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KR20210020397A - 무선 통신 시스템에서 네트워크에 액세스하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 네트워크에 액세스하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20210020397A
KR20210020397A KR1020190099636A KR20190099636A KR20210020397A KR 20210020397 A KR20210020397 A KR 20210020397A KR 1020190099636 A KR1020190099636 A KR 1020190099636A KR 20190099636 A KR20190099636 A KR 20190099636A KR 20210020397 A KR20210020397 A KR 20210020397A
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South Korea
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light terminal
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KR1020190099636A
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Inventor
장재혁
김성훈
아기왈 아닐
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to PCT/KR2020/010920 priority patent/WO2021029751A1/ko
Priority to CN202080071831.1A priority patent/CN114557046B/zh
Priority to US17/635,344 priority patent/US20220279595A1/en
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Abstract

본 개시(disclosure)는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기초로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서, 단말은 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 기지국의 셀로부터 시스템 정보를 수신하고, 상기 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는지 여부를 결정하고, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는 경우, 상기 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 구성되고, 상기 NR 라이트를 수행하는 단말은, 상기 NR 라이트를 수행하지 않는 단말보다 다른 단말보다 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS), TB(transport block) 크기, BWP(bandwidth part) 중 적어도 하나가 지정된 값으로 제한되도록 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 네트워크에 액세스하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ACCESSING NETWORK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구 체적으로 무선 통신 시스템에서 네트워크에 액세스하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
NR 통신 시스템에서는, 저비용으로 구현되는 단말을 위하여, 채널 접속(channel access) 및 통신 수행 시 복잡도(complexity)를 줄이기 위한 방안이 논의되고 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에서, 하나의 기지국 내에서 기존 NR 단말을 넓은 대역폭으로 동작하도록 지원함과 동시에, 협대역으로 NR 라이트 단말을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은 기지국의 셀로부터 시스템 정보를 수신하는 과정과, 상기 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는지 여부를 결정하는 과정과, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는 경우, 상기 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정을 포함하고, 상기 NR 라이트를 수행하는 단말은, 상기 NR 라이트를 수행하지 않는 단말보다 다른 단말보다 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS), TB(transport block) 크기, BWP(bandwidth part) 중 적어도 하나가 지정된 값으로 제한되도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말은 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 기지국의 셀로부터 시스템 정보를 수신하고, 상기 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는지 여부를 결정하고, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는 경우, 상기 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 구성되고, 상기 NR 라이트를 수행하는 단말은, 상기 NR 라이트를 수행하지 않는 단말보다 다른 단말보다 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS), TB(transport block) 크기, BWP(bandwidth part) 중 적어도 하나가 지정된 값으로 제한되도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 기지국에서 광대역을 지원하는 기존 NR 단말과 협대역만을 지원하는 NR 라이트 단말을 지원함으로써, 통신 사업자로 하여금 통신 효율을 높일 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 예를 도시한다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 구조의 예를 도시한다.
도 2a는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 다른 예를 도시한다.
도 2b는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 다른 예 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔(beam) 기반 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 BWP(bandwidth part) 운용의 예들을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 초기 접속 절차의 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 절차의 예를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 능력 정보 전송 절차의 예를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크에 접속하기 위한 NR 라이트 단말의 동작 흐름을 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 기능적 구성을 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 기능적 구성을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신 표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
이하, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 네트워크에 액세스하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는, 스마트워치 등과 같이 기존 NR 단말들의 요구사항에서부터 특정 요구에 따라 최소한의 성능으로 간소화된 단말, 보다 상세히는 3GPP 5G NR (New Radio)에서, 가격 및 복잡도를 줄인 'NR 라이트 (NR-light/NR-lite)' 단말이 네트워크에 접속하는 방법에 관한 것이다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 예를 도시한다.
도 1a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (105)(110)(115)(120)과 MME (Mobility Management Entity)(120) 및 S-GW (Serving-Gateway)(130)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 기지국(105)(110)(115)(120) 및 S-GW(130)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(105)(110)(115)(120)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(105)(110)(115)(120)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(125)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(125) 및 S-GW(130)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(105)(110)(115)(120)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (105)(110)(115)(120)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 구조의 예를 도시한다.
도 1b를 참고하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(155)(190), RLC(Radio Link Control)(160)(185), MAC (Medium Access Control)(165)(190)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (155)(190)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (160)(195)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(165)(190)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(170)(185)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ)를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신 여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 데이터 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 LTE의 경우 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며,
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고받을 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 주셀 혹은 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 부셀 혹은 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
도 2a는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 다른 예를 도시한다. 도 2a에 도시된 무선 통신 시스템의 구조는 NR(new radio)이 적용되는 시스템을 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, NR은 LTE와 비교하여 보다 높은 데이터 전송률과, 고신뢰성 및/또는 저지연 데이터 통신을 달성할 수 있는 통신 시스템을 지칭할 수 있다. 이하, 본 개시에서, NR이 적용되는 시스템은 간략히 'NR 시스템', '5G 통신 시스템', 또는 '차세대 이동 통신 시스템'으로 지칭될 수 있다. NR 시스템의 셀은 'NR 셀'로 지칭될 수 있다.
도 2a를 참고하면, 차세대 이동 통신 시스템(이하 NR(new radio) 또는 5g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(210)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(205)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(215)은 NR gNB(210) 및 NR CN(205)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
도 2a에서 NR gNB(210)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(215)와 무선 채널로 연결되며, 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(210)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 수 있다.
NR CN(205)는 이동성 지원, 베어러 설정, 및 QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은, 일 실시 예에 따라, 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(225)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB(230)과 연결될 수 있다.
도 2b는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조의 다른 예 도시한다. 도 2b에 도시된 무선 프로토콜의 구조는 NR 시스템의 무선 프로토콜의 구조일 수 있다.
도 2b를 참조하면, NR 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)(251, 295), NR PDCP(255, 290), NR RLC(260, 285), NR MAC(265, 280), NR PHY(270, 285)으로 이루어진다.
NR SDAP(251, 295)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
SDAP 계층 장치에 대해 단말은 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. SDAP 헤더가 설정된 경우, 단말은, SDAP 헤더의 비접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와, 접속 계층 (Access Stratum, AS) QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로, 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS 플로우(flow)와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 또는 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP (255, 290)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상술한 내용에서, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 의미할 수 있다. NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있고, 순서를 고려하지 않고 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있고, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있고, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(260, 285)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 의미할 수 있다. 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC (260, 285) 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC (260, 285) 장치는, 일련번호(Sequence number)의 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 NR PDCP(405, 440) 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC(260, 285) 장치가 세그먼트(segment)를 수신할 경우에는, 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여, 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 이를 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, NR MAC 계층에서 기능을 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 의미할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(265, 280)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(260, 275)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. NR의 경우 하향링크/상향링크 자원할당 등이 전송되는 채널인 PDCCH(Physical Dedicated Control CHannel)에서 해당 단말의 스케쥴링 정보를 통해 재전송이 필요한지, 새전송을 수행하면 되는지를 판단할 수 있다. 이는 NR에서는 비동기 HARQ를 적용하기 때문이다. 다운링크 데이터 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 PUCCH는 일반적으로 후술할 PCell의 상향링크에서 전송이 되지만, 기지국은 단말이 지원하는 경우, 해당 단말에게 후술할 SCell에 추가로 전송되는 경우가 있으며, 이를 PUCCH SCell이라 칭한다.
이하, 본 개시에서는, 무선 통신 시스템에서 기지국 또는 단말의 동작들이 서술된다. 기지국은 기지국(base station)외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', 'G 노드비(next generation nodeB,gNB)', '무선 포인트(wireless point)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 기지국은, 하나 이상의 '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)'와 연결될 수 있다. 기지국은 하나 이상의 TRP들을 통해, 단말에게 하향링크 신호를 전송하거나 상향링크 신호를 수신할 수 있다. 이하, 본 개시는, 단말에게 무선 신호를 전송하는 네트워크 노드로서 기지국을 예로 서술한다. 그러나, 본 개시는 이러한 용어에 한정되지 않는다. 상기 무선 신호의 전송은, 기지국이 TRP와 연결되어, TRP가 무선 신호를 전송하는 구성을 포함할 수 있다.
단말은 단말(terminal) 외 'UE', 'NR UE' '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '고객 댁내 장치'(customer premises equipment, CPE), '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 노드(예: 단말, 기지국, 코어 네트워크의 엔티티)는 LTE 시스템에서 동작할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 노드(예: 단말, 기지국, 코어 네트워크의 엔티티)는 NR 시스템에서 동작할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 노드(예: 단말, 기지국, 코어 네트워크의 엔티티)는 LTE 시스템 및 NR 시스템 모두에서 동작할 수도 있다. 즉, 도 1a 내지 도 2b에 도시된 구조(structure) 및 계층 설명은 예시적인 것으로, 어느 하나의 통신 시스템이 다른 통신 시스템을 배제하지 않을 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔(beam) 기반 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 3을 참고하면, 기지국(301)은 더 넓은 커버리지 혹은 강한 신호를 전송하기 위해서 신호를 빔의 형태로 전송한다(311)(313)(315)(317). 이에 따라, 셀 내의 단말 (303)은 기지국이 전송하는 특정 빔 (본 예시 도면에서는 빔 #1 (313))을 사용하여 데이터를 송수신하여야 한다.
한편, 단말이 기지국에 연결되어 있느냐 여부에 따라, 단말의 상태는 휴면 모드 (RRC_IDLE) 또는 연결 모드(RRC_CONNECTED)상태로 나뉜다. 이에 따라, 휴면 모드 상태에 있는 단말의 위치는 기지국이 알지 못한다.
만약 휴면 모드 상태의 단말이 연결 모드 상태로 천이하고자 하는 경우, 단말은 기지국이 전송하는 동기화 블록(Synchronization Signal/Physical Broadcast CHannel Block, SS/PBCH Block) (321)(323)(325)(327)들을 수신한다. SS/PBCH 블록은 SSB로 지칭될 수 있다. SSB는 기지국이 설정한 주기에 따라 반복되어 전송될 수 있다. 각 SSB는 주 동기 신호 (Primary Synchronization Signal, PSS) (341), 부 동기 신호 (Secondary Synchronization Signal, SSS) (343), 물리방송채널 (Physical Broadcast CHannel, PBCH)를 포함할 수 있다.
본 예시 도면에서는 각 빔 별로 SSB가 전송되는 시나리오를 가정하였다. 예를 들어, SSB #0(321)는 빔 #0(311)을 사용하여 전송되고, SSB #1(323)는 빔 #1(313)을 사용하여 전송되고, SSB #2(325)는 빔 #2(315)을 사용하여 전송되고, SSB #3(327)은 빔 #3(317)을 사용하여 전송되는 경우를 가정하였다. 본 예시 도면에서는 휴면 모드의 단말이 빔#1(313)에 위치하는 상황을 가정하였으나, 연결 모드의 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 경우에도 단말은 랜덤 액세스를 수행하는 시점에 수신되는 SSB를 선택한다.
