 고도이며, v는 위성이 지구를 공전하는 속도이며, fc는 신호의 주파수이다. 상기 위성의 속도는, 위성의 고도로부터 계산될 수 있는데, 이는 지구가 위성을 잡아당기는 힘인 중력과, 위성이 공전함에 따라 발생하는 구심력이 같아지는 속도가 되며, 이는 도 18과 같이 계산될 수 있다. 도 18은 위성의 고도에서 계산된 위성의 속도를 도시한 도면이다. 도 17에서 확인할 수 있듯이 각 α는 고도각(elevation angle) θ에 의해 결정되므로, 고도각 θ에 따라 Doppler shift의 값이 결정되게 된다.
도 19는 위성이 지상으로 전송하는 하나의 빔 안에 있는 서로 다른 단말들이 겪는 Doppler shift를 도시한 도면이다. 도 19에서는 고도각 θ에 따른 단말 1(1900), 단말 2(1910)이 겪는 Doppler shift가 각각 계산되었다. 중심주파수 2 GHz, 위성고도 700 km, 지상에서 하나의 빔 직경이 50 km, 단말의 속도는 0을 가정한 결과이다. 또한 본 발명에서 계산한 Doppler shift는 지구자전 속도에 따른 효과를 무시한 것이며, 이는 위성의 속도에 비해 느리기 때문에 영향이 작다고 간주할 수 있다.
도 20은 고도각으로부터 정해지는 위성의 위치에 따라, 빔 하나 내에서 발생하는 Doppler shift의 차이를 도시한 도면이다. 위성이 빔 바로 위에 위치할 때, 즉 elevation angle이 90도일 때가 빔(또는 셀) 내에서 Doppler shift의 차이가 가장 커지는 것을 볼 수 있다. 이것은 위성이 가운데 위에 있을 때, 빔 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝의 Doppler shift 값들이 각각 양수 값과 음수 값을 갖기 때문일 수 있다.
한편 위성 통신에서는 위성이 지상의 사용자로부터 거리가 멀기 때문에 지상망 통신 대비하여 큰 지연시간이 발생한다.
도 21은 고도각에 따라 정해지는 위성의 위치에 따라 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간과, 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 도면이다. 2100은 단말에서부터 위성까지 걸리는 지연시간이며, 2110은 단말-위성-기지국 사이의 왕복 지연시간을 도시한 것이다. 이 때, 위성-기지국간의 지연시간은 단말-위성의 지연시간과 같다고 가정되었다. 도 22는 하나의 빔 내에서 사용자의 위치에 따라 달라지는 왕복 지연시간의 최대 차이 값을 도시한 도면이다. 예를 들어 빔 반경(또는 셀 반경, cell radius)이 20 km일 때, 위성의 위치에 따라 빔 내 서로 다른 위치의 단말들이 다르게 겪는 위성까지의 왕복 지연시간의 차이가 약 0.28 ms 이하라고 볼 수 있다.
위성통신에서 단말이 기지국과 신호를 송수신한다는 것은, 상기 신호가 위성을 통해 전달되는 것일 수 있다. 즉, 하향링크에서는 기지국이 위성으로 송신한 신호를 위성이 수신한 후, 단말에게 전달하는 역할을 수행하며, 상향링크에서는 단말이 송신한 신호를 위성이 수신한 후, 기지국에게 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 상기에서 위성은 신호를 수신한 후 그대로 주파수 이동만 수행한 후 전달할 수 있으며, 또는 수신한 신호를 기반으로 디코딩 및 재 인코딩 등의 신호처리를 수행하여 전달하는 것도 가능할 수 있다.
LTE 또는 NR의 경우 단말은 하기와 같은 절차를 통해 기지국에 접속할 수 있다.
- 단계1: 단말이 기지국으로부터 동기신호(또는 SSB(synchronization signal block), 이는 방송 신호를 포함할 수 있다)를 수신한다. 상기 동기신호는 Primary synchronization signal (PSS), secondary synchronization signal (SSS), physical broadcast channel (PBCH)를 포함할 수 있다. 상기 동기신호는 기지국이 송신하는 신호의 슬롯 경계, 프레임 번호, 하향링크, 상향링크 설정 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한 동기 신호를 통해 단말은 부반송파 오프셋, 시스템 정보 전송을 위한 스케줄링 정보 등을 획득할 수 있다.
- 단계2: 단말은 기지국으로부터 시스템 정보 (System Information Block: SIB)를 수신한다. 상기 SIB에는 초기접속 및 랜덤 엑세스 수행을 위한 정보가 포함될 수 있다. 상기 랜덤 엑세스 수행을 위한 정보는 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송할 자원 정보가 포함될 수 있다.
- 단계3: 단계2에서 설정된 랜덤엑세스 자원에, 랜덤 엑세스 프리앰블(또는 메시지 1, msg1)을 송신한다. 상기 프리앰블은 미리 정해져 있는 수열을 이용하여 상기 단계2에서 설정된 정보에 기반하여 결정되는 신호일 수 있다. 기지국은 상기 단말이 전송한 프리앰블을 수신한다. 기지국은 어느 단말이 프리앰블을 전송하였는지 알지 못한 채로 기지국 자신이 설정한 자원에서 설정한 프리앰블의 수신을 시도하고, 수신이 성공하면 적어도 하나의 단말이 상기 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있다.
- 단계4: 단계3에서 프리앰블이 수신되면, 기지국은 그에 대한 응답인 랜덤 엑세스 응답(random access response: RAR, 또는 메시지 2, msg2)을 전송한다. 단계3에서 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 단말은, 본 단계에서 기지국이 송신한 RAR의 수신을 시도할 수 있다. 상기 RAR은 PDSCH 상으로 전송되며, 상기 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH가 함께 또는 미리 전송된다. 상기 RAR을 스케줄링하는 DCI에는 RA-RNTI 값으로 스크램블링이 된 CRC가 더해지고, DCI(및 CRC)는 채널코딩이 된 후 PDCCH에 매핑되어 전송된다. 상기 RA-RNTI는 단계3에서의 프리앰블이 전송되는 시간 및 주파수 자원에 기반하여 결정될 수 있다.
단계 3에서 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송한 단말이 본 단계에서 RAR을 수신하기까지의 최대 제한 시간은 단계2에서 전송되는 SIB에서 설정되는 것이 가능하다. 이것은 일례로 최대 10 ms 또는 40 ms 등과 같이 제한되어 설정될 수 있다. 즉, 단계 3에서 프리앰블을 전송한 단말이, 예를 들어 설정한 최대시간인 10 ms에 기반해서 결정된 시간 이내에 RAR을 수신하지 못한다면, 다시 프리앰블을 전송할 수 있다. 상기 RAR에는 다음 단계인 단계5에서 단말이 전송할 신호의 자원을 할당하는 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.
도 23은 RAR의 정보 구조의 일례를 도시한 도면이다. RAR(2300)은 일례로 MAC PDU일 수 있으며, 단말이 적용하게 될 timing advance (TA)에 대한 정보(2310) 및 다음 단계부터 사용될 temporary C-RNTI 값(2320)도 포함할 수 있다.
- 단계5: 단계4에서 RAR을 수신한 단말은 RAR에 포함된 스케줄링 정보에 따라 기지국으로 메시지3(msg3)을 송신한다. 단말은 msg3에 자신의 고유 ID값을 포함하여 전송할 수 있다. 기지국은 단계4에서 자신이 전송한 스케줄링 정보에 따라 msg3의 수신을 시도할 수 있다.
