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) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 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 일부이고 LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR(New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, NR)을 기반으로 기술하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다 (예, 38.211, 38.212, 38.213, 38.214, 38.300, 38.331 등).
이제, NR 시스템을 포함한 5G 통신에 대해서 살펴보도록 한다.
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.
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, NR 시스템을 포함한 5G 통신 시스템에서의 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.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S11). 이를 위해 단말은 기지국으로부터 SSB (Synchronization Signal Block)를 수신한다. SSB는 PSS (Primary Synchronization Signal), SSS (Secondary Synchronization Signal) 및 PBCH (Physical Broadcast Channel)를 포함한다. 단말은 PSS/SSS에 기반하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 획득한다. 또한, 단말은 기지국으로부터 PBCH를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 DL RS(Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 이에 대응되는 PDSCH(Physical Downlink Control Channel)를 수신하여 좀더 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 PRACH(Physical Random Access Channel)를 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S13), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 RAR(Random Access Response)을 수신할 수 있다(S14). 이후, 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고(S15), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH과 같은 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
랜덤 접속 과정이 2단계로 수행되는 경우, S13/S15이 (단말이 전송을 수행하는) 하나의 단계로 수행되고(메세지 A), S14/S16이 (기지국이 전송을 수행하는) 하나의 단계로 수행될 수 있다(메세지 B).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S17) 및 PUSCH/PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 전송(S18)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 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. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 따라 단말은 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 무선 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
NR에서 상향링크 및 하향링크 전송은 프레임으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의된다. 하나의 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)으로 정의된다. 하나의 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.
표 1은 보통 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
| SCS (15*2^u) |
Nslotsymb |
Nframe,uslot |
Nsubframe,uslot |
| 15KHz (u=0) |
14 |
10 |
1 |
| 30KHz (u=1) |
14 |
20 |
2 |
| 60KHz (u=2) |
14 |
40 |
4 |
| 120KHz (u=3) |
14 |
80 |
8 |
| 240KHz (u=4) |
14 |
160 |
16 |
* Nslotsymb: 슬롯 내 심볼의 개수* Nframe,uslot: 프레임 내 슬롯의 개수* Nsubframe,uslot: 서브프레임 내 슬롯의 개수
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수가 달라지는 것을 예시한다.
| SCS (15*2^u) |
Nslotsymb |
Nframe,uslot |
Nsubframe,uslot |
| 60KHz (u=2) |
12 |
40 |
4 |
프레임의 구조는 예시에 불과하고, 프레임에서 서브프레임의 수, 슬롯의 수, 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, SF, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다. 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)을 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)을 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1, FR2는 아래 표 3과 같이 구성될 수 있다. 또한, FR2는 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다.
| Frequency Range designation |
Corresponding frequency range |
Subcarrier Spacing |
| FR1 |
450MHz - 7125MHz |
15, 30, 60kHz |
| FR2 |
24250MHz - 52600MHz |
60, 120, 240kHz |
도 3은 슬롯의 자원 그리드를 예시한다.하나의 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 부반송파를 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 도메인에서 복수(예, 12)의 연속한 부반송파로 정의된다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 도메인에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의되며, 하나의 뉴모놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행되며, 하나의 단말한테는 하나의 BWP만 활성화될 수 있다. 자원 그리드에서 각각의 요소는 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭되며, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.도 4는 슬롯 내에 물리 채널이 매핑되는 예를 나타낸 도면이다.
하나의 슬롯 내에 DL 제어 채널, DL 또는 UL 데이터, UL 제어 채널 등이 모두 포함될 수 있다. 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. 제어 영역과 데이터 영역 사이에는 DL-to-UL 혹은 UL-to-DL 스위칭을 위한 시간 갭이 존재할 수 있다. DL 제어 영역에서는 PDCCH가 전송될 수 있고, DL 데이터 영역에서는 PDSCH가 전송될 수 있다. 슬롯 내에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 심볼이 시간 갭으로 사용될 수 있다.
이하, 각각의 물리 채널에 대해 보다 자세히 설명한다.
하향링크 채널 구조
기지국은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말에게 전송하고, 단말은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로부터 수신한다.
(1) 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH)
PDSCH는 하향링크 데이터(예, DL-SCH transport block, DL-SCH TB)를 운반하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM 등의 변조 방법이 적용된다. TB를 인코딩하여 코드워드(codeword)가 생성된다. PDSCH는 최대 2개의 코드워드를 나를 수 있다. 코드워드 별로 스크램블링(scrambling) 및 변조 매핑(modulation mapping)이 수행되고, 각 코드워드로부터 생성된 변조 심볼들은 하나 이상의 레이어로 매핑될 수 있다. 각 레이어는 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 함께 자원에 매핑되어 OFDM 심볼 신호로 생성되고, 해당 안테나 포트를 통해 전송된다.