이에 따라 단말(303)은 빔 #1(313)으로 전송되는 SSB #1(323)을 수신하게 된다. 상기 SSB #1(323)을 수신하면, 단말(303)은 PSS, SSS를 통해서 기지국(301)의 물리 셀 식별자 (Physical Cell Identifier, PCI)를 획득하며, PBCH를 수신함으로서 현재 수신한 SSB의 식별자 (즉, #1) 및, 현재 SSB를 수신한 위치가 10 ms 프레임 내에서 어느 위치인지 뿐만 아니라, 10.24 초의 주기를 갖는 System Frame Number (SFN) 내에서 어떠한 SFN에 있는지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 PBCH 내에는 MIB (master information block)이 포함되며, 이 MIB 내에는 보다 상세한 셀의 설정정보를 방송해주는 SIB1 (system information block type 1)을 어느 위치에서 수신할 수 있을 지에 대해 알려준다. SIB1을 수신하면, 단말(303)은 본 기지국(301)이 전송하는 총 SSB의 개수를 알 수 있고, 연결 모드 상태로 천이하기 위해 랜덤 액세스를 수행할 수 있는 (보다 정확히는 상향링크 동기화를 맞추기 위해 특수히 설계된 물리 신호인 프리앰블을 전송할 수 있는) PRACH occasion (Physical Random Access CHannel)의 위치 (본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정: (330)부터 (339)까지)를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 정보를 바탕으로, 단말(303)은 상기 PRACH occasion들 가운데 어떠한 PRACH occasion이 어떠한 SSB index에 매핑되는 지를 알 수 있다. 예를 들어, 본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정하였으며, PRACH Occasion 당 SSB가 1/2 개가 할당되는 (즉, SSB당 PRACH Occasion 2개) 시나리오를 가정하였다. 이에 따라, SFN 값에 따라 시작되는 PRACH Occasion의 시작부터 SSB별로 각각 2개씩 PRACH occasion이 할당되는 시나리오를 도시하였다. 예를 들어, PRACH Occasion들(330)(331)은 SSB#0을 위해 할당, PRACH Occasion들(332)(333)은 SSB#1을 위해 할당될 수 있다. 모든 SSB들에 대한 PRACH Occasion이 설정된 다음에는 다시 처음의 SSB를 위해 PRACH Occasion이 할당될 수 있다(338)(339).
이에 따라, 단말(303)은 SSB #1(323)을 위한 PRACH occasion들(332)(333)의 위치를 인지하고 이에 따라 SSB#1에 대응되는 PRACH Occasion들(332)(333) 가운데 현재 시점에서 가장 빠른 PRACH Occasion으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(예를 들어 PRACH Occasion(332)). 기지국(301)은 PRACH Occasion(332)에서 단말(303)의 프리앰블을 수신하였으므로, 해당 단말(303)이 SSB#1를 선택하여 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있다. 또한, 기지국(301)은 이에 따라 이어지는 랜덤 액세스 절차 수행 시 해당 빔(예: 빔 #1(313))을 통해서 데이터를 송수신한다.
한편 연결 상태의 단말이, 핸드오버 등의 이유로 현재(소스) 기지국에서 목적(타겟) 기지국으로 이동을 할 때도 단말은 타겟 기지국에서 랜덤 액세스를 수행하며, 단말은 상기와 같이 SSB를 선택하여 랜덤 액세스를 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 핸드오버 시, 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 이동하도록 핸드오버 명령을 단말에게 전송하며, 이 때 상기 메시지에는 타겟 기지국에서의 랜덤 액세스 수행 시 사용할 수 있도록 타겟 기지국의 SSB 별로 해당 단말 전용(dedicated) 랜덤 액세스 프리앰블 식별자를 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 (단말의 현재 위치 등에 따라) 모든 빔에 대해 전용 랜덤 액세스 프리앰블 식별자를 할당하지 않을 수 있으며, 이에 따라 일부의 SSB에는 전용 랜덤 액세스 프리앰블이 할당되지 않을 수 있다 (예를 들어, 빔 #2(315), 빔 #3(317)에만 전용 랜덤 액세스 프리앰블 할당). 만약 단말이 프리앰블 전송을 위해 선택한 SSB에 전용 랜덤 액세스 프리앰블이 할당되어 있지 않은 경우에는, 단말은 경쟁 기반(contention based)의 랜덤 액세스 프리앰블을 임의로 선택하여 랜덤 액세스를 수행한다. 예를 들어, 본 도면에서 단말(303)이 처음 빔 #1(313)의 커버리지 상에 위치하고, 랜덤 액세스를 수행하였으나 실패한 상황을 가정하자. 단말(303)은 이동을 통해, 빔 #3(317)의 커버리지 상에 위치할 수 있다. 단말(303)은 빔 #3(317)을 통해 전송되는 SSB #3(327)에 기반하여 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다. 즉, 하나의 랜덤 액세스 절차 내에서도, 프리앰블 재전송이 발생하는 경우, 각 프리앰블 전송 시마다 선택된 SSB에 전용 랜덤 액세스 프리앰블이 할당되어 있는지 여부에 따라, 경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차와 비 경쟁 기반(non-contention based)의 랜덤 액세스 절차가 혼재될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차의 예를 도시한다. 단말은 기지국에 초기 접속(initial access), 재접속(re-access), 핸드오버(handover), 그 외에 랜덤 액세스가 필요한 다양한 경우에 수행하는 경쟁 기반의 4-단계의 랜덤 액세스 절차를 나타내는 도면이다.
도 4를 참고하면, 단계(411)에서, 단말(401)은 기지국(403)으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블은 MSG(message) 1으로 지칭될 수 있다. 단말(401)은 기지국(403)으로의 접속을 위해, 전술된 도 3에 따라 PRACH Occasion을 선택하고, 선택된 PRACH Occasion에 기반하여 랜덤 액세스 프리앰블을 해당 PRACH에 전송한다(411). 상기 PRACH 자원으로 하나 이상의 단말이 동시에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 경우도 발생할 수 있다. 상기 PRACH 자원은 한 서브프레임에 걸쳐있을 수 있으며, 혹은 한 서브프레임 내의 일부 심볼 만이 사용될 수 있다. 상기 PRACH 자원에 대한 정보는 기지국(403)이 브로드캐스트하는 시스템 정보 내에 포함되며, 이에 따라, 단말(401)은 어떠한 시간 주파수 자원으로 프리앰블을 전송하여야 하는지 알 수 있다. 또한, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 기지국(403)과 완전히 동기되기 전에 전송하여도 수신이 가능하도록 특별하게 설계된 특정의 시퀀스로, 표준에 정의된 바에 따라 복수 개의 프리앰블 식별자(index)가 있을 수 있으며, 만약 복수 개의 프리앰블 식별자가 있는 경우, 상기 단말(401)에 의해 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블은 단말에 의해 랜덤하게 선택된 것이거나, 혹은 기지국(403)에 의해 지정된 특정 프리앰블일 수도 있다.
단계(421)에서, 기지국(403)은 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 단말(401)에게 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 MSG 2로 지칭될 수 있다. 상기 단계(411)의 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(403)이 수신한 경우, 기지국(403)은 이에 대한 RAR 메시지를 단말(401)에게 전송할 수 있다. 상기 RAR 메시지는 상기 (411) 단계에 사용된 프리앰블의 식별자 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 (411) 단계에서 복수 개의 단말들이 서로 다른 프리앰블을 전송하여 랜덤 액세스를 시도하는 경우, 상기 RAR 메시지 내에는 각각의 프리앰블에 대한 응답들을 포함할 수 있다. 상기 RAR 메시지에 포함되는 프리앰블의 식별자 정보는, 해당 응답이 어떠한 프리앰블에 대한 응답 메시지인지를 알려주기 위해 전송된다.
또한, 상기 RAR 메시지는 상향링크 전송 타이밍 보정 정보, 이후 단계(431)에서 사용할 상향링크 자원 할당 정보 및 임시 단말 식별자 정보(예: TC-RNTI(temporary cell-radio network temporary identifier) 등을 포함할 수 있다. 각각의 프리앰블에 대한 각각의 응답 내에 포함되는, 상기 상향링크 자원할당 정보는 단계(431)에서 단말이 사용할 자원의 상세정보이며, 자원의 물리적 위치 및 크기, 전송시 사용하는 복호화 및 코딩 방법 (modulation and coding scheme, MCS), 전송시 전력 조정 정보 등이 포함된다. 상기 임시 단말 식별자 정보는 만약 프리앰블을 전송한 단말이 초기 접속을 하는 경우, 단말이 기지국과의 통신을 위해 기지국에서 할당해준 식별자를 보유하고 있지 않기 때문에, 이를 위해 사용하기 위해 전송되는 값이다.
한편 상기 RAR 메시지 내에는 상기 각 프리앰블에 대한 응답(들) 뿐만 아니라, 선택적으로, 백오프 지시자 (backoff indicator, BI)가 포함될 수 있다. 상기 백오프 지시자는 랜덤 액세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 프리앰블을 바로 재전송하지 않고, 백오프 지시자의 값에 따라 랜덤하게 전송을 지연시키기 위해 전송되는 값이다. 보다 상세히는, 만약 단말이 RAR을 제대로 수신받지 못하거나, 혹은 이후 후술할 경쟁 해소가 제대로 이루어지지 못한 경우, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송해야 한다. 이 때 백오프 지시자로 지시되는 값은 하기의 표 1의 Index 값이 지시될 수 있으며, 단말은 0에서부터 Index 값이 지시하는 value 내에서 랜덤한 값을 선택할 수 있다. 단말은 선택된 값만큼의 시간 이후에 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송한다. 예를 들어, 기지국이 BI값으로 5 (즉 60ms)를 지시하였는데, 단말이 0에서 60 ms 사이 중 23 ms 값을 랜덤하게 선택한 경우, 단말은 선택된 값을 PREAMBLE_BACKOFF라고 하는 변수에 저장하고, 단말은 23 ms 시간 이후, 프리앰블을 재전송하는 절차를 수행한다. 만약 상기 백오프 지시자가 전송되지 않은 경우, 랜덤 액세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 단말은 바로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다.
