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WO2020167098A1 - 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2020167098A1
WO2020167098A1 PCT/KR2020/002254 KR2020002254W WO2020167098A1 WO 2020167098 A1 WO2020167098 A1 WO 2020167098A1 KR 2020002254 W KR2020002254 W KR 2020002254W WO 2020167098 A1 WO2020167098 A1 WO 2020167098A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pur
information
base station
transmission
terminal
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/002254
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English (en)
French (fr)
Inventor
김재형
안준기
박창환
신석민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US17/431,014 priority patent/US20220312406A1/en
Priority to CN202080013848.1A priority patent/CN113424632B/zh
Publication of WO2020167098A1 publication Critical patent/WO2020167098A1/ko

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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements

Definitions

  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded to not only voice but also data services, and nowadays, the explosive increase in traffic causes a shortage of resources and users request higher speed services, so a more advanced mobile communication system is required. .
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a 5G scenario to which the present invention can be applied.
  • KPI key performance indicator
  • 5G can complement fiber-to-the-home (FTTH) and cable-based broadband (or DOCSIS) as a means of providing streams rated at hundreds of megabits per second to gigabits per second. This high speed is required to deliver TVs in 4K or higher (6K, 8K and higher) resolutions as well as virtual and augmented reality.
  • Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) applications involve almost immersive sports events. Certain application programs may require special network settings. In the case of VR games, for example, game companies may need to integrate core servers with network operators' edge network servers to minimize latency.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing cables with reconfigurable wireless links is an attractive opportunity for many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operates with a delay, reliability and capacity similar to that of the cable, and its management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected to 5G.
  • the purpose of learning artificial neural networks can be seen as determining model parameters that minimize the loss function.
  • the loss function can be used as an index to determine an optimal model parameter in the learning process of the artificial neural network.
  • Autonomous driving refers to self-driving technology
  • autonomous driving vehicle refers to a vehicle that is driven without a user's manipulation or with a user's minimal manipulation.
  • a technology that maintains a driving lane a technology that automatically adjusts the speed such as adaptive cruise control, a technology that automatically drives along a specified route, and a technology that automatically sets a route when a destination is set, etc. All of these can be included.
  • the vehicle includes all of a vehicle having only an internal combustion engine, a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor, and an electric vehicle including only an electric motor, and may include not only automobiles, but also trains and motorcycles.
  • the extended reality collectively refers to Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), and Mixed Reality (MR).
  • VR technology provides only CG images of real world objects or backgrounds
  • AR technology provides virtually created CG images on top of real object images
  • MR technology is a computer that mixes and combines virtual objects in the real world. It is a graphic technology.
  • XR technology can be applied to HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display), mobile phones, tablet PCs, laptops, desktops, TVs, digital signage, etc., and devices applied with XR technology are XR devices. It can be called as.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • mobile phones tablet PCs, laptops, desktops, TVs, digital signage, etc.
  • devices applied with XR technology are XR devices. It can be called as.
  • the input unit 120 may acquire various types of data.
  • the input unit 120 may acquire training data for model training and input data to be used when acquiring an output by using the training model.
  • the input unit 120 may obtain unprocessed input data, and in this case, the processor 180 or the running processor 130 may extract an input feature as a preprocess for the input data.
  • the learning processor 130 may perform AI processing together with the learning processor 240 of the AI server 200.
  • the learning processor 130 may include a memory integrated or implemented in the AI device 100.
  • the learning processor 130 may be implemented using the memory 170, an external memory directly coupled to the AI device 100, or a memory maintained in an external device.
  • the sensing unit 140 may acquire at least one of internal information of the AI device 100, information about the surrounding environment of the AI device 100, and user information by using various sensors.
  • the sensors included in the sensing unit 140 include a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and a lidar. , Radar, etc.
  • the output unit 150 may generate output related to visual, auditory or tactile sense.
  • the memory 170 may store data supporting various functions of the AI device 100.
  • the memory 170 may store input data, training data, a learning model, and a learning history acquired from the input unit 120.
  • the processor 180 may determine at least one executable operation of the AI device 100 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. Further, the processor 180 may perform the determined operation by controlling the components of the AI device 100.
  • the processor 180 may request, search, receive, or utilize data from the learning processor 130 or the memory 170, and perform a predicted or desirable operation among the at least one executable operation.
  • the components of the AI device 100 can be controlled to execute.
  • the processor 180 may generate a control signal for controlling the corresponding external device and transmit the generated control signal to the corresponding external device.
  • the processor 180 may obtain intention information for a user input, and determine a user's requirement based on the obtained intention information.
  • the processor 180 uses at least one of a Speech To Text (STT) engine for converting a speech input into a character string or a Natural Language Processing (NLP) engine for obtaining intention information of a natural language. Intention information corresponding to the input can be obtained.
  • STT Speech To Text
  • NLP Natural Language Processing
  • At this time, at least one or more of the STT engine and the NLP engine may be composed of an artificial neural network, at least partially trained according to a machine learning algorithm.
  • at least one of the STT engine or the NLP engine is learned by the learning processor 130, learned by the learning processor 240 of the AI server 200, or learned by distributed processing thereof. Can be.
  • FIG 3 shows an AI server 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the AI server 200 may refer to a device that trains an artificial neural network using a machine learning algorithm or uses the learned artificial neural network.
  • the AI server 200 may be composed of a plurality of servers to perform distributed processing, or may be defined as a 5G network.
  • the AI server 200 may be included as a part of the AI device 100 to perform at least part of AI processing together.
  • the AI server 200 may include a communication unit 210, a memory 230, a learning processor 240, and a processor 260.
  • the communication unit 210 may transmit and receive data with an external device such as the AI device 100.
  • the memory 230 may include a model storage unit 231.
  • the model storage unit 231 may store a model (or artificial neural network, 231a) being trained or trained through the learning processor 240.
  • the learning processor 240 may train the artificial neural network 231a using the training data.
  • the learning model may be used while being mounted on the AI server 200 of the artificial neural network, or may be mounted on an external device such as the AI device 100 and used.
  • the learning model can be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. When part or all of the learning model is implemented in software, one or more instructions constituting the learning model may be stored in the memory 230.
  • the processor 260 may infer a result value for new input data using the learning model, and generate a response or a control command based on the inferred result value.
  • FIG 4 shows an AI system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the AI system 1 includes at least one of an AI server 200, a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e. It is connected to the cloud network 10.
  • the robot 100a to which the AI technology is applied, the autonomous vehicle 100b, the XR device 100c, the smartphone 100d, or the home appliance 100e may be referred to as the AI devices 100a to 100e.
  • the cloud network 10 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may mean a network that exists in the cloud computing infrastructure.
  • the cloud network 10 may be configured using a 3G network, a 4G or Long Term Evolution (LTE) network, or a 5G network.
  • LTE Long Term Evolution
  • the devices 100a to 100e and 200 constituting the AI system 1 may be connected to each other through the cloud network 10.
  • the devices 100a to 100e and 200 may communicate with each other through a base station, but may communicate with each other directly without through a base station.
  • the AI server 200 may include a server that performs AI processing and a server that performs an operation on big data.
  • the AI server 200 includes at least one of a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e, which are AI devices constituting the AI system 1 It is connected through the cloud network 10 and may help at least part of the AI processing of the connected AI devices 100a to 100e.
  • the AI server 200 may train an artificial neural network according to a machine learning algorithm in place of the AI devices 100a to 100e, and may directly store the learning model or transmit it to the AI devices 100a to 100e.
  • the AI server 200 receives input data from the AI devices 100a to 100e, infers a result value for the received input data using a learning model, and generates a response or control command based on the inferred result value. It can be generated and transmitted to the AI devices 100a to 100e.
  • the AI devices 100a to 100e may infer a result value of input data using a direct learning model, and generate a response or a control command based on the inferred result value.
  • the AI devices 100a to 100e to which the above-described technology is applied will be described.
  • the AI devices 100a to 100e illustrated in FIG. 4 may be viewed as a specific example of the AI device 100 illustrated in FIG. 2.
  • the robot 100a is applied with AI technology and may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, and the like.
  • the robot 100a may include a robot control module for controlling an operation, and the robot control module may refer to a software module or a chip implementing the same as hardware.
  • the robot 100a acquires status information of the robot 100a by using sensor information acquired from various types of sensors, detects (recognizes) the surrounding environment and objects, generates map data, or moves paths and travels. It can decide a plan, decide a response to user interaction, or decide an action.
  • the robot 100a may use sensor information obtained from at least one sensor from among a lidar, a radar, and a camera in order to determine a moving route and a driving plan.
  • the robot 100a may perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the robot 100a may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine an operation using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be directly learned by the robot 100a or learned by an external device such as the AI server 200.
  • the robot 100a may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but it transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and performs the operation by receiving the result generated accordingly. You may.
  • the robot 100a determines a movement path and a driving plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information acquired from an external device, and controls the driving unit to determine the determined movement path and travel plan. Accordingly, the robot 100a can be driven.
  • the map data may include object identification information on various objects arranged in a space in which the robot 100a moves.
  • the map data may include object identification information on fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flower pots and desks.
  • the object identification information may include a name, type, distance, and location.
  • the robot 100a may perform an operation or run by controlling a driving unit based on a user's control/interaction.
  • the robot 100a may acquire interaction intention information according to a user's motion or voice speech, and determine a response based on the obtained intention information to perform an operation.
  • the autonomous vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, vehicle, or unmanned aerial vehicle by applying AI technology.
  • the autonomous driving vehicle 100b may include an autonomous driving control module for controlling an autonomous driving function, and the autonomous driving control module may refer to a software module or a chip implementing the same as hardware.
  • the autonomous driving control module may be included inside as a configuration of the autonomous driving vehicle 100b, but may be configured as separate hardware and connected to the exterior of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the autonomous driving vehicle 100b acquires state information of the autonomous driving vehicle 100b using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environments and objects, or generates map data, It is possible to determine the travel route and travel plan, or to determine the motion.
  • the autonomous vehicle 100b may use sensor information obtained from at least one sensor from among a lidar, a radar, and a camera, similar to the robot 100a, in order to determine a moving route and a driving plan.
  • the autonomous vehicle 100b may recognize an environment or object in an area where the view is obscured or an area greater than a certain distance by receiving sensor information from external devices, or directly recognized information from external devices. .
  • the autonomous vehicle 100b may perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the autonomous vehicle 100b may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine a driving movement using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be directly learned by the autonomous vehicle 100b or learned by an external device such as the AI server 200.
  • the autonomous vehicle 100b may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but it operates by transmitting sensor information to an external device such as the AI server 200 and receiving the result generated accordingly. You can also do
  • the autonomous vehicle 100b determines a movement path and a driving plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information acquired from an external device, and controls the driving unit to determine the determined movement path and driving.
  • the autonomous vehicle 100b can be driven according to a plan.
  • the map data may include object identification information on various objects arranged in a space (eg, a road) in which the autonomous vehicle 100b travels.
  • the map data may include object identification information on fixed objects such as street lights, rocks, and buildings, and movable objects such as vehicles and pedestrians.
  • the object identification information may include a name, type, distance, and location.
  • the autonomous vehicle 100b may perform an operation or drive by controlling a driving unit based on a user's control/interaction.
  • the autonomous vehicle 100b may acquire interaction intention information according to a user's motion or voice speech, and determine a response based on the obtained intention information to perform the operation.
  • the XR device 100c is applied with AI technology, such as HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display) provided in the vehicle, TV, mobile phone, smart phone, computer, wearable device, home appliance, digital signage. , A vehicle, a fixed robot, or a mobile robot.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • the XR device 100c analyzes 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate location data and attribute data for 3D points, thereby providing information on surrounding spaces or real objects.
  • the XR object to be acquired and output can be rendered and output.
  • the XR apparatus 100c may output an XR object including additional information on the recognized object in correspondence with the recognized object.
  • the XR apparatus 100c may perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the XR device 100c may recognize a real object from 3D point cloud data or image data using a learning model, and may provide information corresponding to the recognized real object.
  • the learning model may be directly learned by the XR device 100c or learned by an external device such as the AI server 200.
  • the XR device 100c may directly generate a result using a learning model to perform an operation, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly to perform the operation. You can also do it.
  • the robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, etc. by applying AI technology and autonomous driving technology.
  • the robot 100a to which AI technology and autonomous driving technology are applied may refer to a robot having an autonomous driving function or a robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a having an autonomous driving function may collectively refer to devices that move by themselves according to a given movement line without the user's control or by determining the movement line by themselves.
  • the robot 100a having an autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may use a common sensing method to determine one or more of a moving route or a driving plan.
  • the robot 100a having an autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may determine one or more of a movement route or a driving plan using information sensed through a lidar, a radar, and a camera.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b exists separately from the autonomous driving vehicle 100b and is linked to an autonomous driving function inside or outside the autonomous driving vehicle 100b, or ), you can perform an operation associated with the user on board.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b acquires sensor information on behalf of the autonomous driving vehicle 100b and provides it to the autonomous driving vehicle 100b, or acquires sensor information and information about the surrounding environment or By generating object information and providing it to the autonomous vehicle 100b, it is possible to control or assist the autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous vehicle 100b may monitor a user in the autonomous vehicle 100b or control the functions of the autonomous vehicle 100b through interaction with the user. .
  • the robot 100a may activate an autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b or assist in controlling a driving unit of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the functions of the autonomous vehicle 100b controlled by the robot 100a may include not only an autonomous driving function, but also functions provided by a navigation system or an audio system provided inside the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b may provide information or assist a function to the autonomous driving vehicle 100b from outside of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a may provide traffic information including signal information to the autonomous vehicle 100b, such as a smart traffic light, or interact with the autonomous driving vehicle 100b, such as an automatic electric charger for an electric vehicle. You can also automatically connect an electric charger to the charging port.
  • the robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, a drone, etc. by applying AI technology and XR technology.
  • the robot 100a to which the XR technology is applied may refer to a robot that is an object of control/interaction in an XR image.
  • the robot 100a is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
  • the robot 100a which is the object of control/interaction in the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera
  • the robot 100a or the XR device 100c generates an XR image based on the sensor information.
  • the XR device 100c may output the generated XR image.
  • the robot 100a may operate based on a control signal input through the XR device 100c or a user's interaction.
  • the user can check the XR image corresponding to the viewpoint of the robot 100a linked remotely through an external device such as the XR device 100c, and adjust the autonomous driving path of the robot 100a through the interaction.
  • You can control motion or driving, or check information on surrounding objects.
  • the autonomous vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, a vehicle, or an unmanned aerial vehicle by applying AI technology and XR technology.
  • the autonomous driving vehicle 100b to which the XR technology is applied may refer to an autonomous driving vehicle including a means for providing an XR image, or an autonomous driving vehicle that is an object of control/interaction within the XR image.
  • the autonomous vehicle 100b, which is an object of control/interaction in the XR image is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
  • the autonomous vehicle 100b provided with a means for providing an XR image may acquire sensor information from sensors including a camera, and may output an XR image generated based on the acquired sensor information.
  • the autonomous vehicle 100b may provide an XR object corresponding to a real object or an object in a screen to the occupant by outputting an XR image with a HUD.
  • the XR object when the XR object is output to the HUD, at least a part of the XR object may be output to overlap the actual object facing the occupant's gaze.
  • the XR object when the XR object is output on a display provided inside the autonomous vehicle 100b, at least a part of the XR object may be output to overlap an object in the screen.
  • the autonomous vehicle 100b may output XR objects corresponding to objects such as lanes, other vehicles, traffic lights, traffic signs, motorcycles, pedestrians, and buildings.
  • the autonomous driving vehicle 100b which is the object of control/interaction in the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera
  • the autonomous driving vehicle 100b or the XR device 100c is based on the sensor information.
  • An XR image is generated, and the XR device 100c may output the generated XR image.
  • the autonomous vehicle 100b may operate based on a control signal input through an external device such as the XR device 100c or a user's interaction.
  • FIG. 5 shows a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE/LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • a type 1 radio frame can be applied to both full duplex and half duplex FDD.
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe is composed of two consecutive slots in a time domain, and subframe i is composed of a slot 2i and a slot 2i+1.
  • the time taken to transmit one subframe is referred to as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one sub-frame may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • uplink transmission and downlink transmission are classified in the frequency domain. While there is no limitation on full-duplex FDD, the terminal cannot simultaneously transmit and receive in half-duplex FDD operation.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain, and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, an OFDM symbol is for expressing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit, and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • FIG. 5B shows a frame structure type 2 (frame structure type 2).
  • the uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink and downlink are allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • DwPTS Downlink Pilot
  • GP Guard Period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation in the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the GP is a section for removing interference occurring in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Uplink-downlink configurations can be classified into 7 types, and positions and/or the number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different for each configuration.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe (S) exists for every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, only the first half-frame exists.
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only. UpPTS and subframe The subframe immediately following the subframe is always a period for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration is system information and may be known to both the base station and the terminal.
  • the base station may notify the terminal of the change in the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only the index of the configuration information whenever the uplink-downlink configuration information is changed.
  • configuration information is a kind of downlink control information and can be transmitted through a PDCCH (Physical Downlink Control Channel) like other scheduling information, and as broadcast information, it is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel. It could be.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • Table 2 shows the configuration of a special subframe (length of DwPTS/GP/UpPTS).
  • the structure of the radio frame according to the example of FIG. 5 is only one example, and the number of subcarriers included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed. I can.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N ⁇ DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 7 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols are a control region to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are a data region to which a physical downlink shared channel (PDSCH) is allocated ( data region).
  • Examples of downlink control channels used in 3GPP LTE include Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe, and carries information on the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink, and carries an Acknowledgment (ACK)/Not-Acknowledgement (NACK) signal for a Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, or an uplink transmission (Tx) power control command for an arbitrary terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of a DL-SCH (downlink shared channel) (this is also referred to as a downlink grant), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH) (this is also referred to as an uplink grant), and PCH ( Resource allocation for upper-layer control messages such as paging information in Paging Channel, system information in DL-SCH, random access response transmitted in PDSCH, arbitrary terminal It can carry a set of transmission power control commands for individual terminals in a group, and activation of VoIP (Voice over IP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted within the control region, and the UE may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is composed of a set of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the available PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a Cyclic Redundancy Check (CRC) to the control information.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier is masked according to the owner or purpose of the PDCCH. If it is a PDCCH for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a Cell-RNTI (C-RNTI) may be masked on the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (Paging-RNTI) may be masked on the CRC.
  • P-RNTI Paging-RNTI
  • the PDCCH is for system information, more specifically, a system information block (SIB), a system information identifier and a system information RNTI (SI-RNTI) may be masked on the CRC.
  • SIB system information block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • EPDCCH enhanced PDCCH
  • the EPDCCH is located in a physical resource block (PRB) set specifically for the terminal.
  • PRB physical resource block
  • the PDCCH may be transmitted in up to three OFDM symbols in the first slot in the subframe, but the EPDCCH may be transmitted in a resource region other than the PDCCH.
  • the timing at which the EPDCCH in the subframe starts ie, symbol
  • Each ECCE may be composed of a plurality of resource element groups (EREG: enhanced resource element group).
  • EREG is used to define the mapping of ECCE to RE.
  • the terminal may monitor a plurality of EPDCCHs. For example, one or two EPDCCH sets in one PRB pair for the UE to monitor EPDCCH transmission may be configured.
  • FIG 8 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopping at the slot boundary.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a structure of an uplink subframe used in a wireless system to which the present invention can be applied.
  • the terminal may perform a random access procedure to complete access to the base station (S1003 to S1006).
  • the UE may transmit a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S1003), and receive a random access response (RAR) for the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH (S1004).
  • the UE transmits a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) using scheduling information in the RAR (S1005), and may perform a contention resolution procedure such as a PDCCH and a corresponding PDSCH (S1006).
  • PRACH physical random access channel
  • RAR random access response
  • S1005 Physical Uplink Shared Channel
  • the MPDCCH is repeatedly transmitted in up to 256 subframes, and the DCI transmitted by the MPDCCH includes information on the number of MPDCCH repetitions.
  • the PDSCH scheduled by the MPDCCH starts transmission in subframe #N+2.
  • the PDSCH may be repeatedly transmitted in a maximum of 2048 subframes.
  • the MPDCCH and PDSCH may be transmitted in different MTC subbands. Accordingly, the MTC terminal may perform radio frequency (RF) retuning for PDSCH reception after MPDCCH reception.
  • RF radio frequency
  • MTC When repetitive transmission is applied to a physical channel, frequency hopping between different MTC subbands is supported by RF retuning. For example, when the PDSCH is repeatedly transmitted in 32 subframes, the PDSCH is transmitted in the first MTC subband in the first 16 subframes, and the PDSCH is transmitted in the second MTC subband in the remaining 16 subframes. Can be transmitted. MTC operates in half-duplex mode. HARQ retransmission of MTC is adaptive and asynchronous.
  • NB-IoT represents a narrowband Internet of Things technology that supports low-power wide area networks through existing wireless communication systems (eg, LTE, NR).
  • NB-IoT may refer to a system for supporting low complexity and low power consumption through a narrowband. Since the NB-IoT system uses OFDM parameters such as subcarrier spacing (SCS) in the same manner as the existing system, there is no need to separately allocate an additional band for the NB-IoT system. For example, one PRB of the existing system band can be allocated for NB-IoT. Since the NB-IoT terminal recognizes a single PRB (single PRB) as each carrier, PRB and carrier may be interpreted as the same meaning in the description of NB-IoT.
  • SCS subcarrier spacing
  • the terminal may perform reception (S17) and NPUSCH transmission (S18) of an NPDCCH signal and/or an NPDSCH signal as a general uplink/downlink signal transmission procedure.
  • Control information transmitted from the UE to the base station is collectively referred to as UCI (Uplink Control Information).
  • UCI includes HARQ ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and ReQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CSI (Channel State Information), and the like.
  • CSI includes Channel Quality Indicator (CQI), Precoding Matrix Indicator (PMI), Rank Indication (RI), and the like.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indication
  • UCI is transmitted through NPUSCH.
  • the UE may transmit UCI periodically, aperiodic, or semi-persistent through the NPUSCH.
  • the NB-IoT frame structure may be set differently according to the subcarrier interval (SCS).
  • FIG. 20 illustrates a frame structure when the subcarrier interval to which the present invention can be applied is 15 kHz
  • FIG. 21 illustrates a frame structure when the subcarrier interval to which the present invention can be applied is 3.75 kHz.
  • the frame structure of FIG. 20 may be used in downlink/uplink
  • the frame structure of FIG. 21 may be used only in uplink.
  • a 10ms NB-IoT frame includes 5 2ms NB-IoT subframes, and a 2ms NB-IoT subframe includes 7 symbols and one GP ( Guard Period) symbol may be included.
  • the 2ms NB-IoT subframe may be expressed as an NB-IoT slot or an NB-IoT resource unit (RU).
  • the symbol may include an SC-FDMA symbol.
  • the system bandwidth is 1.08 MHz and is defined as 48 subcarriers.
  • the 3.75kHz subcarrier spacing is applied only to the uplink, and orthogonality with the LTE system is broken, and performance degradation due to interference may occur.
  • FIG. 22 illustrates three operation modes of NB-IoT.
  • FIG. 22(a) illustrates an in-band system
  • FIG. 22(b) illustrates a guard-band system
  • FIG. 22(c) illustrates a stand-alone system.
  • the in-band system may be expressed in an in-band mode
  • the guard-band system may be expressed in a guard-band mode
  • the stand-alone system may be expressed in a stand-alone mode.
  • the NB-IoT operation mode is described based on the LTE band, but the LTE band may be replaced with a band of another system (eg, an NR system band).
  • Anchor carriers in stand-alone mode are aligned on a 100kHz channel raster, and all GSM carriers including DC carriers can be utilized as NB-IoT anchor carriers.
  • Narrowband Physical Broadcast Channel Narrowband Physical Downlink Shared Channel (NPDSCH), and Narrowband Physical Downlink Control Channel (NPDCCH) are provided for NB-IoT downlink
  • Narrowband Primary Synchronization Signal NPSS
  • Narrowband Physical signals such as Primary Synchronization Signal
  • NRS Narrowband Reference Signal
  • the NPBCH delivers MIB-NB (Master Information Block-Narrowband), which is the minimum system information required for system access by the NB-IoT terminal, to the terminal.
  • the NPBCH signal can be repeatedly transmitted 8 times to improve coverage.
  • the TBS (Transport Block Size) of the MIB-NB is 34 bits, and is updated every 640ms TTI period.
  • the MIB-NB includes information such as an operation mode, a system frame number (SFN), a Hyper-SFN, a cell-specific reference signal (CRS) port number, and a channel raster offset.
  • NSSS is composed of a combination of a ZC sequence with a sequence length of 131 and a binary scrambling sequence such as a Hadamard sequence.
  • the NSSS indicates the PCID to NB-IoT terminals in the cell through a combination of the sequences.
  • Equation 2 variables applied to Equation 2 may be defined as follows.
  • the binary sequence bq(m) is defined as shown in Table 7, and b0(m) to b3(m) correspond to columns 1, 32, 64, and 128 of the 128th Hadamard matrix, respectively.
  • Cyclic shift for frame number n_f May be defined as in Equation 4.
  • n_f represents a radio frame number.
  • mod represents the modulo function.
  • the downlink physical channel/signal includes NPSS, NSSS, NPBCH, NRS, NPDCCH and NPDSCH.
  • the downlink physical channel/signal is transmitted through one PRB and supports 15kHz subcarrier interval/multi-tone transmission.
  • NRS is transmitted through one or two antenna ports.
  • NPDCCH and NPDSCH may be transmitted in the remaining subframes excluding NPSS/NSSS/NPBCH.
  • NPDCCH and NPDSCH cannot be transmitted together in the same subframe.
  • NPDCCH carries DCI, and DCI supports three types of DCI formats.
  • DCI format N0 includes NPUSCH (Narrowband Physical Uplink Shared Channel) scheduling information, and DCI formats N1 and N2 include NPDSCH scheduling information.