- 단계6: 기지국은 msg3를 수신하고, 단말의 ID 정보를 확인한 후, 단말의 ID 정보를 포함한 메시지4(msg4)를 생성하여 단말에게 전송한다. 단계5에서 msg3을 전송한 단말은 그 후부터 단계6에서 전송될 msg4의 수신을 시도할 수 있다. Msg4를 수신한 단말은, 디코딩 후 msg4에 포함된 ID 값을 상기 단계5에서 자신이 송신한 ID 값과 비교하여 자신이 송신한 msg3가 기지국에서 수신되었는지 여부를 확인할 수 있다. 단계5에서 단말이 msg3를 송신한 후, 본 단계에서 msg4를 수신하기까지의 시간에도 제약이 있을 수 있으며, 이 최대 시간도 단계2에서 SIB로부터 설정될 수 있다.
상기 단계를 이용한 초기 접속 절차를 위성통신에 적용할 경우, 위성통신에서 소요되는 전파지연시간이 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 단계3에서 단말이 랜덤 엑세스 프리앰블(또는 PRACH 프리앰블)을 송신하고, 단계4에서 RAR을 수신할 수 있는 기간(랜덤 엑세스 윈도우), 즉 수신할 수 있는데까지 걸리는 최대 시간이 ra-ResponseWindow를 통해 설정될 수 있는데, 종래의 LTE 또는 5G NR 시스템에서는 이러한 최대 시간이 최대 10 ms 정도까지 설정될 수 있다.
도 24는 LTE 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이며, 도 25는 5G NR 시스템의 PRACH 프리앰블 설정 자원과 RAR 수신 시점의 관계의 일례를 도시한 도면이다. 도 24를 참고하면, LTE의 경우, PRACH (랜덤 엑세스 프리앰블)을 송신(2400)한 후 3ms 이후 시점부터 랜덤 엑세스 윈도우(2410)가 시작되며 단말은 상기 랜덤 엑세스 윈도우 내에 RAR을 수신(2420)할 경우, PRACH 프리앰블의 전송이 성공하였다고 판단할 수 있다. 도 25를 참고하면, NR의 경우, PRACH (랜덤 엑세스 프리앰블)을 송신(2500)한 후 처음 나타나는 RAR 스케줄링을 위한 제어정보 영역부터 랜덤 엑세스 윈도우(2510)가 시작된다. 단말이 상기 랜덤 엑세스 윈도우 내에 RAR을 수신(2520)할 경우 PRACH 프리앰블의 전송이 성공하였다고 판단할 수 있다.
일례로, 5G NR 시스템에서의 상향링크 송신 타이밍을 위한 TA 는 하기와 같이 정해질 수 있다. 먼저
Figure PCTKR2021008977-appb-I000070
로 정해지며, 여기에서
Figure PCTKR2021008977-appb-I000071
Hz 와
Figure PCTKR2021008977-appb-I000072
이다. 또한,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000073
로,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000074
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000075
,
Figure PCTKR2021008977-appb-I000076
로 각각 정의될 수 있다.
도 26은 단말에 있어서의 하향링크 프레임과 상향링크 프레임 시점(timing)에 대한 일례를 도시한 도면이다. 단말은 하향링크 프레임 시점을 기준으로 상향링크 프레임을
Figure PCTKR2021008977-appb-I000077
만큼 앞당겨서 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 상기에서 NTA의 값은 RAR을 통해 전달되거나 또는 MAC CE에 기반하여 결정될 수 있으며, NTA,offset는 단말에게 설정되거나, 미리 정해진 값에 기반하여 결정되는 값일 수 있다.
5G NR 시스템의 RAR에서는 TA 값을 지시해줄 수 있으며, 이 때, TA는 0, 1, 2, ..., 3846 중 하나의 값을 지시해주는 것일 수 있다. 이 경우, RAR의 부반송파 간격(subcarrier spacing; SCS)가
Figure PCTKR2021008977-appb-I000078
kHz이면, NTA는
Figure PCTKR2021008977-appb-I000079
로 결정된다. 단말이 랜덤 엑세스 과정을 완료한 이후에는 기지국으로부터 TA의 변화값을 지시받을 수 있으며, 이는 MAC CE 등을 통해 지시될 수 있다. MAC CE를 통해 지시되는 TA 정보는 0, 1, 2, ..., 63 중 하나의 값을 지시해줄 수 있으며, 이는 기존 TA 값에 가감되어 새로운 TA 값을 계산하는데 사용되며, 이 결과 TA 값은
Figure PCTKR2021008977-appb-I000080
와 같이 새롭게 계산될 수 있다. 이렇게 지시된 TA 값은 일정 시간 이후부터 단말이 상향링크 전송에 적용할 수 있다.
도 27a는 위성이 지구 주위를 위성 궤도(satellite orbit)을 따라 공전함에 따라, 지구의 지상 또는 지구상에 위치한 단말에 있어서 위성의 지속적인 움직임의 일례를 도시한 도면이다. 단말이 위성을 바라보는 고도각(elevation angle)에 따라 단말과 위성간의 거리가 달라지기 때문에, 단말과 위성, 그리고 기지국 사이의 지연시간(propagation delay)가 달라지게 된다.
도 27b는 인공위성의 구조의 일례를 도시한 도면이다. 위성은 태양광 또는 태양열 발전을 위한 solar panel 또는 solar array(2700), 단말과의 통신을 위한 송수신 안테나(main mission antenna)(2710), 지상국과의 통신을 위한 송수신 안테나(feeder link antenna)(2720), 위성간 통신을 위한 송수신 안테나(inter-satellite link)(2730) 및 송수신을 제어하고 신호 처리 등을 수행하기 위한 프로세서 등으로 구성되어 있을 수 있다. 상기에서 위성에 따라 위성간 통신을 지원하지 않는 경우, 위성간 신호 송수신을 위한 안테나는 배치되지 않을 수 있다. 도 27b에서는 단말과의 통신을 위해서 1 내지 2 GHz의 L 밴드를 이용하는 것으로 도시되었지만, 고주파 대역인 K 밴드(18 내지 26.5 GHz), Ka 밴드(26.5 내지 40 GHz), Ku 밴드(12 내지 18 GHz)를 이용하는 것도 가능할 수 있다.
단말-위성 직접통신에서는 단말-위성 및 위성-기지국간 거리가 멀고 위성이 지속적으로 움직이기 때문에, 기지국 또는 단말이 전송한 신호가 단말 또는 기지국에 수신될 때, 지연시간 등으로 인한 시간 오프셋이 발생하게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 시간 오프셋을 보정할 수 있도록, 기지국이 시간 오프셋 정보를 지시하고, 이에 따라 단말이 보정하는 방법 및 장치를 제공한다. 아래 실시예는 단말과 위성 및 지상국의 통신을 가정해 기술되었으나, 위성 기지국과 단말이 통신하는 경우를 배제하지 않는다. 본 발명에서 시간 오프셋이란, 타이밍 어드밴스(timing advance)와 혼용될 수 있다.
[제1실시예]
제1실시예는 기지국이 시간 오프셋 정보를 단말에게 지시하고, 단말이 상기 지시된 값을 적용하는 방법 및 장치를 제공한다.