Index Backoff Parameter value (ms)
0 5
1 10
2 20
3 30
4 40
5 60
6 80
7 120
8 160
9 240
10 320
11 480
12 960
13 1920
14 Reserved
15 Reserved
상기 RAR 메시지는 상기 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 시작하여 소정의 기간 내에 전송되어야 하며, 상기의 기간은 'RAR 윈도우(RAR window)(423)'로 지칭될 수 있다. 상기 RAR 윈도우는 가장 첫번째 프리앰블이 전송된 이후부터 소정의 시간이 지난 시점부터 시작된다. 상기 소정의 시간은 서브프레임 단위(1ms) 혹은 그보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 RAR 윈도우의 길이는 기지국이 브로드캐스트 하는 시스템 정보 내에서 기지국이 각 PRACH 자원 별로 혹은 하나 이상의 PRACH 자원 세트(set) 별로 설정되는 소정의 값일 수 있다.
한편 상기 RAR 메시지가 전송될 때, 기지국은 PDCCH를 통해 해당 RAR 메시지를 스케쥴링하며, 해당 스케쥴링 정보는 RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 사용해 스크램블링된다. 상기 RA-RNTI는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는데 사용된 PRACH 자원에 기반하여 결정될 수 있다. 특정 PRACH 자원에서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은, 해당 RA-RNTI를 바탕으로 PDCCH 수신을 시도하여 대응되는 RAR 메시지가 있는지 여부를 판단한다. 즉, 만약 상기 RAR 메시지가, 본 예시 도면과 같이 단말이 단계(411)에서 전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 경우, 본 RAR 메시지 스케쥴링 정보에 사용된 RA-RNTI는 단계(411)의 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 대한 정보를 포함한다. 이를 위해 RA-RNTI는 하기의 수식으로 계산될 수 있다:
RA-RNTI= 1 + s_id + 14 Х t_id + 14 Х 80 Х f_id + 14 Х 80 Х 8 Х ul_carrier_id
이때, 상기 s_id는 상기 단계(411)의 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 OFDM 심볼에 대응되는 인덱스이며, 0≤s_id < 14 (즉, 한 슬롯 내에 최대 OFDM 개수) 값을 갖는다. 또한, t_id는 상기 단계(411)의 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 슬롯에 대응되는 인덱스 이며 0≤t_id < 80 (즉, PRACH의 SCS(subcarrier spacing) 고려 시 한 시스템 프레임 (10 ms)내의 최대 슬롯 개수) 값을 갖는다. 또한, 상기 f_id는 상기 단계(411)의 랜덤 액세스 프리앰블이 주파수 상으로 몇 번째 PRACH 자원(즉, PRACH Occasion)으로 전송되었는지를 나타내며, 이는 0≤f_id < 8 (즉, 동일 시간 내에 주파수 상 최대 PRACH 개수)값을 갖는다. 그리고 상기 ul_carrier_id는 하나의 셀에 대해 상향링크로 두 개의 반송파들이 사용되는 경우, 이를 구별하기 위한 지시자이다. 두 개의 반송파들은 기본 상향링크(Normal Uplink, NUL)와 부가 상향링크(Supplementary Uplink, SUL)을 포함한다. NUL인 경우, ul_carrier_id는 0, SUL인 경우, ul_carrier_id는 1의 값을 가질 수 있다.
단계(431)에서, 단말(401)은 기지국(403)에게 스케줄링된 전송을 수행할 수 있다. 여기서, 스케줄링된 전송은 단말(401)의 신원을 포함할 수 있고, 이 때 전송되는 메시지는 MSG 3으로 지칭될 수 있다. 상기 RAR 메시지를 수신한 단말은, 상기 RAR 메시지에 할당된 자원에, 전술된 다양한 목적들에 따라 다른 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말에 의해 전송되는 상기 Msg3는, 초기 접속인 경우 RRC 계층의 메시지인 RRCSetupRequest 메시지, 재접속인 경우, RRCReestablishmentRequest 메시지, 핸드오버 시에는, RRCReconfigurationComplete 메시지일 수 있다. 혹은 자원 요청을 위한 버퍼 상태 보고 (Buffer Status Report, BSR) 메시지 등이 전송될 수도 있다.
단계(441)에서, 기지국(403)은 단말(401)에게 경쟁 해소 메시지를 전송할 수 있다. 만약 초기 접속인 경우(즉, Msg3에 단말(401)이 기 할당받은 기지국 식별자 정보가 포함되지 않은 경우 등), 단말(401)은 경쟁 해소 메시지를 기지국(403)으로부터 수신할 수 있다. 상기 경쟁 해소 메시지는, 단말이 Msg3에서 전송한 내용이 그대로 포함되어, 만약 단계(411)에서 동일한 프리앰블을 선택한 복수 개의 단말들이 있는 경우에도, 기지국(403)은 어떤 단말에 대한 응답인지에 대해 알릴 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 BWP(bandwidth part) 운용의 예들을 도시한다. 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 (system bandwidth) 중, 일부 주파수 대역폭만을 이용하여 통신을 수행하기 위해, NR 통신 시스템에서 BWP가 이용될 수 있다. 상기 BWP은 단말 제조 비용 절감 혹은 단말 절전 목적으로 이용된다. 상기 BWP은 이를 지원하는 단말에 한해 기지국에 의해 설정될 수 있다.
도 5를 참고하면, 크게 3 가지의 BWP 운용 시나리오가 존재한다.
제1 시나리오는 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭(505)보다 좁은 주파수 대역폭(510)만을 지원하는 단말을 위해, BWP가 적용되는 것이다. 제조 비용 절감을 위해, 특정 단말은 제한된 주파수 대역폭을 지원하도록 개발될 수 있다. 상기 단말은 기지국에 상기 제한된 주파수 대역폭만을 지원하다고 보고해야 하며, 상기 기지국은 이에 따라 상기 단말이 지원하는 최대 대역폭 혹은 그 이하의 BWP을 설정한다.
제2 시나리오는 단말 절전을 목적으로 BWP이 적용되는 것이다. 일 예로, 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 대역폭(515) 전체 혹은, 그 일부 주파수 대역폭(예: BWP 2(520))을 이용하여, 통신을 수행하고 있었으나, 절전을 목적으로 통신 기지국은 더 좁은 주파수 대역폭(예: BWP 1(525))을 설정할 수 있다.
제3 시나리오는 각기 다른 Numerology에 대응하는 개별적인 BWP을 적용하는 것이다. 상기 Numerology란 다양한 서비스 요구사항에 맞춰 최적의 데이터 전송을 구현하기 위해, 물리 계층 설정을 다변화하는 것을 의미한다. 일 예로, 복수 개의 서브캐리어들로 구성되는 OFDMA 구조에서 상기 서브캐리어간 이격 거리를 소정의 요구 사항에 따라 가변적으로 조정할 수 있다. 한 단말은 동시에 복수 개의 Numerology들에 기반하여 통신을 수행할 수 있다. 이 때, 각 Numerology에 대응하는 물리 계층 설정은 상기하기 때문에, 각 Numerology을 개별적인 BWP 1(530), BWP 2(535)로 분리하여 운용하는 것이 바람직하다.
한편, 단말이 RRC_IDLE 상태에서 혹은 RRC_INACTIVE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 천이할 때, 단말이 네트워크에 접속을 시도하기 위해 이용되는 BWP는 초기 BWP (initial BWP)로 지칭된다. 단말이 기지국으로 접속을 성공하여 RRC_CONNECTED 상태가 되면, 단말은 기지국으로부터 추가적인 BWP를 설정받을 수 있다. 이 때, 기지국이 추가로 설정한 BWP 중 하나를 후술할 기본 BWP (default BWP)로 설정할 수 있으며, 만약 별도로 기본 BWP를 설정하지 않으면, 초기 BWP가 기본 BWP가 된다.
또한 상기의 시나리오들에서, 단말은 복수 개의 BWP들을 설정받을 수 있으며, 이후, 기지국에 의해 설정된 BWP들 가운데 특정 BWP가 활성화(active)될 수 있다. 예를 들어, 제 3 시나리오에서 단말은 BWP 1(530)과 BWP 2(535)를 설정받고, 두 BWP들 중 하나의 BWP를 기지국이 활성화시키는 시나리오가 가능하다. 이에 따라 단말은 상기 각 시나리오들에서 하향링크와 상향링크 별로 활성화된 (active) BWP를 통해서 데이터를 송수신할 수 있다.
복수 개의 BWP들을 설정받은 경우, 단말은 활성화된 BWP를 변경할 수 있으며, 이러한 변경은 BWP 스위칭(switching)으로 지칭된다. 이는 기지국에 의해 전송되는 PDCCH에서 스위칭하고자 하는 BWP로 자원할당을 함으로서 수행할 수 있다.
비면허 대역에서, 상기 제 3 시나리오에서 동일한 numerlogy들을 사용하는 시나리오가 운용될 수 있다. 예를 들어, 비면허 대역에서는 무선랜과 같은 기기들이 20 MHz의 대역폭으로 동작하고 있으므로, 기지국은 본 도면의 BWP 1(530), BWP 2(535)와 같이 복수 개의 20 MHz에 해당하는 BWP들을 여러 개 설정할 수 있고, 비면허 대역의 혼잡도에 따라 단말(들)을 위한 각 BWP를 이동시킬 수 있다.
상기 제2 시나리오에서, 예로 들면, 활성화되어 있는 PCell 혹은 SCell에서 넓은 대역폭 상(예: 시스템 대역폭(515), BWP 1(520))에서 통신을 수행하다가, 해당 셀에서 기지국에 의해 설정된 일정시간 (bwp-InactivityTimer) 동안 스케쥴링이 되지 않은 경우, 단말은 기본 BWP (default BWP) (예를 들어, BWP 2(525))로 BWP를 변경/스위칭할 수 있다. 이에 따라 기존에 사용된 BWP는 비활성화 되고, 기본 BWP가 활성화된다. 혹은, 특정 대역폭에서 통신하다가 (예를 들어, BWP 2(525)), 기지국이 PDCCH로 다른 BWP로의 스케쥴링을 지시하면, 단말은 지시한 BWP로 이동하게 되며 (예를 들어, BWP 1(520)) 이 때, 기존의 BWP는 비활성화 되며, 지시받은 BWP가 활성화된다. 이 때 활성화된 (즉, 현재 사용하는) BWP는 active BWP로 지칭될 수 있다.