  • the NPDCCH can be transmitted up to 2048 times to improve coverage.
  • NPDSCH is used to transmit data (eg, TB) of a transport channel such as a DL-SCH (Downlink-Shared Channel) and a PCH (Paging Channel).
  • the maximum TBS is 680 bits, and a maximum of 2048 repetitions can be transmitted to improve coverage.
  • RU represents the smallest resource unit to which TB is mapped, and consists of NULsymb * NULslots consecutive SC-FDMA symbols in the time domain and NRUsc consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • N UL symb indicates the number of SC-FDMA symbols in the slot
  • N UL slots indicates the number of slots
  • N RU sc indicates the number of subcarriers constituting the RU.
  • Scheduling information for UL-SCH data (eg, UL-SCH TB) transmission is included in DCI format NO, and DCI format NO is transmitted through NPDCCH.
  • the DCI format NO includes information on the start time of the NPUSCH, the number of repetitions, the number of RUs used for TB transmission, the number of subcarriers, and the resource location in the frequency domain, MCS, and the like.
  • DMRS is transmitted in one or three SC-FDMA symbols per slot according to the NPUSCH format.
  • DMRS is multiplexed with data (eg, TB, UCI), and is transmitted only in the RU including data transmission.
  • 26 illustrates an operation when a multi-carrier is configured in FDD NB-IoT to which the present invention can be applied.
  • a DL/UL anchor-carrier is basically configured, and a DL (and UL) non-anchor carrier may be additionally configured.
  • Information on the non-anchor carrier may be included in RRCConnectionReconfiguration.
  • a DL non-anchor carrier is configured (DL add carrier)
  • the terminal receives data only from the DL non-anchor carrier.
  • synchronization signals NPSS, NSSS
  • broadcast signals MIB, SIB
  • paging signals are provided only in the anchor-carrier.
  • the DL non-anchor carrier When the DL non-anchor carrier is configured, the UE listens only to the DL non-anchor carrier while in the RRC_CONNECTED state.
  • the UE transmits data only on the UL non-anchor carrier, and simultaneous transmission in the UL non-anchor carrier and the UL anchor-carrier is not allowed.
  • the terminal returns to the anchor-carrier.
  • -UE1 data reception (DL anchor-carrier), data transmission (UL anchor-carrier)
  • -UE2 data reception (DL non-anchor-carrier), data transmission (UL non-anchor-carrier)
  • -UE3 data reception (DL non-anchor-carrier), data transmission (UL anchor-carrier)
  • the NB-IoT terminal cannot transmit and receive at the same time, and transmit/receive operations are limited to one band each. Therefore, even if a multi-carrier is configured, the terminal only requires one transmission/reception chain of the 180 kHz band.
  • PUR preconfigured uplink resource
  • the PUR described in this specification refers to a resource in which a resource for uplink transmission is set (allocated) from a base station in advance when the terminal is in the RRC_IDLE state or the RRC_CONNECTED state.
  • it may include an operation and a procedure for performing uplink transmission using the set resource.
  • the operation of performing uplink transmission may be performed in the RRC_IDLE state.
  • the uplink transmission ie, PUR transmission
  • TA timing advance
  • the transmission procedure can be simplified compared to the method of performing uplink transmission through a process of transitioning to the general RRC_CONNECTED state, and thus, efficient performance of uplink transmission and the terminal It can be effective in terms of power consumption and the like.
  • the UE since the UE does not perform uplink transmission by transitioning to the RRC_CONNECTED state, and can perform uplink transmission in the RRC_IDLE state using a preset PUR resource, efficient uplink transmission can be performed.
  • a serving-cell described herein may mean a cell in which a PUR is configured or a cell that will receive a PUR.
  • the PUR described in this specification means a PUR (shared PUR) that is configured identically to a plurality of terminals and is shared between a plurality of terminals, or a specific terminal without contention between terminals. It may mean only a dedicated PUR (PUR) that is set only for a user, or it may mean both a shared PUR and a dedicated PUR.
  • the PUR configuration parameter(s) (PUR configuration parameter(s)) for setting PUR transmission according to the environment of the terminal or the needs of the base station/network needs to be updated.
  • the update of the PUR configuration parameter(s) may be performed using layer 1 (L1) signaling (ie, DCI), or may be performed through Medium Access Control Control Element (MAC CE) or Radio Resource Control (RRC) signaling.
  • L1 signaling ie, DCI
  • RRC Radio Resource Control
  • the UE In order to perform uplink transmission through PUR, the UE must be in the RRC_IDLE state, and in addition, the TA must be in the valid state. In other words, since PUR transmission can be performed when the TA is valid, the TA should be updated periodically to maintain the valid state. Therefore, a method of supporting TA update will be described.
  • TA may be described as information related to TA or may be described as a TA value.
  • the base station updates information related to the TA and feeds back information related to the updated TA to the terminal.
  • uplink transmission of the terminal is required.
  • the UE may i) perform uplink transmission through a PUR period or ii) perform uplink transmission through a period other than the PUR period.
  • the meaning of UL skipping in PUR or skipping of a specific resource of PUR may be interpreted in the same way as the meaning of dropping uplink transmission in a specific resource of PUR or PUR.
  • the meaning of dropping may mean that the UE does not perform uplink transmission, or puncturing or rate matching a specific resource of PUR or PUR.
  • the terminal performs UL skipping, and the base station may not use the skipped PUR to obtain information related to TA.
  • counter values such as a TA alignment timer for TA validation, may be determined to be invalid for a skipped PUR and may be held without being counted.
  • the counter value may be increased.
  • the expression TA validity verification means a procedure for determining whether the TA is valid, and of course, it can be used as another expression as long as it is interpreted in the same way as the corresponding meaning.
  • a separate parameter indicating how many times the PUR can be used by the terminal or for which time period the PUR can be used by the terminal can be defined, and the parameter at this time is skipped by PUR. It can be defined and set irrespective of whether or not. In other words, it may be determined that the PUR is no longer valid for the terminal, and that the PUR is released after a specific time interval based on the parameter set by the terminal.
  • the base station may set/instruct the terminal to perform uplink transmission in order to acquire TA-related information in a period other than the PUR period.
  • uplink transmission for obtaining information related to TA may be a response/transmission (eg, RACH procedure) according to a request from the base station.
  • the request of the base station may be indicated on the PUR response channel, and if the requested transmission resource is PUR, the UE may transmit uplink through the PUR.
  • the uplink transmission performed by the terminal may be periodic uplink transmission using a resource configured in advance or received a higher layer configuration from the base station.
  • the higher layer setting may include information on a transmission period and a period.
  • the base station may transmit TA-related information (or command) to the terminal to the MAC CE.
  • the base station is capable of providing feedback to the terminal by configuring a MAC CE including information (or commands) related to the TA.
  • the information related to the TA may be included in the PUR response channel NPDCCH/MPDCCH/PDCCH or may be included in the (N)PDSCH scheduled from NPDCCH/MPDCCH/PDCCH.
  • the TA value may be limited only to a value of a specific sign (similar to an initial access process) or a delta value/information having a positive (+) value or a negative (-) value, and In this case, the delta value/information may be used for the purpose of adjusting the transmission time point of the terminal forward/backward.
  • the TA value may be determined according to a channel through which the base station detects the TA value, that is, an uplink channel transmitted by the terminal to the base station through which criteria is transmitted. Specifically, whether the uplink channel is transmitted based on the downlink transmission previously received by the terminal, and the TA value previously obtained by the terminal (ie, TA information obtained before the time when the terminal performed uplink transmission) It can be determined according to whether it is transmitted based on.
  • the terminal when the terminal receives the first TA after transmitting (N) PRACH before receiving the TA, when (N) PRACH transmission is performed based on the downlink synchronization time, the TA value is a specific code It can only be interpreted as a value of (e.g., pulling the transmission time forward from the terminal side).
  • the UE When the UE in the RRC_IDLE state determines that the TA is invalid, the UE is an RNTI (UE-specific RNTI) and/or UE ID and/or 1 for a specific UE set to be used or held in the RRC_IDLE state.
  • TA update can be performed in a similar manner to a legacy RACH procedure using a bit flag or the like. In other words, TA update can be performed using TA command in MAC RAR information in the MAC response.At this time, after the step of transmitting msg4 to the terminal by the base station, the RRC connection process between the base station and the terminal is not performed. It can be stopped without. That is, from the msg4 contention resolution confirmation step to the step of transmitting an ACK after confirming or confirming the UE-specific RNTI and/or UE ID.
  • the UE can perform PUR transmission on the fastest PUR starting after the X-th subframe (or slot or ms (millisecond)). .
  • the fastest PUR starting after the X-th subframe (or slot) may be interpreted as having the same meaning as the first PUR available after the X-th subframe.
  • the timing at which the TA update is completed is the last subframe (or slot) constituting the PDSCH which is msg4 transmitted by the base station to the terminal, or the last subframe constituting the PUCCH or PUSCH through which the UE transmits ACK for msg4. (Or slot).
  • the X-th subframe may be a specific value or a value set through an upper layer.
  • the X-th subframe may be a time required for the UE to prepare for PUR transmission, or may be used for monitoring feedback additionally received from the base station after the UE transmits an ACK for msg4.
  • the UE when there is data included in PUR transmission, when the above-described modified RACH or reduced RACH procedure is performed, the UE can assume that the TA value is valid, and can perform PUR transmission without additional TA value verification.
  • the UE ID may be an IMSI (International Mobile Subscriber Identity), which is a unique number of the terminal, and a 1 bit flag allows'TA update only' or'RRC connection procedure not performed. It may be a flag having a meaning of'(no RRC connection setup)'.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • the UE ID is used for contention resolution and the 1 bit flag indicates not to monitor the additional PDCCH search space (SS) to enter the RRC_CONNCTED state after transmitting the ACK for the msg4 step or msg4. It can be a flag to do.
  • the UE ID and 1 bit flag may be transmitted to the base station in the msg3 step of the modified RACH or reduced RACH procedure.
  • the UE-specific RNTI used or held by the UE in the RRC_IDLE state may be a PUR-RNTI configured to be used by the UE for PUR transmission and reception in the RRC_IDLE state and used for PUR SS monitoring.
  • the PUR-RNTI may be set by the base station as the terminal.
  • the UE performing the RACH procedure transmits the PUR-RNTI to the base station in step msg3, and confirms its PUR-RNTI in step msg4, so that the PUR-RNTI is successfully transferred to the base station. You can confirm that it has been sent.
  • the base station In order for the base station to transmit the PUR-RNTI to the terminal in the msg4 step, the base station performs CRC scrambling on the PDCCH scheduling the PDSCH of msg4 using PUR-RNTI, or the PUR-RNTI through a message transmitted to the PDSCH of msg4. It can be notified to the terminal, and can be scrambled using the codeword(s) PUR-RNTI of the PDSCH of msg4.
  • the UE checks which RNTI the PDCCH scheduling the PDSCH of msg4 is CRC scrambled using, in other words, detects the PUR-RNTI through the PDCCH CRC scrambled with PUR-RNTI, or the UE detects the PUR-RNTI using the PDSCH of msg4
  • the PUR-RNTI included in the transmitted message may be checked, or the UE may detect the PUR-RNTI used for scrambling the codeword(s) of the PDSCH of msg4.
  • the terminal may confirm that contention has been resolved by checking/detecting the PUR-RNTI, and may transmit the PUR-RNTI to the base station to instruct to perform only TA update.
  • the method of updating TA using PUR-RNTI is by transmitting a PUR-RNTI (eg, 16 bits) instead of transmitting the above-described UE ID (eg, 40 bits) and/or 1 bit flag through msg3. , There is an effect that the same operation can be performed by using a small bit size. Since PUR transmission at this time is for each user (terminal) to receive and transmit a dedicated PUR setting, the PUR-RNTI at this time may be a dedicated PUR-RNTI.
  • the base station may instruct the UE to update TA through non-contention random access using the PDCCH order.
  • the base station may use a separate RNTI instead of the C-RNTI for scheduling of the PUSCH/PDCCH through msg2, which is a random access response despite the RRC_IDLE state.
  • the separate RNTI may be an RTNI (UE specifically configured RNTI) for a specific terminal to perform PDCCH monitoring and/or uplink transmission in the RRC_IDLE state.
  • the separate RNTI may be a PUR-RNTI configured for uplink transmission and downlink PDCCH monitoring using PUR.
  • the "operation for TA update" described herein may be an operation including a method based on a modified RACH or a reduced RACH, and a method using non-contention random access based on a PDCCH order.
  • All or part of the PUR included in the section in which the operation for TA update is performed may be skipped when the TA is not valid.
  • the skipped PUR for TA update may not count as a skipping event for PUR release regardless of whether or not data exists. In other words, the PUR skipping counter value for PUR release can be maintained without increasing.
  • the initial value is counted down and PUR is canceled when the counter value becomes 0.
  • the terminal allows the PUR to drop or skip PUR transmission, as an exception, while performing the procedure for the TA update, and after the TA update procedure ends, the PUR is considered to be available. It can be assumed that PUR transmission is allowed.
  • the initial PRACH power used in the operation for TA update may be set as an initial PRACH transmission power correction value based on an uplink transmission power correction value updated in connection with the latest PUR transmission.
  • a PUR transmission power correction value may be set later based on a recently used uplink transmission power correction value in the operation for TA update.
  • a TA command MAC CE range In relation to the bit size optimization of TA-related parameters to be described later, a TA command MAC CE range, a bit size, a Reference Signal Received Power (RSRP) change threshold, and the like may be considered.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • the bit size of information related to the TA transmitted downlink to the conventional TA MAC CE is designed to include the TA range supported by Extended-Cyclic Prefix (E-CP) and is applied irrespective of the CP mode.
  • E-CP Extended-Cyclic Prefix
  • the CP mode means whether it is normal-CP (Normal-Cyclic Prefic, N-CP) or E-CP.
  • the supported TA range is limited to the TA range supported by the N-CP, and the TA and The bit size of the related information may be set based on the N-CP.
  • bit size of a parameter related to TA may be differently set according to the CP mode (N-CP, E-CP).
  • the range of the RSRP change threshold for TA validation may be applied differently (e.g., smaller) than in the case of E-CP. have.
  • the range of the RSRP value for TA validation may vary depending on the CP mode.
  • the range of values or bit sizes of parameters related to TA, which may vary according to the CP mode, are defined according to the CP mode. It may be set as a terminal, and the terminal may apply differently according to the CP mode, or differently interpret values that each field of parameters related to TA actually means according to the CP mode.
  • parameters related to TA may be a range/threshold value of an RSRP change value.
  • the base station may transmit a parameter related to a TA for TA update through a downlink channel, or set/transmit a parameter value for TA validation.
  • the UE In order to perform uplink transmission through PUR, the UE must continuously determine whether the TA is valid. At this time, the operation and procedure for determining whether the TA is valid may be referred to as TA validation.
  • TA validation a change amount of the serving-cell RSRP, a TA alignment timer, and the like may be used.
  • the serving-cell RSRP change amount may be determined as a difference between the RSRP values measured at point A and point B.
  • point A may be a reference point
  • point B may be a test point.
  • the serving-cell RSRP value measured at point A may mean a reference RSRP value
  • the serving-cell RSRP value measured at point B may mean a test RSRP value.
  • Point A may be a point at which the terminal most recently measured the serving-cell RSRP based on the time point at which the terminal receives the PUR configuration.
  • the base station may measure the RSRP at a point in time when a specific time elapses after the PUR setting, and instruct the UE to set the point at which the RSRP was measured as point A.
  • the reference RSRP value may be fixed to the RSRP value measured at the above-described time point, or may be updated at a specific time point.
  • the reference RSRP value is i) when the TA update is supported, the most recently measured serving-cell RSRP value by the UE based on the time when the TA was updated, or ii) the base station is specified.
  • it When it is supported to (dynamically) change point A to a specific time point using a control signal, it may be a serving-cell RSRP value most recently measured by the UE based on the changed time point.
  • control signal used by the base station to (dynamically) change point A may be a specific signal defined or designated for the purpose of change, and 1 bit in the DCI received from the channel/signal monitored by the terminal after PUR transmission It may be an update flag or may be in the form of one state indicated by a specific field.
  • Point B may be the point at which the terminal most recently measured the serving-cell RSRP based on the transmission time of the PUR transmitted by the base station.
  • the UE may be configured to measure a serving-cell RSRP value before a specific time from each PUR transmission point, or may be configured not to specify an additional serving-cell RSRP value for PUR transmission.
  • the serving-cell RSRP value measured at point B is before a predetermined specific time based on the PUR transmission time performed by the terminal. It may be a serving-cell RSRP value measured by the UE.
  • the UE when the UE supports UL skippin in PUR, the UE may be configured not to measure the serving-cell RSRP value before a specific time of PUR in which uplink skipping is performed in order to reduce unnecessary power consumption.
  • the reference value may be a serving-cell RSRP value measured before a specific time from the PUR transmission time point transmitted by the most recent UE (without performing uplink skipping).
  • the reference value is the serving-cell RSRP value measured before a specific time from the PUR transmission point transmitted by the most recent UE (without performing uplink skipping) and the UE most recently (RRM requirement). To satisfy), it may be determined as a more recently measured value among the measured serving-cell RSRP values.
  • the UE in order to prevent the performance degradation of TA validation by measuring aperiodic RSRP value according to UL skipping in PUR, the UE is served before a specific time from the PUR transmission point, which is uplink skipping, even in the case of UL skipping in PUR.
  • the reference value may be a serving-cell RSRP value measured by the terminal before a specific time preset based on the transmission time of the uplink skipped PUR.
  • the serving-cell RSRP value at point B is the most recent (to satisfy the RRM requirement) based on the corresponding PUR transmission time. This may be the measured serving-cell RSRP value.
  • the value of the serving-cell RSRP change amount may be set to a smaller value than that of a terminal that does not.
  • point A is a reference point for measuring the reference RSRP.
  • point A may be determined according to a method described later.
  • time point of L1 PUR configuration update may be defined as when the TA is updated through higher layer signaling or L1 PUR configuration update.
  • TA is updated through higher layer signaling or L1 PUR configuration update, and when the reference RSRP value is measured, the reference point (point A) can be updated.
  • reference point when the reference RSRP value is measured Point A is updated
  • TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update.
  • the terminal updates the reference point based on the DCI transmission time, and the terminal updates the TA before the DCI transmission time. You may be referring to the viewpoint.
  • the base station can then perform a hypothesis test or blind detection on the PUR transmission of the terminal, and through this, can check whether the L1 PUR configuration update is successful, and can maintain or modify the reference point according to the confirmation result. In other words, the base station may maintain or cancel the operation of updating the reference point assuming success of the L1 PUR configuration update.
  • the terminal fails to receive DCI, and thus the base station performs an unexpected L1 PUR configuration update and updates the reference point.
  • the terminal and the base station have different reference points.
  • the reference point between the base station and the terminal may be updated only when the base station can confirm that the L1 PUR configuration update is successful.
  • a method for the base station to check whether the L1 PUR configuration update is successful may include the above-described hypothesis test or blind detection.
  • the base station can transmit the L1 PUR configuration update confirmation information to the terminal through DCI.
  • the confirmation information may be ACK information or the like.
  • Method 2 is a method of not updating the L1 PUR configuration update time point to a reference point (ie, point A).
  • the latest TA update time may be defined as an updated time through higher layer signaling.
  • the reference point when the reference RSRP value is measured (Point A) can be updated when the TA is updated only through higher layer signaling, not the L1 PUR configuration update. is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update.)
  • the terminal fails to receive/detect DCI (false detection), and the base station performs an unexpected L1 PUR configuration update and updates the reference point, the reference point (point A) recognized by the base station and the terminal becomes different from each other. . Therefore, when the base station determines that the TA is invalid and expects the terminal to perform a fallback operation, the terminal assumes that the TA is valid and can perform PUR transmission. Does not apply to verification.
  • the base station may use the PUR for other purposes.
  • the L1 PUR configuration update may not be used/applied for TA validation.
  • a TA alignment timer may be operated in IDLE mode for TA validation.
  • the TA alignment timer which will be described later, refers to a timer that operates for TA validation in IDLE mode, not a TA timer that operates in the connected mode.
  • the TA alignment timer may be a counter that is reset at a time when the TA is updated and then sequentially increases according to a time domain unit or a counter that sequentially decreases after being initialized to a specific value.
  • the base station and/or the terminal may determine that the TA is not valid.
  • the TA alignment timer value is sequentially decreased after being initialized to a specific value, when it is less than a preset value (eg, 0), the base station and/or the terminal may determine that the TA is not valid.
  • Initialization of the TA alignment timer may operate as follows.
  • Initialize the TA alignment timer based on the time when PUR is set. At this time, the initialization value is 0, or it can be initialized by inheriting the TA timer value operating in the connected mode.
  • the meaning of inheritance may mean that the TA timer counter value operating in the connected mode is used as an initial value.
  • the TA alignment timer may be updated at a specific time.
  • the TA alignment timer may be initialized based on the TA update time, or the base station may (dynamically) initialize the TA timer at a specific time using a specific control signal.
  • the control signal that can be used by the base station to (dynamically) initialize the TA alignment timer at a specific time may be a specific signal defined or designated for initialization purposes, and 1 bit in the DCI received from the channel/signal monitored by the terminal after PUR transmission It may be an update flag or may be in the form of one state indicated by a specific field.
  • the TA alignment timer described above may be used for determining that the TA is invalid if the difference is greater than or equal to a specific value by measuring the difference between the current time point and the latest TA update time point. (UE considers the TA as invalid if the ( current time-time at last TA update)> the PUR Time Alignment Timer)
  • the TA alignment timer may operate in a case where the terminal does not support the L1 PUR configuration update and a case where it supports it.
  • the PUR TA alignment timer may operate as follows.
  • the UE may consider that the TA is not valid. (UE considers the TA as invalid if the (current time-time at last TA update)> the PUR Time Alignment Timer.)
  • the PUR TA alignment timer may operate in the following two ways.
  • a TA validity verification criteria using a PUR TA alignment timer may be as follows. (Current time-last TA update time)> If the PUR time alignment timer value, the UE may consider the TA as invalid if the (current time-time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer).)
  • the last (recent) TA update time may be defined as follows. When the TA is updated through higher layer signaling or through L1 PUR configuration update, the time at last TA update is updated when TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update. ) That is, it may be a time point when the TA is updated through higher layer signaling or L1 PUR configuration update.
  • the terminal fails to receive DCI, there may be ambiguity about the TA update time recognized by the terminal and the base station. That is, if the base station instructs TA adjustment (update) through DCI, but the terminal fails to receive the DCI, the base station updates the last TA update time based on the DCI transmission time, and the terminal is before the DCI transmission time. You may be referring to the TA update time of.
  • the base station can then perform a hypothesis test or blind detection on the PUR transmission of the terminal and check whether the L1 PUR configuration update is successful through this, and maintain or modify the time at last TA update according to the confirmation result. I can. In other words, the base station may maintain or cancel the operation of updating the last TA update time assuming success of the L1 PUR configuration update.
  • the terminal fails to receive DCI, the base station performs an unexpected L1 PUR configuration update and updates the last TA update time point.
  • the terminal and the base station have different last TA update time values.
  • the update of the last TA update time between the base station and the terminal You can do it.
  • a method for the base station to check whether the L1 PUR configuration update is successful may include the above-described hypothesis test or blind detection.
  • the base station can transmit the L1 PUR configuration update confirmation information to the terminal through DCI.
  • the confirmation information may be ACK information or the like.
  • the last (recent) TA update time may be defined as follows. Only when the TA is updated through higher layer signaling, not through L1 PUR configuration update, the last TA update time is updated (Time at last TA update is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update). .) That is, the last TA update time may be a time when the TA is updated through higher layer signaling.
  • TA validation based on the TA alignment timer is limited only to cases in which the TA is configured or updated through an upper layer.
  • the L1 PUR configuration update is not used for TA validation, but only performs an operation of updating TA and UE transmission power and PUSCH repetition number for efficient PUR transmission within a valid period of the TA. I can.
  • the terminal fails in DCI reception/detection (false detection), and the base station performs an unexpected L1 PUR configuration update and updates the last TA update time, the TA update time recognized by the base station and the terminal is different from each other. Therefore, when the base station determines that the TA is invalid and expects the terminal to perform a fallback operation, the terminal assumes that the TA is valid and can perform PUR transmission, so the L1 PUR configuration update is applied to the TA validation. I never do that.
  • the base station may use the PUR for other purposes.
  • the L1 PUR configuration update may not be used/applied for TA validation.
  • a plurality of parameters may be included in the information previously set by the base station to perform uplink transmission through PUR to the UE, and information included in the parameters at this time is as follows.
  • time domain resources including periodicity(s), ii) frequency domain resources, iii) transport block size (TBS(s)), iv) Modulation and coding scheme (MCS(s)), v) Search space for feedback monitoring in response to UL transmission in PUR Information related to such as may be included.
  • information (or channel information) related to a channel for performing uplink transmission including Acknowledge/Negative Acknowledge (Ack/Nack, A/N) information, which is feedback information on a downlink channel transmitted from the base station to the terminal.
  • Ack/Nack Acknowledge/Negative Acknowledge
  • the terminal transmits the feedback on downlink transmission received from the base station to the base station.
  • related information e.g., information related to a channel for transmitting feedback, etc.
  • the downlink channel transmitted by the base station to the terminal may be a PDCCH/PDSCH that the base station transmits to the terminal after PUR transmission by the terminal, and at this time, the PDSCH includes ACK/NACK for PUR transmission through a higher layer.
  • Information or MAC CE for TA update described above may be included.
  • ACK/NACK for PUR transmission may be included in the PDCCH.
  • feedback information for PUR transmission may be included in the PDCCH/PDSCH.
  • the channel may be PUCCH, PUSCH or narrowband PUSCH (NPUSCH) format 1 or NPUSCH format 2.