단말은 자신의 위치와 위성의 위치에 기반하여 위성과 단말 사이의 지연시간을 추정(estimation)할 수 있고, 추정된 지연시간 값을 단말 스스로 보정하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 일례로 위성은 위성의 위치에 관한 정보를 방송(broadcast)정보를 통해 전송하고, 단말은 상기 위성이 전송한 위성의 위치에 관한 정보를 수신하여 자신의 위치와 비교할 수 있다. 단말 자신의 위치는 GPS(Global Positioning System) 등을 활용하여 알아낼 수 있다. 단말은 상기 비교를 통해 위성까지 전파가 전달되는데 걸리는 시간을 추정하여 상향링크 송신 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어 단말이 특정 시점에 하향링크로 슬롯 n에서의 신호를 수신하고, 슬롯 n+k에서 상기 신호에 대응되는 상향링크 전송을 수행해야 한다고 하였을 경우, 상기 상향링크 전송은 슬롯 n+k 시점보다 2*Td만큼 먼저 송신할 수 있다. 상기에서 Td는 위성 및 단말의 위치 정보로 계산한 단말에서 위성까지의 지연시간일 수 있다. 상기 지연시간 Td는 단말에서 위성까지의 거리를 빛의 속도로 나눈 값일 수 있다. 상기에서 위성의 위치는 단말이 상향링크 전송을 수행하는 슬롯 n+k를 기준으로 계산되는 값일 수 있다. 이는 위성의 움직임에 따라 슬롯 n에서의 위성의 위치와 슬롯 n+k에서의 위성의 위치가 달라질 수 있기 때문이다.
도 28은 지상망과 위성망에서의 전파지연시간의 차이의 일례를 도시한 도면이다. 지상망에서는 최대 약 100km 정도의 기지국까지의 거리를 고려하여 1ms 이하의 전파 지연시간이 발생하지만, 위성망에서는 위성까지의 거리가 수천km일 수 있고, 또한 위성에서 기지국까지의 거리 역시 수천km일 수 있기 때문에 지연시간이 지상망의 경우보다 훨씬 크게 발생할 수 있다. 위성망 통신에서는 위성의 고도 및 고도각에 따라 지연시간이 달라지는데, 도 28에서는 위성의 고도가 700 km일 때의 고도각에 따른 단말-위성간 거리 및 전파가 왕복하는데 걸리는 시간을 도시하였다. 위성망의 경우 저궤도위성을 가정하였고, 고도각이 0 내지 180 °인 경우 무선 왕복 시간(radio round trip time: radio RTT, 이는 송수신기 사이에서 신호가 전송되는데 걸리는 왕복 시간 및 상대 노드에서의 처리 시간이 포함될 수 있다)이 40.9ms에서 9.3ms까지 발생할 수 있음이 도시되었다.
도 29는 지상망과 위성망에서의 timing advance를 적용하는 일례를 도시한 도면이다. 지상망에서는 최대 지연시간이 1 또는 2 ms 이내이기 때문에 LTE 및 5G NR 시스템에서 제공하는 timing advance를 통해 기지국 입장에서 하향링크를 전송하는 슬롯 타이밍과 상향링크가 수신되는 슬롯 타이밍을 일치하도록 할 수 있다(즉 DL 슬롯과 UL 슬롯의 인덱스가 일치할 수 있다). 즉 하향링크 시점보다 기지국이 지시하는 timing advance 값만큼 단말이 앞당겨서 상향링크 전송을 수행하면, 단말이 전송한 상향링크 신호가 기지국에 수신되었을 때는 기지국의 하향링크 시점과 일치하게 된다.
반면 위성망에서는 종래 LTE 및 5G NR 시스템에서 제공하는 timing advance를 통해 지국 입장에서 하향링크를 전송하는 슬롯 타이밍과 상향링크가 수신되는 슬롯 타이밍을 일치하도록 하는 것이 불가능하다. 이는 위성망에서 발생하는 전파 지연시간이 수십 ms 정도로 크기 때문에, 이러한 전파 지연시간은 종래 LTE 및 5G NR 시스템에서 제공하는 timing advance의 최대값보다 크기 때문이다.
도 30는 위성이 송신하는 여러 개의 빔(beam) 중에서 하나의 빔 내에 다수의 사용자들이 위치해 있을 때, 사용자가 겪는 단말-위성-기지국간 왕복 전파 지연시간의 차이 중 최대 차이 값의 일례를 도시한 도면이다. 빔의 크기가 작을수록, 사용자가 겪는 고도각에 따른 상기 왕복 전파 지연시간의 차이가 줄어든다는 점이 도시되어 있다.
도 31a은 궤도에 따른 위성의 움직임에 따라 변화하는 단말-기지국 사이의 왕복 전파 지연시간의 일례를 도시한 도면이다. 도 31a에 따르면, 위성이 궤도를 따라 움직이기 때문에, 시간이 지남에 따라 단말-기지국 사이에 왕복 전파지연시간이 변화할 수 있다. 지상망의 경우 일정 시간 이하에서 지연시간이 변화하는 반면에, 위성망에서는 시간에 따라 지연시간의 변화량이 매우 크다는 것을 확인할 수 있다.
위성은 단말에게 하기와 같은 방법을 이용하여 단말에게 시간 오프셋 정보를 지시하고, 단말은 하기 방법에 따라 지시된 시간 오프셋 정보를 이용하여 전송 시간을 보정하여 하향링크 또는 상향링크 신호 송수신을 수행할 수 있을 것이다.
- 방법1: 주파수 영역 또는 주파수 밴드(frequency band, spectrum)에 기반하여 지연시간의 지시 범위 또는 지연시간 지시 또는 timing advance 지시를 위한 비트필드의 크기가 결정될 수 있다. 일례로, RAR MAC CE에는 1 GHz 이하의 중심 주파수를 가진 주파수 영역에서는 12비트의 TA 정보가 포함되고, 1 GHz 를 초과하는 중심 주파수를 가진 주파수 영역에서는 16비트의 TA 정보가 포함될 수 있다.
- 방법2: 기지국은 timing advance의 변화율을 지시할 수 있다. 위성은 시간에 따라 규칙적으로 움직이므로 특정한 시간 구간에서는 지연시간이 선형적으로 변화할 수 있다. 따라서 기지국은 단말에게 지연시간 또는 timing advance의 변화율을 지시하여 단말이 앞으로 TA를 어떻게 변화시켜 적용해야 할지 지시할 수 있다. 상기 시간 오프셋(또는 timing advance)의 변화율은, 미래 특정 시점에 적용할 TA의 변화량에 해당하는 것일 수 있다. 상기 시간 오프셋 변화율을 지시하면서, 함께 또는 미리 기지국은 단말에게 시간 오프셋 변화율을 적용할 시간 주기와 시점을 L1 제어 정보(일례로 DCI)로 지시하거나 상위 시그널링으로 설정해줄 수 있다. 상기 상위 시그널링은 물리 계층 신호가 아닌 MAC CE 또는 RRC 시그널링이 될 수 있을 것이다.