(2) 물리 하향링크 제어 채널 (PDCCH)
PDCCH는 DCI(Downlink Control Information)를 운반한다. 예를 들어, PCCCH (즉, DCI)는 DL-SCH(downlink shared channel)의 전송 포맷 및 자원 할당, UL-SCH(uplink shared channel)에 대한 자원 할당 정보, PCH(paging channel)에 대한 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지에 대한 자원 할당 정보, 전송 전력 제어 명령, CS(Configured Scheduling)의 활성화/해제 등을 나른다. DCI는 CRC(cyclic redundancy check)를 포함하며, CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 용도에 따라 다양한 식별자(예, Radio Network Temporary Identifier, RNTI)로 마스킹/스크램블 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것이면, CRC는 단말 식별자(예, Cell-RNTI, C-RNTI)로 마스킹 된다. PDCCH가 페이징에 관한 것이면, CRC는 P-RNTI(Paging-RNTI)로 마스킹 된다. PDCCH가 시스템 정보(예, System Information Block, SIB)에 관한 것이면, CRC는 SI-RNTI(System Information RNTI)로 마스킹 된다. PDCCH가 랜덤 접속 응답에 관한 것이면, CRC는 RA-RNTI(Random Access-RNTI)로 마스킹 된다.
PDCCH의 변조 방식은 고정돼 있으며(예, Quadrature Phase Shift Keying, QPSK), 하나의 PDCCH는 AL(Aggregation Level)에 따라 1, 2, 4, 8, 16 개의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. 하나의 CCE는 6개의 REG(Resource Element Group)로 구성된다. 하나의 REG는 하나의 OFDMA 심볼과 하나의 (P)RB로 정의된다.
PDCCH는 CORESET(Control Resource Set)를 통해 전송된다. CORESET는 BWP 내에서 PDCCH/DCI를 운반하는데 사용되는 물리 자원/파라미터 세트에 해당한다. 예를 들어, CORESET는 주어진 뉴모놀로지(예, SCS, CP 길이 등)를 갖는 REG 세트를 포함한다. CORESET는 시스템 정보(예, MIB) 또는 단말-특정(UE-specific) 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 설정될 수 있다. CORESET를 설정하는데 사용되는 파라미터/정보의 예는 다음과 같다. 하나의 단말에게 하나 이상의 CORESET가 설정되며, 복수의 CORESET가 시간/주파수 도메인에서 중첩될 수 있다.
- controlResourceSetId: CORESET의 식별 정보(ID)를 나타낸다.
- frequencyDomainResources: CORESET의 주파수 영역 자원을 나타낸다. 비트맵을 통해 지시되며, 각 비트는 RB 그룹(= 6개 연속된 RB)에 대응한다. 예를 들어, 비트맵의 MSB(Most Significant Bit)는 BWP 내 첫 번째 RB 그룹에 대응한다. 비트 값이 1인 비트에 대응되는 RB 그룹이 CORESET의 주파수 영역 자원으로 할당된다.
- duration: CORESET의 시간 영역 자원을 나타낸다. CORESET를 구성하는 연속된 OFDMA 심볼 개수를 나타낸다. 예를 들어, duration은 1~3의 값을 가진다.
- cce-REG-MappingType: CCE-to-REG 매핑 타입을 나타낸다. Interleaved 타입과 non-interleaved 타입이 지원된다.
- precoderGranularity: 주파수 도메인에서 프리코더 입도(granularity)를 나타낸다.
- tci-StatesPDCCH: PDCCH에 대한 TCI(Transmission Configuration Indication) 상태(state)를 지시하는 정보(예, TCI-StateID)를 나타낸다. TCI 상태는 RS 세트(TCI-상태) 내의 DL RS(들)와 PDCCH DMRS 포트의 QCL(Quasi-Co-Location) 관계를 제공하는데 사용된다.
- tci-PresentInDCI: DCI 내의 TCI 필드가 포함되는지 여부를 나타낸다.
- pdcch-DMRS-ScramblingID: PDCCH DMRS 스크램블링 시퀀스의 초기화에 사용되는 정보를 나타낸다.
PDCCH 수신을 위해, 단말은 CORESET에서 PDCCH 후보들의 세트를 모니터링(예, 블라인드 디코딩)을 할 수 있다. PDCCH 후보는 PDCCH 수신/검출을 위해 단말이 모니터링 하는 CCE(들)을 나타낸다. PDCCH 모니터링은 PDCCH 모니터링이 설정된 각각의 활성화된 셀 상의 활성 DL BWP 상의 하나 이상의 CORESET에서 수행될 수 있다. 단말이 모니터링 하는 PDCCH 후보들의 세트는 PDCCH 검색 공간(Search Space, SS) 세트로 정의된다. SS 세트는 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS) 세트 또는 단말-특정 검색 공간(UE-specific Search Space, USS) 세트일 수 있다.