  • the information related to the channel may include a repetition number and the like, and if it is not an implicit PUCCH resource, a PUCCH time/frequency resource may be included.
  • the PUR configuration parameter may include not only information related to PUR, but also information on an uplink channel (PUCCH/PUSCH) after PUR transmission by the terminal. Specifically, a PUCCH/PUSCH resource index may be included.
  • LTE PUCCH format 1 series (1/1a/1b) and format 2 series (2/2a/2b) may be supported
  • CE mode B LTE PUCCH format 1/1a Since is supported, parameters related to the format supported by each mode may be included in the channel-related information.
  • All or some of the above-described parameters may be updated or adapted in the following manner after PUR transmission or during (re)transmission in order to adapt to a changed terminal environment and network environment.
  • the terminal performs PUR transmission to the base station.
  • PUR transmission may be performed on the PUSCH.
  • the terminal receives information related to downlink assignment (DL assignment) from the base station.
  • information related to downlink allocation may be received on an MPDCCH (MTC PDCCH).
  • the terminal may receive information related to PUR transmission from the base station, that is, PUR parameters.
  • the information related to the PUR transmission may be received on the PDSCH, and the downlink allocation information may be used to receive the information related to the PUR transmission.
  • the UE After transmitting the ACK of 4) to the base station, the UE performs MPDCCH monitoring for a certain period.
  • the MPDCCH may be a channel for receiving information related to the PDSCH transmitted again when the base station fails to receive the ACK transmitted by the terminal.
  • the operation 5) may be, for example, not expecting to receive the MPDCCH after the k-th subframe or the k-th slot, or not monitoring the MPDCCH.
  • a certain period during which the operation is performed may be from the time point at which the UE transmits the ACK to the k-th subframe or the k-th slot.
  • the UE can expect four situations: ACK, downlink allocation, NACK, and No ACK.
  • ACK This is a situation in which the base station receives an ACK, which is feedback for PUR transmission transmitted in 1), through the MPDCCH. That is, the terminal may interpret the PUR transmission as being successful and not performing the PUR parameter update (no PUR parameter update).
  • NACK When the terminal receives a NACK from the base station, the terminal can recognize that the PUR transmission has failed, and can expect a PUR retransmission indication or PUR release. And, it is possible to expect to perform uplink transmission using legacy EDT (Early Data Transmission) or RACH.
  • EDT Errorly Data Transmission
  • (iv) No ACK When the terminal receives a No ACK from the base station, the terminal can recognize that the PUR transmission has failed and can expect a PUR retransmission indication.
  • the PUR retransmission may be performed in the same PUR period or the next PUR period through an automatic power ramp-up of the terminal and an increase in the number of repetitions.
  • Method A This is a method of applying a transmission power control (TPC) accumulation mechanism between initial transmissions of a PUR.
  • TPC transmission power control
  • the transmission power for PUR uplink transmission may be determined based on the transmission power value(s) of the PUR transmission(s) previously performed.
  • Method B This is a method of resetting the TPC accumulation mechanism for each initial transmission of PUR.
  • the transmission power for PUR uplink transmission may be determined regardless of what value the transmission power value(s) of the previous PUR transmission(s) has. That is, whenever the terminal performs PUR transmission, after resetting the TPC accumulation mechanism to determine transmission power for PUR transmission, PUR transmission may be performed based on the determined transmission power. Even if the terminal does not receive a separate setting for the transmission power of the initial PUR transmission, the terminal can determine the transmission power by initializing the TPC accumulation mechanism.
  • one of the above-described Method A and Method B may be selected according to the PUR transmission period in consideration of the PUR transmission characteristic.
  • Method B is applied when the PUR transmission period is greater than the threshold value X. If the PUR transmission period is large, the change in channel environment and path loss between PUR transmissions is large, so the power value applied during the previous PUR transmission is currently used. This is because it cannot be referenced when transmitting PUR.
  • the threshold value X may be a subframe, frame, or hyper-frame unit, and may be a value set by a base station/network. For base station/network configuration, the threshold value X may be included in a PUR configuration parameter.
  • the base station/network can set and transmit the PUR uplink transmission power control method (e.g., Method A, Method B) to be applied when the UE performs the initial PUR transmission to the UE.
  • PUR uplink transmission power control method e.g., Method A, Method B
  • the parameters related to the power control method setting may be included in the PUR setting parameter.
  • the UL-approved downlink grant DCI for retransmission (DCI) for retransmission received by the terminal such as when LTE MTC CE (long term evolution machine type communication coverage enhancement) mode A (mode A) is applied
  • LTE MTC CE long term evolution machine type communication coverage enhancement
  • mode A long term evolution machine type communication coverage enhancement
  • the TPC field may not exist in the UL approved downlink control information for retransmission received by the UE.
  • the following two methods for PUR uplink transmission power Can be considered.
  • PUR uplink transmission power is a method in which the set (maximum) uplink transmission power is applied, ii) PUR uplink transmission power is increased by a set ramping step value for each retransmission Two methods are considered. I can.
  • the method of i) is a method that can be applied to a terminal in CE mode B and has the advantage of being simple to apply, but neighboring terminals also retransmit PUR at the maximum uplink transmission power, thereby interfering between terminals/cells. There is a problem that this occurs.
  • the setting information in the above-described ramping step and/or method i) and ii) is added to the PUR setting parameter so that the base station/network can set it as the terminal.
  • the PUR configuration parameters may be included in configuration information that the UE receives from the base station/network for PUR transmission.
  • a multi-user-multiple input multiple output (MU-MIMO) scheme may be used.
  • the base station configures the PUR for MU-MIMO demodulation using an orthogonal demodulation reference signal (DMRS), a cyclic shift (CS) value of the DMRS sequence and/or
  • DMRS orthogonal demodulation reference signal
  • CS cyclic shift
  • OCC orthogonal cover code
  • UE-specific UE-specific
  • UE group-specific UE group-specific.
  • the method of setting the (i) CS and/or OCC or (ii) the combination of CS and OCC is RRC setting for a specific terminal, PUR (re-) activation, DCI ((re-) activation), or PUR (re- ) Transmission ((re-)transmission) can be set to the terminal using the DCI for UL grant (grant).
  • the base station may support non-contention PUR transmission by setting different CS and/or OCC values to UEs that share PUR time/frequency resources.
  • the UE may expect that the downlink feedback for PUR transmission includes uplink grant and downlink allocation information.
  • a specific state of the uplink grant may be defined as an explicit ACK and/or an explicit NACK, and a specific state of the downlink grant may be defined as an explicit ACK.
  • Explicit NACK can be used for PUR or (dedicated PUR) release.
  • the NDI (New Data Indicator) of DCI including NACK information can be always reserved as 0 or 1, and verification in fields such as uplink resource (resource block) assignment (assignment/allocation) and/or MCS field It can be used for purposes such as a virtual cell-specific reference signal (CRS) or an integrity check by using a combination that is not.
  • CRS virtual cell-specific reference signal
  • the explicit ACK alone includes only ACK information for PUR transmission (in this case, it may be transmitted as an uplink grant or a downlink grant), or an explicit ACK includes DCI together with downlink allocation information for scheduling (N)PDSCH. Can be transmitted through. In this case, whether or not the (N)PDSCH is actually scheduled together with the ACK information may be determined according to whether a verified combination is indicated in a field such as a downlink resource (resource block) allocation and/or an MCS field.
  • a field such as a downlink resource (resource block) allocation and/or an MCS field.
  • the SS may mean a time/frequency resource interval in which the UE performs PUR transmission and performs monitoring in order to receive feedback information of the base station for the PUR transmission.
  • the term before the PUR transmission time point described in the present specification means a region irrelevant to the region in which feedback information of the base station for PUR transmission transmitted before the PUR transmission time point that the UE currently wants to transmit is received.
  • the terminal When the base station does not use the PUR resource reserved for a scheduling issue (off) or skips the PUR transmission of the terminal, the terminal is a specific section before PUR transmission (e.g., from X ms to Y ms) It can be set to monitor the PUR SS existing in the. In other words, the terminal monitors the specific section and receives configuration information.
  • the configuration information may include information instructing to turn off the PUR resource or skip the PUR transmission.
  • the PUR skipped by setting from the base station may not be regarded as a PUR skipping event for PUR release.
  • Monitoring of the terminal in the PUR SS existing after the PUR transmission point may be performed by being classified into i) a case where the terminal skips PUR transmission, and ii) a case where the terminal performs PUR transmission.
  • the terminal may be configured to monitor the PUR SS during a specific period regardless of whether the PUR transmission is skipped.
  • the base station may instruct the UE to perform a TA update operation through a PDCCH order in a PUR SS configured to be monitored. If any one of explicit NACK, uplink approval, and explicit ACK is detected in the period in which the UE is instructed to monitor the PUR SS, it neglects or promises to use the base station for a purpose different from the original purpose. It can be interpreted differently from the use of. Since the TA needs to be periodically updated depending on the application, even if PUR transmission is skipped, the UE must monitor the PUR SS.
  • the UE may allow an UL skipping operation for power saving. Even in this case, monitoring of the PUR SS may be necessary in the following two aspects.
  • the UE skips PUR transmission, but in the PUR SS after the point in time when the corresponding PUR transmission should have been performed, the UE may receive an instruction such as TA update from the base station/network through a downlink channel, etc. Therefore, the PUR skip event may not be counted.
  • the case where the PUR skip event is not counted even though the PUR transmission is skipped may be limited to the case where the MPDCCH is successfully received in the PUR SS.
  • the terminal may be configured to stop monitoring the PUR SS. Specifically, it may be set to stop monitoring the PUR SS for PDCCH detection until the next PUR or until a period in which the PUR SS before the next PUR is monitored for other purposes. Or, the terminal may not be required to monitor the PUR SS.
  • the explicit NACK may be used for PUR or dedicated PUR release.
  • the state of uplink grant DCI and/or downlink assignment DCI that can be expected to receive from the base station is summarized as follows.
  • the terminal may recognize that the PUR transmission was successful, and in addition, may not perform PUR parameter update.
  • the UE When receiving an explicit NACK from the base station, the UE can recognize that PUR transmission has failed, and in addition, can recognize that it has received an instruction to release PUR or dedicated PUR.
  • the terminal When receiving retransmission-related information from the base station, the terminal recognizes that PUR transmission has failed, and can perform PUR retransmission to the base station.
  • the terminal When receiving a downlink allocation DCI including explicit ACK information for a downlink grant from the base station, the terminal recognizes that it has received an instruction to stop monitoring of the PUR SS, and can stop monitoring.
  • the UE may receive a downlink allocation DCI on the PDCCH and transmit a PDCCH-order based PRACH. That is, the base station instructs to transmit the PRACH for TA update based on the PDCCH order.
  • the terminal may perform the following operations.
  • the UE when a response is not received from the base station, the UE recognizes as NACK, and may perform PUR retransmission using the next PUR resource (eg, #n+1 resource). PUR retransmission using the next PUR resource (eg, #n+1 resource) may be performed only when there is no new data transmitted using the next PUR resource. Meanwhile, when there is new data transmitted using the next PUR resource, the terminal transmits new data using the next PUR resource, and does not expect retransmission of the previous data.
  • the next PUR resource eg, #n+1 resource
  • the new data may mean data different from data (ie, previous data) included when PUR transmission is performed using the original #n resource.
  • the terminal when a response is not received from the base station, the terminal recognizes it as NACK, and does not expect PUR retransmission in the PUR resource. This can be applied irrespective of whether there is new data transmitted using the following PUR resource (eg, #n+1 resource).
  • the terminal may perform an additional operation such as buffer flush on data transmitted using the current PUR resource (eg, #n resource).
  • the UE recognizes it as ACK, and may perform an additional operation such as buffer flush for data transmitted using the current PUR resource (eg, #n resource).
  • the current PUR resource eg, #n resource
  • the terminal may receive configuration information for WUS from the base station and monitor WUS based on the WUS configuration information.
  • the configuration information for WUS may include, for example, a maximum WUS duration, the number of consecutive POs related to WUS, and gap information.
  • the maximum WUS period represents the maximum time period in which WUS can be transmitted, and may be expressed as a ratio of the maximum number of repetitions (eg, Rmax) related to the PDCCH (eg, MPDCCH, NPDCCH).
  • the terminal may expect repeated WUS transmission within the maximum WUS interval, but the actual number of WUS transmissions may be less than the maximum number of WUS transmissions within the maximum WUS interval. For example, for a terminal within good coverage, the number of WUS repetitions may be small.
  • a resource/opportunity through which WUS can be transmitted within the maximum WUS interval is referred to as a WUS resource.
  • the WUS resource may be defined as a plurality of consecutive OFDM symbols and a plurality of consecutive subcarriers.
  • the WUS resource may be defined as a plurality of consecutive OFDM symbols and a plurality of consecutive subcarriers in a subframe or slot.
  • the WUS resource may be defined as 14 consecutive OFDM symbols and 12 consecutive subcarriers.
  • a terminal that detects WUS does not monitor WUS until the first PO associated with WUS. If WUS is not detected during the maximum WUS period, the terminal does not monitor the paging signal in POs associated with WUS (or remains in sleep mode).
  • FIG. 28 is a flowchart showing an example of a terminal operating method for performing PUR transmission using a preconfigured uplink resource (PUR) proposed in the present specification.
  • PUR preconfigured uplink resource
  • the terminal receives PUR configuration information for the PUR transmission from the base station in the RRC connected state (S2810).
  • the terminal performs the PUR transmission to the base station in an RRC idle state based on the PUR configuration information (S2820).
  • the PUR configuration information may include channel information for transmitting ACK or NACK for downlink feedback.
  • the terminal may transmit the ACK or the NACK to the base station based on the channel information.
  • the channel information is information on a channel through which the ACK or NACK is transmitted, and the channel information may include information on a repetition number of the channel.
  • the channel information may further include information on a resource index value of the channel and information on a format of the channel.
  • the channel may be a physical uplink shared channel (PUSCH) or a physical uplink control channel (PUCCH).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the transmit power for transmitting the ACK or NACK to the base station may be determined by being initialized regardless of a transmit power control (TPC) accumulation value.
  • TPC transmit power control
  • the PUR configuration information includes information on a resource for PUR transmission, information on a transmission period of the PUR configuration information, information on a transport block size (TBS), and a modulation coding scheme (MCS). ) May include at least one of related information.
  • a terminal device that performs PUR transmission using a preconfigured uplink resource (PUR) in the wireless communication system proposed in the present specification will be described with reference to FIGS. 30 to 32.
  • PUR preconfigured uplink resource
  • the terminal device provides instructions for one or more transceivers for transmitting and receiving a radio signal, one or more processors functionally connected to the transceiver, and operations executed by the one or more processors. It may be configured to include one or more memories that are stored and connected to the one or more processors.
  • the operations executed by the one or more processors may be the same as the operations related to FIG. 28 described above.
  • 29 is a flowchart illustrating an example of a method of operating a base station for receiving PUR transmission using a preconfigured uplink resource (PUR) in a wireless communication system proposed in the present specification.
  • PUR preconfigured uplink resource
  • the base station transmits PUR configuration information for PUR transmission to a terminal in an RRC connected state (S2910).
  • the base station receives the PUR transmission based on the PUR configuration information from the terminal in an RRC idle state (S2920).
  • the PUR configuration information may include channel information for transmitting ACK or NACK for downlink feedback.
  • a base station apparatus for receiving PUR transmission using a preconfigured uplink resource (PUR) in a wireless communication system proposed in the present specification will be described with reference to FIGS. 30 to 32.
  • PUR preconfigured uplink resource
  • the base station apparatus provides instructions for one or more transceivers for transmitting and receiving radio signals, one or more processors functionally connected to the transceiver, and operations executed by the one or more processors. It may be configured to include one or more memories that are stored and connected to the one or more processors.
  • operations executed by the one or more processors may be the same as those related to FIG. 29 described above.
  • the terminal/base station described in this specification can be applied by being replaced with various devices as shown in FIGS. 30 to 32.
  • one or more processors 3112 and 3122 may control one or more memories 3114 and 3124 and/or one or more transceivers 3116 and 3126 to receive related information.
  • One or more transceivers 3116 and 3126 may transmit related information.
  • Operations related to the method of performing PUR transmission/receiving PUR transmission using a preconfigured uplink resource (PUR) in the above-described wireless communication system of the terminal/base station are described later in the apparatus (e.g., FIGS. 30 to 32 )
  • PUR preconfigured uplink resource
  • operations related to the method of performing uplink transmission/reception through PUR described above may be processed by one or more processors 3112 and 3122 of FIGS. 30 to 32, and uplink through PUR.
  • the operation related to the method of performing transmission/reception of the memory 3114, 3124 in the form of an instruction/program (eg, instruction, executable code) for driving at least one processor 3112, 3122 of FIGS. 30 to 32 May be stored in.
  • the one or more processors are configured to be configured in an RRC connected state.
  • the feedback information for the PUR transmission is received from the base station, and ACK/NACK information for the feedback information is transmitted to the base station, and the PUR setting information is for a channel through which the ACK/NACK information is transmitted. It can be set to include information.
  • a non-transitory computer readable medium that stores one or more instructions
  • one or more instructions that can be executed by one or more processors are preloaded by the terminal in the RRC connected state.
  • receiving feedback information for the PUR transmission from the base station and transmitting ACK/NACK information for the feedback information to the base station
  • the PUR setting information is a channel through which the ACK/NACK information is transmitted
  • FIG. 30 illustrates a communication system 10000 applied to the present invention.
  • a communication system 10000 applied to the present invention includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device refers to a device that performs communication using a wireless access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)), and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • wireless devices include robots (10000a), vehicles (10000b-1, 10000b-2), eXtended Reality (XR) devices (10000c), hand-held devices (10000d), and home appliances (10000e). ), Internet of Thing (IoT) devices 10000f, and AI devices/servers 40000.
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous vehicle, and a vehicle capable of performing inter-vehicle communication.
  • the vehicle may include an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) (eg, a drone).
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • XR devices include AR (Augmented Reality) / VR (Virtual Reality) / MR (Mixed Reality) devices, including HMD (Head-Mounted Device), HUD (Head-Up Display), TV, smartphone, It can be implemented in the form of a computer, wearable device, home appliance, digital signage, vehicle, robot, and the like.
  • Portable devices may include smart phones, smart pads, wearable devices (eg, smart watches, smart glasses), computers (eg, notebook computers, etc.).
  • Home appliances may include TVs, refrigerators, and washing machines.
  • IoT devices may include sensors, smart meters, and the like.
  • the base station and the network may be implemented as a wireless device, and the specific wireless device 20000a may operate as a base station/network node to another wireless device.
  • the wireless devices 10000a to 10000f may be connected to the network 30000 through the base station 20000.
  • AI Artificial Intelligence
  • the network 30000 may be configured using a 3G network, a 4G (eg, LTE) network, or a 5G (eg, NR) network.
  • the wireless devices 10000a to 10000f may communicate with each other through the base station 20000/network 30000, but may communicate directly (e.g. sidelink communication) without passing through the base station/network.
  • the vehicles 10000b-1 and 10000b-2 may perform direct communication (e.g.
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2X Vehicle to everything
  • the IoT device eg, sensor
  • the IoT device may directly communicate with other IoT devices (eg, sensors) or other wireless devices 10000a to 10000f.
  • Wireless communication/connections may be established between the wireless devices 10000a to 10000f / base station 20000, and base station 20000 / base station 20000.
  • wireless communication/connection includes various wireless access such as uplink/downlink communication (15000a), sidelink communication (15000b) (or D2D communication), base station communication (15000c) (eg relay, Integrated Access Backhaul (IAB)).
  • IAB Integrated Access Backhaul
  • This can be achieved through technology (eg 5G NR)
  • wireless communication/connection 15000a, 15000b, 15000c
  • wireless communication/connection (15000a, 15000b, 15000c) can transmit/receive signals through various physical channels.
  • various signal processing processes eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.
  • resource allocation process may be performed.
  • 31 illustrates a wireless device applicable to the present invention.
  • a first wireless device 3110 and a second wireless device 3120 may transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE and NR).
  • ⁇ the first wireless device 3110, the second wireless device 3120 ⁇ is the ⁇ wireless device 10000x, the base station 20000 ⁇ and/or ⁇ wireless device 10000x, wireless device 10000x) of FIG. 30 ⁇ Can be matched.
  • the first wireless device 3110 includes one or more processors 3112 and one or more memories 3114, and may further include one or more transceivers 3116 and/or one or more antennas 3118.
  • the processor 3112 controls the memory 3114 and/or the transceiver 3116, and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed herein.
  • the processor 3112 may process information in the memory 3114 to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal through the transceiver 3116.
  • the processor 3112 may receive a radio signal including the second information/signal through the transceiver 3116 and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory 3114.
  • the memory 3114 may be connected to the processor 3112 and may store various information related to the operation of the processor 3112. For example, the memory 3114 may perform some or all of the processes controlled by the processor 3112, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document. It can store software code including
  • the processor 3112 and the memory 3114 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technologies (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 3116 may be connected to the processor 3112 and may transmit and/or receive wireless signals through one or more antennas 3118.
  • the transceiver 3116 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 3116 may be mixed with a radio frequency (RF) unit.
  • the wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second wireless device 3120 may include one or more processors 3122 and one or more memories 3124, and may further include one or more transceivers 3126 and/or one or more antennas 3128.
  • the processor 3122 controls the memory 3124 and/or the transceiver 3126 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed herein.
  • the processor 3122 may process information in the memory 3124 to generate third information/signal, and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 3126.
  • the processor 3122 may receive a radio signal including the fourth information/signal through the transceiver 3126 and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 3124.
  • the memory 3124 may be connected to the processor 3122 and may store various information related to the operation of the processor 3122. For example, the memory 3124 may perform some or all of the processes controlled by the processor 3122, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document. It can store software code including
  • the processor 3122 and the memory 3124 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 3126 may be connected to the processor 3122 and transmit and/or receive radio signals through one or more antennas 3128.
  • the transceiver 3126 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 3126 may be mixed with an RF unit.
  • the wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 3112 and 3122.
  • one or more processors 3112 and 3122 may implement one or more layers (eg, functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, and SDAP).
  • One or more processors 3112 and 3122 may be configured to generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the description, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document Can be generated.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors 3112 and 3122 may generate a message, control information, data, or information according to the description, function, procedure, proposal, method, and/or operation flow chart disclosed in this document. At least one processor (3112, 3122) generates a signal (e.g., baseband signal) including PDU, SDU, message, control information, data or information according to the function, procedure, proposal and/or method disclosed in this document. , It may be provided to one or more transceivers 3116, 3126.
  • a signal e.g., baseband signal
  • One or more processors 3112, 3122 may receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers 3116, 3126, and the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow charts disclosed herein PDUs, SDUs, messages, control information, data, or information may be obtained according to the parameters.
  • signals e.g., baseband signals
  • the one or more processors 3112 and 3122 may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • the one or more processors 3112 and 3122 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the description, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like.
  • the description, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document are included in one or more processors 3112, 3122, or stored in one or more memories 3114, 3124, and one It may be driven by the above processors 3112 and 3122.
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or a set of instructions.
  • One or more memories 3114 and 3124 may be connected to one or more processors 3112 and 3122 and store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or instructions.
  • the one or more memories 3114 and 3124 may be composed of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drive, register, cache memory, computer readable storage medium, and/or a combination thereof.
  • the one or more memories 3114 and 3124 may be located inside and/or outside the one or more processors 3112 and 3122.
  • the one or more memories 3114 and 3124 may be connected to the one or more processors 3112 and 3122 through various technologies such as wired or wireless connection.
  • the one or more transceivers 3116 and 3126 may transmit user data, control information, radio signals/channels, and the like mentioned in the methods and/or operation flow charts of this document to one or more other devices.
  • the one or more transceivers 3116 and 3126 may receive user data, control information, radio signals/channels, etc. mentioned in the description, functions, procedures, proposals, methods and/or operation flowcharts disclosed in this document from one or more other devices. have.
  • one or more transceivers 3116 and 3126 may be connected to one or more processors 3112 and 3122 and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 3112 and 3122 may control one or more transceivers 3116 and 3126 to transmit user data, control information, or radio signals to one or more other devices.
  • one or more processors 3112 and 3122 may control one or more transceivers 3116 and 3126 to receive user data, control information, or radio signals from one or more other devices.
  • one or more transceivers (3116, 3126) may be connected with one or more antennas (3118, 3128), one or more transceivers (3116, 3126) through one or more antennas (3118, 3128), the description and functionality disclosed in this document.
  • one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports).
  • One or more transceivers 3116 and 3126 are configured to process received user data, control information, radio signals/channels, and the like using one or more processors 3112 and 3122, in order to process the received radio signals/channels from the RF band signal. It can be converted into a baseband signal.
  • One or more transceivers 3116 and 3126 may convert user data, control information, radio signals/channels, etc. processed using one or more processors 3112 and 3122 from a baseband signal to an RF band signal.
  • one or more transceivers 3116 and 3126 may include a (analog) oscillator and/or filter.
  • Wireless devices can be implemented in various forms depending on use-examples/services.
  • the wireless devices 3100 and 3200 correspond to the wireless devices 3110 and 3120 of FIG. 31, and various elements, components, units/units, and/or modules It can be composed of (module).
  • the wireless devices 3110 and 3120 may include a communication unit 3210, a control unit 3220, a memory unit 3230, and an additional element 3240.
  • the communication unit may include a communication circuit 3212 and a transceiver(s) 3214.
  • the communication circuit 3212 may include one or more processors 3112 and 3122 and/or one or more memories 3114 and 3124 of FIG. 31.
  • the transceiver(s) 3214 may include one or more transceivers 3116, 3126 and/or one or more antennas 3118, 3128 of FIG. 31.
  • the control unit 3220 is electrically connected to the communication unit 3210, the memory unit 3230, and the additional element 3240 and controls all operations of the wireless device.
  • the controller 3220 may control the electrical/mechanical operation of the wireless device based on the program/code/command/information stored in the memory unit 3230.