한편 NR 통신 시스템에서는 광대역(예를 들어, 100 MHz)의 주파수 대역폭이 지원되나, 모든 단말이 광대역을 지원할 필요는 없다. 예를 들어, 스마트워치 등과 같은 웨어러블 장치에서는 통신이 가능한 일정 수준의 대역폭만이 필요할 수 있다. 그러므로, 기존 NR 단말들의 요구사항에서부터 꼭 필요한 기능만으로 간소한 단말의 필요성이 대두되었으며, 이러한 단말은 'NR 라이트(NR lite)' 단말(NR-lite UE)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 NR 라이트 단말은, 기존 NR 단말들의 대역폭보다는 작은 대역폭(예: 10 MHz 혹은 20 MHz)를 지원하고, 부 반송간 간격 (subcarrier spacing, SCS) 또한 15 kHz와 같이 기본적인 값만을 지원할 수 있다. 또한, NR 라이트 단말은, 최대 지원되는 데이터 속도가 20 Mbps 등으로 제한될 수도 있다. 이하, NR 라이트 단말이 네트워크에 접속하기 위한 절차가 도 6 및 도 7을 통해 서술된다. 이하, 본 개시의 다양한 실시 예들은 상기 제한적인 성능을 갖는 단말을 NR 라이트 단말로 지칭하여 서술되나, NR 라이트 단말의 용어 대신 '라이트 단말', '스몰 단말(small UE)', '씬 단말(thin UE)', '저비용 단말(low cost UE)', '저전력 단말(low power UE)', '제한된 BWP 단말(limited BWP UE)', '감소된 BWP 단말(reduced BWP UE)', 'IoT 기기(device)' 등의 용어가 대체되어 사용될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 초기 접속 절차의 예를 도시한다. NR 라이트 단말은 기지국으로 접속하기 위해, 메시지들을 송신 혹은 수신할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(611)에서, NR 라이트 단말은 셀에 캠프 온할 수 있다. NR 라이트 단말은 기지국과 연결이 없는 휴면 모드 (RRC_IDLE) 상태일 수 있다. NR 라이트 단말은 네트워크로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해 신호가 검출이 되는 기지국에 캠핑(camping)할 수 있다.
단계(613)에서, NR 라이트 단말은 기지국으로부터 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다. 단말은, 단계(611)에서 캠프 온된 셀의 기지국으로부터 전송되는 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다. SS/PBCH 블록에 대한 설명은, 도 3의 SS/PBCH 블록에 대한 설명이 동일 또는 유사한 방식으로 적용될 수 있다. SS/PBCH 블록은 PSS, SSS의 동기 신호 외에 PBCH의 MIB를 포함할 수 있다. NR 라이트 단말은 PBCH로부터 MIB를 획득할 수 있다. 예를 들어, MIB의 구조는 하기의 [표 2]와 같이 구성될 수 있다.
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
단계(615)에서, NR 라이트 단말은 해당 셀에 접속할 것을 결정할 수 있다. NR 라이트 단말은 MIB에 기반하여 단계(611)에서 캠프온된 셀에 접속할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, NR 라이트 단말은 MIB 내에 포함되어 있는 정보를 사용하여 NR 라이트 단말이 접속할 수 있는 셀인지 여부를 1차로 판단할 수 있다. 이하, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 NR 라이트 단말이 접속 가능한 셀인지 여부를 판단하는 방법이 서술된다.
일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말은 MIB내의 subCarrierSpacingCommon에 기반하여 해당 셀의 접속 가능 여부를 판단할 수 있다. 만약 NR 라이트 단말이 SCS를 15 kHz만을 지원하는 경우, NR 라이트 단말은 상기 subCarrierSpacingCommon값이 scs15or60 인지 여부를 판단할 수 있다. 만약 상기 subCarrierSpacingCommon값이 scs30or120인 경우, NR 라이트 단말은 SIB1 등의 SCS가 30 kHz(또는 120kHz)로 판단하고, 해당 셀에 대한 접속이 막혀있다고(barred) 결정할 수 있다. 이후, NR 라이트 단말은 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수 있다. 추가적으로, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 판단되거나, 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 가정하는 경우, 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단하고 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
또한, 상기의 SCS값이 15 kHz를 지원하는 경우에도, NR 라이트 단말은 pdcch-ConfigSIB1를 확인하여 추가로 접속 가능 여부를 판단할 수 있다. 상기 pdcch-ConfigSIB1 은 SIB1이 스케쥴링되는 PDCCH를 모니터링 하기 위한 자원의 집합을 알려준다(이러한 자원의 집합을은 CORESET(control resource set)으로 지칭될 수 있다). 만약 상기 CORESET의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원하는 대역폭보다 큰 경우, NR 라이트 단말은 SIB1을 모두 모니터링할 수 없으므로, 해당 셀의 접속이 막혀있다고(barred) 결정할 수 있다. NR 라이트 단말은 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수 있다. 추가적으로, 전술된 subCarrierSpacingCommon와 마찬가지로, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수가 모두 막혀있다고 판단하고, 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단하고 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말은 intraFreqReselection 값에 기반하여 NR 라이트 단말의 접속 여부를 판단할 수도 있다. 일 실시 예에 따라, 상기의 조건들(예: subCarrierSpacingCommon 조건, pdcch-ConfigSIB1 조건 모두 통과한 경우에, NR 라이트 단말은 intraFreqReselection 값에 기반하여 NR 라이트 단말의 해당 셀로의 접속 가부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 현재 NR 규격에 따르면, cellBarred 필드와 intraFreqReselection필드의 값은 하기의 [표 3]과 같이 구성될 수 있다.
cellBarred intraFreqReselection
barred allowed
barred notAllowed
notBarred Not used
즉, cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값은 사용되지 않는다. 이에 따라 본 개시의 일부 실시 예들에서, 기지국은, cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값을 allowed로 설정하여, 상기 기지국의 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는 셀임을 명시적으로 알릴 수 있다. 반대로, 기지국은 cellBarred가 notBarred를 지시하도록 설정하고 intraFreqReselection 값을 notAllowed로 설정함으로써, 상기 기지국의 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는 셀임을 명시적으로 알릴 수 있다.
일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말은 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1-비트의 spare 필드를 활용하여, NR-lite를 지원하는 셀임을 명시적으로 알릴 수도 있다.
도 6에서는, NR 라이트 단말이 MIB에 기반하여 해당 셀이 NR 라이트 단말이 접속 가능한 셀인지 여부를 판단하고, 접속 가능한 셀임을 전제로 이후 동작(예: 단계(617)의 SIB1 수신 동작)을 수행하는 상황이 서술되나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 상기 NR 라이트 단말이 캠프온된 셀, 즉 MIB를 제공한 셀이 NR 라이트 단말이 접속 불가능한 셀임을 결정할 수 있다. 즉, NR 라이트 단말이 MIB에 기반하여 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하지 않음을 결정하는 동작 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다.
단계(617)에서, NR 라이트 단말은 SIB1을 수신할 수 있다. 상기의 절차들을 통해 MIB를 읽어(즉, MIB를 디코딩함으로써) 셀이 막혀있지 않다고 판단한 경우, NR 라이트 단말은 전술한 pdcch-ConfigSIB1 정보에 기반하여 SIB1을 수신할 수 있다. SIB1은 서빙 셀에 대한 정보(예: Servingcellcommon)를 포함할 수 있다. 서빙 셀에 대한 정보는, 하향링크 BWP에 대한 정보 및 상향링크 BWP에 대한 정보를 포함할 수 있다. 하향링크 BWP 및 상향링크 BWP는 후속되는 송수신 절차들을 수행하기 위해 이용될 수 있다.
단계(619)에서, 단말은 NR 라이트 단말을 위한 BWP 정보를 획득할 수 있다. NR에서 initial 하향링크(downlink, DL) BWP의 대역폭은, pdcch-ConfigSIB1 로 알린 대역폭 (Coreset 0의 대역폭)과 같기 때문에, NR 라이트 단말을 위한 별도의 initial DL BWP가 필요하지 않다. 하지만, 일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말의 이후의 동작들을 위해, 기지국은 별도의 initial DL BWP 정보를 NR 라이트 단말에게 제공할 필요가 있을 수 있다. initial 상향링크 (UL) BWP의 경우, NR 라이트 단말은 상기 단계(613)의 MIB의 정보만으로는 대역폭을 확인할 수 없다. 이에 따라 NR 라이트 단말은 SIB1에서 전송되는 정보를 통해 initial UL BWP를 확인할 수 있다.
만약 SIB1에서 전송되는 정보인 initial UL BWP의 상세 정보에서, initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀의 대역폭보다 큰 경우, 단말은 NR 라이트 단말을 위한 별도의 initial UL BWP(initialUplinkBWP2 또는 initialUplinkBWP-NR-Lite로 지칭될 수 있다)에 대한 정보가 존재하는지 여부를 확인한다.
만약 initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀보다 크고, 별도의 initial UL BWP가 존재하지 않는 경우, NR 라이트 단말은 해당 셀이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도한다. 혹은 해당 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 가정하여, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단하고 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
혹은, 별도의 initial UL BWP가 정의되지 않는 경우, initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀보다 큰 경우, NR 라이트 단말은 해당 셀이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수 있다. 혹은 해당 캐리어 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 가정하여, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단하고 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
만약 별도의 initial DL/UL BWP가 정의되는 경우에는, 기지국은 initialDownlinkBWP2, initialUplinkBWP2, PDCCH-ConfigCommon2 (coreset과 searchspace) 등을 모두 각각 셀 내 NR 라이트 단말에게 알려줄 수 있다. 또한, 기지국은 SIB 전송에 사용하는 BCCH 설정 정보와 페이징 전송에 사용하는 PCCH 설정 정보도 NR 라이트 단말에게 별도로 알려줄 수 있다. 이 때, 일 실시 예에 따라, initialDownlinkBWP2는 initialDownlinkBWP의 subset으로 형성되며, locationAndBandwidth 정보만 서로 다르고 나머지 파라미터들(SubcarrierSpacing, pdcch-ConfigCommon 등)은 NR 라이트 단말 및 일반 단말(즉, NR 라이트 단말이 아닌 단말) 간 공동으로 사용될 수 있다. 즉, initialDownlinkBWP2 내에는 locationAndBandwidth 정보만을 시그널링하고 나머지 파라미터들은 기존 initialDownlinkBWP 내의 정보를 활용함으로써, 시그널링 오버헤드가 감소할 수 있다. 이는 initialUplinkBWP에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, initialUplinkBWP2는 initialUplinkBWP의 subset으로 형성되며, locationAndBandwidth 정보만 서로 다르고 나머지 파라미터들(SubcarrierSpacing, pdcch-ConfigCommon 등)은 NR 라이트 단말 및 일반 단말(즉, NR 라이트 단말이 아닌 단말) 간 공동으로 사용될 수 있다.