- 방법3: 그룹단위(group-common)로 하나 이상의 단말들에게 TA의 값 또는 변화율이 동일한 DCI 혹은 동일한 MAC CE를 통해 지시될 수 있다. 본 방법에 따르면 하나 이상의 단말에게 TA 또는 TA의 변화율이 같은 지시 정보 필드를 통해 지시될 수 있고, 또는 각각의 단말에게 다른 지시 정보 필드를 통해 timing advance 또는 TA의 변화율이 지시될 수 있다. 다른 단말에게 서로 다른 지시 정보 필드를 통해 TA 또는 TA의 변화율이 지시되는 경우, 단말이 해석해야하는 비트필드의 위치 또는 비트필드 위치의 오프셋 값이 미리 설정될 수 있다. 단말은 상기 비트필드의 위치 또는 위치의 오프셋 정보를 통해 자신에게 적용될 비트필드의 값을 확인할 수 있다. 도 31b는 하나의 위성이 제공하는 하나의 빔 영역 내에 복수의 단말이 위치하는 일례를 도시한 도면이다. 도 31b와 같이 위성이 제공하는 하나의 빔 영역 안에 위치한 단말들은 같은 위성과 신호를 송수신하기 때문에 지연시간 및 Doppler shift의 변화 값이 유사할 수 있다. 따라서 하나의 빔 영역에 위치하는 도 31a의 단말들(UE1, UE2, UE3, UE4, UE5)은 같은 지시 정보에 의해 지연시간이나 timing advance 값의 보정을 위한 시간 오프셋 보정을 수행할 수 있을 것이다.
도 31c는 한 그룹의 단말에게 하나의 MAC CE를 이용해 시간 오프셋을 지시하는 일례를 도시한 도면이다. 도 31c에 따르면, 그룹 단위로 한 그룹의 단말들(3110, 3112, 3114, 3116, 3118, 3120, 3122, 3124, 3126)에게 같은 MAC CE(3100)를 이용하여 시간 오프셋을 지시할 때, 하나의 MAC CE 안에 여러 단말로의 시간 오프셋 지시 정보가 포함될 수 있다. 각 단말을 위한 시간 오프셋 지시자의 시작 위치(3130)는 미리 상위 시그널링을 통해 설정될 수 있다. MAC CE 뿐만 아니라 DCI를 통해 그룹 단위로 유사하게 시간 오프셋 지시 정보가 전송될 수 있으며, 이 때 복수의 TA를 지시하는 비트필드가 DCI의 일부가 될 수 있다. 이 경우 일례로 복수의 TA를 지시하는 비트필드를 포함하는 DCI 포맷이 이용될 수 있으며, 이 경우 그룹 내의 단말은 미리 정의되거나 또는 상위 계층 시그널링으로 설정되는 RNTI의 값을 이용해 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
- 방법4: SIB를 통해 시스템 정보에서 특정 빔에 해당하는 단말이 공통적으로 적용해야 할 TA 값을 지시할 수 있다. 일례로, 시간 오프셋 TA_offset은 TA_offset1 + TA_offset2로 계산될 수 있고, 상기에서 TA_offset1은 해당 빔에 속한 단말에게 공통적으로 설정되거나 지시되는 값이고, TA_offset2는 특정 단말에게 설정되거나 지시되는 값일 수 있다. TA_offset2 는 상기 기술한 방법 중 적어도 하나를 이용해 설정될 수 있다.
- 방법5: 기지국은 RRC 설정을 통해 해당 단말에게 시간 오프셋의 단위를 설정할 수 있다. 기지국이 RRC 설정을 통해 시간 오프셋의 단위를 지시하고, MAC CE 또는 DCI에서 시간 오프셋의 유닛 수를 지시하면, 상기 시간 오프셋의 단위를 이용해 단말은 정확한 시간 오프셋 값을 계산할 수 있을 것이다. 다른 변형으로는, 기지국은 RRC 설정을 통해 시간 오프셋 단위의 후보 값들을 지시하고, 그 중 하나를 MAC CE 또는 DCI를 통해 지시해줄 수 있을 것이다. 상기 시간 오프셋 단위의 후보 값들은 정해진 범위 내에서 RRC 시그널링을 통해 설정이 가능하며, 후보 값으로 하나의 값만이 설정된 경우 MAC CE 또는 DCI 없이 설정된 하나의 값이 적용 가능하다.
- 방법6: RRC 설정을 통해 해당 단말에게 시간 오프셋 값을 설정해줄 수 있다. 또 다른 일례로는, RRC 설정과 MAC CE의 조합에 의해 단말에게 시간 오프셋 값을 전달할 수 있다.
상기 방법들은 서로 대안적인 관계가 아니며, 하나 이상의 방법의 조합이 사용될 수 있다.
[제2실시예]
제2실시예는 기지국 또는 위성이 단말에게 TA값을 지시하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에서 위성이라 함은 지상 위 높은 곳에 위치한 물체일 수 있으며, 비행기, 비행선 등을 포함하는 개념일 수 있을 것이다.
도 32과 도 33은 하나의 위성이 여러 개의 beam을 이용하여 송수신하고 있을 때, 위성이 움직임에 따라 하나의 단말이 서비스 받는 위성 또는 빔이 변경되는 일례를 도시한 도면이다. 도 32은 단말이 연결된(또는 서비스를 받는) beam이나 위성이 변경되나 상기 단말과 연결된 지상의 기지국 또는 ground station이 변경되지 않는 일례이다. 구체적 일례로, 3200의 경우 단말(3210)은 위성 1(3220)과 연결되어 지상국(3240)과 통신을 수행하고, 위성의 움직임에 따라 3250과 같이 위성의 위치가 변화한 경우 단말(3210)은 위성 1(3220)과 연결되어 지상국(3240)과 통신을 수행하나 위성 1과의 연결에 사용되는 빔이 변경될 수 있으며 또는 단말(3210)은 위성 2(3230)과 연결되어 지상국(3240)과 통신을 수행할 수 있다. 도 33은 단말이 연결된(또는 서비스를 받는) beam이나 위성이 변경되는 경우 상기 단말과 연결된 지상의 기지국 또는 ground station도 변경되는 일례이다. 구체적 일례로, 3300의 경우 단말(3310)은 위성 1(3320)과 연결되어 지상국 1(3340)과 통신을 수행하고, 위성의 움직임에 따라 3360과 같이 위성의 위치가 변화한 경우 단말(3310)은 위성 2(3330)과 연결되어 지상국 2(3350)과 통신을 수행할 수 있다.
상기에서 단말에게 신호를 전송하는 위성이나 빔이 변경되는 경우, 상향링크 시간 동기를 위한 Timing advance (TA) 값이 갑자기 크게 변경될 수 있을 것이다. 이런 경우 단말에게 변경되는 TA 값을 기지국이 알려주어야 다른 단말이 전송하는 신호와 신호의 간섭이 발생하지 않을 수 있다. TA 값의 큰 변화량을 알려주기 위해서는 TA 지시자의 비트 수를 늘리거나, 비트값이 가리키는 TA 값의 단위(granularity, unit)가 크게 설정하는 방법이 사용될 수 있다. 또는 TA를 다시 알려줄 수 있도록 하기 위해, 단말과 신호를 주고 받는 위성이나 빔이 변경된 경우 단말이 random access 과정을 다시 시작할 수 있지만, 위성 또는/및 빔이 자주 변경되면 random access 과정으로 인한 오버헤드가 증가하여 데이터 전송률이나 서비스 quality가 낮아질 수 있다.
본 발명에서는 단말에게 갑자기 크게 변경되는 TA 값을 전달하기 위한 TA 지시 방법 및 장치를 제공한다.
단말과 기지국은 TA값의 후보를 복수개 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 단말과 기지국은 4개의 TA 후보값을 각각 저장하고 있고, 기지국의 지시에 따라 단말은 지속적으로 상기 4개의 TA 후보값을 업데이트하거나 해당 값을 실제 TA로 적용할 수 있다. 각 TA 후보값을 TA loop라고 칭할 수 있다.