표 4는 PDCCH 검색 공간을 예시한다.
| Type |
Search Space |
RNTI |
Use Case |
| Type0-PDCCH |
Common |
SI-RNTI on a primary cell |
SIB Decoding |
| Type0A-PDCCH |
Common |
SI-RNTI on a primary cell |
SIB Decoding |
| Type1-PDCCH |
Common |
RA-RNTI or TC-RNTI on a primary cell |
Msg2, Msg4 decoding in RACH |
| Type2-PDCCH |
Common |
P-RNTI on a primary cell |
Paging Decoding |
| Type3-PDCCH |
Common |
INT-RNTI, SFI-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI, TPC-SRS-RNTI, C-RNTI, MCS-C-RNTI, or CS-RNTI(s) |
|
| UE Specific |
UE Specific |
C-RNTI, or MCS-C-RNTI, or CS-RNTI(s) |
User specific PDSCH decoding |
SS 세트는 시스템 정보(예, MIB) 또는 단말-특정(UE-specific) 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 서빙 셀의 각 DL BWP에는 S개(예, 10) 이하의 SS 세트가 설정될 수 있다. 예를 들어, 각 SS 세트에 대해 다음의 파라미터/정보가 제공될 수 있다. 각각의 SS 세트는 하나의 CORESET와 연관되며(associated), 각각의 CORESET 구성은 하나 이상의 SS 세트와 연관될 수 있다.- searchSpaceId: SS 세트의 ID를 나타낸다.- controlResourceSetId: SS 세트와 연관된 CORESET를 나타낸다.
- monitoringSlotPeriodicityAndOffset: PDCCH 모니터링 주기 구간 (슬롯 단위) 및 PDCCH 모니터링 구간 오프셋 (슬롯 단위)을 나타낸다.
- monitoringSymbolsWithinSlot: PDCCH 모니터링이 설정된 슬롯 내에서 PDCCH 모니터링을 위한 첫 번째 OFDMA 심볼(들)을 나타낸다. 비트맵을 통해 지시되며, 각 비트는 슬롯 내의 각 OFDMA 심볼에 대응한다. 비트맵의 MSB는 슬롯 내 첫 번째 OFDM 심볼에 대응한다. 비트 값이 1인 비트(들)에 대응되는 OFDMA 심볼(들)이 슬롯 내에서 CORESET의 첫 번째 심볼(들)에 해당한다.
- nrofCandidates: AL={1, 2, 4, 8, 16} 별 PDCCH 후보의 개수(예, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 중 하나의 값)를 나타낸다.
- searchSpaceType: SS 타입이 CSS 또는 USS인지 나타낸다.
- DCI 포맷: PDCCH 후보의 DCI 포맷을 나타낸다.
CORESET/SS 세트 설정에 기반하여, 단말은 슬롯 내의 하나 이상의 SS 세트에서 PDCCH 후보들을 모니터링 할 수 있다. PDCCH 후보들을 모니터링을 해야 하는 기회(occasion)(예, 시간/주파수 자원)는 PDCCH (모니터링) 기회라고 정의된다. 슬롯 내에 하나 이상의 PDCCH (모니터링) 기회가 구성될 수 있다.
표 5는 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷들을 예시한다.