  • control unit 3220 transmits the information stored in the memory unit 3230 to an external (eg, other communication device) through the communication unit 3210 through a wireless/wired interface, or through the communication unit 3210 to the outside (eg, Information received through a wireless/wired interface from another communication device) may be stored in the memory unit 3230.
  • an external eg, other communication device
  • Information received through a wireless/wired interface from another communication device may be stored in the memory unit 3230.
  • the additional element 3240 may be variously configured according to the type of wireless device.
  • the additional element 3240 may include at least one of a power unit/battery, an I/O unit, a driving unit, and a computing unit.
  • wireless devices include robots (FIGS. 30, 10000a), vehicles (FIGS. 30, 10000b-1, 10000b-2), XR devices (FIGS. 30, 10000c), portable devices (FIGS. 30, 10000d), and home appliances. (Fig. 30, 10000e), IoT device (Fig.
  • the wireless device can be used in a mobile or fixed location depending on the use-example/service.
  • various elements, components, units/units, and/or modules in the wireless devices 3100 and 3200 may be entirely interconnected through a wired interface, or at least some may be wirelessly connected through the communication unit 3210.
  • the control unit 3220 and the communication unit 3210 are connected by wire, and the control unit 3220 and the first unit (eg, 3230, 3240) are connected through the communication unit 3210. Can be connected wirelessly.
  • each element, component, unit/unit, and/or module in the wireless device 3100 and 3200 may further include one or more elements.
  • the control unit 3220 may be configured with one or more processor sets.
  • control unit 3220 may include a set of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphic processing processor, and a memory control processor.
  • memory unit 3230 includes random access memory (RAM), dynamic RAM (DRAM), read only memory (ROM), flash memory, volatile memory, and non-volatile memory. volatile memory) and/or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory and driven by a processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor through various known means.

Landscapes

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

Abstract

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은, RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 방법에 대한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 관한 것으로써, 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, PUR을 이용한 상향링크 전송 수행 이후에 기지국으로 전송되는 상향링크 채널과 관련된 정보를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 PUR을 이용한 상향링크 전송을 수행하기 위한 전송 전력을 결정하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 단말에 의해 수행되는 방법은, RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 채널 정보에 기초하여 상기 ACK 또는 상기 NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 채널 정보는, 상기 ACK 또는 상기 NACK이 전송되는 채널에 대한 정보이고, 상기 채널 정보는, 상기 채널의 반복 전송 횟수(repetition number)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 채널 정보는 상기 채널의 자원 인덱스 값에 대한 정보 및 상기 채널의 포맷에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 채널은 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH) 또는 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)인 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 ACK 또는 NACK을 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 전력은, 전송 전력 제어(Transmit Power Control, TPC) 누적(accumulation) 값과 무관하게 초기화(reset)되어 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 PUR 설정 정보는, 상기 PUR 전송을 위한 자원에 대한 정보, 상기 PUR 설정 정보의 전송 주기에 대한 정보, 전송 블록 크기(Transport Block Size, TBS)와 관련된 정보, 모듈레이션 코딩 스킴(Modulation Coding Scheme, MCS)과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은, 하나 이상의 송수신기; 하나 이상의 프로세서들; 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하며, 상기 동작들은, RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 동작들은, 상기 채널 정보에 기초하여 상기 ACK 또는 상기 NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 채널 정보는, 상기 ACK 또는 상기 NACK이 전송되는 채널에 대한 정보이고, 상기 채널 정보는, 상기 채널의 반복 전송 횟수(repetition number)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 상기 ACK 또는 NACK을 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 전력은, 전송 전력 제어(Transmit Power Control, TPC) 누적(accumulation) 값과 무관하게 초기화(reset)되어 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 RRC 연결 상태(connected state)의 단말로 전송하는 단계; 및 상기 PUR 설정 정보에 기초한 상기 PUR 전송을 RRC 아이들 상태(idle state)의 상기 단말로부터 수신하는 단계;를 포함하고, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은, 하나 이상의 송수신기; 하나 이상의 프로세서들; 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하며, 상기 동작들은, 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 RRC 연결 상태(connected state)의 단말로 전송하는 단계; 및 상기 PUR 설정 정보에 기초한 상기 PUR 전송을 RRC 아이들 상태(idle state)의 상기 단말로부터 수신하는 단계;를 포함하고, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가, RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 및 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 명세서에 있어서, 하나 이상의 명령어(instructions)을 저장하는 하나 이상의 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)에 있어서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 하나 이상의 명령어는, RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 및 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 상향링크 전송을 수행함으로 인해, RRC_CONNECTED 상태로 천이되지 않고, RRC_IDLE 상태에 있는 단말에서 상향링크 전송을 수행하여, 전력 소모를 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 PUR을 이용한 상향링크 전송을 수행하기 위한 전송 전력을 결정하는 방법을 제공함으로써 효율적인 PUR 전송이 가능하다는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 AI 장치를 나타낸 도이다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 AI 서버를 나타낸 도이다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 AI 시스템을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법에 대한 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 시스템인 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained slot 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 통신을 예시한다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC에서의 셀 커버리지 개선을 예시한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC를 위한 신호 대역을 예시한다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 레가시 LTE와 MTC에서의 스케줄링을 예시한다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 NB-IoT에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 서브캐리어 간격이 15kHz인 경우의 프레임 구조를 예시한다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우의 프레임 구조를 예시한다.
도 22는 NB-IoT의 세가지 동작 모드(operation mode)를 예시한다.
도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 대역폭 10MHz에서 인-밴드 앵커 캐리어의 배치를 예시한다.
도 24는 본 발명에 적용될 수 있는 FDD LTE 시스템에서 NB-IoT 하향링크 물리 채널/신호의 전송을 예시한다.
도 25는 본 발명에 적용될 수 있는 NPUSCH 포맷을 예시한다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 FDD NB-IoT에서 멀티-캐리어가 구성된 경우의 동작을 예시한다.
도 27은 본 발명에 적용될 수 있는 WUS와 PO와의 타이밍 관계를 예시한다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 이용한 PUR 전송을 수행하는 단말에서의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원을 이용한 PUR 전송을 수신하는 기지국에서의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.
도 30은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 예시이다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 기기의 예시이다.
도 32는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예시이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), remote radio head(RRH), transmission point (TP), reception point (RP), 중계기(relay) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A/NR(New Radio)를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다.
이하 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 5G 사용 시나리오들의 일 예에 대해 설명한다.
5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시나리오의 일 예를 나타낸 도면이다.
일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
인공 지능(AI: Artificial Intelligence)
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.
로봇(Robot)
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.
로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.
로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.
자율 주행(Self-Driving, Autonomous-Driving)
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미한다.
예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다.
차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
확장 현실(XR: eXtended Reality)
확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.
AI 장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 단말기(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(200) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.
이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.
입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.
이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.
러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), AI 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리를 사용하여 구현될 수도 있다.
센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 장치(100) 내부 정보, AI 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다.
이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.
메모리(170)는 AI 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.
프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.
프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.
프로세서(180)는 AI 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, AI 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, AI 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 서버(200)를 나타낸다.
도 3을 참조하면, AI 서버(200)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(200)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.
AI 서버(200)는 통신부(210), 메모리(230), 러닝 프로세서(240) 및 프로세서(260) 등을 포함할 수 있다.
통신부(210)는 AI 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
메모리(230)는 모델 저장부(231)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(231)는 러닝 프로세서(240)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 231a)을 저장할 수 있다.
러닝 프로세서(240)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(231a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(200)에 탑재된 상태에서 이용되거나, AI 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.
학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(230)에 저장될 수 있다.
프로세서(260)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AI 시스템(1)을 나타낸다.
도 4를 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(200), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 AI 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.
클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.
즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.
AI 서버(200)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.
AI 서버(200)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)을 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.
또는, AI 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 4에 도시된 AI 장치(100a 내지 100e)는 도 2에 도시된 AI 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.
AI+로봇
로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.
로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
AI+자율주행
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 자율 주행 기능을 제어하기 위한 자율 주행 제어 모듈을 포함할 수 있고, 자율 주행 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다. 자율 주행 제어 모듈은 자율 주행 차량(100b)의 구성으로써 내부에 포함될 수도 있지만, 자율 주행 차량(100b)의 외부에 별도의 하드웨어로 구성되어 연결될 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 자율 주행 차량(100b)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 로봇(100a)과 마찬가지로, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
특히, 자율 주행 차량(100b)은 시야가 가려지는 영역이나 일정 거리 이상의 영역에 대한 환경이나 객체는 외부 장치들로부터 센서 정보를 수신하여 인식하거나, 외부 장치들로부터 직접 인식된 정보를 수신할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 주행 동선을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 자율 주행 차량(100b)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 자율 주행 차량(100b)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 자율 주행 차량(100b)이 주행하는 공간(예컨대, 도로)에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 가로등, 바위, 건물 등의 고정 객체들과 차량, 보행자 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
AI+XR
XR 장치(100c)는 AI 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수 있다.
XR 장치(100c)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
XR 장치(100c)는 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 학습 모델을 이용하여 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터에서 현실 객체를 인식할 수 있고, 인식한 현실 객체에 상응하는 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 XR 장치(100c)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, XR 장치(100c)는 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
AI+로봇+자율주행
로봇(100a)은 AI 기술 및 자율 주행 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
AI 기술과 자율 주행 기술이 적용된 로봇(100a)은 자율 주행 기능을 가진 로봇 자체나, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a) 등을 의미할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a)은 사용자의 제어 없이도 주어진 동선에 따라 스스로 움직이거나, 동선을 스스로 결정하여 움직이는 장치들을 통칭할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정하기 위해 공통적인 센싱 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 라이다, 레이더, 카메라를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)과 별개로 존재하면서, 자율 주행 차량(100b)의 내부 또는 외부에서 자율 주행 기능에 연계되거나, 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자와 연계된 동작을 수행할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)을 대신하여 센서 정보를 획득하여 자율 주행 차량(100b)에 제공하거나, 센서 정보를 획득하고 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 생성하여 자율 주행 차량(100b)에 제공함으로써, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 제어하거나 보조할 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자를 모니터링하거나 사용자와의 상호작용을 통해 자율 주행 차량(100b)의 기능을 제어할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 운전자가 졸음 상태인 경우로 판단되는 경우, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 활성화하거나 자율 주행 차량(100b)의 구동부의 제어를 보조할 수 있다. 여기서, 로봇(100a)이 제어하는 자율 주행 차량(100b)의 기능에는 단순히 자율 주행 기능뿐만 아니라, 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비된 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템에서 제공하는 기능도 포함될 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)의 외부에서 자율 주행 차량(100b)에 정보를 제공하거나 기능을 보조할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 스마트 신호등과 같이 자율 주행 차량(100b)에 신호 정보 등을 포함하는 교통 정보를 제공할 수도 있고, 전기 차량의 자동 전기 충전기와 같이 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하여 충전구에 전기 충전기를 자동으로 연결할 수도 있다.
AI+로봇+XR
로봇(100a)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇, 드론 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 로봇(100a)은 XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(100a)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇(100a)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 로봇(100a) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 로봇(100a)은 XR 장치(100c)를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
예컨대, 사용자는 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 원격으로 연동된 로봇(100a)의 시점에 상응하는 XR 영상을 확인할 수 있고, 상호작용을 통하여 로봇(100a)의 자율 주행 경로를 조정하거나, 동작 또는 주행을 제어하거나, 주변 객체의 정보를 확인할 수 있다.
AI+자율주행+XR
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량(100b)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량(100b) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 일반
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 5에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=1/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T_s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.
도 5의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중(full duplex) 및 반이중(half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 5의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다.
타입 2 무선 프레임은 각 153600*T_s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s=1ms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.
표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
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표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.
DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 서브프레임 i는 각 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다.
상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
표 2는 스페셜 서브프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000002
도 5의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
EPDCCH(enhanced PDCCH)는 단말 특정(UE-specific) 시그널링을 나른다. EPDCCH는 단말 특정하게 설정된 물리 자원 블록(PRB: physical resource block)에 위치한다. 다시 말해, 상술한 바와 같이 PDCCH는 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들에서 전송될 수 있으나, EPDCCH는 PDCCH 이외의 자원 영역에서 전송될 수 있다. 서브프레임 내 EPDCCH가 시작되는 시점(즉, 심볼)은 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링 등)을 통해 단말에 설정될 수 있다.
EPDCCH는 DL-SCH와 관련된 전송 포맷, 자원 할당 및 HARQ 정보, UL-SCH와 관련된 전송 포맷, 자원 할당 및 HARQ 정보, SL-SCH(Sidelink Shared Channel) 및 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)과 관련된 자원 할당 정보 등을 나를 수 있다. 다중의 EPDCCH가 지원될 수 있으며, 단말은 EPCCH의 세트를 모니터링할 수 있다.
EPDCCH는 하나 또는 그 이상의 연속된 진보된 CCE(ECCE: enhanced CCE)를 이용하여 전송될 수 있으며, 각 EPDCCH 포맷 별로 단일의 EPDCCH 당 ECCE의 개수가 정해질 수 있다.
각 ECCE는 복수의 자원 요소 그룹(EREG: enhanced resource element group)으로 구성될 수 있다. EREG는 ECCE의 RE에의 매핑을 정의하기 위하여 사용된다. PRB 쌍 별로 16개의 EREG가 존재한다. 각 PRB 쌍 내에서 DMRS를 나르는 RE를 제외하고, 모든 RE는 주파수가 증가하는 순서대로 그 다음 시간이 증가하는 순서대로 0 내지 15까지의 번호가 부여된다.
단말은 복수의 EPDCCH를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 단말이 EPDCCH 전송을 모니터링하는 하나의 PRB 쌍 내 하나 또는 두 개의 EPDCCH 세트가 설정될 수 있다.
서로 다른 개수의 ECCE가 병합됨으로써 EPCCH를 위한 서로 다른 부호화율(coding rate)이 실현될 수 있다. EPCCH는 지역적 전송(localized transmission) 또는 분산적 전송(distributed transmission)을 사용할 수 있으며, 이에 따라 PRB 내 RE에 ECCE의 매핑이 달라질 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 서브프레임(500)은 두 개의 0.5ms 슬롯(501)으로 구성된다. 각 슬롯은 복수의 심볼(502)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. RB(503)는 주파수 영역에서 12개의 서브캐리어, 그리고 시간 영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE의 상향링크 서브프레임의 구조는 크게 데이터 영역(504)과 제어 영역(505)으로 구분된다. 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 송신함에 있어 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 포함한다. 제어 영역은 상향링크 제어 신호, 예를 들어 각 단말로부터의 하향링크 채널 품질보고, 하향링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 전송하는데 사용되는 통신 자원을 의미하며 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 포함한다. SRS(Sounding Reference Signal)는 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 SC-FDMA 심볼을 통하여 전송된다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법에 대한 도면이다.
도 10을 참조하면, 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우, 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다(S203 내지 S206). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지((RAR(Random Access Response) message)를 수신할 수 있다. 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S206).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S208)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신할 수 있다. 여기서, DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르게 적용될 수 있다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology 에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 reliability 및 latency 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication, massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 technology 를 New RAT 이라고 부른다.
NR
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology 에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 reliability 및 latency 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication, massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 technology 를 NR 이라고 부른다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 11은, NR에서 사용되는 무선 프레임 구조의 예시이다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할되며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 SCS(Subcarrier Spacing)에 의존한다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함한다. 보통 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함한다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함한다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (혹은, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (혹은, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 subcarrier spacing(SCS))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1은 sub 6GHz range이며, FR2는 above 6GHz range로 밀리미터 웨이브(millimiter wave, mmW)를 의미할 수 있다.
아래 표 3은 NR frequency band의 정의를 나타낸다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000003
표 4는 보통 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000004
* N slot symb: 슬롯 내 심볼의 개수
* N frame,u slot: 프레임 내 슬롯의 개수
* N subframe,u slot: 서브프레임 내 슬롯의 개수
표 5는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000005
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 시스템인 NR 프레임의 슬롯 구조를 예시한다.
슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함한다. 예를 들어, 보통 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함한다. 반송파는 주파수 도메인에서 복수의 서브캐리어를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 서브캐리어로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화 될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained slot 구조의 일례를 나타낸 도이다.
NR 시스템에서 프레임은 하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있는 자기-완비 구조를 특징으로 한다. 예를 들어, 슬롯 내의 처음 N개의 심볼은 DL 제어 채널을 전송하는데 사용되고(이하, DL 제어 영역), 슬롯 내의 마지막 M개의 심볼은 UL 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있다(이하, UL 제어 영역). N과 M은 각각 0 이상의 정수이다. DL 제어 영역과 UL 제어 영역의 사이에 있는 자원 영역(이하, 데이터 영역)은 DL 데이터 전송을 위해 사용되거나, UL 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 다음의 구성을 고려할 수 있다. 각 구간은 시간 순서대로 나열되었다.
1. DL only 구성
2. UL only 구성
3. Mixed UL-DL 구성
- DL 영역 + GP(Guard Period) + UL 제어 영역
- DL 제어 영역 + GP + UL 영역
* DL 영역: (i) DL 데이터 영역, (ii) DL 제어 영역 + DL 데이터 영역
* UL 영역: (i) UL 데이터 영역, (ii) UL 데이터 영역 + UL 제어 영역
DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. UL 제어 영역에서는 PUCCH가 전송될 수 있고, UL 데이터 영역에서는 PUSCH가 전송될 수 있다. PDCCH에서는 DCI(Downlink Control Information), 예를 들어 DL 데이터 스케줄링 정보, UL 데이터 스케줄링 정보 등이 전송될 수 있다. PUCCH에서는 UCI(Uplink Control Information), 예를 들어 DL 데이터에 대한 ACK/NACK(Positive Acknowledgement/Negative Acknowledgement) 정보, CSI(Channel State Information) 정보, SR(Scheduling Request) 등이 전송될 수 있다. GP는 기지국과 단말이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 송신 모드로 전환하는 과정에서 시간 갭을 제공한다. 서브프레임 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 GP로 설정될 수 있다.
MTC(Machine Type Communication)
MTC는 머신(machine)이 하나 이상 포함된 데이터 통신의 한 형태이며, M2M(Machine-to-Machine) 또는 IoT(Internet-of-Things) 등에 적용될 있다. 여기서, 머신은 사람의 직접적인 조작이나 개입이 필요하지 않는 개체를 의미한다. 예를 들어, 머신은 이동 통신 모듈이 탑재된 스마트 미터(smart meter), 벤딩 머신(vending machine), MTC 기능을 가진 휴대 단말 등을 포함한다.
3GPP에서 MTC는 release 10부터 적용되었으며, 낮은 비용 & 낮은 복잡도(low cost & low complexity), 향상된 커버리지(enhanced coverage), 낮은 파워 소비(low power consumption)의 기준을 만족하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 3GPP Release 12에는 저비용 MTC 장치를 위한 특징이 추가되었으며, 이를 위해 UE category 0이 정의되었다. UE category는 단말이 얼마나 많은 데이터를 통신 모뎀에서 처리할 수 있는지를 나타내는 지표이다. UE category 0의 단말은 감소된 피크 데이터 레이트, 완화된 RF(Radio Frequency) 요구 사항을 가지는 하프-듀플렉스 동작, 단일 수신 안테나를 사용함으로써 베이스밴드/RF 복잡도를 줄일 수 있다. 3GPP Release 12에는 eMTC(enhanced MTC)가 도입됐으며, 레가시(legacy) LTE에서 지원하는 최소 주파수 대역폭인 1.08MHz (즉, 6개의 RB)에서만 동작하도록 하여 MTC 단말의 가격과 전력 소모를 더 낮추었다.
이하의 설명에서 MTC는 eMTC, LTE-M1/M2, BL/CE(Bandwidth reduced low complexity/coverage enhanced), non-BL UE(in enhanced coverage), NR MTC, enhanced BL/CE 등과 같은 용어, 또는 등가의 다른 용어와 혼용될 수 있다. 또한, MTC 단말/장치는 MTC 기능을 가진 단말/장치(예, 스마트 미터, 벤딩 머신, MTC 기능을 가진 휴대 단말)을 포괄한다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 통신을 예시한다.
도 14를 참조하면, MTC 장치(100m)는 MTC 통신을 제공하는 무선 장치이며 고정되거나 이동성을 가질 수 있다. 예를 들어, MTC 장치(100m)는 이동 통신 모듈이 탑재된 스마트 미터, 벤딩 머신, MTC 기능을 가진 휴대 단말 등을 포함한다. 기지국(200m)은 MTC 장치(100m)과 무선 접속 기술을 이용하여 연결되며, MTC 서버(700)와 유선 네트워크를 통해 연결될 수 있다. MTC 서버(700)는 MTC 장치(100m)들과 연결되며 MTC 장치(100m)들에게 MTC 서비스를 제공한다. MTC를 통해 제공되는 서비스는 사람이 개입하는 기존 통신 서비스와는 차별성을 가지며, MTC를 통해 추적(Tracking), 계량(Metering), 지불, 의료 분야 서비스, 원격 조정 등 다양한 범주의 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들어, MTC를 통해 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 서비스가 제공될 수 있다. MTC 통신은 전송 데이터량이 적고 상향/하향 링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생하는 특성을 갖는다. 따라서, 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 MTC 장치의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. MTC 장치는 일반적으로 이동성이 적고, 그에 따라 MTC 통신은 채널 환경이 거의 변하지 않는 특성을 가진다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
무선 통신 시스템에서 MTC 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다(S1001). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 단말의 초기 셀 탐색 동작에 이용되는 PSS/SSS는 레가시 LTE의 PSS/SSS일 수 있다. 그 후, MTC 단말은 기지국으로부터 PBCH(Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다(S1002). 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S1102 단계에서 MPDCCH(MTC PDCCH) 및 이에 대응되는 PDSCH을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S1102).
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S1003~S1006). 구체적으로, 단말은 PRACH(Physical Random Access Channel)를 통해 프리앰블을 전송하고(S1003), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 수신할 수 있다(S1004). 이후, 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고(S1005), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S1006).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 MPDCCH 신호 및/또는 PDSCH 신호의 수신(S1107) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH) 신호 및/또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH) 신호의 전송(S1108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 UCI(Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC에서의 셀 커버리지 개선을 예시한다.
MTC 장치(100m)를 위해 기지국의 셀 커버리지(Coverage Extension 또는 Coverage Enhancement, CE)를 확장하기 위해 다양한 셀 커버리지 확장 기법들이 논의되고 있다. 예를 들어, 셀 커버리지 확장을 위해, 기지국/단말은 하나의 물리 채널/신호를 복수의 기회(occasion)에 걸쳐 전송할 수 있다(물리 채널의 번들). 번들 구간 내에서 물리 채널/신호는 기-정의된 규칙에 따라 반복 전송될 수 있다. 수신 장치는 물리 채널/신호 번들의 일부 또는 또는 전체를 디코딩함으로써 물리 채널/신호의 디코딩 성공율을 높일 수 있다. 여기서, 기회는 물리 채널/신호가 전송/수신될 수 있는 자원(예, 시간/주파수)을 의미할 수 있다. 물리 채널/신호를 위한 기회는 시간 도메인에서 서브프레임, 슬롯 또는 심볼 세트를 포함할 수 있다. 여기서, 심볼 세트는 하나 이상의 연속된 OFDM-기반 심볼로 구성될 수 있다. OFDM-기반 심볼은 OFDM(A) 심볼, DFT-s-OFDM(A) (= SC-FDM(A)) 심볼을 포함할 수 있다. 물리 채널/신호를 위한 기회는 주파수 도메인에서 주파수 밴드, RB 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, PBCH, PRACH, MPDCCH, PDSCH, PUCCH 및 PUSCH가 반복 전송될 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC를 위한 신호 대역을 예시한다.
도 17을 참조하면, MTC 단말의 단가를 낮추기 위한 방법으로, MTC는 셀의 시스템 대역폭(system bandwidth)과 무관하게, 셀의 시스템 대역폭 중 특정 대역(또는 채널 대역)(이하, MTC 서브밴드 또는 협밴드(narrowband, NB))에서만 동작할 수 있다. 예를 들어, MTC 단말의 상향/하향링크 동작은 1.08 MHz 주파수 밴드에서만 수행될 수 있다. 1.08 MHz는 LTE 시스템에서 6개의 연속하는 PRB(Physical Resource Block)에 해당하며, LTE 단말과 동일한 셀 탐색 및 랜덤 액세스 절차를 따르도록 하기 위해 정의됐다. 도 C4(a)는 셀의 중심(예, 중심 6개 PRB들)에 MTC 서브밴드가 구성된 경우를 예시하고, 도 C4(b)는 셀 내에 복수의 MTC 서브밴드가 구성된 경우를 예시한다. 복수의 MTC 서브밴드는 주파수 영역에서 연속적/불연속적으로 구성될 수 있다. MTC를 위한 물리 채널/신호들은 하나의 MTC 서브밴드에서 송수신될 수 있다. NR 시스템에서 MTC 서브밴드는 주파수 범위(frequency range) 및 SCS(subcarrier spacing)를 고려하여 정의될 수 있다. 일 예로, NR 시스템에서 MTC 서브밴드의 크기는 X개의 연속하는 PRB(즉, 0.18*X*(2^u)MHz 대역폭)로 정의될 수 있다(u는 표 A4를 참조). 여기서, X는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel) 블록의 사이즈에 맞춰 20으로 정의될 수 있다. NR 시스템에서 MTC는 적어도 하나의 BWP(Bandwidth Part)에서 동작할 수 있다. 이 경우, BWP 내에 복수의 MTC 서브밴드가 구성될 수 있다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 레가시 LTE와 MTC에서의 스케줄링을 예시한다.