단계(621)에서, NR 라이트 단말은 NR 라이트 단말 관련 시스템 정보를 수신할 수 있다. 여기서, NR 라이트 단말 관련 시스템 정보는, SIB1 이후 수신되고, NR 라이트 단말에 전용되는(dedicated) 정보를 포함하는 시스템 정보(예: SIB2, SIB3, SIB4)를 의미할 수 있다. NR 라이트 단말은, 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 접속이 가능한지 여부를 판단하고, 해당 셀이 NR 라이트 단말에게 막혀있지 않다고 판단한 경우, 단말은 해당 셀로부터 다른 SIB 정보를 수신할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 다른 SIB 정보, 즉 NR 라이트 단말 관련 시스템 정보에는 동일 주파수 및 다른 주파수에 있는 어떠한 셀들이 NR 라이트 단말은 지원하는 단말인지를 별도로 지시하여, 단말로 하여금 이후 신호 세기 변경 혹은 채널 상태 변경 등으로 인해 셀을 재선택하거나 핸드오버 시, NR 라이트 단말을 위한 셀을 재선택하는데 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 intra-frequency measurement를 수행하거나, inter-frequency measurement를 수행할 수 있다. 이 때, 상기 시스템 정보의 이웃 셀들 중에서 NR 라이트 단말을 지원하지 않는 셀은 측정 대상에서 제외할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 측정 보고(measurement report) 전송 시, NR 라이트 단말을 지원하지 않는 셀은 보고 대상에서 제외할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 단말은 측정 구성(measurement configuration)에 따라 측정 수행 시, NR 라이트 단말을 지원하지 않는 셀은 측정 객체(measurement object) 에서 제외할 수 있다.
NR 라이트 단말을 위한 시스템 정보를 설명하기 위해 단계(621)이 도시되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 일 실시 예에 따라, SIB1 이후 후속되는 시스템 정보들은 NR 라이트 단말을 위한 별도의 정보를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 단계(621)은 생략될 수 있다.
단계(623)에서, NR 라이트 단말은 페이징(paging)을 수신할 수 있다. NR 라이트 단말이 휴면 모드(예: RRC_IDLE)인 경우, NR 라이트 단말은 페이징을 수신할 수 있다. 이후, NR 라이트 단말은 해당 셀로부터 페이징 메시지의 수신을 통해, 다시 연결 모드(예: RRC_CONNECTED)로 천이할 수 있다. NR 라이트 단말은 랜덤 액세스 절차를 통해 네트워크에 접속하고, 네트워크로부터 오는 하향링크 데이터가 존재하는 지 여부를 확인할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 절차는 전술된 도 4 혹은 후술되는 도 7의 절차에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또는, 일 실시 예에 따라, 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해, 상기 랜덤 액세스 절차는 4-step RACH 절차의 MSG 1과 MSG 3 대신 메시지 A(MSG A)의 전송, 4-step RACH 절차의 MSG 2와 MSG 4 대신 메시지 B(MSG B)의 전송을 포함하는 2-step RACH 절차가 적용될 수도 있다.
도 6에서는 단계(623)이 단계(621) 이후 수행되는 것으로 도시되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. NR 라이트 단말은, NR 라이트 단말이 휴면 모드인 상황이라면 페이징을 수신할 수 있다.
도 6에서는 NR 라이트 단말이 셀로부터 시스템 정보(예: MIB, SIB1)를 수신하고, 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는지 여부를 판단하는 절차들이 서술되었다. 그러나, 일 실시 예에 따라, 본 개시의 셀은 NR 라이트 단말만 지원하는 것이 아니라 일반 단말 또한 지원 할 수 있다. 따라서, NR 라이트 단말이 아닌 일반 단말이 NR 라이트 단말을 위한 정보(예: initialDownlinkBWP2)를 수신하더라도 상기 정보를 무시하거나(ignore) 폐기(discard)하는 동작 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다.
접속에 필요한 시스템 정보들을 수신한 단말은 랜덤 액세스 절차를 통해, RRC 연결 모드로 천이할 수 있다. 이하, 도 7을 통해 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 실시 예가 서술된다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 절차의 예를 도시한다.
도 7을 참고하면, 단계(725)에서, NR 라이트 단말은 RRC 연결 설정을 개시할 수 있다. 예를 들어, 단말은 셀로부터 페이징 메시지를 수신하여 하향링크 데이터를 수신해야 하거나, 혹은 전송할 상향링크 데이터가 발생한 경우, 해당 데이터 송수신을 위해 RRC_CONNECTED모드로 천이할 것을 결정할 수 있다. NR 라이트 단말은 랜덤 액세스를 수행할 수 있다. 이 때, NR 라이트 단말과 일반 NR 단말이 동일한 initial DL BWP와 initial UL BWP 및 동일한 랜덤 액세스 파라미터를 가지고 랜덤 액세스를 수행하는 경우 단말은 아래의 절차와 같이 동작할 수 있다.
단계(731)에서, NR 라이트 단말은 MSG 1을 기지국에게 전송할 수 있다. NR 라이트 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다.
단계(733)에서, 기지국은 MSG 2를 NR 라이트 단말에게 전송할 수 있다. 기지국은 RAR을 NR 라이트 단말에게 전송할 수 있다. NR 라이트 단말은 RAR을 수신할 수 있다. NR 라이트 단말은 기지국으로부터 RAR로부터 MSG 3 전송을 위한 상향링크 자원을 획득할 수 있다.
단계(735)에서, NR 라이트 단말은 지시 정보(indication information)를 결정할 수 있다. NR 라이트 단말은, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단말이 NR 라이트 단말인지 여부를 기지국에게 알릴 필요가 있는지 여부에 따라 지시 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은 송수신할 수 있는 데이터 속도의 한계가 있으므로, 기지국이 무작정 단말에게 데이터를 전송하지 않기 위해 단말의 능력 정보(capability information)를 전송하기 전에, 본 랜덤 액세스 단계에서 NR 라이트 단말임을 알려야 할 필요가 있다. 따라서, NR 라이트 단말은 NR 라이트 단말임을 알리는 지시 정보를 결정할 수 있다.
지시 정보는 다양한 방식으로 표현될 수 있다. 일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말은 MSG 3에 전송할 메시지의 종류에 따라 아래의 논리 채널 식별자 (logical channel identifier, LCID)를 선택하고, 선택된 LCID에 기반하여 MSG 3를 전송할 수 있다.
- LCID A: NR 라이트 단말 (즉, BW와 max TB size에 제한이 있는 단말)이 48 bit의 크기의 CCCH(common control channel) SDU(service data unit) 메시지 전송에 사용.
- LCID B: 48 bit의 크기의 CCCH SDU 메시지 전송에 사용.
- LCID C: 64 bit의 크기의 CCCH SDU 메시지 전송에 사용.
(상기 A, B, C는 규격에서 정한 소정의 정수 값으로, 설명의 편의를 위해 A, B, C로 표기되었다).
단말은 MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCSetupRequest라면 LCID A와 LCID B 중 하나를 선택해서 보고하고, 상기 단말이 NR 라이트 단말인 경우 LCID A를 선택한다.
또한, MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCResumeRequest라면, 단말은 LCID B와 LCID C 중 하나를 선택해서 보고한다. RRCResumeRequest 메시지는 RRC_INACTIVE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 천이할 때 사용하는 메시지로, 이미 기지국이 한번 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여 NR 라이트 단말임을 알렸기 때문에, NR 라이트 단말임을 다시 알릴 필요는 없고, 따라서 NR 라이트 단말은 RRCResumeRequest 메시지의 크기에만 따라서 LCID를 결정하면 된다.
또한, MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCReestablishmentRequest라면 단말은 LCID B를 선택해서 보고한다. 이는, RRC_CONNECTED 상태의 단말이 무선 채널 상태 악화로 인해 이를 복구하기 위한 것으로, 이미 기지국이 NR 라이트 단말임을 알고 있으므로, NR 라이트 단말임을 다시 알릴 필요는 없고, RRCReestablishmentRequest는 48비트의 단일 크기를 갖고 있기 때문이다. 한편, 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말임을 알릴 필요의 판단과 관계없이, 랜덤 액세스를 수행하는 단말이 NR 라이트 단말이라면, NR 라이트 단말은 CCCH 전송시 항상 LCID A를 사용할 수 있다.
단계(737)에서, NR 라이트 단말은 MSG 3을 기지국에게 전송할 수 있다. NR 라이트 단말은 단계(735)에서 결정된 지시 정보에 기반하여 MSG 3을 생성하고, MSG 3을 기지국에게 전송할 수 있다.
단계(739)에서, 기지국은 MSG 4를 NR 라이트 단말에게 전송할 수 있다. NR 라이트 단말은 MSG 3를 전송하고, 해당 MSG 3가 제대로 전송되었는지 여부를 확인하는 MSG 4 및 MSG 3에서 전송된 RRC 메시지의 응답 메시지 (즉, RRCSetup/RRCResume/RRCReestablishment)를 수신할 수 있다.
본 개시에서는 MSG 3에 포함되는 LCID로 단말이 NR 라이트 단말임을 알리는 시나리오를 도시하였으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, LCID 이외에도 MSG 3에 포함되는 RRC 메시지의 spare 비트를 활용하여 명시적으로 알리는 방법도 고려될 수 있다. 또한, RRCSetupRequest 메시지 내의 establishmentCause 에 별도의 값을 통해 NR 라이트 단말임을 명시적으로 알리는 방법 또한 고려될 수 있다.
한편, 전술된 바와 달리, 만약 NR 라이트 단말에게 다른 initial UL BWP (initialDownlinkBWP2)가 설정된 경우, 혹은 동일한 initial DL BWP와 initial UL BWP를 사용하지만, 랜덤 액세스 관련 파라미터가 다르게 설정된 경우, NR 라이트 단말은 굳이 MSG 3에서 해당 단말이 NR 라이트 단말임을 별도로 알려줄 필요가 없을 수 있다. 예를 들어, 단말이 전송한 모든 상향링크 전송이 일반 단말의 전송과는 분리된 initial UL BWP일 수 있으며, 혹은 랜덤 액세스 자원이 일반 단말의 전송과는 분리된 PRACH 자원일 수 있다. 이에 따라 기지국은 MSG 1만을 수신하는 것으로 해당 단말이 NR 라이트 단말임을 알 수 있다.