기지국은 단말에게 TA를 지시하는 과정에서 TA loop 인덱스를 알려줌으로써 어떠한 TA 값을 업데이트하거나 단말이 적용해야 하는지를 지시할 수 있다. 도 34는 TA loop의 일례를 도시한 도면이다. 단말(3400)이 하나보다 많은 위성들(3410, 3420)과 연결된 상황이거나, 하나의 위성(3410)에서 다른 위성(3420)으로 접속을 변경하는 경우에, 서로 다른 TA 값을 적용하기 위한 TA loop가 여러 개 정의되고(일례로 위성 1(3410)에 적용되는 TA loop 1(3412), 위성 2(3420)에 적용되는 TA loop 2(3422)가 설정될 수 있다), 기지국과 단말이 이해하고 있는 일례가 도시되었다. 단말은 하나의 기지국과 접속하는 과정에서 random access (RACH) 단계에서 단말이 상향링크 전송시에 적용하게 될 TA 값을 전달받는다. 상기 RACH 단계에서 전달받은 TA값은 TA loop index 0의 TA 값으로 정해질 수 있다. 이 후에, 단말은 다른 TA 후보값들도 설정 받을 수 있다. 이렇게 설정 받은 TA 후보값들에에 TA loop index 1, 2, 3 등의 인덱스 번호가 붙여질 수 있다. 표 21은 단말이 설정받은 TA loop의 값들을 기술한 표이다. TA loop index 0 내지 3은 각각 설정된 TA 값들에 해당할 수 있으며, 각 TA 값들은 서로 다를 수 있다.
index/TCI Current TA value
0 0
1 200
2 500
3 800
상기에서 TA loop의 개수는 RRC 시그널링 또는 MAC CE 등 상위 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 설정할 수 있다. 상기에서 기지국이 단말에게 설정하기 위한 시그널링은 위성을 거쳐서 단말에게 전달되는 것일 수 있다. 혹은 TA loop의 수는 고정된 값으로 정해질 수 있을 것이며, 또는 단말의 capability을 기반으로 설정되는 값일 수 있다. 단말은 자신이 지원할 수 있는 TA loop의 개수에 관련된 UE capability 정보를 기지국에게 보고할 수 있다.
상기 TA loop의 값들 중 하나를 지시하기 위해 기지국은 TA loop의 인덱스를 DCI의 하나의 비트필드를 이용하거나, 또는 MAC CE의 값을 이용하여 단말에게 지시해줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 DCI로 상향링크 데이터인 PUSCH를 스케줄링하면서 단말이 적용할 TA 값을 지시하기 위해 상기 DCI의 일부 비트를 이용해 TA loop index를 지시해줄 수 있으며, 단말은 지시된 TA loop에 해당하는 TA 값을 적용하여 상기 스케줄링된 PUSCH를 전송할 수 있다. 또는/및 일례로 기지국은 MAC CE를 이용해 단말이 적용할 TA loop의 index를 지시하고, 이렇게 지시된 TA loop에 해당하는 TA값에 상기 MAC CE가 지시하는 TA의 변경값을 적용할 수 있다. 이 경우 MAC CE는 TA loop index와 상기 TA loop index에 대한 TA의 변경값을 하나 이상 포함할 수 있다.
도 35a 및 도 35b는 이러한 TA 변경을 위한 기지국과 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다. 도 35a는 TA 지시를 위한 기지국의 동작이다. 기지국은 상위 시그널링으로 단말에게 TA loop의 수를 설정한다. 이러한 설정은 TA loop의 수에 대한 정보를 전송하거나 또는 각 TA loop의 index에 대한 설정 정보를 전송하는 방법으로 이루어질 수 있다. 이러한 설정은 단말이 전송한 TA loop에 관련된 UE capability 정보를 기반으로 수행될 수 있다(3500). 기지국은 L1 제어 정보(일례로 DCI)에 포함된 일부 비트 필드를 이용해 단말에게 TA loop index를 지시한다(3510). 기지국은 PDSCH 상으로 전송되는 MAC CE를 통해 상기 지시된 TA loop index의 TA 값에 대한 TA의 변화값을 지시할 수 있다(3520).
도 35b는 TA 지시를 위한 단말의 동작이다. 단말은 상위 시그널링으로 기지국으로부터 TA loop의 수를 설정받는다. 이러한 설정은 TA loop의 수에 대한 정보를 수신하거나 또는 각 TA loop의 index에 대한 설정 정보를 수신하는 방법으로 이루어질 수 있다. 단말은 기지국으로 단말이TA loop에 관련된 UE capability 정보를 전송할 수 있다(3530). 단말은 L1 제어 정보(일례로 DCI)를 수신하고, DCI에 포함된 일부 비트 필드를 이용해 지시된 TA loop index를 획득한다(3540). 단말은 PDSCH 상으로 수신되는 MAC CE를 통해 상기 지시된 TA loop index의 TA 값에 대한 TA의 변화값을 수신할 수 있다(3550). 단말은 이렇게 적용된 TA 값을 상향링크 전송에 이용할 수 있다. 도 35a 및 도 35b에 개시된 각 단계는 그 순서가 변경되어 적용될 수 있으며, 다른 단계가 부가되거나 생략되어 수행될 수 있다.
단말은 상기 결정된 TA값을 이용하여 HARQ ACK/NACK 피드백 전송이나 상향링크 데이터 전송, PUSCH, PUCCH 전송 등에 적용할 수 있다. 도 36a 및 도 36b는 TA 지시를 적용하여 PUSCH를 전송하는 기지국과 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다. 도 36a는 기지국의 동작을 도시한 도면이다. 기지국은 상위 시그널링으로 단말에게 TA loop의 수를 설정한다. 이러한 설정은 TA loop의 수에 대한 정보를 전송하거나 또는 각 TA loop의 index에 대한 설정 정보를 전송하는 방법으로 이루어질 수 있다. 이러한 설정은 단말이 전송한 TA loop에 관련된 UE capability 정보를 기반으로 수행될 수 있다(3600). 기지국은 PUSCH 수신시 단말이 적용해야 하는 TA 값을 확인하고, 상기 TA 값을 지시하기 위한 TA loop index를 확인한다(3610). 기지국은 PUSCH를 스케줄링하는 UL grant를 단말에게 전송하며, 상기 UL grant에는 TA loop index를 지시하는 비트 필드 및 PUSCH 전송을 위한 자원 할당 정보를 지시하는 비트 필드가 포함된다(3620).
도 36b는 단말의 동작을 도시한 도면이다. 단말은 상위 시그널링으로 기지국으로부터 TA loop의 수를 설정받는다. 이러한 설정은 TA loop의 수에 대한 정보를 수신하거나 또는 각 TA loop의 index에 대한 설정 정보를 수신하는 방법으로 이루어질 수 있다. 이러한 설정은 단말이 전송한 TA loop에 관련된 UE capability 정보를 기반으로 수행될 수 있다(3630). 단말은 PUSCH를 스케줄링하는 UL grant를 기지국으로부터 수신하며, 상기 UL grant에는 TA loop index를 지시하는 비트 필드 및 PUSCH 전송을 위한 자원 할당 정보를 지시하는 비트 필드가 포함된다. 단말은 상기 비트 필드를 기반으로 기지국이 지시하는 TA loop index를 확인한다(3620). 단말은 상기 TA loop index에 해당하는 TA 값을 확인하고, 상기 TA 값을 적용해 PUSCH를 전송한다(3650). 도 36a 및 도 36b에 개시된 각 단계는 그 순서가 변경되어 적용될 수 있으며, 다른 단계가 부가되거나 생략되어 수행될 수 있다.