도 18을 참조하면, 레가시 LTE에서 PDSCH는 PDCCH를 이용하여 스케줄링 된다. 구체적으로, PDCCH는 서브프레임에서 처음 N개의 OFDM 심볼들에서 전송될 수 있고(N=1~3), 상기 PDCCH에 의해 스케줄링 되는 PDSCH는 동일한 서브프레임에서 전송된다. 한편, MTC에서 PDSCH는 MPDCCH를 이용하여 스케줄링 된다. 이에 따라, MTC 단말은 서브프레임 내의 검색 공간(search space)에서 MPDCCH 후보를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 모니터링은 MPDCCH 후보들을 블라인드 디코딩 하는 것을 포함한다. MPDCCH는 DCI를 전송하며, DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함한다. MPDCCH는 서브프레임에서 PDSCH와 FDM으로 다중화 된다. MPDCCH는 최대 256개의 서브프레임에서 반복 전송되며, MPDCCH에 의해 전송되는 DCI는 MPDCCH 반복 횟수에 관한 정보를 포함한다. 하향링크 스케줄링의 경우, MPDCCH의 반복 전송이 서브프레임 #N에서 끝난 경우, 상기 MPDCCH에 의해 스케줄링 되는 PDSCH는 서브프레임 #N+2에서 전송이 시작된다. PDSCH는 최대 2048개의 서브프레임에서 반복 전송될 수 있다. MPDCCH와 PDSCH는 서로 다른 MTC 서브밴드에서 전송될 수 있다. 이에 따라, MTC 단말은 MPDCCH 수신 후에 PDSCH 수신을 위해 RF(Radio Frequency) 리튜닝(retuning)을 할 수 있다. 상향링크 스케줄링의 경우, MPDCCH의 반복 전송이 서브프레임 #N에서 끝난 경우, 상기 MPDCCH에 의해 스케줄링 되는 PUSCH는 서브프레임 #N+4에서 전송이 시작된다. 물리 채널에 반복 전송이 적용되는 경우, RF 리튜닝에 의해 서로 다른 MTC 서브밴드들 사이에서 주파수 호핑이 지원된다. 예를 들어, 32개의 서브프레임들에서 PDSCH가 반복 전송되는 경우, 처음 16개의 서브프레임들에서 PDSCH는 제1 MTC 서브밴드에서 전송되고, 나머지 16개의 서브프레임들에서 PDSCH는 제2 MTC 서브밴드에서 전송될 수 있다. MTC는 하프-듀플렉스(half duplex) 모드로 동작한다. MTC의 HARQ 재전송은 적응적(adaptive), 비동기(asynchronous) 방식이다.
NB- IoT ( Narrowband Internet of Things)
NB-IoT는 기존 무선 통신 시스템(예, LTE, NR)을 통해 저전력 광역망을 지원하는 협대역 사물 인터넷 기술을 나타낸다. 또한, NB-IoT는 협대역(narrowband)을 통해 낮은 복잡도(complexity), 낮은 전력 소비를 지원하기 위한 시스템을 의미할 수 있다. NB-IoT 시스템은 SCS(subcarrier spacing) 등의 OFDM 파라미터들을 기존 시스템과 동일하게 사용함으로써, NB-IoT 시스템을 위해 추가 대역을 별도로 할당할 필요가 없다. 예를 들어, 기존 시스템 대역의 1개 PRB를 NB-IoT 용으로 할당할 수 있다. NB-IoT 단말은 단일 PRB(single PRB)를 각 캐리어(carrier)로 인식하므로, NB-IoT에 관한 설명에서 PRB 및 캐리어는 동일한 의미로 해석될 수 있다.
이하에서, NB-IoT에 관한 설명은 기존 LTE 시스템에 적용되는 경우를 위주로 기재하지만, 이하의 설명은 차세대 시스템(예, NR 시스템 등)에도 확장 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 NB-IoT와 관련된 내용은 유사한 기술적 목적(예, 저-전력, 저-비용, 커버리지 향상 등)을 지향하는 MTC에 확장 적용될 수 있다. 또한, NB-IoT는 NB-LTE, NB-IoT enhancement, enhanced NB-IoT, further enhanced NB-IoT, NB-NR 등과 같이 등가의 다른 용어로 대체될 수 있다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 NB-IoT에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송을 예시한다.
무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 동작을 수행한다(S11). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal) 및 NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal)를 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(identifier) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다(S12). 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 NPDCCH(Narrowband PDCCH) 및 이에 대응되는 NPDSCH(Narrowband PDSCH)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S12).
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S13~S16). 구체적으로, 단말은 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)를 통해 프리앰블을 전송하고(S13), NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 수신할 수 있다(S14). 이후, 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고(S15), NPDCCH 및 이에 대응하는 NPDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 NPDCCH 신호 및/또는 NPDSCH 신호의 수신(S17) 및 NPUSCH 전송(S18)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 UCI(Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. NB-IoT에서 UCI는 NPUSCH를 통해 전송된다. 네트워크(예, 기지국)의 요청/지시에 따라 단말은 NPUSCH를 통해 UCI를 주기적, 비주기적, 또는 반-지속적(semi-persistent)으로 전송할 수 있다.
NB-IoT 프레임 구조는 서브캐리어 간격(SCS)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 서브캐리어 간격이 15kHz인 경우의 프레임 구조를 예시하고, 도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우의 프레임 구조를 예시한다. 도 20의 프레임 구조는 하향링크/상향링크에서 사용되고, 도 21의 프레임 구조는 상향링크에만 사용될 수 있다.
도 20을 참조하면, 15kHz 서브캐리어 간격에 대한 NB-IoT 프레임 구조는 레가시 시스템(즉, LTE 시스템)의 프레임 구조와 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 10ms NB-IoT 프레임은 10개의 1ms NB-IoT 서브프레임을 포함하며, 1ms NB-IoT 서브프레임은 2개의 0.5ms NB-IoT 슬롯을 포함할 수 있다. 각 0.5ms NB-IoT 슬롯은 7개의 심볼을 포함할 수 있다. 15kHz 서브캐리어 간격은 하향링크 및 상향링크에 모두 적용될 수 있다. 심볼은 하향링크에서 OFDMA 심볼을 포함하고, 상향링크에서 SC-FDMA 심볼을 포함한다. 도 D2의 프레임 구조에서 시스템 대역은 1.08MHz이며 12개의 서브캐리어로 정의된다. 15kHz 서브캐리어 간격은 하향링크 및 상향링크에 모두 적용되며, LTE 시스템과의 직교성이 보장되므로 LTE 시스템과의 공존을 원활할 수 있다.
한편, 도 21을 참조하면, 서브캐리어 간격이 3.75kHz인 경우, 10ms NB-IoT 프레임은 5개의 2ms NB-IoT 서브프레임을 포함하고, 2ms NB-IoT 서브프레임은 7개의 심볼과 하나의 GP(Guard Period) 심볼을 포함할 수 있다. 2ms NB-IoT 서브프레임은 NB-IoT 슬롯 또는 NB-IoT RU(Resource Unit) 등으로 표현될 수 있다. 여기서, 심볼은 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 도 D3의 프레임 구조에서 시스템 대역은 1.08MHz이며 48개의 서브캐리어로 정의된다. 3.75kHz 서브캐리어 간격은 상향링크에만 적용되며, LTE 시스템과의 직교성이 와해되어 간섭으로 인한 성능열화가 발생할 수 있다.
도면은 LTE 시스템 프레임 구조에 기반한 NB-IoT 프레임 구조를 예시하고 있으며, 예시된 NB-IoT 프레임 구조는 차세대 시스템(예, NR 시스템)에도 확장 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 20의 프레임 구조에서 서브프레임 간격은 표 4의 서브프레임 간격으로 대체될 수 있다.
도 22는 NB-IoT의 세가지 동작 모드(operation mode)를 예시한다. 구체적으로, 도 22(a)는 인-밴드 시스템을 예시하고, 도 22(b)는 가드-밴드 시스템을 예시하며, 도 22(c)는 스탠드-얼론 시스템을 예시한다. 여기서, 인-밴드 시스템은 인-밴드 모드로, 가드-밴드 시스템은 가드-밴드 모드로, 스탠드-얼론 시스템은 스탠드-얼론 모드로 표현될 수 있다. 편의상, NB-IoT 동작 모드를 LTE 대역에 기반하여 설명하지만, LTE 대역은 다른 시스템의 대역(예, NR 시스템 대역)으로 대체될 수 있다.
인-밴드 모드는 (레가시) LTE 대역 내에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 인-밴드 모드에서는 LTE 시스템 캐리어의 일부 자원 블록이 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. 예를 들어, 인-밴드 모드에서는 LTE 대역 내 특정 1 RB(즉, PRB)가 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. 인-밴드 모드는 LTE 대역 내에 NB-IoT가 공존하는 구조로 운용될 수 있다. 가드-밴드 모드는 (레가시) LTE 밴드의 가드-밴드를 위해 비워놓은(reserved) 공간에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 따라서, 가드-밴드 모드에서는 LTE 시스템에서 자원 블록으로 사용되지 않는 LTE 캐리어의 가드-밴드가 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다. (레가시) LTE 대역은 각 LTE 대역의 마지막에 최소 100kHz의 가드-밴드를 가질 수 있다. 스탠드-얼론 모드는 (레가시) LTE 대역으로부터 독립적으로 구성된 주파수 대역에서 NB-IoT를 수행하는 동작 모드를 의미한다. 예를 들어, 스탠드-얼론 모드에서는 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)에서 사용되는 주파수 대역(예, 향후 재할당된 GSM 캐리어)이 NB-IoT를 위해 할당될 수 있다.
NB-IoT 단말은 초기 동기화를 위해 100kHz 단위로 앵커(anchor) 캐리어를 탐색하며, 인-밴드 및 가드-밴드에서 앵커 캐리어의 중심 주파수는 100kHz 채널 래스터(channel raster)로부터 ±7.5kHz 이내에 위치해야 한다. 또한, LTE PRB들 중 가운데 6개 PRB는 NB-IoT에 할당되지 않는다. 따라서 앵커 캐리어는 특정 PRB에만 위치할 수 있다.
도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 대역폭 10MHz에서 인-밴드 앵커 캐리어의 배치를 예시한다.
도 23을 참조하면, DC(Direct Current) 서브캐리어는 채널 래스터에 위치한다. 인접 PRB들간의 중심 주파수 간격은 180kHz이므로 PRB 인덱스 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45는 채널 래스터로부터 ±2.5kH에 중심 주파수가 위치한다. 유사하게, LTE 대역폭 20MHz에서 앵커 캐리어로 적합한 PRB의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 위치하며, LTE 대역폭 3MHz, 5MHz, 15MHz에서 앵커 캐리어로 적합한 PRB 의 중심 주파수는 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 위치한다.
가드-밴드 모드의 경우, 대역폭 10MHz와 20MHz에서 LTE의 가장자리 PRB에 바로 인접한 PRB가 채널 래스터로부터 ±2.5kHz에 중심 주파수가 위치한다. 대역폭 3MHz, 5MHz, 15MHz의 경우에는 가장자리 PRB로부터 3개의 서브캐리어에 해당하는 보호 주파수 대역을 사용함으로써 채널 래스터로부터 ±7.5kHz에 앵커 캐리어의 중심 주파수를 위치시킬 수 있다.
스탠드-얼론 모드의 앵커 캐리어는 100kHz 채널 래스터에 정렬되며, DC 캐리어를 포함한 모든 GSM 캐리어를 NB-IoT 앵커 캐리어로 활용할 수 있다.
NB-IoT는 멀티-캐리어를 지원하며, 인-밴드 + 인-밴드, 인-밴드 + 가드-밴드, guard band + 가드-밴드, 스탠드-얼론 + 스탠드-얼론의 조합이 사용될 수 있다.
NB-IoT 하향링크에는 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel), NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel), NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)와 같은 물리 채널이 제공되며, NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal), NSSS(Narrowband Primary Synchronization Signal), NRS(Narrowband Reference Signal)와 같은 물리 신호가 제공된다.
NPBCH는 NB-IoT 단말이 시스템 접속에 필요한 최소한의 시스템 정보인 MIB-NB(Master Information Block-Narrowband)를 단말에게 전달한다. NPBCH 신호는 커버리지 향상을 위해 총 8번의 반복 전송이 가능하다. MIB-NB의 TBS(Transport Block Size)는 34 비트이고, 640ms TTI 주기마다 새로 업데이트 된다. MIB-NB는 운용 모드, SFN(System Frame Number), Hyper-SFN, CRS(Cell-specific Reference Signal) 포트 개수, 채널 래스터 오프셋 등의 정보를 포함한다.
NPSS는 시퀀스의 길이가 11이며 루트 인덱스(root index)가 5인 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스로 구성된다. NPSS는 하기 수학식에 따라 생성될 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000006
여기서, OFDM 심볼 인덱스 l에 대한 S(l)은 표 6 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000007
NSSS는 시퀀스의 길이가 131인 ZC 시퀀스와 Hadamard 시퀀스와 같은 이진 스크램블링(binary scrambling) 시퀀스의 조합으로 구성된다. NSSS는 셀 내 NB-IoT 단말들에게 상기 시퀀스들의 조합을 통해 PCID를 지시한다.
NSSS는 하기의 수학식에 따라 생성될 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000008
여기서, 수학식 2에 적용되는 변수들은 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000009
여기서, 이진 시퀀스 bq(m)은 표 7과 같이 정의되고, b0(m)~b3(m)은 각각 128차 Hadamard matrix의 1, 32, 64, 128 열에 해당한다. 프레임 번호 n_f 에 대한 순환 시프트(cyclic shift)
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000010
는 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000011
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000012
여기서, n_f는 무선 프레임 번호를 나타낸다. mod는 modulo 함수를 나타낸다.
하향링크 물리 채널/신호는 NPSS, NSSS, NPBCH, NRS, NPDCCH 및 NPDSCH를 포함한다.
도 24는 본 발명에 적용될 수 있는 FDD LTE 시스템에서 NB-IoT 하향링크 물리 채널/신호의 전송을 예시한다. 하향링크 물리 채널/신호는 1개 PRB를 통해 전송되며 15kHz 서브캐리어 간격/멀티-톤 전송을 지원한다.
도 24를 참조하면, NPSS는 매 프레임의 6번째 서브프레임, NSSS는 매 짝수 프레임의 마지막(예, 10번째) 서브프레임에서 전송된다. 단말은 동기 신호(NPSS, NSSS)를 이용해 주파수, 심볼, 프레임 동기를 획득하고 504개의 PCID(Physical Cell ID)(즉, 기지국 ID)를 탐색할 수 있다. NPBCH는 매 프레임의 1번째 서브프레임에서 전송되고 NB-MIB를 나른다. NRS는 하향링크 물리 채널 복조를 위한 기준 신호로 제공되며 LTE와 동일한 방식으로 생성된다. 다만, NRS 시퀀스 생성을 위한 초기화 값으로 NB-PCID(Physical Cell ID)(또는 NCell ID, NB-IoT 기지국 ID)가 사용된다. NRS는 하나 또는 두 개의 안테나 포트를 통해 전송된다. NPDCCH와 NPDSCH는 NPSS/NSSS/NPBCH를 제외하고 남은 서브프레임에서 전송될 수 있다. NPDCCH와 NPDSCH는 동일 서브프레임에서 함께 전송될 수 없다. NPDCCH는 DCI를 나르며 DCI는 3종류의 DCI 포맷을 지원한다. DCI 포맷 N0는 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel) 스케줄링 정보를 포함하며, DCI 포맷 N1과 N2는 NPDSCH 스케줄링 정보를 포함한다. NPDCCH는 커버리지 향상을 위해 최대 2048번의 반복 전송이 가능하다. NPDSCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel), PCH(Paging Channel)와 같은 전송 채널의 데이터(예, TB)를 전송하는데 사용된다. 최대 TBS는 680비트이고, 커버리지 향상을 위해 최대 2048번 반복 전송이 가능하다.
상향링크 물리 채널은 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)과 NPUSCH를 포함하며, 싱글-톤 전송과 멀티-톤 전송을 지원한다. 싱글-톤 전송은 3.5kHz와 15kHz의 서브캐리어 간격에 대해서 지원되며, 멀티-톤 전송은 15kHz 서브캐리어 간격에 대해서만 지원된다.
도 25는 본 발명에 적용될 수 있는 NPUSCH 포맷을 예시한다.
NPUSCH는 두 가지 포맷을 지원한다. NPUSCH 포맷 1은 UL-SCH 전송에 사용되며 최대 TBS는 1000비트이다. NPUSCH 포맷 2는 HARQ ACK 시그널링과 같은 상향링크 제어정보 전송에 사용된다. NPUSCH 포맷 1은 싱글-/멀티-톤 전송을 지원하며, NPUSCH 포맷 2는 싱글-톤 전송만 지원된다. 싱글-톤 전송의 경우, PAPR(Peat-to-Average Power Ratio)을 줄이기 위해 pi/2-BPSK(Binary Phase Shift Keying), pi/4-QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 사용한다. NPUSCH는 자원 할당에 따라 하나의 RU(Resource Unit)가 점유하는 슬롯 수가 다를 수 있다. RU는 TB가 매핑되는 가장 작은 자원 단위를 나타내며, 시간 영역에서 NULsymb * NULslots개의 연속된 SC-FDMA 심볼과 주파수 영역에서 NRUsc개의 연속된 서브캐리어로 구성된다. 여기서, N UL symb 은 슬롯 내의 SC-FDMA 심볼 개수를 나타내고, N UL slots 은 슬롯 개수를 나타내며, N RU sc 는 RU를 구성하는 서브캐리어의 개수를 나타낸다.
표 8은 NPUSCH 포맷과 서브캐리어 스페이싱에 따른 RU의 구성을 예시한다. TDD의 경우 uplink-downlink configuration에 따라 지원되는 NPUSCH 포맷 및 SCS가 달라진다. Uplink-downlink configuration은 표 1을 참조할 수 있다.
Figure PCTKR2020002254-appb-img-000013
UL-SCH 데이터(예, UL-SCH TB) 전송을 위한 스케줄링 정보는 DCI 포맷 NO에 포함되며, DCI 포맷 NO는 NPDCCH를 통해 전송된다. DCI 포맷 NO은 NPUSCH의 시작 시점, 반복 횟수, TB 전송에 사용되는 RU 개수, 서브캐리어의 개수 및 주파수 영역에서의 자원 위치, MCS 등에 관한 정보를 포함한다.
도 25를 보면, NPUSCH 포맷에 따라 DMRS가 슬롯 당 하나 또는 세 개의 SC-FDMA 심볼에서 전송된다. DMRS는 데이터(예, TB, UCI)와 다중화되며, 데이터 전송을 포함하는 RU에서만 전송된다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 FDD NB-IoT에서 멀티-캐리어가 구성된 경우의 동작을 예시한다.
FDD NB-IoT에서는 DL/UL 앵커-캐리어가 기본적으로 구성되며, DL (및 UL) 논-앵커 캐리어가 추가로 구성될 수 있다. RRCConnectionReconfiguration에 논-앵커 캐리어에 관한 정보가 포함될 수 있다. DL 논-앵커 캐리어가 구성되면(DL add carrier), 단말은 데이터를 DL 논-앵커 캐리어에서만 수신한다. 반면, 동기 신호(NPSS, NSSS), 방송 신호(MIB, SIB) 및 페이징 신호는 앵커-캐리어에서만 제공된다. DL 논-앵커 캐리어가 구성되면, 단말은 RRC_CONNECTED 상태에 있는 동안은 DL 논-앵커 캐리어만을 청취한다(listen). 유사하게, UL 논-앵커 캐리어가 구성되면(UL add carrier), 단말은 데이터를 UL 논-앵커 캐리어에서만 전송하며, UL 논-앵커 캐리어와 UL 앵커-캐리어에서 동시 전송은 허용되지 않는다. RRC_IDLE 상태로 천이되면, 단말은 앵커-캐리어로 돌아간다.
도 26은 UE1한테는 앵커-캐리어만 구성되고, UE2한테는 DL/UL 논-앵커 캐리어가 추가로 구성되고, UE3한테는 DL 논-앵커 캐리어가 추가로 구성된 경우를 나타낸다. 이에 따라, 각 UE에서 데이터가 송신/수신되는 캐리어는 다음과 같다.
- UE1: 데이터 수신 (DL 앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 앵커-캐리어)
- UE2: 데이터 수신 (DL 논-앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 논-앵커-캐리어)
- UE3: 데이터 수신 (DL 논-앵커-캐리어), 데이터 송신 (UL 앵커-캐리어)
NB-IoT 단말은 송신과 수신을 동시에 못하며, 송신/수신 동작은 각각 하나의 밴드로 제한된다. 따라서, 멀티-캐리어가 구성되더라도 단말은 180 kHz 대역의 송신/수신 체인을 하나만 요구한다.
본 명세서(disclosure)에서는, 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink Resource, PUR)을 통한 상향링크 전송을 수행하는 방법에 대해 설명한다. 이러한 PUR을 통한 상향링크 전송은 PUR 전송이라 표현될 수도 있다.
본 명세서에서 설명하는 PUR은, 단말이 RRC_IDLE 상태 또는 RRC_CONNECTED 상태에 있을 때, 사전에 기지국으로부터 상향링크 전송을 위한 자원을 설정(할당) 받는 자원을 말한다. 그리고, 설정 받은 자원을 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 동작 및 절차를 포함할 수 있다. 이 때, 상향링크 전송을 수행하는 동작은 RRC_IDLE 상태에서 수행될 수 있다. 단말이 RRC_IDLE 상태에 있는 경우, 상기 상향링크 전송(즉, PUR 전송)은 timing advance(TA)가 유효한 경우에 수행될 수 있다.
단말이 RRC_IDLE 상태에 있는 경우, 상향링크 전송을 수행하게 되면, 일반적인 RRC_CONNECTED 상태로 천이하는 과정을 거쳐 상향링크 전송을 수행하는 방법에 비해서 전송 절차를 간소화 할 수 있어, 상향링크 전송의 효율적인 수행 및 단말 전력 소모 등의 측면에서 효과적일 수 있다.
다시 말하면, 단말은 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여 상향링크 전송을 수행하지 않고, 미리 설정된 PUR 자원을 이용하여 RRC_IDLE 상태에서 상향링크 전송을 수행할 수 있기 때문에, 효율적인 상향링크 전송 수행이 가능한 것이다.
본 명세서에서는 상술한 PUR을 통한 상향링크 전송을 지원하기 위한 방법, PUR을 통한 상향링크 전송을 위한 TA 업데이트, 상기 TA가 유효한지 검증(validation)하는 방법/절차 및 상향링크 전송 이후의 HARQ 동작/절차 등에 대해 설명한다.
이하 본 명세서에서 설명하는 서빙-셀(serving-cell)은 PUR을 설정한 셀이거나, PUR을 수신할 셀을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 PUR은 다수의 단말들에게 동일하게 설정(configure)되어 다수의 단말들 간에 공유(shared)되는 PUR(shared PUR)을 의미하거나, 단말들 간 경쟁(contention) 없이 특정 단말에게만 설정되는 PUR(dedicated PUR)만을 의미하거나, shared PUR 및 dedicated PUR 모두를 의미할 수 있다.
PUR 전송 중 단말기의 환경이나 기지국/네트워크의 필요에 의해서 PUR 전송을 설정하기 위한 PUR 설정 파라미터(들)(PUR configuration parameter(s))은, 업데이트가 될 필요가 있다. 이러한 PUR 설정 파라미터(들)의 업데이트는 레이어 1(L1) 시그널링(즉, DCI)를 이용하여 이루어지거나, Medium Access Control Control Element(MAC CE) 또는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 이루어질 수 있다. 본 명세서에서는, PUR 설정 파라미터(들)이 L1 시그널링(즉, DCI)을 통해 업데이트 되는 방법을 'L1 PUR 설정 업데이트(L1 PUR configuration update)'라고 기술한다. 더하여 본 명세서에서 설명하는 방법/동작/실시 예들은 LTE MTC 시스템과 NB-IoT 시스템 뿐만 아니라 여러 시스템에 적용될 수 있음은 자명하다.
PUR을 통한 상향링크 전송을 지원하는 방법 및 이를 위한 절차
TA 업데이트 메커니즘(TA update mechanism)
PUR을 통한 상향링크 전송을 수행하기 위해서는, 단말이 RRC_IDLE 상태에 있어야 하고, 더하여 TA가 유효(valid)한 상태에 있어야 한다. 다시 말하면 TA가 유효한 경우 PUR 전송이 수행될 수 있으므로, TA는 주기적으로 업데이트 되어 유효한 상태를 유지하여야 한다. 따라서, TA 업데이트를 지원하는 방법에 대해 설명한다.
본 명세서에서 TA는 TA와 관련된 정보로 기술되거나 TA 값으로 기술될 수도 있다.
(방법 1)
기지국이 TA와 관련된 정보를 업데이트 하고, 업데이트 된 TA와 관련된 정보를 단말에게 피드백 해주는 방법이 있을 수 있다. 이 때, 기지국이 TA와 관련된 정보를 획득하고 이를 지원하기 위해서는 단말의 상향링크 전송이 필요하다. 구체적으로 단말은 i) PUR 구간을 통해 상향링크를 전송을 수행하거나 ii) PUR 구간 이외의 구간을 통해 상향링크를 전송을 수행할 수 있다.
먼저, 단말이 i) PUR 구간을 통해 상향링크 전송을 수행하는 경우에 대해 설명한다. 즉, i)은 PUR 구간을 통해 전송되는 상향링크 전송에 기초하여 기지국이 TA와 관련된 정보를 획득하는 방법이다.
PUR에서 상향링크 스키핑(UL skipping in PUR)이 지원되는 단말의 경우에도 기지국의 (주기적인) TA와 관련된 정보 획득을 위해 상향링크 전송에 데이터가 포함되는지 여부와 무관하게 모든 PUR 상에서 상향링크 전송이 수행될 수 있다. 또는 단말이 기지국으로부터 PUR 자원을 해제(release) 하는 명령을 수신하기 위해서 상향링크 스키핑 동작(UL skipping)을 수행하는 경우에도, 단말은 PUR 전송 이후 모니터링하기로 약속된 응답 채널을 수신 및/또는 검출하도록 설정될 수 있다. 여기서 기지국이 단말로 전송하는 PUR 자원을 해제하는 명령은, TA 피드백 값의 특정 상태 또는 특정 값으로 간접적으로 지시될 수 있다.