| DCI format |
Usage |
| 0_0 |
Scheduling of PUSCH in one cell |
| 0_1 |
Scheduling of PUSCH in one cell |
| 1_0 |
Scheduling of PDSCH in one cell |
| 1_1 |
Scheduling of PDSCH in one cell |
| 2_0 |
Notifying a group of UEs of the slot format |
| 2_1 |
Notifying a group of UEs of the PRB(s) and OFDM symbol(s) where UE may assume no transmission is intended for the UE |
| 2_2 |
Transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH |
| 2_3 |
Transmission of a group of TPC commands for SRS transmissions by one or more UEs |
DCI 포맷 0_0은 TB-기반 (또는 TB-level) PUSCH를 스케줄링 하기 위해 사용되고, DCI 포맷 0_1은 TB-기반 (또는 TB-level) PUSCH 또는 CBG(Code Block Group)-기반 (또는 CBG-level) PUSCH를 스케줄링 하기 위해 사용될 수 있다. DCI 포맷 1_0은 TB-기반 (또는 TB-level) PDSCH를 스케줄링 하기 위해 사용되고, DCI 포맷 1_1은 TB-기반 (또는 TB-level) PDSCH 또는 CBG-기반 (또는 CBG-level) PDSCH를 스케줄링 하기 위해 사용될 수 있다(DL grant DCI). DCI 포맷 0_0/0_1은 UL grant DCI 또는 UL 스케줄링 정보로 지칭되고, DCI 포맷 1_0/1_1은 DL grant DCI 또는 UL 스케줄링 정보로 지칭될 수 있다. DCI 포맷 2_0은 동적 슬롯 포맷 정보 (예, dynamic SFI)를 단말에게 전달하기 위해 사용되고, DCI 포맷 2_1은 하향링크 선취 (pre-Emption) 정보를 단말에게 전달하기 위해 사용된다. DCI 포맷 2_0 및/또는 DCI 포맷 2_1은 하나의 그룹으로 정의된 단말들에게 전달되는 PDCCH인 그룹 공통 PDCCH (Group common PDCCH)를 통해 해당 그룹 내 단말들에게 전달될 수 있다.DCI 포맷 0_0과 DCI 포맷 1_0은 폴백(fallback) DCI 포맷으로 지칭되고, DCI 포맷 0_1과 DCI 포맷 1_1은 논-폴백 DCI 포맷으로 지칭될 수 있다. 폴백 DCI 포맷은 단말 설정과 관계없이 DCI 사이즈/필드 구성이 동일하게 유지된다. 반면, 논-폴백 DCI 포맷은 단말 설정에 따라 DCI 사이즈/필드 구성이 달라진다.
상향링크 채널 구조
단말은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로 전송하고, 기지국은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말로부터 수신한다.
(1) 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)
PUCCH는 UCI(Uplink Control Information), HARQ-ACK 및/또는 스케줄링 요청(SR)을 운반하고, PUCCH 전송 길이에 따라 Short PUCCH 및 Long PUCCH로 구분된다.
UCI는 다음을 포함한다.
- SR(Scheduling Request): UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다.
- HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)-ACK(Acknowledgement): PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송될 수 있다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK은 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
표 6은 PUCCH 포맷들을 예시한다. PUCCH 전송 길이에 따라 Short PUCCH (포맷 0, 2) 및 Long PUCCH (포맷 1, 3, 4)로 구분될 수 있다.
| PUCCH format |
Length in OFDM symbols Nsymb
PUCCH
|
Number of bits |
Usage |
Etc |
| 0 |
1 - 2 |
≤2 |
HARQ, SR |
Sequence selection |
| 1 |
4 - 14 |
≤2 |
HARQ, [SR] |
Sequence modulation |
| 2 |
1 - 2 |
>2 |
HARQ, CSI, [SR] |
CP-OFDM |
| 3 |
4 - 14 |
>2 |
HARQ, CSI, [SR] |
DFT-s-OFDM(no UE multiplexing) |
| 4 |
4 - 14 |
>2 |
HARQ, CSI, [SR] |
DFT-s-OFDM(Pre DFT OCC) |
PUCCH 포맷 0는 최대 2 비트 크기의 UCI를 운반하고, 시퀀스 기반으로 매핑되어 전송된다. 구체적으로, 단말은 복수 개의 시퀀스들 중 하나의 시퀀스를 PUCCH 포맷 0인 PUCCH을 통해 전송하여 특정 UCI를 기지국으로 전송한다. 단말은 긍정 (positive) SR을 전송하는 경우에만 대응하는 SR 설정을 위한 PUCCH 자원 내에서 PUCCH 포맷 0인 PUCCH를 전송한다.PUCCH 포맷 1은 최대 2 비트 크기의 UCI를 운반하고, 변조 심볼은 시간 영역에서 (주파수 호핑 여부에 따라 달리 설정되는) 직교 커버 코드(OCC)에 의해 확산된다. DMRS는 변조 심볼이 전송되지 않는 심볼에서 전송된다(즉, TDM(Time Division Multiplexing)되어 전송된다).PUCCH 포맷 2는 2 비트보다 큰 비트 크기의 UCI를 운반하고, 변조 심볼은 DMRS와 FDM(Frequency Division Multiplexing)되어 전송된다. DM-RS는 1/3의 밀도로 주어진 자원 블록 내 심볼 인덱스 #1, #4, #7 및 #10에 위치한다. PN (Pseudo Noise) 시퀀스가 DM_RS 시퀀스를 위해 사용된다. 2 심볼 PUCCH 포맷 2를 위해 주파수 호핑은 활성화될 수 있다.
PUCCH 포맷 3은 동일 물리 자원 블록들 내 단말 다중화가 되지 않으며, 2 비트보다 큰 비트 크기의 UCI를 운반한다. 다시 말해, PUCCH 포맷 3의 PUCCH 자원은 직교 커버 코드를 포함하지 않는다. 변조 심볼은 DMRS와 TDM(Time Division Multiplexing)되어 전송된다.