상기에서 DCI의 일부 비트에서 TA loop의 index를 지시해준다는 것은 상기 DCI는 상향링크 스케줄링을 위한 DCI일 수 있으며, 단말은 상기에서 지시해주는 TA loop index에해당하는 TA 값을 이용하여 상기 DCI가 스케줄링하는 상향링크 전송을 수행한다는 것일 수 있다. 또는 상기 DCI가 하향링크 데이터를 스케줄링하는 DCI이고, TA loop index를 지시할 경우 단말은 상기 하향링크 데이터에 해당하는 HARQ-ACK을 전송하는 PUCCH 전송시 지시된 TA loop index에 해당하는 TA 값을 적용해 전송할 수 있다.
또는 상기 DCI는 하향링크 데이터를 스케줄링하는 DCI로 TA 값 또는 TA 변화값을 지시하는 비트 필드를 포함하거나 TA 값 또는 TA 변화값을 지시하는 별도의 DCI 포맷에 해당하는 것일 수 있다. 이 때, DCI에 의해 TA loop index가 지시되면 해당 index 의 TA값에만 DCI로 지시된 변화가 적용되는 것일 수 있고, 또는 TA loop index가 DCI에 포함되지 않는 경우라면, 모든 TA loop에 해당하는 TA 값들에 DCI로 지시된 변화가 적용되는 것일 수 있다. 상기 TA loop index가 DCI에 포함되어 지시되는지 여부는 기지국의 상위 시그널링을 통해 설정될 수 있으며, 또는/및 단말이 지원하는 TA loop의 수(즉 단말의 capability)에 기반하여 결정되는 것일 수 있다.
또는 하향링크 데이터를 스케줄링 하는 DCI의 경우, 기지국은 해당 DCI가 스케줄링하는 PDSCH를 통해 전송되는 MAC CE에서 TA 값 또는 TA 변화 값을 지시하는 것일 수 있다. 이 때, DCI에 TA loop index가 지시되면 해당 index 의 TA값에만 MAC CE로 지시된 변화가 적용되는 것일 수 있고, 또는 TA loop index가 DCI에 포함되지 않는 경우라면, 모든 TA loop에 해당하는 TA 값들에 MAC CE로 지시된 변화가 적용되는 것일 수 있다. 상기 TA loop index가 DCI에 포함되어 지시되는지 여부는 기지국의 상위 시그널링을 통해 설정될 수 있으며, 또는/및 단말이 지원하는 TA loop의 수(즉 단말의 capability)에 기반하여 결정되는 것일 수 있다.
상기와 같이 하향링크 데이터를 스케줄링하는 DCI이거나 별도의 DCI 포맷, 또는 하향링크 데이터를 스케줄링 하는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH를 통해 전송되는 MAC CE에서 TA 값 또는 TA 변화 값을 지시한 경우, 단말은 상기에서 적용된 TA를 이후에 스케줄링되는 PUSCH 또는 PUCCH 전송에 적용할 수 있을 것이다. 만약 하향링크 데이터를 스케줄링하는 DCI이거나 별도의 DCI 포맷에서 TA loop index가 DCI에 포함되어 지시된다면, 단말은 상기 DCI를 통해 지시된 TA loop index의 TA값을 이후에 스케줄링되는 PUSCH 또는 PUCCH 전송에 적용할 수 있을 것이이며, 상기 이후에 스케줄링되는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI나 PUCCH(또는 HARQ-ACK)와 연관되는 PDSCH를 스케줄링하는 DCI에는 TA loop index를 지시하는 비트 필드가 포함되지 않을 수 있다.
[제3실시예]
제3실시예는 단말이 자신이 적용하고 있는 또는 적용했던 timing advance (TA) 값을 기지국 또는 위성에게 전달(보고)하는 방법 및 장치를 제공한다.
단말은 자신이 적용하고 있는 TA 값을 기지국에게 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 이는 단말이 기지국으로부터 별도의 지시 없이 TA 값을 적용하는 경우 기지국에게 적용된 TA 값을 알리기 위함이거나 또는 기지국이 지시한 TA 값을 단말이 어떻게 적용하고 있는지 확인 또는 판단하기 위함일 수 있다. 일례로 이러한 동작은 단말이 연결된 위성이 변경될 경우 새롭게 단말과 연결된 위성이 단말의 TA 값을 확인하기 위해 수행될 수 있다. 일례로 단말은 단말과 위성의 위치를 기반으로 계산한 TA를 스스로 적용할 수 있다.
단말이 TA 값을 기지국으로 보고하기 위해 하기 방법 중 적어도 하나의 조합을 이용할 수 있다.
- 방법1: 기지국은 DCI를 통해 단말의 TA 값 보고를 trigger 할 수 있다. 기지국은 DCI의 일부 비트필드 값이나, 비트필드들의 값들의 조합을 통해 TA 값 보고를 트리거할 수 있다. TA 값 보고 트리거를 지시하는 필드가 DCI에 포함될 수 있으며 이 경우 수신한 DCI의 상기 필드가 특정 값으로 설정된 경우 단말은 TA 값 보고가 트리거되었다고 이해할 수 있다. 또는 DCI에 포함된 하나 이상의 (일례로 다른 용도의) 필드의 값이 미리 정해진 값으로 설정된 경우 단말은 TA 값 보고가 트리거되었다고 이해할 수 있다. 단말은 DCI를 수신한 시점을 기반으로 한 특정 시점에서의 TA 값을 기지국으로 전달할 수 있다.
- 방법2: 기지국은 MAC CE를 통해 단말의 TA 값 보고를 trigger 할 수 있다. 기지국은 MAC CE의 일부 비트값 또는 비트필드의 값을 이용하여 TA 값 보고를 트리거할 수 있으며, 단말은 MAC CE를 수신한 시점 또는 수신한 시점으로부터 일정 시간 이후의 시점에서의 TA 값을 기지국으로 전달할 수 있다.
- 방법3: 기지국은 RRC 설정을 통해 단말이 어느 TA 값을 보고해야 할지 지시할 수 있다. 일례로, 기지국은 상위 시그널링을 통해 TA 보고를 위한 주기 및 오프셋 값 또는/및 단말이 TA 값을 보고하는 특정 조건을 설정하여 어느 시점에 단말이 TA 값을 보고할지 결정할 수 있으며, 이 경우 기준이 되는 TA 값 적용 시간(즉 보고될 TA 값이 적용되는 시간, TA 값 기준 시점으로 칭할 수 있다) 또한 지정해줄 수 있을 것이다. 상기에서 단말이 TA 값을 보고하는 특정 조건은 예를 들어, TA 값이 일정 값 이상이 되는 경우이거나, 단말과 위성의 거리가 일정 값 이상인 경우일 수 있으며, 상기의 일정 값들은 상위 시그널링으로 설정되거나 SIB 등에서 전송되는 정보이거나 또는 고정된 값일 수 있다.
- 방법4: 단말은 기지국으로부터의 별도의 trigger 없이 TA 값을 보고할 수 있다. 예를 들어, 방법 4는 특정 조건에 따라 단말이 TA 값을 지시하는 정보를 기지국에게 전송하는 것일 수 있으며, 상기 특정 조건은 (기지국으로부터의 trigger를 위한 DCI, MAC CE, RRC 등과 같은 시그널링 없이) TA값 보고를 수행할 시간 또는 단말이 적용하는 TA 값과 특정 임계값 등의 비교 결과 등에 대한 조건으로, 미리 정해져 있는 것일 수 있다.