본 명세서에서, UL skipping in PUR 또는 PUR의 특정 자원의 스키핑이라는 의미는 단말이 PUR 또는 PUR의 특정 자원에서 상향링크 전송을 드롭(drop)한다는 의미와 동일하게 해석될 수 있다.
여기서, 드롭한다는 의미는 단말이 상향링크 전송을 수행하지 않음을 의미하거나, 또는 PUR 또는 PUR의 특정 자원을 펑쳐링 또는 레이트 매칭하는 것을 의미할 수 있다.
또한, UL skipping in PUR이 지원되는 단말의 경우 단말은 UL skipping을 수행하고, 기지국은 스킵되는 PUR은 TA와 관련된 정보 획득에 이용하지 않도록 할 수 있다. 이 때, TA 유효성 검증(validation)을 위한 TA 정렬 타이머(alignment timer)등의 카운터 값들은 스킵되는 PUR에 대해서는 유효하지 않은 것으로 판단하여 카운트 되지 않고 유지(hold)될 수 있다.
한편 이와 반대로 유효한 TA와 관련된 정보가 확보되지 않은 경우 카운터 값을 증가시킬 수도 있다.
본 명세서에서 기술하는 유지(hold)의 의미는 값이 변하지 않음을 의미할 수 있다.
그리고, 본 명세서에서 TA 유효성 검증이라는 표현은 TA가 유효한지를 판단하는 절차를 의미하며, 해당 의미와 동일하게 해석되는 한 다른 표현으로 사용할 수 있음은 물론이다.
상술한 TA 정렬 타이머와는 별개로 단말이 PUR을 몇 번 사용할 수 있는지 또는 단말이 PUR을 어느 시간 구간 동안 사용할 수 있는지를 지시하는 별도의 파라미터가 정의될 수 있으며, 이 때의 파라미터는 PUR이 스킵되는지와는 무관하게 정의되고 설정될 수 있다. 다시말하면, 단말이 설정받은 파라미터에 기초하여 특정 시간 구간 이후에 PUR은 단말에 더 이상 유효하지 않은 것으로 판단되고, PUR은 해제 되는 것으로 판단될 수 있다.
다음으로, 단말이 ii) PUR 구간 이외의 구간을 통해 상향링크 전송을 수행하는 경우에 대해 설명한다.
ii)의 경우는, 예를 들어, 기지국은 PUR 구간 이외의 구간에 TA와 관련된 정보를 획득하기 위해 단말기로 상향링크 전송을 수행하도록 설정/지시할 수 있다. 이 때, TA와 관련된 정보 획득을 위한 상향링크 전송은 기지국의 요청에 따른 응답/전송(예: RACH 절차) 일 수 있다. 이 때, 기지국의 요청은 PUR 응답 채널 상에서 지시될 수 있으며, 요청된 전송 자원이 PUR인 경우, PUR을 통해서 단말은 상향링크를 전송할 수 있다. 또는 단말이 수행하는 상향링크 전송은 사전에 설정된 또는 기지국으로부터 상위 계층 설정(higher layer configure)을 받은 자원을 이용한 주기적인 상향링크 전송일 수 있다. 이 때의 상위 계층 설정에는 전송 주기 및 구간에 대한 정보가 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이 기지국이 TA와 관련된 정보를 업데이트 하여 단말에게 피드백 하는 경우, 기지국은 단말로, TA와 관련된 정보(또는 커맨드(command))를 MAC CE로 전송할 수 있다. 기지국은 TA와 관련된 정보 (또는 커맨드)를 포함하는 MAC CE를 구성하여 단말에게 피드백 할 수 있는 것이다. 이 때, TA와 관련된 정보는 PUR 응답 채널인 NPDCCH/MPDCCH/PDCCH에 포함되거나 또는 NPDCCH/MPDCCH/PDCCH로부터 스케줄링되는 (N)PDSCH에 포함될 수 있다. 그리고, TA 값은 특정 부호의 값으로만 제한(초기 접속(initial access) 과정과 유사)되거나 또는 양(+)의 값 또는 음(-)의 값을 가지는 델타(delta) 값/정보 일 수 있고, 이 때 델타 값/정보는 단말기의 송신 시점을 앞/뒤로 조정하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.
더하여, 상기 TA 값은, 기지국이 TA 값을 검출하기 위한 채널 즉, 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 채널이 어떠한 기준을 통해 전송되었는지에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 상향링크 채널이 단말이 이전에 수신한 하향링크 전송을 기준으로 전송되었는지, 단말이 이전에 획득한 TA 값(즉, 단말이 상향링크 전송을 수행한 시점 이전에 획득한 TA 정보)에 기초하여 전송되었는지에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 단말이 TA를 수신하기 전에 (N)PRACH를 전송한 후 최초의 TA를 받는 경우, (N)PRACH 전송을 하향링크 동기 시간을 기준으로 수행한 경우에 있어서, TA 값은 특정 부호(예: 단말 측면에서 송신 시간을 앞으로 당기는)의 값으로만 해석될 수 있다.
TA 업데이트 메커니즘 - 수정된 RACH 또는 축소된 RACH 이용( TA update mechanism - modified or shortened RACH 이용)
RRC_IDLE 상태에 있는 단말이 TA가 유효하지 않은 것(invalid)으로 판단한 경우, 단말은 RRC_IDLE 상태에서 사용 또는 보유하도록 설정 받은 특정 UE를 위한 RNTI(UE-specific RNTI) 및/또는 UE ID 및/또는 1 bit flag 등을 사용하여 레거시 RACH 절차(legacy RACH procedure)와 비슷한 방법으로 TA 업데이트를 수행할 수 있다. 다시 말하면 MAC 응답 내의 TA 커맨드(TA command in MAC RAR) 정보를 이용하여 TA 업데이트를 수행할 수 있는데, 이 때, 기지국이 단말로 msg4를 전송하는 단계 이후, 기지국과 단말 간 RRC 연결 과정은 진행되지 않고 중단될 수 있는 것이다. 즉, msg4 경쟁 해소 확인(contention resolution confirmation) 단계에서 UE-specific RNTI 및/또는 UE ID를 확인 또는 확인 후 ACK을 전송하는 단계까지만 수행되는 것이다.
또한, PUR 전송에 포함되는 데이터가 존재하는 경우, 추가적으로 후술하는 동작이 수행될 수 있다. 상술한 수정된 RACH 또는 축소된 RACH 절차를 이용하여 TA 업데이트가 수행되어 완료된 후, 단말은 X 번째 서브프레임(또는 슬롯 또는 ms(millisecond)) 이후 시작되는 가장 빠른 PUR 상에서 PUR 전송을 수행할 수 있다. 상기 X 번째 서브프레임(또는 슬롯) 이후 시작되는 가장 빠른 PUR은 상기 X 번째 서브프레임 이후 이용 가능한 최초의 PUR과 동일한 의미로 해석될 수 있다. 이 때, TA 업데이트가 완료되는 시점은, 기지국이 단말로 전송하는 msg4인 PDSCH를 구성하는 마지막 서브프레임(또는 슬롯)이거나, 단말이 msg4에 대한 ACK을 전송하는 PUCCH나 PUSCH를 구성하는 마지막 서브프레임(또는 슬롯)일 수 있다. X 번째 서브프레임은 특정한 값이거나 상위 계층을 통해 설정되는 값일 수 있다. 또한, X 번째 서브프레임은 단말이 PUR 전송을 준비하기 위해 필요한 시간이거나 msg4에 대한 ACK을 단말이 전송한 후, 기지국으로부터 추가적으로 수신되는 피드백을 모니터링하는 용도로 사용될 수 있다.
더하여, PUR 전송에 포함되는 데이터가 존재할 때, 상술한 수정된 RACH 또는 축소된 RACH 절차를 수행한 경우, 단말은 TA 값이 유효하다고 가정할 수 있고, 추가적인 TA 값 검증 없이 PUR 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 UE ID는 단말의 고유한 번호인 IMSI (International Mobile Subscriber Identity)일 수 있으며, 1 bit flag는 'TA 업데이트만 수행(TA update only)'하게 하거나 'RRC connection 절차를 진행하지 않음(no RRC connection setup)'이라는 의미를 가지는 flag 일 수 있다. 이 때, UE ID는 경쟁 해소(contention resolution)에 사용되고 1 bit flag는 msg4 단계 또는 msg4에 대한 ACK 전송 후 단말이 RRC_CONNCTED 상태로 진입하기 위해 추가적인 PDCCH 검색 공간(Search Space, SS)을 모니터링하지 않게 지시하는 flag 일 수 있다. 그리고, 상기 UE ID와 1 bit flag는 수정된 RACH 또는 축소된 RACH 절차의 msg3 단계에서 기지국으로 전송될 수 있다.
또한, 단말이 RRC_IDLE 상태에서 사용 또는 보유하는 UE-specific RNTI는, 단말이 RRC_IDLE 상태에서 PUR 송수신에 사용하고 PUR SS 모니터링시 사용하도록 설정된 PUR-RNTI 일 수 있다. 이 때, PUR-RNTI는 기지국이 단말로 설정해 줄 수 있다. PUR-RNTI가 UE-specific RNTI인 경우, RACH 절차를 수행하는 단말은, msg3 단계에서 PUR-RNTI를 기지국으로 전송하고, msg4 단계에서 자신의 PUR-RNTI를 확인함으로써 PUR-RNTI가 기지국으로 성공적으로 전송되었음을 확인할 수 있다. 상기 msg4 단계에서 기지국이 단말로 PUR-RNTI를 전송하기 위해서, 기지국은 msg4인 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 PUR-RNTI를 이용하여 CRC 스크램블링을 하거나, msg4인 PDSCH로 전송되는 메시지를 통해 PUR-RNTI를 단말에게 알려줄 수 있고, msg4인 PDSCH의 코드워드(들) PUR-RNTI를 이용해서 스크램블링 할 수 있다.
따라서, 단말은 msg4인 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH가 어떠한 RNTI를 이용하여 CRC 스크램블링 되었는지 확인하여, 다시말하면, PUR-RNTI로 CRC 스크램블링 된 PDCCH를 통해 PUR-RNTI를 검출하거나, 단말은, msg4인 PDSCH로 전송되는 메시지에 포함되는 PUR-RNTI를 확인하거나, 단말은, msg4인 PDSCH의 코드워드(들) 스크램블링에 이용된 PUR-RNTI를 검출할 수 있다. 단말은 PUR-RNTI를 확인/검출 함으로써 경쟁 해소되었음을 확인할 수 있고, PUR-RNTI를 기지국으로 전송하여 TA 업데이트만을 수행하도록 지시할 수도 있다. 즉, PUR-RNTI를 이용하여 TA 업데이트를 하는 방법은 msg3을 통해 상술한 UE ID(예: 40 bits) 및/또는 1 bit flag를 전송하는 대신, PUR-RNTI(예: 16 bits)을 전송함으로써, 작은 비트 크기를 이용하여 동일한 동작을 수행하게 할 수 있다는 효과가 있다. 이 때의 PUR 전송은 각 사용자(단말)들이 dedicated PUR 설정을 받아 전송하는 것이므로, 이 때의 PUR-RNTI는 dedicated PUR-RNTI일 수 있다.
TA 업데이트 메커니즘 - PDCCH 오더에 기초한 비 경쟁 임의 접속을 이용한 방법 (PDCCH order 기반의 contention-free random access를 이용한 방법)
기지국은, 단말에게 PDCCH order를 이용하여 비 경쟁 임의 접속을 통한 TA 업데이트를 지시할 수 있다. 이 때, 기지국은, RRC_IDLE 상태임에도 불구하고 임의 접속 응답(Random Access Response)인 msg2를 통한 PUSCH/PDCCH의 스케줄링을 위해, C-RNTI 대신 다른 별도의 RNTI를 이용할 수 있다. 이 때 별도의 RNTI는, RRC_IDLE 상태에서 PDCCH 모니터링 및/또는 상향링크 전송을 수행하기 위해 특정 단말을 위한 RTNI(UE specifically configure 받은 RNTI)일 수 있다. 예를 들어, 별도의 RNTI는 PUR을 이용한 상향링크 전송 및 하향링크 PDCCH 모니터링을 위해 설정 받은 PUR-RNTI일 수 있다.
PDCCH를 모니터링하는 RRC_IDLE 상태의 단말에게, 기지국이 PDCCH order를 통해 비경쟁 임의 접속을 지시하는 경우, 단말은 상술한 별도의 RNTI(예: PUR-RNTI)를 PDCCH order 수신을 위한 PDCCH 모니터링 및 RAR인 msg2 이후의 PUSCH/PDSCH 스케줄링 등에 이용할 수 있다. 기지국은 RAR인 msg2 전송 이후, 단말이 전송하는 PUSCH의 코드워드(들) 스크램블링에 적용된 적용된 PUR-RNTI를 확인하여 단말이 msg2(RAR MAC CE)를 정상적으로 수신했음을 확인할 수 있고, 추가적으로 TA 조정(adjustment)이 성공적으로 적용되었는지 여부도 확인할 수 있다. 본 명세서에서 기술하는 TA 조정은 TA 업데이트와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 설명하는, "TA 업데이트를 위한 동작"은 수정된 RACH 또는 축소된 RACH 기반의 방법, PDCCH 오더에 기초한 비 경쟁 임의 접속을 이용한 방법을 포함하는 동작일 수 있다.
TA 업데이트를 위한 동작을 수행하는 구간에 포함된 전체 또는 일부의 PUR은, TA가 유효하지 않은 경우 스킵될 수 있다. TA 업데이트를 위해 스킵된 PUR은, 데이터가 존재하는지 여부와 무관하게 PUR 해제를 위한 스키핑 이벤트(skipping event) 카운트 되지 않을 수 있다. 다시 말하면, PUR 해제를 위한 PUR 스키핑 카운터 (PUR skipping counter)값은 증가되지 않고 유지 될 수 있다.
또 다른 예로, PUR 스키핑 카운터에 특정 초기값이 설정되고 스키핑 이벤트가 발생하면 초기값을 감소(count down)시키면서 카운터 값이 0이 될 때 PUR 해제되도록 설계된 경우, 단말은 카운터 초기 값에 따라(예: 초기 값 =1) 또는 PUR 스키핑 카운터 값이 특정 값(예: 특정 값 =1)이하가 된 경우에만 카운터 값을 유지 할 수 있다. TA 업데이트 동작 수행 이후, TA 값이 유효하여, 단말이 PUR 전송을 수행할 수 있는 경우에 PUR을 해제하고, 새로 다시 PUR 관련 설정을 기지국으로 받은 과정이 전력 소모 측면에서 불리하기 때문에 TA 값을 유지하는 것이다.
한편, PUR 스키핑이 허용되지 않는 경우에는, 단말은 상기 TA 업데이트를 위한 절차 수행 중에는, 예외적으로, PUR에서 PUR 전송을 드롭하거나 스킵하도록 허용하고, TA 업데이트 절차가 종료된 이후, PUR은 이용 가능한 것으로 가정하여 PUR 전송을 허용하게 할 수 있다.
TA 업데이트를 위한 동작에 사용하는 초기 PRACH 전력은, 최근 PUR 전송과 관련하여 업데이트 된 상향링크 전송 전력 보정 값에 기초하여 초기 PRACH 전송 전력 보정 값으로 설정될 수 있다.
또한, TA 업데이트를 통해 PUR 전송을 위한 TA를 단말이 새로 획득하면, 상기 TA 업데이트를 위한 동작에 있어 최근에 사용했던 상향링크 전송 전력 보정 값에 기초하여 이후 PUR 전송 전력 보정 값이 설정될 수 있다.
TA 업데이트를 위한 TA 관련 파라미터의 비트 크기 최적화(parameter bit size optimization)
후술하는 TA 관련 파라미터의 비트 크기 최적화와 관련하여, TA 커맨드 MAC CE 범위(range), 비트 크기, RSRP(Reference Signal Received Power) 변경 임계 값(RSRP change threshold) 등이 고려 될 수 있다.
종래의 TA MAC CE로 하향링크 전송되는 TA와 관련된 정보의 비트 크기는, 확장-CP(Extended-Cyclic Prefix, E-CP)가 지원하는 TA 범위를 포함하도록 설계되었으며 CP 모드와는 무관하게 적용된다. 여기서 CP 모드란 일반-CP(Normal-Cyclic Prefic, N-CP)인지 E-CP인지를 의미한다. TA와 관련된 정보를 업데이트 하기 위해 기지국이 TA와 관련된 정보를 하향링크 채널(즉, PDSCH 또는 PDCCH)을 통해 단말에게 전송하는 경우, 예를 들어, DCI 컨텐츠로 PDCCH를 통해서 전송되는 경우가 있을 수 있다. 이 때, DCI의 비트 크기를 증가시키지 않거나, 동일한 전송 자원 요소(Resource Element, RE)에 대해서 전송 성공 확률을 증가시키기 위해서 지원 TA 범위는, N-CP가 지원하는 TA 범위로 제한되고, TA와 관련된 정보의 비트 크기는 N-CP를 기준으로 설정될 수 있다. 예를 들어, TA 커맨드 MAC CE 범위인 +/-512Ts는 E-CP 기준으로 설정되어 있다. 따라서, +/-512Ts=+/-32*16Ts를 지원하기 위해 6 bit가 필요하고, N-CP에서는 +/-160Ts=+/-10*16Ts를 지원하기 위해 5 bit가 필요하다.
또는, CP 모드 (N-CP, E-CP)에 따라서 TA와 관련된 파라미터의 비트 크기를 다르게 설정할 수 있다.
N-CP가 E-CP에 비해서 지원하는 셀 크기가 작기 때문에, N-CP의 경우 TA 유효성 검증을 위한 RSRP 변경 임계 값의 범위는 E-CP의 경우와는 다르게(예: 작게) 적용 될 수 있다. 또한, CP 모드에 따라 TA 유효성 검증을 위한 RSRP 값의 범위는 달라질 수 있는데, CP 모드에 따라서 달라질 수 있는 TA와 관련된 파라미터들의 값의 범위나 bit 크기 등은 CP 모드에 따라 각각 정의되어 RRC 를 통해 단말로 설정될 수 있고, 단말은 CP 모드에 따라 이를 각각 다르게 적용하거나, CP 모드에 따라 TA와 관련된 파라미터들 각각의 필드가 실제 의미하는 값들을 달리 해석할 수 있다. 이 때, TA와 관련된 파라미터들은, RSRP 변경 값 범위/임계값 등이 될 수 있다.
또한, 단말이 PUR 전송을 수행할 때, 기지국은 TA 업데이트를 위한 TA와 관련된 파라미터를 하향링크 채널을 통해 전송하거나, TA 유효성 검증을 위한 파라미터 값을 설정/전송할 수 있다.
TA 유효성 검증 메커니즘(TA validation mechanism)
PUR을 통한 상향링크 전송을 수행하기 위해 단말은 TA가 유효한지 지속적으로 판단해야 한다. 이 때, TA가 유효한지 판단하는 동작 및 절차를 TA 유효성 검증(TA validation)이라 할 수 있다. TA 유효성 검증을 위해서 서빙-셀 RSRP의 변화량, TA 정렬 타이머 등이 이용될 수 있다.
TA 유효성 검증을 위해 서빙-셀 RSRP 변화량(change)을 측정/판단하는 방법
이하 TA 유효성 검증을 위한 서빙-셀 RSRP 변화량을 측정/판단하는 방법을 설명한다.
예를 들어, 서빙-셀 RSRP 변화량은 포인트 A와 포인트 B에서 측정된 RSRP 값의 차이로 결정될 수 있다. 이 때, 포인트 A는 기준 포인트(reference point)이고, 포인트 B는 테스트 포인트를 의미할 수 있다. 다시 말하면 포인트 A에서 측정된 서빙-셀 RSRP 값은 기준 RSRP 값(reference RSRP value)을 의미하고, 포인트 B에서 측정된 서빙-셀 RSRP 값은 테스트 RSRP 값을 의미할 수 있다. 이하, 포인트 A를 결정하는 방법에 대해 설명한다.
(포인트 A 결정 방법)
포인트 A는 단말이 PUR 설정을 수신한 시점을 기준으로 하여 가장 최근에 단말이 서빙-셀 RSRP를 측정한 포인트 일 수 있다. 또는 기지국은 PUR 설정 이후 특정 시간이 경과한 시점에 RSRP를 측정하고, RSRP를 측정한 포인트를 포인트 A로 설정하도록 단말에게 지시할 수 있다. 이 때, 기준 RSRP 값은 상술한 시점에서 측정한 RSRP 값으로 고정되거나, 특정 시점에 업데이트 될 수 있다.
기준 RSRP 값의 업데이트를 단말이 지원하는 경우, 기준 RSRP 값은 i) TA 업데이트가 지원되는 경우, TA 업데이트가 된 시점 기준으로 가장 최근에 UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값 또는 ii) 기지국이 특정 제어신호를 이용하여 (동적으로) 단말에게 특정 시점으로 포인트 A를 변경하도록 하는 것이 지원되는 경우, 변경된 시점 기준으로 가장 최근에 UE가 측정한 서빙-셀 RSRP 값이 될 수 있다. ii)에 있어, 기지국이 포인트 A를 (동적으로) 변경하기 위해 사용하는 제어 신호는 변경 목적으로 정의 또는 지정된 특정 신호일 수 있고, 단말이 PUR 전송 이후 모니터링하는 채널/신호에서 수신한 DCI 내의 1 bit 업데이트 flag이거나 특정 필드가 나타내는 하나의 상태(state)의 형태 일 수 있다.
(포인트 B 결정 방법)
포인트 B는 기지국이 전송하는 PUR의 전송 시점을 기준으로 가장 최근에 단말이 서빙-셀 RSRP를 측정한 포인트 일 수 있다. 이 때, 단말은 매 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 설정되거나, PUR 전송을 위한 추가적인 서빙-셀 RSRP 값을 특정하지 않도록 설정될 수 있다.
단말이 매 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 설정되는 경우, 포인트 B에서 측정된 서빙-셀 RSRP 값은 단말이 수행한 PUR 전송 시점을 기준으로하여 기 설정된 특정 시간 이전 단말이 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다. 이 경우, 단말이 UL skippin in PUR을 지원하는 경우, 단말은 불필요한 전력 소모를 감소시키기 위해 상향링크 스키핑이 수행되는 PUR의 특정 시간 이전에는 서빙-셀 RSRP 값을 측정하지 않도록 설정될 수 있다. 이 때, 기준 값은 가장 최근 단말이 (상향링크 스키핑을 수행하지 않고) 전송한 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다. 또는 가장 최근에 단말이 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수도 있다. 이 때, 기준 값은 가장 최근 단말이 (상향링크 스키핑을 수행하지 않고) 전송한 PUR 전송 시점으로부터 특정 시간 이전에 측정한 서빙-셀 RSRP 값과 단말이 가장 최근에 (RRM 요구조건(requirement)을 만족시키기 위해) 측정한 서빙-셀 RSRP 값 중 더 최근에 측정된 값으로 결정될 수 있다.
또한, UL skipping in PUR에 따른 비주기적인 RSRP 값 측정에 의한 TA 유효성 검증의 성능 하락을 방지하기 위해서, UL skipping in PUR의 경우에도 상향링크 스키핑이 되는 PUR 전송 시점부터 특정 시간 이전에 단말은 서빙-셀 RSRP 값을 측정하도록 설정 될 수 있다. 이 때, 기준 값은 상향링크 스키핑 되는 PUR 전송 시점을 기준으로 기 설정된 특정 시간 이전에 단말이 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
한편, 단말이 PUR 전송을 위한 추가적인 서빙-셀 RSRP 값을 측정하지 않는 경우, 포인트 B에서의 서빙-셀 RSRP 값은 해당 PUR 전송 시점을 기준으로 가장 최근에 (RRM 요구조건을 만족시키기 위해) 단말이 측정한 서빙-셀 RSRP 값일 수 있다.
RRM 요구조건을 만족시키기 위한 RSRP 측정만 수행하는 단말의 경우에 있어 서빙-셀 RSRP 변화량의 값은 그렇지 않은 단말보다 더 작은 값으로 설정될 수 있다.
상술한 기준 포인트(즉, 포인트 A)는 기준 RSRP를 측정하는 기준 포인트인데, L1 PUR configuration update를 통해 TA가 업데이트 되는 경우, 후술하는 방법에 따라 포인트 A가 결정될 수 있다.
(방법 1)
L1 PUR configuration update 시점을 기준 포인트(즉, 포인트 A)로 업데이트 하는 방법이다. 이 때, L1 PUR configuration update 시점은 TA가 상위 계층 시그널링 또는 L1 PUR configuration update를 통해 업데이트 될 때로 정의될 수 있다.
TA는 상위 계층 시그널링 또는 L1 PUR configuration update를 통해 업데이트 되고, 기준 RSRP 값이 측정 될 때 기준 포인트(포인트 A)는 업데이트 될 수 있다.(Reference point when the reference RSRP value is measured (Point A) is updated when TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update.)
방법 1의 경우, 단말이 DCI 수신에 실패하면, 단말과 기지국 간 TA 업데이트 시점에 모호성이 있을 수 있다.
즉, 기지국은 DCI를 통해 TA 조정(업데이트)을 지시했으나, 단말이 DCI를 수신하지 못하고 실패하는 경우, 단말은 DCI 전송 시점을 기초로하여 기준 포인트를 업데이트하고, 단말은 DCI 전송 시점 이전 TA 업데이트 시점을 참고하고 있을 수 있다.
기지국은 이후 단말의 PUR 전송에 대해 hypothesis test나 blind detection 등을 수행하고 이를 통해 L1 PUR configuration update가 성공했는지 확인할 수 있으며, 확인 결과에 따라서 기준 포인트를 유지하거나 수정할 수 있다. 다시 말하면, 기지국은 L1 PUR configuration update 성공을 가정한 기준 포인트를 업데이트 한 동작을 유지하거나 취소할 수 있다.