PUCCH 포맷 4는 동일 물리 자원 블록들 내에 최대 4개 단말까지 다중화가 지원되며, 2 비트보다 큰 비트 크기의 UCI를 운반한다. 다시 말해, PUCCH 포맷 3의 PUCCH 자원은 직교 커버 코드를 포함한다. 변조 심볼은 DMRS와 TDM(Time Division Multiplexing)되어 전송된다.
(2) 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH)
PUSCH는 상향링크 데이터(예, UL-SCH transport block, UL-SCH TB) 및/또는 상향링크 제어 정보(UCI)를 운반하고, CP-OFDM(Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형(waveform) 또는 DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform - spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형에 기초하여 전송된다. PUSCH가 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 전송되는 경우, 단말은 변환 프리코딩(transform precoding)을 적용하여 PUSCH를 전송한다. 일 예로, 변환 프리코딩이 불가능한 경우(예, transform precoding is disabled) 단말은 CP-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송하고, 변환 프리코딩이 가능한 경우(예, transform precoding is enabled), 단말은 CP-OFDM 파형 또는 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송할 수 있다. PUSCH 전송은 DCI 내 UL 그랜트에 의해 동적으로 스케줄링 되거나(dynamic scheduling), 상위 계층(예, RRC) 시그널링 (및/또는 Layer 1(L1) 시그널링(예, PDCCH))에 기초하여 반-정적(semi-static)으로 스케줄링 될 수 있다(configured scheduling, configured grant). PUSCH 전송은 코드북 기반 또는 비-코드북 기반으로 수행될 수 있다.
시스템 정보 획득
도 5는 시스템 정보(SI) 획득 과정을 예시한다. 단말은 SI 획득 과정을 통해 AS-/NAS-정보를 획득할 수 있다. SI 획득 과정은 RRC_IDLE 상태, RRC_INACTIVE 상태, 및 RRC_CONNECTED 상태의 단말에게 적용될 수 있다.
SI는 MIB(Master Information Block)와 복수의 SIB(System Information Block)으로 나눠진다. MIB와 복수의 SIB들은 다시 최소 SI (Minimum SI)와 다른 SI (Other SI)로 구분될 수 있다. 여기서, 최소 SI는 MIB와 SIB 1으로 구성될 수 있으며, 초기 접속을 위해 요구되는 기본 정보와 다른 SI를 획득하기 위한 정보를 포함한다. 여기서, SIB 1은 RMSI(Remaining Minimum System Information)로 지칭될 수 있다. 자세한 사항은 다음을 참조할 수 있다.
- MIB는 SIB1(SystemInformationBlockType1) 수신과 관련된 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 전송된다. 초기 셀 선택 시, 단말은 SSB를 갖는 하프-프레임이 20ms 주기로 반복된다고 가정한다. 단말은 MIB에 기반하여 Type0-PDCCH 공통 탐색 공간(common search space)을 위한 CORESET(Control Resource Set)이 존재하는지 확인할 수 있다. Type0-PDCCH 공통 탐색 공간은 PDCCH 탐색 공간의 일종이며, SI 메세지를 스케줄링 하는 PDCCH를 전송하는데 사용된다. Type0-PDCCH 공통 탐색 공간이 존재하는 경우, 단말은 MIB 내의 정보(예, pdcch-ConfigSIB1)에 기반하여 (i) CORESET을 구성하는 복수의 연속된 RB와 하나 이상의 연속된 심볼과 (ii) PDCCH 기회(즉, PDCCH 수신을 위한 시간 도메인 위치)를 결정할 수 있다. Type0-PDCCH 공통 탐색 공간이 존재하지 않는 경우, pdcch-ConfigSIB1은 SSB/SIB1이 존재하는 주파수 위치와 SSB/SIB1이 존재하지 않는 주파수 범위에 관한 정보를 제공한다.
- SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 사이즈)과 관련된 정보를 포함한다. 예를 들어, SIB1은 SIBx가 주기적으로 방송되는지 on-demand 방식에 의해 단말의 요청에 의해 제공되는지 여부를 알려줄 수 있다. SIBx가 on-demand 방식에 의해 제공되는 경우, SIB1은 단말이 SI 요청을 수행하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다. SIB1은 PDSCH를 통해 전송되며, SIB1을 스케줄링 하는 PDCCH는 Type0-PDCCH 공통 탐색 공간을 통해 전송되며, SIB1은 상기 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 통해 전송된다.
- SIBx는 SI 메세지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메세지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.
빔 정렬(beam alignment)
도 6은 SSB의 멀티-빔 전송을 예시한다.