상기와 같이 TA 값을 전송하는 경우, 단말은 PUCCH, PUSCH 등의 물리 채널을 이용하여 전송하거나, 상위 시그널링으로 기지국에게 TA 값 정보를 전달할 수 있을 것이다. 단말이 물리 채널을 이용해 TA 값 정보를 전달할 경우, TA 값 정보를 보고하기 위해 사용될 자원이 상위 시그널링을 통해 설정될 수 있다.
단말이 보고하는 TA 값을 정하는 기준 시점 및 TA 값을 보고하는 시점은, 단말이 TA 값 보고를 수행하는 시점, TA 값 보고가 trigger된 시점 등을 기준으로 하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 슬롯 n에서 DCI로 TA 값 보고를 trigger한 경우, 단말이 슬롯 n-K에서 적용하거나 계산한 TA 값을 보고할 수 있으며, 단말은 슬롯 n+N에서 상기 TA 값을 기지국으로 보고하는 것이 가능하다. 상기에서 K와 N은 각각 부반송파 간격 (subcarrier spacing)이나 UE capability, 그리고 슬롯의 DL/UL 설정, 그리고 PUCCH 자원 설정 등에 따라 결정되는 값일 수 있다. 상기에서 K는 0이 될 수 있을 것이다. K=0이라는 것은, 단말이 상기 TA 값 보고 triggering 신호가 수신되었을 시점을 기준으로 TA값을 보고하는 것을 의미할 수 있다. 또한 상기에서 K는 0보다 작은 값이 될 수 있으며, 이 경우에는 예를 들어, 단말이 TA 값을 보고하는시점의 TA 값을 미리 계산하여 보고 정보를 생성하여, 보고하는 것이 될 수 있다. 또한 K는 0보다 큰 정수값이 될 수 있다. 이는 단말이 TA 값을 보고하는 시점(일례로 슬롯 n+N)보다 이른 시점의 TA 값을 단말이 보고하는 것이 될 수 있는데, 이는 단말이 보고할 정보를 인코딩하고 송신을 준비하기 위해시간이 필요하기 때문에 이른 시점의 TA 값을 보고하는 것일 수 있다.
도 37a 및 37b는 단말의 TA 값 보고를 위한 기지국과 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다. 본 발명의 TA 값의 보고시 단말이 적용하는 TA 값이 ms 단위 혹은 슬롯 단위 혹은 심볼 단위 등으로 지시될 수 있고, 또는 정수가 아닌 소수점 이하 값을 포함하는 정보로 제공될 수 있다. 본 발명의 TA 값의 보고에는 TA의 절대값을 포함할 수 있지만, 이전 기지국으로부터 지시받은 TA 값 또는 정해진 TA 값을 제외한 상대적인 TA 값 또는 TA 값의 변화량(이는 일례로 일정 시간 동안의 TA 변화량일 수 있다) 등을 포함할 수 있을 것이다.
도 37a는 기지국의 동작을 도시한 도면이다. 기지국은 상위 시그널링을 통해 TA 보고에 관련된 설정 정보를 전송한다(3700). 이러한 설정 정보는 일례로 TA 보고가 수행될 주기 및 오프셋, TA 보고 트리거 조건, TA 값 기준 시점 정보, 보고해야 할 TA 정보의 종류, TA 보고가 수행될 자원 설정 정보 등 TA 보고를 설정하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기지국은 단말에게 TA 보고를 트리거한다(3710). 이러한 트리거는 일례로 상기 기술한 특정 내용의 상위 시그널링 또는 DCI로 수행될 수도 있으나, 생략되는 것도 가능하다. 기지국은 전송한 설정 정보에 따라 단말이 전송한 TA 보고를 수신한다(3720).
도 37b는 단말의 동작을 도시한 도면이다. 단말은 상위 시그널링을 통해 기지국이 전송한 TA 보고에 관련된 설정 정보를 수신한다(3730). 이러한 설정 정보는 일례로 TA 보고가 수행될 주기 및 오프셋, TA 보고 트리거 조건, TA 값 기준 시점 정보, 보고해야 할 TA 정보의 종류, TA 보고가 수행될 자원 설정 정보 등 TA 보고를 설정하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말은 기지국이 전송한 TA 보고를 트리거하는 신호를 수신한다(3740). 이러한 트리거는 일례로 상기 기술한 특정 내용의 상위 시그널링 또는 DCI로 수행될 수도 있으나, 생략되는 것도 가능하다. 단말은 수신한 설정 정보에 따라 TA 보고를 전송한다(3720). 일례로 단말은 TA 보고 자원 정보를 수신한 경우, 설정된 자원에서 TA 보고를 전송한다. 도 37a 및 도 37b에 개시된 각 단계는 그 순서가 변경되어 적용될 수 있으며, 다른 단계가 부가되거나 생략되어 수행될 수 있다.
[제4실시예]
제4실시예는 단말이 TA를 0 또는 정해진 값으로 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
단말이 서비스를 받는 위성이나 기지국이 갑자기 변경되는 경우, 다음 상향링크 전송을 위해서 단말이 적용해야 하는 TA 값이 갑자기 변경될 수 있다. 상기와 같은 이유 등으로 단말이 적용하게 될 TA 값을 0이나 또는 미리 정해진 값으로 변경하는 절차가 필요할 수 있다. 이 때, 하기의 방법들을 이용해서 TA 값의 초기화가 가능할 수 있다.
본 발명에서 TA 값을 초기화하였다는 것은, TA 값을 0으로 설정하는 방법일 수 있고, 또는 이전에 DCI 또는 상위 시그널링으로 설정된 값으로 설정하는 방법일 수 있다. 본 발명에서 상위 시그널링(higher layer signaling)이라 함은 MAC, PDCP, RRC 등의 레이어에서 전달되는 시그널링일 수 있으며, 메모리에 미리 저장되어 있거나, 또는 pre-configuration되는 값일 수도 있다.
- 방법1: 위성 및 단말의 위치와 기반하여 단말은 자신이 서비스 받는 위성(또는 연결된 위성)이 변경되었다고 판단하는 경우에 TA를 초기화할 수 있다. 이 경우 단말은 자신이 적용하는 TA 값을 기지국에 보고할 수 있다.
- 방법2: 기지국이 DCI를 통해 TA 초기화를 지시할 수 있다. 본 방법에서는 TA 초기화는 DCI의 특정 비트필드 값 또는 비트필드들의 값들의 조합에 의해 지시되는 것일 수 있다. 일례로 TA 초기화를 지시하는 필드가 DCI에 포함될 수 있으며 이 경우 수신한 DCI의 상기 필드가 특정 값으로 설정된 경우 단말은 TA 초기화가 지시되었다고 이해할 수 있다. 또는 DCI에 포함된 하나 이상의 (일례로 다른 용도의) 필드의 값이 미리 정해진 값으로 설정된 경우 단말은 TA 초기화가 지시되었다고 이해할 수 있다.
- 방법3: 단말이 적용하는 TA 값이 TA 경계값을 넘었을 경우 단말은 TA 초기화를 수행할 수 있으며, 상기 TA 경계값이라 함은 상위 계층 시그널링으로 미리 설정된 값일 수 있다.