한편, 단말이 DCI 수신에 실패하여, 기지국이 예상하지 못한 L1 PUR configuration update를 수행하고 기준 포인트를 업데이트 하는 경우가 있을 수 있다. 이 때, 단말과 기지국은 서로 다른 기준 포인트를 가지게 된다. 이러한 경우, 기지국과 단말 간 서로 다른 기준 포인트를 가지게 되는 문제를 해결하기 위해, 기지국이 L1 PUR configuration update가 성공했음을 확인할 수 있는 경우에 한해, 기지국과 단말 간 기준 포인트를 업데이트 할 수 있다. 이 때, 기지국이 L1 PUR configuration update가 성공했는지 확인하는 방법은 상술한, hypothesis test나 blind detection 등이 있을 수 있다. 이 때, 단말은 기지국이 L1 PUR configuration update를 확인했는지 인지할 수 없으므로, 기지국은 DCI를 통해 L1 PUR configuration update 확인 정보를 단말로 전송할 수 있다. 이 때 확인 정보는 ACK 정보 등이 될 수 있다.
(방법 2)
방법 2는, L1 PUR configuration update 시점을 기준 포인트(즉, 포인트 A)로 업데이트 하지 않는 방법이다. 방법 2에서, 최근 TA 업데이트 시점은 상위 계층 시그널링을 통해서 업데이트 된 시점으로 정의될 수 있다.
기준 RSRP 값이 측정 될 때의 기준 포인트(포인트 A)는 L1 PUR configuration update가 아닌 상위 계층 시그널링을 통해서만 TA가 업데이트 될 때 업데이트될 수 있다.(Reference point when the reference RSRP value is measured (Point A) is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update.)
이 때, TA 정렬 타이머에 기초한 TA 유효성 검증은, 상위 계층으로 TA가 설정되거나 업데이트 되는 경우에 수행되는 것으로 한정되고, L1 PUR configuration update는, TA 유효성 검증에는 사용되지 않고, TA가 유효한 구간 내에서 효율적인 PUR 전송을 위해 TA 및 단말 전송 전력 조정 및 PUSCH 반복 횟수(PUSCH repetition number) 등을 업데이트 하는 동작만을 의미할 수 있다.
단말이 DCI 수신/검출에 실패(false detection)하여, 기지국이 예상하지 못한 L1 PUR configuration update를 수행하고 기준 포인트를 업데이트 하는 경우, 기지국과 단말이 각각 인지하는 기준 포인트(point A)는 서로 다르게 된다. 따라서, 기지국은 TA가 유효하지 않은 것으로 판단하여 단말이 폴백(fallback) 동작을 수행할 것으로 기대하는 시점에 단말은 TA가 유효한 것으로 가정하여 PUR 전송을 수행할 수 있기 때문에 L1 PUR configuration update를 TA 유효성 검증에 적용하지 않는다.
또한, 기지국은 PUR을 다른 용도로 사용할 수 있는데, 상술한 바와 같은 자원 충돌을 회피하기 위해 L1 PUR configuration update를 TA 유효성 검증에 사용/적용하지 않을 수도 있다.
TA 유효성 검증을 위한 TA 정렬 타이머 운영 방법
TA 유효성 검증을 위해 IDLE 모드에서 TA 정렬 타이머가 운영될 수 있다.
후술하는 TA 정렬 타이머는, connected 모드에서 동작하는 TA 타이머가 아닌 IDLE 모드에서 TA 유효성 검증을 위해 동작하는 타이머를 의미한다.
TA 정렬 타이머는 TA가 업데이트 되는 시점에 초기화(reset)된 후, 시간 영역(time domain) 단위에 따라서 순차적으로 증가하는 카운터 또는 특정 값으로 초기화 된 이후 순차적으로 감소하는 카운터 일 수 있다. TA 정렬 타이머 값이 특정 값 이상인 경우 기지국 및/또는 단말은 TA가 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 마찬가지로, TA 정렬 타이머 값이 특정 값으로 초기화 된 이후에 순차적으로 감소하는 경우에는 기 설정된 값(예: 0) 이하인 경우, 기지국 및/또는 단말은 TA가 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
TA 정렬 타이머의 초기화
TA 정렬 타이머의 초기화는 다음과 같이 동작할 수 있다.
PUR 설정 받는 시점을 기준으로 TA 정렬 타이머를 초기화한다. 이 때, 초기화 값은 0 이거나, connected 모드에서 동작하는 TA 타이머 값을 상속받아서 초기화 할 수 있다. 여기서 상속의 의미란, connected 모드에서 동작하는 TA 타이머 카운터 값을 초기 값으로 사용한다는 의미일 수 있다.
그리고, TA 정렬 타이머는 특정 시점에 업데이트 될 수 있다.
TA 업데이트가 지원되는 경우, TA 업데이트 시점을 기준으로 TA 정렬 타이머를 초기화하거나, 기지국이 특정 제어 신호를 이용하여 (동적으로) 특정 시점에 TA 타이머를 초기화할 수도 있다.
기지국이 특정 시점에 TA 정렬 타이머를 (동적으로) 초기화하기 위해서 사용할 수 있는 제어 신호는 초기화 목적으로 정의 또는 지정된 특정 신호일 수 있고, 단말이 PUR 전송 이후 모니터링하는 채널/신호에서 수신한 DCI 내의 1 bit 업데이트 flag이거나 특정 필드가 나타내는 하나의 상태(state)의 형태 일 수 있다.
상술한 TA 정렬 타이머는, 현재의 시점과 최근 TA 업데이트 시점간의 차이를 측정하여 차이가 특정 값 이상이면 TA가 유효하지 않은 것으로 판단하는 용도로 사용될 수 있다.(UE considers the TA as invalid if the (current time - time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer)
이러한 TA 정렬 타이머는, 단말이 L1 PUR configuration update를 지원하지 않는 경우와 지원하는 경우로 구분되어 동작할 수 있다.
먼저 (1) 단말이 L1 PUR configuration update를 지원하지 않는 경우, PUR TA 정렬 타이머는 다음과 같이 동작할 수 있다.
1-i) '현재 시점 - 마지막 TA 업데이트 시점'이, PUR 시간 정렬 타이머 값보다 큰 경우, UE는 TA가 유효하지 않은 것으로 간주할 수 있다. (UE considers the TA as invalid if the (current time - time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer.)
1-ii) TA가 상위 계층 시그널링을 통해서 업데이트 될 때, 마지막 TA 의 업데이트 시점은 업데이트 된다(Time at last TA update is updated when TA is updated via higher layer signaling).
다음으로, (2) 단말이 L1 PUR 설정 업데이트가 지원하는 경우, PUR TA 정렬 타이머는 아래 2가지 방법으로 동작할 수 있다.
2-i) 먼저, L1 PUR configuration update를 PUR TA 유효성 검증 메커니즘(validation mechanism)에 적용하는 방법이 있다.
TA 특성(attribute) 중 PUR TA 정렬 타이머를 이용한 TA 유효성 검증 기준(criteria)는 다음과 같을 수 있다. (현재 시점 - 마지막 TA 업데이트 시점) > PUR 시간 정렬 타이머 값 인 경우, UE는 TA가 유효하지 않은 것으로 간주할 수 있다.(UE considers the TA as invalid if the(current time - time at last TA update) > the PUR Time Alignment Timer).) 이 때, 마지막(최근) TA 업데이트 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다. TA가 상위 계층 시그널링을 통해서 또는 L1 PUR configuration update를 통해서 업데이트 될 때, 마지막 TA 업데이트 시점은 업데이트 된다.(Time at last TA update is updated when TA is updated either via higher layer signaling or via L1 PUR configuration update.) 즉, 상위 계층 시그널링 또는 L1 PUR configuration update를 통해 TA가 업데이트 될 때의 시점일 수 있다.
2-i)의 경우, 단말이 DCI 수신에 실패하면, 단말과 기지국 간 서로 인지하고 있는 TA 업데이트 시점에 대한 모호성이 있을 수 있다. 즉, 기지국은 DCI를 통해 TA 조정(업데이트)을 지시했으나, 단말이 DCI를 수신하지 못하고 실패하는 경우, 기지국은 DCI 전송 시점을 기초로하여 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트하고, 단말은 DCI 전송 시점 이전의 TA 업데이트 시점을 참고하고 있을 수 있다.
기지국은 이후 단말의 PUR 전송에 대해 hypothesis test나 blind detection 등을 수행하고 이를 통해 L1 PUR configuration update가 성공했는지 확인할 수 있으며, 확인 결과에 따라서 마지막 TA 업데이트 시점(time at last TA update)을 유지하거나 수정할 수 있다. 다시 말하면, 기지국은 L1 PUR configuration update 성공을 가정한 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트한 동작을 유지하거나 취소할 수 있다.
한편, 단말이 DCI 수신에 실패하여, 기지국이 예상하지 못한 L1 PUR configuration update를 수행하고 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트하는 경우가 있을 수 있다. 이 때, 단말과 기지국은 서로 다른 마지막 TA 업데이트 시점 값을 가지게 된다. 이러한 경우, 기지국과 단말 간 서로 다른 마지막 TA 업데이트 시점 값을 인지하게 되는 문제를 해결하기 위해서, 기지국이 L1 PUR configuration update가 성공했음을 확인할 수 있는 경우에 한해, 기지국과 단말 간 마지막 TA 업데이트 시점의 업데이트를 수행할 수 있다. 이 때, 기지국이 L1 PUR configuration update가 성공했는지 확인하는 방법은 상술한, hypothesis test나 blind detection 등이 있을 수 있다.
이 때, 단말은 기지국이 L1 PUR configuration update를 확인했는지 인지할 수 없으므로, 기지국은 DCI를 통해 L1 PUR configuration update 확인 정보를 단말로 전송할 수 있다. 이 때 확인 정보는 ACK 정보 등이 될 수 있다.
2-ii) 다음으로, PUR configuration update를 PUR TA 유효성 검증 메커니즘(validation mechanism)에 적용하지 않는 방법이 있다.
이 때, 마지막(최근) TA 업데이트 시점은 다음과 같이 정의될 수 있다. TA가 L1 PUR configuration update가 아닌 상위 계층 시그널링을 통해서 업데이트 되는 경우에만, 마지막 TA 업데이트 시점은 업데이트 된다.(Time at last TA update is updated when TA is updated only via higher layer signaling, not via L1 PUR configuration update.) 즉, 마지막 TA 업데이트 시점은 상위 계층 시그널링을 통해 TA가 업데이트 될 때의 시점일 수 있다.
이 때, TA 정렬 타이머 기반의 TA 유효성 검증(validation)은 TA가 상위 계층을 통해 설정(configuration)되거나 업데이트되는 경우로만 한정된다. 그리고, L1 PUR configuration update는, TA 유효성 검증에는 사용되지 않고, TA가 유효한 구간 내에서 효율적인 PUR 전송을 위해서 TA 및 UE 전송 전력 조정 및 PUSCH 반복 횟수(repetition number) 등을 업데이트 하는 동작만 수행하는 것일 수 있다.
단말이 DCI 수신/검출에 실패(false detection)하여, 기지국이 예상하지 못한 L1 PUR configuration update를 수행하고 마지막 TA 업데이트 시점을 업데이트 하는 경우, 기지국과 단말이 각각 인지하는 TA 업데이트 시점은 서로 다르게 된다. 따라서, 기지국은 TA가 유효하지 않은 것으로 판단하여 단말이 fallback 동작을 수행할 것으로 기대하는 시점에 단말은 TA가 유효한 것으로 가정하여 PUR 전송을 수행할 수 있기 때문에 L1 PUR configuration update를 TA 유효성 검증에 적용하지 않는다.
또한, 기지국은 PUR을 다른 용도로 사용할 수 있는데, 상술한 바와 같은 자원 충돌을 회피하기 위해 L1 PUR configuration update를 TA 유효성 검증에 사용/적용하지 않을 수도 있다.
PUR 설정(configuration)
기지국이 단말에게 PUR을 통한 상향링크 전송 수행을 위해 사전에 설정하는 정보에는 복수 개의 파라미터들이 포함될 수 있고, 이 때의 파라미터들에 포함되는 정보는 다음과 같다.
구체적으로, i) 전송 주기를 포함한 시간 영역 자원(Time domain resources including periodicity(s)), ii) 주파수 영역 자원(Frequency domain resources), iii) 전송 블록 크기(transport block size, TBS(s)), iv) 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS(s)), v) PUR을 통한 상향링크 전송에 대한 응답 피드백을 검색하기 위한 검색 공간 (Search space for feedback monitoring in response to UL transmission in PUR) 등과 관련된 정보가 포함될 수 있다.
추가적으로 기지국이 단말로 전송한 하향링크 채널에 대한 피드백 정보인, Acknowledge/Negative Acknowledge(Ack/Nack,A/N) 정보 등을 포함하는 상향링크 전송을 수행하기 위한 채널과 관련된 정보(또는 채널 정보)가 포함될 수 있다. 다시 말하면, 단말은 기지국으로부터 수신한 하향링크 전송에 대한 피드백을 기지국으로 전송하는데, 이러한 피드백을 기지국으로 전송하기 위해 관련된 정보(예: 피드백을 전송하기 위한 채널과 관련된 정보 등)가 상기 파라미터들에 추가적으로 포함될 수 있다. 이 때, 기지국이 단말로 전송한 하향링크 채널이란, 단말의 PUR 전송 이후, 기지국이 단말로 전송하는 PDCCH/PDSCH 등이 될 수 있으며, 이 때 PDSCH에는 상위 계층을 통한 PUR 전송에 대한 ACK/NACK 정보나, 상술한 TA 업데이트를 위한 MAC CE등이 포함될 수 있다. 한편, PDSCH 전송 없이 PDCCH만 전송되는 경우도 있을 수 있는데, 이 때에는 PDCCH에 PUR 전송에 대한 ACK/NACK가 포함될 수 있다. 다시 말하면, PDCCH/PDSCH에는 PUR 전송에 대한 피드백 정보가 포함될 수 있다.
상기 채널은 PUCCH, PUSCH 또는 narrowband PUSCH(NPUSCH) 포맷 1, NPUSCH 포맷 2일 수 있다. 채널과 관련된 정보에는 반복 전송 횟수(repetition number) 등이 포함될 수 있으며, 묵시적인 PUCCH 자원(implicit PUCCH resource)이 아닐 경우, PUCCH 시간/주파수 자원 등이 포함될 수 있다. 예를 들어, PUR 설정 파라미터에는 PUR과 관련된 정보 뿐만 아니라 더하여 단말의 PUR 전송 이후의 상향링크 채널(PUCCH/PUSCH)에 대한 정보가 포함될 수 있는 것이다. 구체적으로, PUCCH/PUSCH 자원 인덱스 등이 포함될 수 있다.
또한, LTE MTC에 있어, CE mode A에서는 LTE PUCCH 포맷 1 계열(1/1a/1b)와 포맷 2 계열(2/2a/2b)이 지원될 수 있고, CE mode B에서는 LTE PUCCH 포맷 1/1a가 지원될 수 있기 때문에, 각각의 모드에 에서 지원하는 포맷과 관련된 파라미터들이 상기 채널과 관련된 정보에 포함될 수 있다.
PUR 설정 업데이트(configuration update)
상술한 파라미터들 전부 또는 일부의 파라미터(들)은 변화한 단말 환경 및 네트워크 환경 등에 적응하기 위해, PUR 전송 후 또는 (재)전송 과정에서 다음과 같은 방법으로 업데이트 또는 적응(adaptation)될 수 있다.
단말 측면에서 PUR 설정 정보(즉, 파라미터)들이 업데이트 되는 절차의 일 예는 다음과 같다.
먼저 1) 단말은, 기지국으로 PUR 전송을 수행한다. 이 때, PUR 전송은 PUSCH 상에서 수행될 수 있다.
그리고, 2) 단말은 기지국으로부터 하향링크 할당(DL assignment)과 관련된 정보를 수신한다. 이 때, 하향링크 할당과 관련된 정보는 MPDCCH(MTC PDCCH) 상에서 수신될 수 있다.
이후 3) 단말은 기지국으로부터 PUR 전송과 관련된 정보 즉, PUR 파라미터들을 수신할 수 있다. 이 때, 상기 PUR 전송과 관련된 정보는 PDSCH 상에서 수신될 수 있고, 상기 PUR 전송과 관련된 정보를 수신하기 위해 상기 하향링크 할당 정보가 이용될 수도 있다.
그리고, 4) 단말은 기지국으로 상기 PUR 전송과 관련된 정보에 대한 피드백인 ACK을 전송한다. 이 때, 상기 ACK은 PUCCH 상에서 전송될 수 있다.
5) 단말은 4)의 ACK을 기지국으로 전송한 이후, 일정 구간 동안 MPDCCH 모니터링(monitoring)을 수행한다. 이 때, 상기 MPDCCH는 기지국이 단말이 전송한 ACK 수신에 실패한 경우, 다시 전송하는 PDSCH와 관련된 정보를 수신하기 위한 채널일 수 있다.
이 때, 상기 5) 동작은, 예를 들어, k 번째 서브프레임 또는 k 번째 슬롯 이후에는 MPDCCH를 수신을 기대하지 않거나, MPDCCH를 모니터링 하지 않는 것일 수 있다. 다시 말하면 5) 동작을 수행하는 일정 구간은 단말이 ACK을 전송한 시점으로부터 k 번째 서브프레임 또는 k 번째 슬롯 까지 일 수 있다.
더하여, 상기 2) 동작에서 단말은 ACK, 하향링크 할당, NACK, No ACK의 4가지 상황을 기대할 수 있다.
(i) ACK: 기지국이 MPDCCH를 통해 1)에서 전송한 PUR 전송에 대한 피드백인 ACK을 수신하는 상황이다. 즉, 단말은 PUR 전송이 성공했으며 PUR 파라미터의 업데이트를 수행하지 않는 것(no PUR parameter update)으로 해석할 수 있다.
(ii) 하향링크 할당: 단말이 기지국으로부터 하향링크 할당과 관련된 정보를 수신한 경우, 단말은, PUR 전송이 성공했음을 인지할 수 있고 더하여 및 PUR 파라미터 업데이트 및/또는 PUR 해제(PUR parameter update and/or PUR release)등을 위한 PDSCH 스케쥴링을 기대할 수 있다.
(iii) NACK: 단말이 기지국으로부터 NACK을 수신한 경우, 단말은 PUR 전송이 실패했음을 인지할 수 있고 PUR 재전송 지시 또는 PUR 해제(release)를 기대할 수 있다. 그리고, 레가시 EDT(Early Data Transmission) 또는 RACH를 이용한 상향링크 전송 수행에 대한 기대를 할 수 있다.
(iv) No ACK: 단말이 기지국으로부터 No ACK을 수신한 경우, 단말은 PUR 전송이 실패했음을 인지할 수 있고 PUR 재전송 지시를 기대할 수 있다. 여기서 PUR 재전송은 단말 자동 전력 램프-업(autonomous power ramp-up), 반복 횟수 증가 등을 통하여 동일 PUR 구간 또는 다음 PUR 구간에서 수행될 수 있다.
PUR 전송을 위한 전력 제어(Power control for PUR transmission)
PUR 초기 전송을 위한 상향링크 전송(PUR 초기 전송) 전력을 제어하는 방법으로는, 후술하는 2가지 방법이 있을 수 있다.
(방법 A) PUR 초기 전송 간에 TPC(Transmission Power Control) 축적 메커니즘(accumulation mechanism)을 적용하는 방법이다. 다시 말하면, PUR 상향링크 전송을 위한 전송 전력은 이전에 수행한 PUR 전송(들)의 전송 전력 값(들)에 기초하여 결정될 수 있다.
(방법 B) 매 PUR 초기 전송마다 TPC 축적 메커니즘을 초기화(reset)하는 방법이다. 다시 말하면, PUR 상향링크 전송을 위한 전송 전력은 이전 PUR 전송(들)의 전송 전력 값(들)이 어떠한 값을 가졌는지와는 관계없이, 결정될 수 있다. 즉, 단말이 PUR 전송을 수행할 때 마다, PUR 전송을 위한 전송 전력을 결정하기 위해 TPC 축적 메커니즘을 리셋한 후 결정된 전송 전력에 기초하여 PUR 전송을 수행할 수 있다. 단말이 PUR 초기 전송의 전송 전력에 대한 별도의 설정을 수신하지 않더라도, 단말은 TPC 축적 메커니즘을 초기화하여 전송 전력을 결정할 수 있다.
이 때, PUR 전송 특성을 고려하여 PUR 전송 주기에 따라서 상술한 방법 A와 방법 B 중 어느 하나의 방법이 선택될 수 있다.
예를 들어, PUR 전송 주기의 특정 임계 값(threshold) X가 설정되고, PUR 전송 주기가 X보다 크면 (또는 크거나 같으면) (방법 B)가 적용되고, 반대의 경우(전송 주기가 X보다 작으면)에 (제안 A)가 적용될 수 있다.
PUR 전송 주기가 임계 값 X보다 큰 경우에 방법 B가 적용되는 것은, PUR 전송 주기가 크면 PUR 전송 간에 채널 환경, 경로 손실(path loss) 등의 변화가 커서 이전 PUR 전송 시 적용했던 전력 값을 현재 PUR 전송 시 참조할 수 없기 때문이다.
상기 임계 값 X는 서브프레임(subframe), 프레임(frame) 또는 하이퍼-프레임(hyper-frame) 단위일 수 있으며, 기지국/네트워크가 설정하는 값일 수 있다. 기지국/네트워크 설정을 위해서 임계 값 X는 PUR 설정 파라미터(PUR configuration parameter)에 포함될 수 있다.
또한, 단말이 PUR 초기 전송을 수행함에 있어 적용해야 하는 PUR 상향링크 전송 전력 제어 방법(예: 방법 A, 방법 B)을 기지국/네트워크가 설정하여 단말로 전송할 수 있으며, 이 경우에도 PUR 상향링크 전송 전력 제어 방법 설정과 관련된 파라미터는 PUR 설정 파라미터에 포함될 수 있다.
PUR을 재전송 하는 경우, LTE MTC CE(long term evolution machine type communication coverage enhancement) 모드 A(mode A)가 적용되는 경우와 같이 단말이 수신한 재전송을 위한 UL 승인 하향링크 DCI(grant DCI for retransmission)에 TPC 필드가 존재하는 경우, TPC 필드를 사용하여 PUR 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있다.
그러나, LTE MTC CE 모드 B가 적용되는 경우에는, 단말이 수신한 재전송을 위한 UL 승인 하향링크 제어 정보에 TPC 필드가 존재하지 않을 수 있는데 이 때에 PUR 상향링크 전송 전력을 위해 다음과 같은 2 가지 방법이 고려될 수 있다.
i) PUR 상향링크 전송 전력은 설정된 (최대) 상향링크 전송 전력이 적용되는 방법, ii) PUR 상향링크 전송 전력은 매 재전송 마다 설정된 램핑 스텝(ramping step) 값만큼 증가되는 방법 2 가지 방법이 고려될 수 있다.
i)의 방법은, CE 모드 B인 단말에 적용될 수 있는 방법으로, 간단하게 적용할 수 있다는 장점이 있으나, 인접한 주변 단말들도 최대 상향링크 전송 전력으로 PUR 재전송함으로써 단말/셀 간에 간섭(interference)이 발생한다는 문제점이 있다.
ii)의 방법은, PUR 상향링크 전송 전력을 단계적으로(점진적으로) 증가시키고 단말에게 설정되는 램핑 스텝에 기초하여 전송 전력 증가 폭을 조절할 수 있기 때문에, i)의 방법과 비교하였을 때, 상대적으로 간섭 측면에서 장점이 있다.
상술한 램핑 스텝 및/또는 i), ii) 방법에서의 설정 정보들은 PUR 설정 파라미터에 추가되어 기지국/네트워크가 단말로 설정할 수 있다. 다시 말하면, 상기 PUR 설정 파라미터들은 단말이 PUR 전송을 위해 기지국/네트워크로부터 수신하는 설정 정보에 포함될 수 있다.
비-경쟁 공유 PUR(Contention-free shared PUR) 지원 방법
PUR 시간/주파수 자원을 공유하면서, 다수의 단말들 간의 비경쟁 PUR 전송을 지원하기 위해 다중 사용자-다중 입력 및 다중 출력(multi user- multiple input multiple output: MU-MIMO) 기법이 이용될 수 있다. 구체적으로, 기지국은 직교하는(Orthogonal) 복조 참조 신호(dedicated demodulation reference signal: DMRS)를 이용한 MU-MIMO 복조를 위해서 PUR 설정에 DMRS 시퀀스(sequence)의 순환 시프트(cyclic shift: CS) 값 및/또는 직교하는 커버 코드(orthogonal cover code: OCC) 또는 CS와 OCC의 조합을 특정 UE(UE-specific) 또는 특정 UE 그룹(UE group-specific)에 설정(configure)할 수 있다.
상기 (i) CS 및/또는 OCC 또는 (ii) CS 및 OCC의 조합을 설정하는 방법은 특정 단말에게 RRC 설정되거나, PUR (재-)활성화 DCI((re-)activation), 또는 PUR (재-)전송((re-)transmission)을 위한 UL 승인(grant)을 위한 DCI를 이용하여 단말에게 설정될 수 있다.
기지국은 PUR 시간/주파수 자원을 공유하는 UE 들에게 각각 다른 CS 및/또는 OCC 값을 설정함으로써 비-경쟁 PUR 전송을 지원할 수 있다.
PUR SS에서의 수신되는 DL/UL grant 및 explicit ACK/NACK
단말은 PUR 전송에 대한 하향링크 피드백에 상향링크 그랜트와 하향링크 할당 정보가 포함됨을 기대할 수 있다.