대신에 기지국은 MSG 2 수신을 위해 NR 라이트 단말들을 위해 별도의 search space를 initialDownlinkBWP2를 사용하여 설정해 줄 수 있다. 혹은 기지국은 MSG 1의 프리앰블 전송 자체를 구분하여 initialDownlinkBWP2 내에 search space를 설정해 줄 수 있다. 이 경우, NR 라이트 단말이 MSG 2 수신 시에도 랜덤 액세스 프리앰블의 식별자가 다르므로, NR 라이트 단말은, 일반 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답과 혼동없이 NR라이트 단말에 대한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 수신할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따라, 기지국은 MSG2 전송 시 사용하는 PDCCH를 스크램블하는 RA-RNTI에 NR 라이트 단말들을 위해 오프셋을 추가하여, NR 라이트 단말과 일반 단말을 구분할 수도 있다. NR 라이트 단말은 RA-RNTI에 지정된 오프셋을 적용하여 RAR을 수신함으로써, 수신된 RAR이 상기 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따라, 기지국은 MSG2 전송 시 사용하는 PDCCH 내에 포함되는 정보에 본 스케쥴링은 NR 라이트 단말들을 위한 것임을 명시적으로 알려주는 지시자를 포함하는 방법 또한 고려할 수 있다. NR 라이트 단말은 PDCCH를 디코딩을 통해 상기 지시자를 획득하고, 상기 지시자로부터 수신된 RAR이 상기 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인지 여부를 확인할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 NR 라이트 단말의 능력 정보(capability information) 전송 절차의 예를 도시한다. NR 라이트 단말의 능력 정보는 UE 능력(UE capability) 정보로서, NR 라이트 단말에 대한 제약 사항들을 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 단계(841)에서, 기지국은 NR 라이트 단말에게 UE 능력 문의(enquiry) 메시지를 전송할 수 있다. 만약 NR 라이트 단말이 네트워크에 접속한 적이 없어서 코어네트워크 (LTE의 MME 혹은 NR의 AMF)에 단말의 능력정보가 없는 경우, 코어네트워크가 기지국에게 단말의 능력정보를 받아오라고 명령할 수 있 다. 이에 따라, 기지국은 NR 라이트 단말에게 능력 정보를 요청하는 UE 능력 문의 메시지를 전송할 수 있다.
단계(843)에서, NR 라이트 단말은 기지국에게 UE 능력 정보를 전송할 수 있다. 기지국으로부터 UE 능력 정보의 전송을 요청받은 경우, NR 라이트 단말은 기지국에게 능력 정보를 전송할 수있다.
NR 라이트 단말의 UE 능력 정보는 다양한 방식들로 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말의 UE 능력 정보는 전술된 NR 라이트 단말의 특징 (제한된 SCS/BW/TB(transport block) size)을 가리키는 1-비트의 정보(예: NR-lite가 {supported}로 설정됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 1-비트 정보는 UE 능력 정보를 전송한 단말이 NR 라이트 단말이고, NR 라이트 단말의 SCS는 지정된 값(예: 15kHz), NR 라이트 단말의 대역폭은 지정된 값(예: 10MHz), NR 라이트 단말의 TB 크기의 최대 값(예: 5000 bit)을 가리킬 수 있다. 기지국은, NR 라이트 단말을 지원할 경우, 상기 지정된 값들에 따라 시스템 정보를 구성하고, 스케줄링을 수행할 수 있다.
다른 일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말의 UE 능력 정보는 적어도 하나의 정보 요소(information element, IE)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 IE는 일반 단말의 UE 능력 정보에도 동일하게 존재하는 IE일 수 있다. 적어도 하나의 IE가 지시하는 값에 따라, 기지국은 능력 정보를 전송한 단말이 NR 라이트 단말임을 결정할 수 있다. 다시 말해, NR 라이트 단말은, 적어도 하나의 IE를 통해 간접적으로 UE 능력 정보를 전송한 단말이 NR 라이트 단말임을 지시할 수 있다. 예를 들어, UE 능력 정보에 포함된 지원되는 SCS 값, 지원 주파수 대역의 값, BWP 관련 능력 정보 중 적어도 하나 혹은 조합에 기반하여, 상기 단말이 NR 라이트 단말임이 지시될 수 있다. 다른 예를 들어, UE 능력 정보에 포함된 IE(예: RAT-Type)의 여분의 값(spare 1)을 통해 상기 단말이 NR 라이트 단말임이 지시될 수 있다.
기지국은, 현재 기지국에서 다른 기지국으로 해당 단말을 핸드오버 시켜야 하는 경우, 상기 능력 정보를 활용하여 핸드오버가 필요한 단말이 NR 라이트 단말인지 여부를 확인할 수 있다. 기지국은 상기 단말이 NR라이트 단말이라면, 타겟 기지국이 NR 라이트 단말을 지원하는 경우에만 핸드오버를 개시할 수 있다.
도 8에서는 UE 능력 문의 절차가 도시되었으나, 본 개시의 능력 정보 전송 절차는 이에 한정되지 않는다. 일 실시 예에 따라, 기지국의 문의 메시지 전송 단계(841) 없이, NR 라이트 단말이 단계(843)의 능력 정보를 전송하는 동작 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크에 접속하기 위한 NR 라이트 단말의 동작 흐름을 도시한다.
도 9를 참고하면, 단계(901)에서 NR 라이트 단말은 SS/PBCH 블록으로부터 MIB를 획득할 수 있다. 본 도면에서 NR 라이트 단말은 기지국과 연결이 없는 휴면 모드 (RRC_IDLE) 상태에 있는 것을 가정하여, 네트워크로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해 신호가 검출이 되는 기지국에 캠핑 (camping)할 수 있다. 다시 마ŽO, NR 라이트 단말은 시스템 정보를 수신하기 위하여, 임의의 셀에 캠프온할 수 있다. NR 라이트 단말은 임의의 캐리어 주파수에서 SS/PBCH 블록의 수신을 시도할 수 있다. NR 라이트 단말은 셀의 SS/PBCH 블록을 수신할 수 있다. SS/PBCH 블록은, 동기 신호 외에 PBCH 전송에 따른 MIB를 포함할 수 있다. NR 라이트 단말은 해당 셀의 MIB를 획득할 수 있다. MIB의 구조를 [표 4]와 같이 구성될 수 있다.
MIB ::= SEQUENCE {
systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)),
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0..15),
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3},
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
spare BIT STRING (SIZE (1))
}
이 때, NR 라이트 단말은 MIB 내에 포함되어 있는 정보를 사용하여 NR 라이트 단말이 접속할 수 있는 셀인지를 1차로 판단한다. 판단하는 방법은 아래와 같다.
NR 라이트 단말은 우선 MIB내의 subCarrierSpacingCommon로 접속 가능 여부를 판단한다. 즉, 만약 NR 라이트 단말이 SCS를 15 kHz만을 지원하는 경우, 상기 subCarrierSpacingCommon값이 scs15or60 인지를 판단하고, 만약 scs30or120인 경우, 이후의 SIB1 등의 SCS가 30 kHz로 판단하여 해당셀에 대한 접속이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수 있다. 이 때, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 판단되거나, 이를 가정하여 해당 캐리어 주파수에서의 셀 탐색을 중단할 수 있다. 이후, NR 라이트 단말은 다른 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
또한, 상기의 SCS값이 15 kHz를 지원하는 경우에도, NR 라이트 단말은 MIB 내 다른 정보에 기반하여 해당 셀이 접속 가능한지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은 pdcch-ConfigSIB1를 확인하여 추가로 접속 가능 여부를 판단한다. 상기 pdcch-ConfigSIB1 은 SIB1이 스케쥴링되는 PDCCH를 모니터링 하기 위한 자원의 집합을 알려준다. (이를 CORESET이라 한다.) 만약 상기 CORESET의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원하는 대역폭보다 큰 경우, 단말은 SIB1을 모두 모니터링할 수 없으므로, 해당 셀의 접속이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수 있다. 전술된 subCarrierSpacingCommon와 마찬가지로 해당 캐리어 주파수가 모두 막혀있다고 판단되면, NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단하고 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
한편, 상술된 실시 예에서는 subCarrierSpacingCommon에 대한 조건(이하, 제1 조건)과 pdcch-ConfigSIB1에 대한 조건(이하, 제2 조건)이 서술되고, 2 조건이 제1 조건의 충족 이후, 제2 조건의 충족 여부가 판단되는 것으로 서술되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 제2 조건에만 기반하여 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 제1 조건과 제2 조건의 판단 순서와 관계없이 두 조건들이 모두 만족된 경우, 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원한다고 결정할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 제1 조건, 제2 조건 외에 시스템 정보 내 다른 필드의 값들이 해당 셀의 NR 라이트 단말의 지원 여부를 판단하기 위해 추가적으로 이용될 수도 있다.
NR 라이트 단말은 기존 intraFreqReselection 값을 추가로 활용하여 NR 라이트 단말의 해당 셀로의 접속 여부를 판단할 수도 있다. 즉, 전술된 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족된 경우에, NR 라이트 단말은 NR 라이트 단말의 해당 셀로의 접속 여부를 결정할 수 있다. 현재 NR 규격에 따르면, cellBarred 필드와 intraFreqReselection필드의 값은 아래의 [표 5]와 같이 설정될 수 있다.
cellBarred intraFreqReselection
barred allowed
barred notAllowed
notBarred Not used
즉, cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값은 사용되지 않는다. 이에 따라 본 발명에서는 cellBarred가 notBarred로 지시되는 경우에 intraFreqReselection 값을 allowed로 설정하여 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는 셀임을 알릴 수 있다. 반대로, cellBarred가 notBarred로 지시하고 intraFreqReselection 값을 notAllowed로 설정하여 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는 셀임을 알릴 수 있다.
다른 일 실시 예에 따라, NR 라이트 단말은 전술된 제1 조건과 제2 조건과 독립적으로, intraFreqReselection 값에 기반하여 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는지 여부를 판단할 수도 있다.
혹은 상기의 intraFreqReselection 필드 대신 남아있는 1비트의 spare 필드를 활용하여, 기지국은 해당 셀이 NR-lite를 지원하는 셀임을 알릴 수 있다. 단계(911)에서는 MIB에 기반하여 접속 시도된 셀이 NR 라이트 단말을 서비스할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 조건들이 서술되었다. 상기 조건들은 직렬적으로 서술되었으나, 당업자에게 용이한 범위 내에서 변형이 이루어질 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은, 상술된 값들 중 어느 하나라도 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는 것을 나타낸다면, 해당 셀이 NR 라이트 단말을 지원하는 것으로 결정할 수 있다.
단계(903)에서 NR 라이트 단말은 SIB1을 수신할 수 있다. NR 라이트 단말은 MIB를 디코딩하고, 해당 셀이 막혀있지 않다고 판단한 경우, MIB의 pdcch-ConfigSIB1 정보에 기반하여 SIB1을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따라, NR에서 initial 하향링크 (DL) BWP의 대역폭은, pdcch-ConfigSIB1 로 알린 대역폭 (Coreset 0의 대역폭)과 같기 때문에, NR 라이트 단말을 위한 별도의 initial DL BWP가 필요하지 않을 수 있다. 이러한 경우, NR 라이트 단말은 일반 단말과 initial DL BWP 값을 공유할 수 있다. 하지만 그럼에도 불구하고 후술할 옵션들에 따라, NR 라이트 단말의 이후의 동작을 위해서 별도의 initial DL BWP 정보가 필요할 수도 있다. 다른 일 실시 예에 따라, 기지국은 NR 라이트 단말에 전용되는 대역폭 정보(예: initial DL BWP2)를 NR 라이트 단말에게 SIB1을 통해 제공할 수 있다.