빔 스위핑은 TRP(Transmission Reception Point)(예, 기지국/셀)가 무선 신호의 빔 (방향)을 시간에 따라 다르게 하는 것을 의미한다 (이하에서, 빔과 빔 방향은 혼용될 수 있다). SSB는 빔 스위핑을 이용하여 주기적으로 전송될 수 있다. 이 경우, SSB 인덱스는 SSB 빔과 묵시적(implicitly)으로 링크된다. SSB 빔은 SSB (인덱스) 단위로 변경되거나, SSB (인덱스) 그룹 단위로 변경될 수 있다. 후자의 경우, SSB 빔은 SSB (인덱스) 그룹 내에서 동일하게 유지된다. 즉, SSB의 전송 빔 반향이 복수의 연속된 SSB에서 반복된다. SSB 버스트 세트 내에서 SSB의 최대 전송 횟수 L은 캐리어가 속하는 주파수 대역에 따라 4, 8 또는 64의 값을 가진다. 따라서, SSB 버스트 세트 내에서 SSB 빔의 최대 개수도 캐리어의 주파수 대역에 따라 다음과 같이 주어질 수 있다.
- For frequency range up to 3 GHz, Max number of beams = 4
- For frequency range from 3GHz to 6 GHz, Max number of beams = 8
- For frequency range from 6 GHz to 52.6 GHz, Max number of beams = 64
* 멀티-빔 전송이 적용되지 않는 경우, SSB 빔의 개수는 1개이다.
단말이 기지국에 초기 접속을 시도하는 경우, 단말은 SSB에 기반하여 기지국과 빔을 정렬할 수 있다. 예를 들어, 단말은 SSB 검출을 수행한 뒤, 베스트 SSB를 식별한다. 이후, 단말은 베스트 SSB의 인덱스(즉, 빔)에 링크된/대응되는 PRACH 자원을 이용하여 RACH 프리앰블을 기지국에게 전송할 수 있다. SSB는 초기 접속 이후에도 기지국과 단말간에 빔을 정렬하는데 사용될 수 있다.
임의 접속 절차 (Random Access Procedure, RACH)
기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 등의 경우, 단말은 기지국에 대해 임의 접속 절차를 수행할 수 있다.
임의 접속 절차는 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 절차는 RRC_IDLE로부터 네트워크 초기 접속, RRC 연결 재설립 절차 (RRC Connection Re-establishment procedure), 핸드오버, UE-트리거드(UE-triggered) UL 데이터 전송, RRC_INACTIVE로부터 트랜지션 (transition), SCell 추가에서 시간 정렬 (time alignment) 설립, OSI (other system information) 요청 및 빔 실패 회복 (Beam failure recovery) 등에 사용될 수 있다. 단말은 임의 접속 절차를 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다.
임의 접속 절차는 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 절차와 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 절차로 구분된다. 경쟁 기반 임의 접속 절차는 4-step 임의 접속 절차 (4-step RACH) 와 2-step 임의 접속 절차 (2-step RACH) 로 구분된다.
(1) 4-step RACH : Type-1 random access procedure
도 7은 4-step RACH 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.
(경쟁 기반) 임의 접속 절차가 4 단계로 수행 (4-step RACH) 되는 경우, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스와 관련된 프리앰블을 포함하는 메시지(메시지1, Msg1)를 송신하고 (701), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지((RAR(Random Access Response) message)(메시지2, Msg2)를 수신할 수 있다 (703). 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)를 포함하는 메시지(메시지3, Msg3)을 전송하고 (705), 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신과 같은 충돌 (경쟁) 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 충돌 해결 절차를 위한 충돌 (경쟁) 해결 정보 (contention resolution information) 를 포함하는 메시지(메시지4, Msg4)를 수신할 수 있다 (707).
단말의 4-스텝 RACH 절차는 아래 표 7과 같이 요약될 수 있다.
먼저, 단말은 UL에서 임의 접속 절차의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다.
서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.
다수의 프리앰블 포맷들이 하나 또는 그 이상의 RACH OFDM 심볼들 및 서로 다른 순환 프리픽스(cyclic prefix) (및/또는 가드 시간(guard time))에 의해 정의된다. Pcell(Primary cell)의 초기 대역폭에 관한 RACH 설정(configuration)은 셀의 시스템 정보에 포함되어 단말에게 제공된다. 상기 RACH 설정은 PRACH의 부반송파 간격, 이용 가능한 프리앰블들, 프리앰블 포맷 등에 관한 정보를 포함한다. 상기 RACH 설정은 SSB들과 RACH (시간-주파수) 자원들 간의 연관 정보를 포함한다. 단말은 검출한 혹은 선택한 SSB와 연관된 RACH 시간-주파수 자원에서 임의 접속 프리앰블을 전송한다.