이 때 상향링크 그랜트의 특정 상태는 명시적인(explicit) ACK 및/또는 명시적인 NACK으로, 하향링크 그랜트의 특정 상태는 명시적인 ACK으로 정의될 수 있다.
명시적인 NACK은 PUR 또는 (dedicated PUR) 해제(release)의 용도로 사용될 수 있다. 이 때, NACK 정보가 포함되는 DCI의 NDI(New Data Indicator)는 0 또는 1로 항상 예약될 수 있으며, 상향링크 자원(자원 블록) 할당(assignment/allocation) 및/또는 MCS 필드 등과 같은 필드에 검증되지 않은 조합을 이용해서 가상(virtual) CRS(Cell-specific Reference Signal) 또는 무결성 검사(integrity check) 등의 용도로 사용될 수 있다. 여기서, PUR 초기 전송에 대해 NDI 값은 항상 0 또는 1 이었다고 가정하는 것으로 설정될 수 있다. 명시적인 ACK은 단독으로 PUR 전송에 대한 ACK 정보만 포함하거나(이 때 상향링크 그랜트 또는 하향링크 그랜트로 전송될 수 있음) 명시적인 ACK은 (N)PDSCH를 스케줄링하는 하향링크 할당 정보와 함께 DCI를 통해서 전송 될 수 있다. 이 때, ACK 정보와 함께 (N)PDSCH가 실제로 스케줄링 되었는지 여부는 하향링크 자원(자원 블록) 할당 및/또는 MCS 필드 등과 같은 필드에 검증된 조합이 지시되었는지 여부에 따라 판단될 수 있다.
PUR 전송과 PUR 검색 공간(search space: SS) 모니터링 방법
본 방법에서는 단말의 PUR 전송과 PUR SS에서의 모니터링 방법에 대해서 설명한다. SS는, 단말이 PUR 전송을 수행하고, 상기 PUR 전송에 대한 기지국의 피드백 정보를 수신하기 위해 모니터링을 수행하는 시간/주파수 자원 구간을 의미할 수 있다.
이하에서 1) 단말이 PUR 전송 시점 이전에 존재하는 PUR SS에서의 모니터링 방법과 2) 단말이 PUR 전송 시점 이후에 존재하는 PUR SS에서의 모니터링 방법에 대해 설명한다.
1) PUR 전송 시점 이전의 PUR SS에서 단말의 모니터링 방법
본 명세서에서 설명하는 PUR 전송 시점 이전이란, 단말이 현재 전송하고자 하는 PUR 전송 시점 이전에 전송된 PUR 전송에 대한 기지국의 피드백 정보가 수신되는 영역과 무관한 영역을 의미한다.
기지국이 스케쥴링 이슈(scheduling issue)로 예약한 PUR 자원을 이용하지 않게끔(off)하거나 단말의 PUR 전송을 스킵하게 하는 경우, 단말은 PUR 전송 이전의 특정 구간(예: X ms 부터 Y ms 까지)에 존재하는 PUR SS를 모니터링 하도록 설정 받을 수 있다. 다시 말하면, 단말은 상기 특정 구간을 모니터링하여 설정 정보를 수신하는데, 이 때 설정 정보에는 PUR 자원을 off하거나 상기 PUR 전송을 스킵하도록 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이 기지국으로부터의 설정에 의해 스키핑 된 PUR은 PUR 해제를 위한 PUR 스키핑 이벤트로 간주되지 않을 수 있다.
2) PUR 전송 시점 이후에 존재하는 PUR SS에서 단말의 모니터링 방법
PUR 전송 시점 이후에 존재하는 PUR SS에서 단말의 모니터링은, i) 단말이 PUR 전송을 스킵한 경우, ii) 단말이 PUR 전송을 수행한 경우로 구분되어 수행될 수 있다.
i) PUR 전송을 스키핑 한 경우
기지국이 PDSCH를 스케줄링하는 정보를 PUR SS에 전송할 수 있기 때문에, 단말은 PUR 전송이 스키핑 되었는지 여부와 무관하게, 특정 구간 동안 PUR SS를 모니터링 하도록 설정될 수 있다.
또한, 기지국은 단말이 모니터링하도록 설정된 PUR SS에서 PDCCH 오더(order)를 통한 TA 업데이트 동작을 수행하도록 지시할 수 있다. 단말은 PUR SS를 모니터링하도록 지시 받은 구간에서 명시적 NACK, 상향링크 승인, 명시적 ACK 중 어느 하나가 검출되면, 이를 무시하거나 또는 원래의 용도와는 다른 용도로 사용하도록 기지국과 약속하여, 이를 본래의 용도와는 다르게 해석할 수 있다. 애플리케이션(application)에 따라 TA를 주기적으로 업데이트 하여야 하는 경우가 있기 때문에, PUR 전송이 스킵되더라도 단말은 PUR SS의 모니터링을 수행하여야 한다.
PUR 전송 시점에 전송할 상향링크 데이터(UL data)가 없다는 등의 이유로 PUR 전송이 스킵되어야 하는 경우, 단말은 전력 절약(power saving)을 위해 상향링크 스키핑(UL skipping) 동작이 허용될 수 있다. 이러한 경우에도 아래와 같은 두 가지 측면에서 PUR SS의 모니터링이 필요할 수 있다.
a) PUR 설정 업데이트(configuration update)(L1 시그널링 또는 RRC 시그널링을 사용함(using L1 signaling or RRC signaling))
b) PUR 전송 윈도우를 사용하는 하향링크 전송(DL transmission using PUR transmission window)
위 a)의 경우, PUR 전송에 포함할 데이터가 없는 경우에도 PUR 설정 업데이트를 수행함으로써, TA 유효성 검증이 실패(validation fail)되는 상황을 방지할 수 있다. PUR 설정 업데이트를 함으로써, 단말이 TA 재획득(reacquisition)을 위한 레거시 EDT 또는 레거시 RACH 절차로 진입하는 것을 방지할 수 있다.
PUR 전송을 스킵한 경우에 PUR SS의 모니터링을 수행할 것인지 여부는, 기지국/네트워크의 상황 또는 단말의 타입(type) 등에 기초하여 결정될 수 있고, 1 bit flag 형태의 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 지시(indication)될 수 있다. 또한, PUR SS의 모니터링이 수행되어야 하는지 여부와 관련된 정보는 PUR 설정에 포함될 수 있고, 이를 위한 별도의 파라미터가 정의될 수도 있다. 이 때, 단말이 PUR 전송을 스킵하였기 때문에, PUR 스킵 이벤트가 카운트 될 수 있다.
한편, 단말이 PUR 전송은 스킵하였으나, 해당 PUR 전송이 수행되었어야 하는 시점 이후의 PUR SS에서 단말은 하향링크 채널 등을 통해 기지국/네트워크로부터 TA 업데이트 등의 지시를 수신하거나 기타 동작을 지시 받을 수 있으므로, PUR 스킵 이벤트가 카운트되지 않을 수 있다. 이에 더하여 PUR 전송을 스킵하였음에도 PUR 스킵 이벤트가 카운트되지 않는 경우는, PUR SS에서 MPDCCH를 성공적으로 수신하는 경우로 한정 될 수도 있다.
ii) PUR 전송을 수행한 경우
단말이 PUR 전송 후, PUR SS를 모니터링 하기로 설정된 상태이더라도, 기지국으로부터 상향링크 승인 DCI(UL grant DCI)를 통해 명시적인 ACK을 수신하는 경우가 아닌, 하향링크 할당 DCI를 통해 실제 하향링크 할당 없이 명시적인 ACK만 수신하는 경우에는 단말은 PUR SS 모니터링을 중단하도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 다음 PUR까지 또는 다음 PUR 이전의 PUR SS를 다른 용도로 모니터링 하기로 한 구간까지, PDCCH 검출을 위한 PUR SS 모니터링을 중단하도록 설정될 수 있다. 또는 단말은 PUR SS를 모니터링하도록 요구되지 않을 수 있다.
단밀이 기지국으로부터 상향링크 승인 DCI를 통해 명시적 NACK을 수신한 경우, 상기 명시적 NACK은 PUR 또는 dedicated PUR 해제의 용도로 사용될 수 있다.
단말이 PUR 전송을 수행하고 난 후 기지국으로부터 수신을 기대할 수 있는 상향링크 승인 DCI 및/또는 하향링크 할당 DCI의 상태를 정리하면 다음과 같다.
(상향링크 승인 DCI 수신)
- 명시적인 ACK을 기지국으로부터 수신하면 단말은 PUR 전송이 성공했음을 인지할 수 있고, 더하여 PUR 파라미터 업데이트를 수행하지 않을 수 있다.
- 명시적 NACK을 기지국으로부터 수신하면 단말은 PUR 전송이 실패했음을 인지할 수 있고, 더하여 PUR 또는 dedicated PUR 해제 지시를 받은 것으로 인지할 수 있다.
- 재전송(Retransmission)관련 정보를 기지국으로부터 수신하면 단말은 PUR 전송이 실패했음을 인지하고 기지국으로 PUR 재전송을 수행 할 수 있다.
(하향링크 할당 DCI 수신)
- 하향링크 그랜트에 대한 명시적 ACK 정보를 포함하는 하향링크 할당 DCI를 기지국으로부터 수신하면 단말은, PUR SS의 모니터링을 중단하라는 지시를 받은 것으로 인지하고, 모니터링을 중단할 수 있다.
- 단말은 PDCCH 상에서 하향링크 할당 DCI를 수신하고, PDCCH 오더 기반(PDCCH-order based) PRACH를 전송할 수 있다. 즉 기지국은 PDCCH 오더 기반의 TA 업데이트를 위한 PRACH를 전송하도록 지시 하는 것이다.
추가적으로, 단말이 현재 PUR 자원(예: n 번째(#n) 자원)을 이용하여 PUR 전송을 수행한 후 기지국/네트워크로부터 아무런 응답도 수신하지 못하는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.
- 예를 들어, 기지국으로부터 응답을 수신하지 못한 경우, 단말은 NACK으로 인지하여, 다음 PUR 자원(예:, #n+1 자원)을 이용하여 PUR 재전송을 수행할 수 있다. 다음 PUR 자원(예: #n+1 자원)을 이용한 PUR 재전송은, 다음 PUR 자원을 이용하여 전송되는 새로운 데이터가 없는 경우에 한정되어 수행될 수 있다. 한편, 다음 PUR 자원을 이용하여 전송되는 새로운 데이터가 존재하는 경우, 단말은 다음 PUR 자원을 이용하여 새로운 데이터를 전송하고, 이전의 데이터에 대해서는 재전송을 기대하지 않는다.
이 때 새로운 데이터는, 원래 #n 자원을 이용하여 PUR 전송을 수행할 때 포함되는 데이터(즉, 이전의 데이터)와 상이한 데이터를 의미할 수 있다.
- 또 다른 예로, 기지국으로부터 응답을 수신하지 못한 경우, 단말은 NACK으로 인지하여, 이후 PUR 자원에서 PUR 재전송을 기대하지 않는다. 이는, 다음 PUR 자원(예: #n+1 자원)을 이용하여 전송되는 새로운 데이터가 존재하는지 여부와 무관하게 적용될 수 있다. 더하여, 단말은 현재 PUR 자원(예: #n 자원)을 이용하여 전송했던 데이터에 대해서 버퍼 플러시(buffer flush) 등의 추가적인 동작을 수행할 수 있다.
- 또 다른 예로, 기지국으로부터 응답을 수신하지 못하여도 단말은 ACK으로 인지하여, 현재 PUR 자원(예: #n 자원)을 이용하여 전송했던 데이터에 대해서 버퍼 플러시 등의 추가 동작을 수행할 수 있다.
WUS(Wake-Up Signal)
MTC 및 NB-IoT에서는 페이징 모니터링과 관련된 전력 소비를 줄이기 위해 WUS가 사용될 수 있다. WUS는 셀 구성에 따라 단말이 페이징 신호(예, P-RNTI로 스크램블링된 MPDCCH/NPDCCH)의 모니터링을 수행할지 여부를 지시하는 물리 계층 신호이다. eDRX가 구성되지 않은 단말의 경우(즉, DRX만 구성), WUS는 하나의 PO(N=1)와 연관될 수 있다. 반면, eDRX가 구성된 단말의 경우, WUS는 하나 이상의 PO(N≥1)와 연관될 수 있다. WUS가 검출되면, 단말은 WUS와 연관된 이후 N개의 PO를 모니터링 할 수 있다. 반면, WUS가 검출되지 않으면, 단말은 다음 WUS를 모니터링 할 때까지 PO 모니터링을 생략함으로써 슬립 모드를 유지할 수 있다.
도 27은 본 발명에 적용될 수 있는 WUS와 PO와의 타이밍 관계를 예시한다.
단말은 기지국으로부터 WUS를 위한 구성 정보를 수신하고 WUS 구성 정보에 기초하여 WUS를 모니터링 할 수 있다. WUS를 위한 구성 정보는 예를 들어 최대 WUS 구간(maximum WUS duration), WUS와 연관된 연속된 PO의 개수, 갭(gap) 정보 등을 포함할 수 있다. 최대 WUS 구간은 WUS가 전송될 수 있는 최대 시간 구간을 나타내며, PDCCH(예, MPDCCH, NPDCCH)와 관련된 최대 반복 횟수(예, Rmax)와의 비율로 표현될 수 있다. 단말은 최대 WUS 구간 내에서 WUS 반복 전송을 기대할 수 있지만, 실제 WUS 전송 횟수는 최대 WUS 구간 내의 최대 WUS 전송 횟수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 좋은 커버리지 내의 단말에 대해서는 WUS 반복 횟수가 적을 수 있다. 편의상, 최대 WUS 구간 내에서 WUS가 전송될 수 있는 자원/기회를 WUS 자원이라고 지칭한다. WUS 자원은 복수의 연속된 OFDM 심볼과 복수의 연속된 부반송파로 정의될 수 있다. WUS 자원은 서브프레임 또는 슬롯 내의 복수의 연속된 OFDM 심볼과 복수의 연속된 부반송파로 정의될 수 있다. 예를 들어, WUS 자원은 14개의 연속된 OFDM 심볼과 12개의 연속된 부반송파로 정의될 수 있다. WUS를 검출한 단말은 WUS와 연관된 첫 번째 PO까지 WUS를 모니터링 하지 않는다. 최대 WUS 구간 동안 WUS를 검출하지 못한 경우, 단말은 WUS와 연관된 PO 들에서 페이징 신호를 모니터링 하지 않는다(또는 슬립 모드로 남아 있는다).
도 28은 본 명세서에서 제안하는 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 단말 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저 단말은, RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신한다(S2810).
그리고, 단말은 상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행한다(S2820).
이 때, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함할 수 있다.
S2820 단계 이후, 단말은 상기 채널 정보에 기초하여 상기 ACK 또는 상기 NACK을 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
상기 채널 정보는, 상기 ACK 또는 상기 NACK이 전송되는 채널에 대한 정보이고, 상기 채널 정보는, 상기 채널의 반복 전송 횟수(repetition number)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 채널 정보는 상기 채널의 자원 인덱스 값에 대한 정보 및 상기 채널의 포맷에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 채널은 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH) 또는 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)일 수 있다.
상기 ACK 또는 NACK을 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 전력은, 전송 전력 제어(Transmit Power Control, TPC) 누적(accumulation) 값과 무관하게 초기화(reset)되어 결정될 수 있다.
상기 PUR 설정 정보는, 상기 PUR 전송을 위한 자원에 대한 정보, 상기 PUR 설정 정보의 전송 주기에 대한 정보, 전송 블록 크기(Transport Block Size, TBS)와 관련된 정보, 모듈레이션 코딩 스킴(Modulation Coding Scheme, MCS)과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 30 내지 도 32을 참고하여 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 단말 장치에 대해 살펴본다.
이 때, 단말 장치는 무선 신호를 송수신하기 위한 하나 이상의 송수신기(transceiver), 상기 송수신기와 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들은, 전술한 도 28과 관련된 동작들과 동일할 수 있다.
도 29는 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 기지국 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
먼저 기지국은, PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 RRC 연결 상태(connected state)의 단말로 전송한다(S2910).
기지국은, 상기 PUR 설정 정보에 기초한 상기 PUR 전송을 RRC 아이들 상태(idle state)의 상기 단말로부터 수신한다(S2920).
이 때, 상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함할 수 있다.
도 30 내지 도 32를 참고하여 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 기지국 장치에 대해 살펴본다.
이 때, 기지국 장치는 무선 신호를 송수신하기 위한 하나 이상의 송수신기(transceiver), 상기 송수신기와 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들은, 전술한 도 29와 관련된 동작들과 동일할 수 있다.
본 명세서에서 기술하는 단말/기지국은 도30 내지 도32에 도시된 바와 같이 다양한 장치로 대체되어 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 28, 도 29에서 설명한 단말/기지국의 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행/PUR 전송을 수신하는 동작은 이하에서 설명하는 도 30 내지 도 32의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 31을 참조하면, 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 관련 정보를 수신하기 위해 하나 이상의 메모리(3114, 3124) 및/또는 하나 이상의 송수신기(3116, 3126) 등을 제어할 수 있으며, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 관련 정보를 전송할 수 있다.
상술한 단말/기지국의 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행/PUR 전송을 수신하는 방법과 관련된 동작들은 후술하는 장치(예: 도 30 내지 도 32)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 상술한 PUR을 통한 상향링크의 전송/수신을 수행하는 방법과 관련된 동작들은 도 30 내지 도 32의 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)에 의해 처리될 수 있으며, 이러한 PUR을 통한 상향링크의 전송/수신을 수행하는 방법과 관련된 동작은 도 30 내지 도 32의 적어도 하나의 프로세서(3112, 3122)를 구동하기 위한 명령어/프로그램(예: instruction, executable code) 형태로 메모리(3114, 3124)에 저장될 수도 있다.
예를 들면, 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가, RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, RRC 아이들 상태(idle state)에서 상기 PUR 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 상기 PUR 전송에 대한 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 및 상기 피드백 정보에 대한 ACK/NACK 정보를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 PUR 설정 정보는, 상기 ACK/NACK 정보가 전송되는 채널에 대한 정보를 포함하도록 설정될 수 있다.
다른 일 예로, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable medium, CRM)에 있어서, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어들은 단말이, RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, RRC 아이들 상태(idle state)에서 상기 PUR 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 상기 PUR 전송에 대한 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 및 상기 피드백 정보에 대한 ACK/NACK 정보를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 PUR 설정 정보는, 상기 ACK/NACK 정보가 전송되는 채널에 대한 정보를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명이 적용되는 통신 시스템 예
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 발명의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G, LTE)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 30은 본 발명에 적용되는 통신 시스템(10000)을 예시한다.
도 30을 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(10000)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(10000a), 차량(10000b-1, 10000b-2), XR(eXtended Reality) 기기(10000c), 휴대 기기(Hand-held device)(10000d), 가전(10000e), IoT(Internet of Thing) 기기(10000f), AI기기/서버(40000)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(20000a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(10000a~10000f)는 기지국(20000)을 통해 네트워크(30000)와 연결될 수 있다. 무선 기기(10000a~10000f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(10000a~10000f)는 네트워크(30000)를 통해 AI 서버(40000)와 연결될 수 있다. 네트워크(30000)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(10000a~10000f)는 기지국(20000)/네트워크(30000)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(10000b-1, 10000b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(10000a~10000f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(10000a~10000f)/기지국(20000), 기지국(20000)/기지국(20000) 간에는 무선 통신/연결(15000a, 15000b, 15000c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(15000a)과 사이드링크 통신(15000b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(15000c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(15000a, 15000b, 15000c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(15000a, 15000b, 15000c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 기기 예
도 31은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 31를 참조하면, 제1 무선 기기(3110)와 제2 무선 기기(3120)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(3110), 제2 무선 기기(3120)}은 도 30의 {무선 기기(10000x), 기지국(20000)} 및/또는 {무선 기기(10000x), 무선 기기(10000x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(3110)는 하나 이상의 프로세서(3112) 및 하나 이상의 메모리(3114)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(3116) 및/또는 하나 이상의 안테나(3118)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(3112)는 메모리(3114) 및/또는 송수신기(3116)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(3112)는 메모리(3114) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(3116)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(3112)는 송수신기(3116)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(3114)에 저장할 수 있다. 메모리(3114)는 프로세서(3112)와 연결될 수 있고, 프로세서(3112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(3114)는 프로세서(3112)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(3112)와 메모리(3114)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(3116)는 프로세서(3112)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(3118)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(3116)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(3116)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(3120)는 하나 이상의 프로세서(3122), 하나 이상의 메모리(3124)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(3126) 및/또는 하나 이상의 안테나(3128)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(3122)는 메모리(3124) 및/또는 송수신기(3126)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(3122)는 메모리(3124) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(3126)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(3122)는 송수신기(3126)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(3124)에 저장할 수 있다. 메모리(3124)는 프로세서(3122)와 연결될 수 있고, 프로세서(3122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(3124)는 프로세서(3122)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(3122)와 메모리(3124)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(3126)는 프로세서(3122)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(3128)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(3126)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(3126)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(3110, 3120)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(3114, 3124)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(3114, 3124)는 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(3114, 3124)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(3114, 3124)는 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(3114, 3124)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)는 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 안테나(3118, 3128)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 안테나(3118, 3128)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 하나 이상의 프로세서(3112, 3122)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(3116, 3126)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 기기 활용 예
도 32는 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다
도 32를 참조하면, 무선 기기(3100, 3200)는 도 31의 무선 기기(3110,3120)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(3110, 3120)는 통신부(3210), 제어부(3220), 메모리부(3230) 및 추가 요소(3240)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(3212) 및 송수신기(들)(3214)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(3212)는 도 31의 하나 이상의 프로세서(3112,3122) 및/또는 하나 이상의 메모리(3114,3124) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(3214)는 도 31의 하나 이상의 송수신기(3116,3126) 및/또는 하나 이상의 안테나(3118,3128)을 포함할 수 있다. 제어부(3220)는 통신부(3210), 메모리부(3230) 및 추가 요소(3240)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(3220)는 메모리부(3230)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(3220)는 메모리부(3230)에 저장된 정보를 통신부(3210)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(3210)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(3230)에 저장할 수 있다.
추가 요소(3240)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(3240)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 30, 10000a), 차량(도 30, 10000b-1, 10000b-2), XR 기기(도 30, 10000c), 휴대 기기(도 30, 10000d), 가전(도 30, 10000e), IoT 기기(도 30, 10000f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 30, 40000), 기지국(도 30, 20000), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 32에서 무선 기기(3100, 3200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(3210)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(3100, 3200) 내에서 제어부(3220)와 통신부(3210)는 유선으로 연결되며, 제어부(3220)와 제1 유닛(예, 3230, 3240)은 통신부(3210)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(3100, 3200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(3220)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(3220)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(3230)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A/NR 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A/NR 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되는 방법은,
    RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 정보에 기초하여 상기 ACK 또는 상기 NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 정보는, 상기 ACK 또는 상기 NACK이 전송되는 채널에 대한 정보이고,
    상기 채널 정보는, 상기 채널의 반복 전송 횟수(repetition number)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 채널의 자원 인덱스 값에 대한 정보 및 상기 채널의 포맷에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 채널은 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH) 또는 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 ACK 또는 NACK을 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 전력은,
    전송 전력 제어(Transmit Power Control, TPC) 누적(accumulation) 값과 무관하게 초기화(reset)되어 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 PUR 설정 정보는,
    상기 PUR 전송을 위한 자원에 대한 정보, 상기 PUR 설정 정보의 전송 주기에 대한 정보, 전송 블록 크기(Transport Block Size, TBS)와 관련된 정보, 모듈레이션 코딩 스킴(Modulation Coding Scheme, MCS)과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은,
    하나 이상의 송수신기;
    하나 이상의 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하며,
    상기 동작들은,
    RRC 연결 상태(connected state)에서 상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 동작들은,
    상기 채널 정보에 기초하여 상기 ACK 또는 상기 NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 채널 정보는, 상기 ACK 또는 상기 NACK이 전송되는 채널에 대한 정보이고,
    상기 채널 정보는, 상기 채널의 반복 전송 횟수(repetition number)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 ACK 또는 NACK을 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 전력은,
    전송 전력 제어(Transmit Power Control, TPC) 누적(accumulation) 값과 무관하게 초기화(reset)되어 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 RRC 연결 상태(connected state)의 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 PUR 설정 정보에 기초한 상기 PUR 전송을 RRC 아이들 상태(idle state)의 상기 단말로부터 수신하는 단계;를 포함하고,
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은,
    하나 이상의 송수신기;
    하나 이상의 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 동작들에 대한 지시(instruction)들을 저장하고, 상기 하나 이상의 프로세서들과 연결되는 하나 이상의 메모리들을 포함하며,
    상기 동작들은,
    상기 PUR 전송을 위한 PUR 설정 정보를 RRC 연결 상태(connected state)의 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 PUR 설정 정보에 기초한 상기 PUR 전송을 RRC 아이들 상태(idle state)의 상기 단말로부터 수신하는 단계;를 포함하고,
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 하나 이상의 메모리들 및 상기 하나 이상의 메모리들과 기능적으로 연결되어 있는 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 장치에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 장치가,
    RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고,
    상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 및
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 하나 이상의 명령어(instructions)을 저장하는 하나 이상의 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)에 있어서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 하나 이상의 명령어는,
    RRC 연결 상태(connected state)에서 사전 설정된 상향링크 자원(Preconfigured Uplink resource, PUR)을 이용한 PUR 전송을 수행하기 위한 PUR 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고,
    상기 PUR 설정 정보에 기초하여 RRC 아이들 상태(idle state)에서, 상기 기지국으로 상기 PUR 전송을 수행하고, 및
    상기 PUR 설정 정보는, 하향링크 피드백에 대한 ACK 또는 NACK을 전송하기 위한 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
PCT/KR2020/002254 2019-02-15 2020-02-17 무선 통신 시스템에서 사전 설정된 자원을 이용한 상향링크 전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 WO2020167098A1 (ko)

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