단계(905)에서 NR 라이트 단말은, NR 라이트 단말을 위한 initial BWP 정보를 획득할 수 있다. NR 라이트 단말을 위한 initial BWP 정보는 일반 단말의 initial BWP 정보와 동일하거나, 기지국에 의해 별도로 설정되는 BWP 정보일 수 있다.
initial 상향링크 (UL) BWP의 경우, 상기 MIB의 정보만으로는 대역폭을 확인할 수 없다. 이에 따라 NR 라이트 단말은 SIB1에서 전송되는 정보를 통해 initial UL BWP를 확인할 수 있다.
NR 라이트 단말은 initial UL BWP에 기반하여 해당 셀이 NR-lite를 서비스하는 지(즉, NR 라이트 단말을 지원하는지) 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 만약 SIB1에서 전송되는 정보인 initial UL BWP의 상세 정보에서, initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀보다 큰 경우, 단말은 NR 라이트 단말을 위한 별도의 initial UL BWP (initialUplinkBWP2/initialUplinkBWP-NR-Lite)가 존재하는지 여부를 확인한다. 만약 initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀보다 크고, 별도의 initial UL BWP가 존재하지 않는 경우 NR 라이트단말은 해당 셀이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 캐리어 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도한다. NR 라이트 단말은 해당 캐리어 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 판단되거나, 이를 가정하여, 해당 캐리어 주파수의 셀 탐색을 중단할 수 있다. NR 라이트 단말은 다른 캐리어 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
혹은, 일부 실시 예들에서, NR 라이트 단말을 위한 별도의 initial UL BWP이 정의되지 않는 경우, initial UL BWP의 대역폭이 NR 라이트 단말이 지원할 수 있는 셀보다 큰 경우, 단말은 해당 셀이 막혀있다고 (barred) 간주하고, 같은 주파수 내의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도한다. 혹은 해당 주파수의 모든 셀들이 NR 라이트 단말을 지원하지 않는다고 가정하여, 해당주파수의 모든 셀의 탐색을 중단하고 다른 주파수의 다른 셀을 검색하여 캠핑을 시도할 수도 있다.
만약, 일부 실시 예들에서, 별도의 initial DL/UL BWP가 사용되는 경우에는, 기지국은 initialDownlinkBWP2, initialUplinkBWP2, PDCCH-ConfigCommon2 (coreset과 searchspace) 등을 모두 각각 알려줄 수 있으며, 심지어 SIB 전송에 사용하는 BCCH 설정정보 와 페이징 전송에 사용하는 PCCH 설정정보도 NR 라이트 단말을 위해 별도로 알려줄 수 있다. 이 때, initialDownlinkBWP2는 initialDownlinkBWP의 subset으로 형성되고, NR 라이트 단말 및 일반 단말은 locationAndBandwidth 정보만 서로 다르고 나머지 파라미터들(SubcarrierSpacing, pdcch-ConfigCommon 등)은 공동으로 사용할 수 있다. 즉, initialDownlinkBWP2 내에는 locationAndBandwidth 정보만을 시그널링하고 나머지 파라미터들은 일반 단말을 위한 기존 initialDownlinkBWP 내의 정보를 활용함으로써, 시그널링 오버헤드가 감소할 수 있다. 이는 initialUplinkBWP에도 동일하게 적용할 수 있다. 즉, NR 라이트 단말 및 일반 단말은 locationAndBandwidth 정보만 서로 다르고, 그 외 정보는 initialUplinkBWP 내의 정보를 두 종류의 단말들이 상호 공유할 수 있다.
도 9에는 도시되지 않았으나, 상기 MIB 및 SIB1을 통해서 접속이 가능한지 여부를 판단하여, 셀이 막혀있지 않다고 판단한 경우, NR 라이트 단말은 해당 셀로부터 다른 SIB 정보를 수신할 수 있으며, 상기 다른 SIB 정보는 동일 주파수 및 다른 주파수에 있는 어떠한 셀들이 NR 라이트 단말은 지원하는 단말인지를 별도로 지시하는 정보를 포함할 수 있다. NR 라이트 단말은, 추후 신호 세기 변경, 해당 셀의 붕괴, 채널 상태의 변화 등으로 인해 셀을 재선택하거나 핸드오버 시, 상기 다른 SIB 정보를 통해 보다 효과적으로 네트워크에 접속할 수 있다. 일 예로, 상기 다른 SIB 정보에 기바NR-lite를 지원하는 셀을 재선택(reselection)하는데 사용할 수 있다. 또는, NR 라이트 단말은 해당 셀로부터 페이징 메시지 수신을 시작하여 네트워크로부터 오는 하향링크 데이터가 존재하는 지 여부를 확인할 수 있다.
한편 NR 라이트 단말은 RRC 연결을 설립(establishment)하기 위해, RRC 연결 절차를 수행할 수 있다. NR 라이트 단말은 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
단계(907)에서 NR 라이트 단말은 NR 라이트 단말을 위한 initial BWP 정보에 기반하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다. NR 라이트 단말과 일반 NR 단말이 동일한 initial DL BWP와 initial UL BWP 및 동일한 랜덤 액세스 파라미터를 가지고 랜덤 액세스를 수행하는 경우 단말은 아래의 절차와 같이 동작할 수 있다.
단계(909)에서 NR 라이트 단말은 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 기지국은 NR 라이트 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로써, 상기 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다.
단계(911)에서 NR 라이트 단말은 NR 라이트 단말을 위한 MSG 3을 전송할 수 있다. NR 라이트 단말은 기지국으로부터 RAR을 수신하여 MSG 3 전송을 위한 상향링크 자원을 획득할 수 있다. 이후, NR 라이트 단말은 송수신할 수 있는 데이터 속도의 한계가 있으므로, 기지국이 무작정 단말에게 데이터를 전송하지 않기 위해 단말의 능력정보 (capability)를 전송하기 전에, 본 랜덤 액세스 단계에서 NR 라이트 단말임을 알려야할 필요가 있으며, 이에 따라 단말은 MSG 3에 전송할 메시지의 종류에 따라 아래의 논리 채널 식별자 (logical channel identifier, LCID)를 선택하여, MSG 3를 전송할 수 있다.
- LCID A: NR 라이트 단말 (즉, BW와 max TB size에 제한이 있는 단말)이 48 bit의 크기의 CCCH SDU 메시지 전송에 사용.
- LCID B: 48 bit의 크기의 CCCH SDU 메시지 전송에 사용.
- LCID C: 64 bit의 크기의 CCCH SDU 메시지 전송에 사용.
(상기 A, B, C는 규격에서 정한 소정의 정수 값으로 편의상 A, B, C로 표기하였다.)
이에 따라 단말은 MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCSetupRequest라면 LCID A와 LCID B 중 하나를 선택해서 보고하고, 상기 단말이 NR 라이트 단말인 경우 LCID A를 선택한다.
또한, MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCResumeRequest라면 LCID B와 LCID C 중 하나를 선택해서 보고한다. RRCResumeRequest 메시지는 RRC_INACTIVE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 천이할 때 사용하는 메시지로, 이미 기지국이 한번 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여 NR 라이트 단말임을 알렸기 때문에, NR 라이트 단말임을 다시 알릴 필요는 없고, RRCResumeRequest 메시지의 크기에만 따라서 결정하면 된다.
또한, MSG 3에 전송할 CCCH SDU가 RRCReestablishmentRequest라면 단말은 LCID B를 선택해서 보고한다. 이는, RRC_CONNECTED 상태의 단말이 무선채널상태 악화로 인해 이를 복구하기 위한 것으로, 이미 기지국이 NR 라이트 단말임을 알고 있으므로, NR 라이트 단말임을 다시 알릴 필요는 없고, RRCReestablishmentRequest는 48비트의 단일 크기를 갖고 있기 때문이다.
혹은 NR 라이트 단말의 경우 CCCH 전송시 항상 LCID A를 사용하는 시나리오도 고려할 수 있다.
단계(913)에서 NR 라이트 단말은 RRC 응답 메시지를 수신할 수 있다. NR 라이트 단말은 MSG 3 전송에 대한 응답으로써, 해당 MSG 3가 제대로 전송되었는지 여부를 확인하는 MSG 4를 수신할 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은 MSG 3에서 전송한 RRC 메시지의 응답 메시지 (즉, RRCSetup/RRCResume/RRCReestablishment)를 수신할 수 있다.
MSG 3에 포함되는 LCID로 단말이 NR 라이트 단말임을 알리는 실시 예가 서술되었으나, 그 이외에도 다른 방식으로 MSG 3을 통해 랜덤 액세스 시도를 수행하는 단말이 NR 라이트 단말임을 기지국에게 지시할 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은 MSG 3에 포함되는 RRC 메시지의 spare 비트를 활용하여, 상기 MSG 3가 NR 라이트 단말의 MSG 3임을 명시적으로 알릴 수 있다. 또한, 예를 들어, NR 라이트 단말은 RRCSetupRequest 메시지 내의 establishmentCause에 별도의 값을 사용하여 명시적으로 상기 랜덤 액세스를 시도하는 단말이 NR 라이트 단말임을 알릴 수도 있다.
한편, 일 실 시예에 딸, 만약 NR 라이트 단말에게 다른 initial UL BWP (initialDownlinkBWP2)가 설정된 경우, 혹은 동일한 initial DL BWP와 initial UL BWP를 사용하지만, 랜덤 액세스 관련 파라미터를 다르게 설정해 주는 경우, 단말은 굳이 MSG 3을 통해 해당 단말이 NR 라이트 단말임을 별도로 알려줄 필요가 없을 수 있다. 예를 들어, 단말이 전송한 모든 상향링크 전송이 일반 단말의 전송과는 분리된 initial UL BWP일 수 있다. 혹은, 예를 들어, 랜덤 액세스 자원이 일반 단말의 전송과는 분리된 PRACH 자원일 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 NR 라이트 단말의 MSG 1만을 수신하는 것으로, 상기 MSG 1을 전송한 단말이 NR 라이트 단말임을 알 수 있다.
대신에 기지국은 MSG2 수신을 위해 별도의 search space를 initial DL BWP2를 사용하여 NR 라이트 단말에게 설정해 줄 수 있다. 혹은 MSG 1의 프리앰블 전송 자체를 구분하여 initialDownlinkBWP2 내에 설정해 줄 수 있다. 이 경우, NR 라이트 단말은 MSG 2 수신 시 전송된 랜덤 액세스 프리앰블의 식별자가 다르므로, 일반 단말과 혼동없이 MSG 2를 수신할 수 있다. 혹은, 기지국은 MSG 2 전송 시 PDCCH를 스크램블링 하기 위해 사용되는 RA-RNTI를 NR 라이트 단말들을 위한 오프셋을 추가함으로써, 두 종류의 단말들 각각의 MSG 2를 구분할 수도 있다. 혹은, 기지국은 MSG 2 전송 시 사용하는 PDCCH 내에 포함되는 정보에 본 스케쥴링은 NR 라이트 단말들을 위한 것임을 명시적으로 알려주는 지시자를 포함할 수 있다.