상기에서 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제1 실시예부터 제4 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시예는 서로 관련된 동작을 포함하고 있으므로 적어도 2개 이상의 실시 예를 조합하여 구성하는 것도 가능하다. 또한 각 실시예의 방법은 서로 배타적인 관계가 아니며, 하나 이상의 방법이 조합되어 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위한 기지국, 위성, 그리고 단말 또는 송신단과 수신단의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국, 위성, 그리고 단말의 수신부, 처리부 및 송신부가 각각 실시예에 따라 동작하여야 한다.
구체적으로 도 38은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 32에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(3800), 단말기 송신부(3820), 단말기 처리부(3810)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(3800)와 단말기 송신부(3820)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(3810)로 출력하고, 단말기 처리부(3810)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(3810)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말기 수신부(3800)에서 위성 또는 지상 기지국으로부터 신호를 수신하고, 단말기 처리부(3810)는 본 발명에 기술된 방법에 따라 기지국으로 신호를 송수신할 수 있다. 이후, 단말기 송신부(3820)는 결정된 시점을 이용해 신호를 송신할 수 있다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 위성의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 39에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 위성은 위성 수신부(3900), 위성 송신부(3920), 위성 처리부(3910)를 포함할 수 있다. 상기에서 수신부 및 송신부 그리고 처리부는 복수개로 이루어질 수 있을 것이다. 즉, 단말로부터 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부, 그리고 기지국으로부터 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부 각각 (및 다른 위성과 신호를 송수신하기 위한 수신부와 송신부)으로 구성될 수 있다. 위성 수신부(3900)와 위성 송신부(3920)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 위성의 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말 그리고 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 위성 처리부(3910)로 출력하고, 위성 처리부(3910)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 상기 위성 처리부(3910)에서는 주파수 오프셋 또는 Doppler shift를 보정하기 위한 보정기(compensator, pre-compensator)를 포함할 수 있으며, GPS 등으로부터 위치를 추적할 있는 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 위성 처리부(3910)에서는 수신 신호의 중심 주파수를 이동시킬 수 있는 frequency shift 기능을 포함할 수 있을 것이다. 위성 처리부(3910)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 위성, 기지국, 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 위성 수신부(3900)에서 단말로부터 PRACH 프리앰블을 수신하고, 이에 따르는 RAR을 다시 단말에게 전송하면서, TA정보를 기지국으로 전송하도록 결정할 수 있다. 이후, 위성 송신부(3920)는 결정된 시점에 해당 신호들을 송신할 수 있다.
도 40는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 40에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(4000), 기지국 송신부(4020), 기지국 처리부(4010)를 포함할 수 있다. 상기 기지국은 지상 기지국이거나 또는 위성의 일부분일 수 있다. 기지국 수신부(4000)와 기지국 송신부(4020)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(4010)로 출력하고, 기지국 처리부(4010)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(4010)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 처리부(4010)는 TA 정보를 포함하는 RAR을 전송할 수 있다.
일례로, 통신 시스템의 단말의 방법에 있어서, 기지국으로부터 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 루프 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 TA 루프 인덱스 정보를 기반으로 확인되는 제1 TA 루프 인덱스에 해당하는 제1 TA 값을 확인하는 단계; 및 상기 제1 TA 값을 적용하여 상기 하향링크 제어 정보에 기반하여 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 하향링크 제어 정보는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 기지국의 방법에 있어서, 단말로 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 루프 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하는 단계; 상기 하향링크 제어 정보에 따른 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 상향링크 데이터 전송의 기반이 되는 TA는 상기 제1 TA 루프 인덱스 정보를 기반으로 확인되는 제1 TA 루프 인덱스에 해당하는 제1 TA 값이고, 상기 하향링크 제어 정보는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 단말에 있어서, 송수신부; 및 기지국으로부터 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 루프 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 수신하고, 상기 제1 TA 루프 인덱스 정보를 기반으로 확인되는 제1 TA 루프 인덱스에 해당하는 제1 TA 값을 확인하고, 및 상기 제1 TA 값을 적용하여 상기 하향링크 제어 정보에 기반하여 상향링크 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 하향링크 제어 정보는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 기지국에 있어서, 송수신부; 및 단말로 제1 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 루프 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 전송하고, 및 상기 하향링크 제어 정보에 따른 상향링크 데이터를 수신하도록 더 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 상향링크 데이터 전송의 기반이 되는 TA는 상기 제1 TA 루프 인덱스 정보를 기반으로 확인되는 제1 TA 루프 인덱스에 해당하는 제1 TA 값이고, 상기 하향링크 제어 정보는 상향링크 데이터 스케줄링 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 또한 상기 실시예들은 LTE 시스템, 5G 시스템 등에 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 통신 시스템의 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
    단말로 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 지연 변화율을 기반으로 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말로 상기 지연 변화율이 적용되는 시점 또는 주기 중 적어도 하나에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말로 시스템 정보 블록 (system information block)을 통해 TA (timing advance) 값에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 TA 값에 대한 정보는 단말 그룹에게 공통적인 제1 TA 정보 및 특정 단말에게 지시되는 제2 TA 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말로 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 단말로 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 통신 시스템의 단말이 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 수신하는 단계;
    상기 지연 변화율을 지시하는 정보를 기반으로 적용해야 할 지연을 확인하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 확인된 지연을 적용하여 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 지연 변화율이 적용되는 시점 또는 주기 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 시스템 정보 블록 (system information block)을 통해 TA (timing advance) 값에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 TA 값에 대한 정보는 단말 그룹에게 공통적인 제1 TA 정보 및 특정 단말에게 지시되는 제2 TA 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 수신하는 단계; 및
    상기 TA 값에 대한 정보를 기반으로 상기 TA 루프 인덱스에 의해 지시된 TA 루프에 해당하는 TA 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    단말로 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 전송하고, 상기 지연 변화율을 기반으로 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 수신하도록 제어하는, 상기 송수신부와 연결된, 제어부를 포함하며,
    상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 단말로 시스템 정보 블록 (system information block)을 통해 TA (timing advance) 값에 대한 정보를 전송하도록 더 제어하며,
    상기 TA 값에 대한 정보는 단말 그룹에게 공통적인 제1 TA 정보 및 특정 단말에게 지시되는 제2 TA 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 단말로 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 전송하고, 상기 단말로 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 전송하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    기지국으로부터 지연 (delay) 변화율을 지시하는 정보를 수신하고, 상기 지연 변화율을 지시하는 정보를 기반으로 적용해야 할 지연을 확인하고, 상기 기지국으로 상기 확인된 지연을 적용하여 상향링크 신호를 전송하도록 제어하는, 상기 송수신부와 연결된, 제어부를 포함하며,
    상기 지연 변화율을 지시하는 정보 상위 계층 시그널링 또는 L1 제어 정보를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기지국으로부터 상기 지연 변화율이 적용되는 시점 또는 주기 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기지국으로부터 시스템 정보 블록 (system information block)을 통해 TA (timing advance) 값에 대한 정보를 수신하도록 더 제어하며,
    상기 TA 값에 대한 정보는 단말 그룹에게 공통적인 제1 TA 정보 및 특정 단말에게 지시되는 제2 TA 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기지국으로부터 하나 이상의 TA 루프 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 TA 값에 대한 정보 및 TA 루프 인덱스를 수신하고, 상기 TA 값에 대한 정보를 기반으로 상기 TA 루프 인덱스에 의해 지시된 TA 루프에 해당하는 TA 값을 결정하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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