RACH 자원 연관을 위한 SSB의 임계값이 네트워크에 의해 설정될 수 있으며, SSB 기반으로 측정된 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)가 상기 임계값을 충족하는 SSB를 기반으로 RACH 프리앰블의 전송 또는 재전송이 수행된다. 예를 들어, 단말은 임계값을 충족하는 SSB(들) 중 하나를 선택하고, 선택된 SSB에 연관된 RACH 자원을 기반으로 RACH 프리앰블을 전송 또는 재전송할 수 있다. 예를 들어, RACH 프리앰블의 재전송 시, 단말은 SSB(들) 중 하나를 재선택하고, 재선택된 SSB 에 연관된 RACH 자원을 기반으로 RACH 프리앰블을 재전송할 수 있다. 즉, RACH 프리앰블의 재전송을 위한 RACH 자원은, RACH 프리앰블의 전송을 위한 RACH 자원과 동일 및/또는 상이할 수 있다.
기지국이 단말로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, 기지국은 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 단말에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 스크램블링되어 전송된다. RA-RNTI로 CRC 스크램블링된 PDCCH를 검출한 단말은 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. 단말은 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 단말이 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, 단말은 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 일정 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. 단말은 가장 최근의 전송 전력, 전력 증분량 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.
임의 접속 응답 정보는 단말이 전송한 프리앰블 시퀀스, 기지국이 임의접속을 시도한 단말기에게 할당한 임시 (temporary) 셀-RNTI (temporary cell-RNTI, TC-RNTI), 상향링크 전송 시간 조정 정보(Uplink transmit time alignment information), 상향링크 전송 전력 조정 정보 및 상향 링크 무선자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 단말이 PDSCH 상에서 자신에 대한 임의 접속 응답 정보를 수신하면, 단말은 UL 동기화를 위한 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 초기 UL 그랜트, TC-RNTI를 알 수 있다. 상기 타이밍 어드밴스 정보는 상향링크 신호 전송 타이밍을 제어하는 데 사용된다. 단말에 의한 PUSCH/PUCCH 전송이 네트워크 단에서 서브프레임 타이밍과 더 잘 정렬(align)되도록 하기 위해, 네트워크(예, BS)는 단말로부터 수신되는 PRACH 프리앰블로부터 검출되는 타이밍 정보에 기반하여 타이밍 어드밴스 정보를 획득하고, 해당 타이밍 어드밴스 정보를 보낼 수 있다. 단말은 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 절차의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 단말 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, 단말은 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이 RAR 내 UL 그랜트는 기지국에게 PUSCH 전송을 스케줄링한다. RAR 내 UL 그랜트에 의한 초기 UL 전송을 나르는 PUSCH는 Msg3 PUSCH로 칭하기도 한다. RAR UL 그랜트의 컨텐츠는 MSB에서 시작하여 LSB에서 끝나며, 표 8에서 주어진다.
TPC 명령은 Msg3 PUSCH의 전송 전력을 결정하는 데 사용되며, 예를 들어, 표 9에 따라 해석된다.
(2) 2-step RACH : Type-2 random access procedure
도 8은 2-step RACH 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.
(경쟁 기반) 임의 접속 절차가 2 단계로 수행되는 2-step RACH 절차는 낮은 시그널링 오버헤드 (low signaling overhead) 와 낮은 지연 (low latency) 을 성취하기 위하여 RACH 절차를 단순화 시키기 위하여 제안되었다.
4-step RACH 절차에서의 메시지1을 송신하는 동작과 메시지 3을 송신하는 동작은 2-step RACH 절차에서는 단말이 PRACH 및 PUSCH 를 포함하는 하나의 메시지 (메시지A) 에 대한 송신을 수행하는 하나의 동작으로 수행되고, 4-step RACH 절차에서의 기지국이 메시지2을 송신하는 동작 및 메시지4를 송신하는 동작은 2-step RACH 절차에서는 기지국이 RAR 및 충돌 해결 정보를 포함하는 하나의 메시지 (메시지B) 에 대한 송신을 수행하는 하나의 동작으로 수행될 수 있다.
즉, 2-스텝 RACH 절차에서 단말은 4-스텝 RACH 절차에서의 메시지1 과 메시지3 를 하나의 메시지 (예를 들어, 메시지 A (message A, msgA)) 로 결합하여, 해당 하나의 메시지를 기지국으로 송신할 수 있다. (801)
또한, 2-스텝 RACH 절차에서 기지국은 4-스텝 RACH 절차에서의 메시지 2 와 메시지 4 를 하나의 메시지 (예를 들어, 메시지 B (message B, msgB)) 로 결합하여, 해당 하나의 메시지를 단말로 송신할 수 있다. (803)
이러한 메시지들의 결합에 기초하여 2-스텝 RACH 절차는 낮은 지연 (low-latency) RACH 절차를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 2-스텝 RACH 절차에서 메시지 A 는 메시지1 에 포함된 PRACH 프리앰블 (preamble) 과 메시지3 에 포함된 데이터를 포함할 수 있다. 2-스텝 RACH 절차에서 메시지 B 는 메시지2에 포함된 RAR (random access response) 와 메시지4에 포함된 경쟁 해소 정보 (contention resolution information) 를 포함할 수 있다.