도 9에는 도시되지 않았으나, NR 라이트 단말이 만약 단말이 네트워크에 접속한 적이 없어서 코어네트워크 (LTE의 MME 혹은 NR의 AMF)에 단말의 능력 정보가 없는 경우, 코어 네트워크는 기지국에게 단말의 능력 정보를 받아오라고 명령할 수 있다. 기지국은 NR 라이트 단말에게 UE 능력 정보의 전송을 요청할 수 있다. NR 라이트 단말은 상기 요청을 수신한 경우, 기지국에게 단말의 능력 정보를 전송할 수 있다. 이 때 NR 라이트 단말은 특정 필드(혹은 특정 값)을 상기 능력 정보에 포함시켜, 기지국에게 상기 UE 능력 정보를 전송하는 단말이 NR 라이트 단말임을 지시할 수 있다. 예를 들어, NR 라이트 단말은 전술된 NR-lite의 특징 (제한된 SCS/BW/TB size)을 포함하는 1비트의 정보로 capability를 알릴 수 있다. 이를 통해, 이후 다른 기지국으로 해당 단말을 핸드오버 시켜야 하는 경우, 기지국은 해당 1비트 정보를 활용하여 타겟 기지국이 NR 라이트 단말을 지원하는 경우에만 핸드오버를 시킬 수 있다.
도 9에서는 초기 접속 단계에서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 것으로 서술되었으나, 단계(907) 내지 단계(913)에 대한 설명은 초기 접속 외에 다른 절차에서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 셀로부터 페이징 메시지를 수신하여 하향링크 데이터를 수신해야 하거나, 혹은 전송할 상향링크 데이터가 발생한 경우, NR 라이트 단말은 해당 데이터 송수신을 위해 RRC_CONNECTED모드로 천이하여 하며, 이를 위해 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 기능적 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 10을 참고하면, 기지국은 무선통신부 (1001), 백홀통신부 (1003), 저장부(1005), 제어부(1007)를 포함한다.
무선통신부 (1001)은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 (1001)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 1001은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 (1001)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 무선통신부 (1001)은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
이를 위해, 무선통신부(1001)은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부(1001)은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부(1001)은 다수의 안테나 엘리멘트들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 무선통신부(1001)은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 무선 통신부(1001)은 빔을 형성하는 유닛, 즉 빔포밍부(beamforming unit)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(1001)은 빔포밍을 위한 MMU(massive MIMO unit)을 포함할 수 있다.
무선통신부(1001)은 신호를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 무선통신부(1001)은 적어도 하나의 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선통신부(1001)은 동기 신호(synchronization signal), 기준 신호(reference signal), 시스템 정보, 메시지, 제어 정보, 또는 데이터 등을 전송할 수 있다. 또한, 무선통신부(1001)은 빔포밍을 수행할 수 있다. 무선통신부(1001)은, 송수신하고자 하는 신호에 제어부(1007)의 설정에 따른 방향성을 부여하기 위해, 신호에 빔포밍 가중치를 적용할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 무선 통신부(1001)는 스케줄링 결과 및 송신 전력 계산 결과에 따라 기저 대역 신호를 생성할 수 있다. 또한, 무선 통신부(1001) 내 RF 유닛은 생성된 신호를 안테나를 통해 송신할 수 있다.
무선통신부(1001)은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부(1001)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부(1001)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
백홀통신부(1003)은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(1003)은 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어 네트워크 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부(1005)은 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(1005)은 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 저장부(1005)은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(1005)은 제어부(1007)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 일 실시 예에 따라, 저장부(1005)은 단말에 대한 정보들을 포함하는 단말 정보 관리부를 포함할 수 있다. 단말 정보는, 각 단말의 능력 정보(예: NR 라이트 단말인지 여부)를 포함할 수 있다. 기지국은 저장부를 통해 재접속되는 단말이 NR 라이트 단말인 경우, NR 라이트 단말의 제약사항에 기반하여 신호를 전송하거나 자원을 할당할 수 있다.
제어부(1007)은 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1007)은 무선통신부(1001)을 통해 또는 백홀통신부(1003)을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(1007)은 저장부(1005)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(1007)은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1007)은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(1007)은 기지국이 전술된 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 기지국은 접속 절차를 수행하는 단말이 NR 라이트 단말임을 결정할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 기지국은 NR 라이트 단말에 요구되는 조건(예: SCS, TB size, BW 크기)에 따라 NR 라이트 단말에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
도 10에 도시된 기지국(110)의 구성은, 기지국의 일 예일뿐, 도 10에 도시된 구성으로부터 본 개시의 다양한 실시 예들을 수행하는 기지국의 예가 한정되지 않는다. 즉, 다양한 실시 예들에 따라, 일부 구성이 추가, 삭제, 변경될 수 있다.
도 10에서는 기지국을 하나의 엔티티로 서술하였으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 기지국은 일체형 배치뿐만 아니라 기지국은 분산 배치(distributed deployment)를 갖는 액세스 네트워크(access network)를 형성하도록 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 기지국은 CU(central unit)와 DU(digital unit)로 구별되어, CU는 상위 계층 기능(upper layers) (예: PDCP(packet data convergence protocol, RRC)) DU는 하위 계층 기능(lower layers)(예: MAC(medium access control), PHY(physical))을 수행하도록 구현될 수 있다. 기지국의 DU는 무선 채널 상에 빔 커버리지를 형성할 수 있다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 기능적 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 단말은 NR 라이트 단말일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 일반 단말이 NR 라이트 단말에 대한 정보를 확인하고 상기 정보를 무시하거나 폐기하는 것 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다.
도 11을 참고하면, 단말은 통신부(1101), 저장부(1103), 제어부(1105)을 포함한다.
통신부(1101)은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부(1101)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(1101)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부(1101)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부(1101)은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부(1101)은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(1101)은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(1101)은 안테나부를 포함할 수 있다. 통신부(1101)은 다수의 안테나 엘리멘트들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부(1101)은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(1101)은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 통신부(1101)은 빔포밍을 수행할 수 있다. 통신부(1101)은, 송수신하고자 하는 신호에 제어부(1105)의 설정에 따른 방향성을 부여하기 위해, 신호에 빔포밍 가중치를 적용할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 통신부(1101)은 RF(radio frequency) 블록(또는 RF 부)을 포함할 수 있다. RF 블록은 안테나와 관련된 제1 RF 회로(circuitry)와 기저대역 프로세싱과 관련된 제2 RF 회로(circuitry)를 포함할 수 있다. 제1 RF 회로는 RF-A(antenna)로 지칭될 수 있다. 제2 RF 회로는 RF-B(baseband)로 지칭될 수 있다.
또한, 통신부(1101)은 신호를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(1101)은 적어도 하나의 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다. 통신부(1101)은 하향링크 신호를 수신할 수 있다. 하향링크 신호는 동기 신호(synchronization signal, SS), 기준 신호(reference signal, RS)(예: CRS(cell-specific reference signal), DM(demodulation)-RS), 시스템 정보(예: MIB, SIB, RMSI(remaining system information), OSI(other system information)), 설정 메시지(configuration message), 제어 정보(control information) 또는 하향링크 데이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(1101)은 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 상향링크 신호는 랜덤 액세스 관련 신호(예: 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RAP)(또는 Msg1(message 1)), Msg3(message 3)), 기준 신호(예: SRS(sounding reference signal), DM-RS), 또는 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR) 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 통신부(1101)은 RF 처리부 및 기저대역 처리부를 포함할 수 있다. RF 처리부는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF 처리부는 상기 기저대역 처리부로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, RF 처리부는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 2h에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF 처리부는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF 처리부는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, RF 처리부는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
기저대역 처리부는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역 처리부는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부는 RF 처리부로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역 처리부는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역 처리부는 RF 처리부로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
통신부(1101)는 상술된 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(1101)의 전부 또는 일부는 송신부, 수신부, 또는 송수신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 통신부(1101)는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(1101)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 또한 통신부(1101)은 서로 다른 주파수 대역(예: LAA(licensed Assisted Access)를 위한 비면허 대역, CBRS(citizens broadband radio service)(예: 3.5 GHz)) 상에서 동일한 방식의 무선 접속 기술을 이용할 수도 있다.
저장부(1103)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(1103)은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 저장부(1103)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1103)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1103)는 제어부(1105)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 일 실시 예에 따라, 저장부(1103)는 NR 라이트 단말을 위한 대역폭 정보(예: initialDownlinkBWP2, initialUplinkBWP2)를 저장할 수 있다.
제어부(1105)은 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1105)은 통신부(1101)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(1105)은 저장부(1103)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(1105)은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1105)은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 제어부(1105)은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부(1101)의 일부 및 제어부(1105)은 CP라 지칭될 수 있다. 제어부(1105)은 통신을 수행하기 위한 다양한 모듈들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(1105)은 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(1105)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1105)는 통신부(1101)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1105)는 상기 저장부(1103)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1105)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1105)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1105)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1105)는 전술된 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 따른 상기 제어부(1105)는 수신된 MIB 및 SIB1 중 적어도 하나의 값을 통해 해당 셀, 즉 수신된 MIB 및 SIB1 중 적어도 하나를 제공한 셀로의 접속 가능 여부를 판단하고, 가능하다고 판단한 경우, 랜덤 액세스 절차(예: 도 4 또는 도 7의 랜덤 액세스 절차)를 수행하도록 지시한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (2)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    기지국의 셀로부터 시스템 정보를 수신하는 과정과,
    상기 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 셀이 NR 라이트를 지원하는 경우, 상기 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정을 포함하고,
    상기 NR 라이트를 수행하는 단말은, 상기 NR 라이트를 수행하지 않는 단말보다 다른 단말보다 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS), TB(transport block) 크기, BWP(bandwidth part) 중 적어도 하나가 지정된 값으로 제한되도록 설정되는 방법.
  2. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    적어도 하나의 송수신기와,
    상기 적어도 하나의 송수신기와 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    기지국의 셀로부터 시스템 정보를 수신하고,
    상기 시스템 정보에 기반하여, 상기 셀이 NR 라이트를 지원하는지 여부를 결정하고,
    상기 셀이 NR 라이트를 지원하는 경우, 상기 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 구성되고,
    상기 NR 라이트를 수행하는 단말은, 상기 NR 라이트를 수행하지 않는 단말보다 다른 단말보다 서브캐리어 간격(subcarrier spacing, SCS), TB(transport block) 크기, BWP(bandwidth part) 중 적어도 하나가 지정된 값으로 제한되도록 설정되는 단말.
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