(3) Contention-free RACH
도 9는 contention-free RACH 절차의 일 예를 나타낸 도면이다.
경쟁-프리 임의 접속 절차(contention-free RACH)는 단말이 다른 셀 또는 기지국으로 핸드오버 하는 과정에서 사용되거나, 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에 수행될 수 있다. 경쟁-프리 임의 접속 절차의 기본적인 과정은 경쟁 기반 임의 접속 절차와 유사하다. 다만, 단말이 복수의 임의 접속 프리앰블들 중 사용할 프리앰블을 임의로 선택하는 경쟁 기반 임의 접속 절차와 달리, 경쟁-프리 임의 접속 절차의 경우에는 단말이 사용할 프리앰블(이하 전용 임의 접속 프리앰블)이 기지국에 의해 단말에게 할당된다 (901). 전용 임의 접속 프리앰블에 대한 정보는 RRC 메시지(예, 핸드오버 명령)에 포함되거나 PDCCH 오더(order)를 통해 단말에게 제공될 수 있다. 임의 접속 절차가 개시되면 단말은 전용 임의 접속 프리앰블을 기지국에게 전송한다 (903). 단말이 기지국으로부터 임의 접속 응답을 수신하면 상기 임의 접속 절차는 완료(complete)된다 (905).
경쟁 프리 임의 접속 절차에서, RAR UL 그랜트 내 CSI 요청 필드는 단말이 비주기적 CSI 보고를 해당 PUSCH 전송에 포함시킬 것인지 여부를 지시한다. Msg3 PUSCH 전송을 위한 부반송파 간격은 RRC 파라미터에 의해 제공된다. 단말은 동일한 서비스 제공 셀의 동일한 상향링크 반송파 상에서 PRACH 및 Msg3 PUSCH을 전송하게 될 것이다. Msg3 PUSCH 전송을 위한 UL BWP는 SIB1(SystemInformationBlock1)에 의해 지시된다.
(4) Mapping between SSB blocks and PRACH resource (occasion)
도 10과 도 11은 다양한 실시예들에 따른 SS 블록 전송 및 SS 블록에 링크된 PRACH 자원의 예시를 나타낸 도면이다.
기지국이 하나의 UE와 통신하기 위해서는 상기 기지국과 상기 UE 간 최적의 빔 방향이 무엇인지를 알아내야 하고, 상기 UE가 움직임에 따라 최적의 빔 방향도 변할 것이므로 최적의 빔 방향을 지속적으로 추적해야 한다. 기지국과 UE 간 최적의 빔 방향을 알아내는 과정을 빔 획득(beam acquisition) 과정이라 하고, 최적의 빔 방향을 지속적으로 추적하는 과정을 빔 추적(beam tracking) 과정이라 한다. 빔 획득 과정은 1) UE가 기지국에 최초로 접속을 시도하는 초기 접속, 2) UE가 하나의 기지국으로부터 다른 기지국으로 넘어가는 핸드오버, 3) UE와 기지국 간 최적 빔을 찾는 빔 트랙킹 수행 중에 최적 빔을 잃어버리고 상기 기지국과 통신이 최적의 통신 상태를 지속할 수 없거나 통신이 불가능한 상태로 들어간 상태, 즉, 빔 실패(beam failure)를 복구하기 위한 빔 회복(beam recovery) 등에 필요하다.
NR 시스템의 경우, 다중 빔을 사용하는 환경에서 빔 획득을 위해 다단계의 빔 획득 과정이 논의되고 있다. 다단계 빔 획득 과정에서, 기지국과 UE가 초기 접속 단계(stage)에서는 넓은(wide) 빔을 이용하여 연결 셋업을 진행하고, 연결 셋업이 완료된 후 상기 기지국과 상기 UE는 좁은(narrow) 빔을 이용하여 최적의 품질로 통신을 수행한다. 다양한 실시예들에 적용 가능한 NR 시스템에서 빔 획득 과정의 일 예는 아래와 같을 수 있다.
- 1) 기지국은 UE가 초기 접속 단계에서 기지국을 찾고, 즉, 셀 탐색(cell search) 혹은 셀 획득(cell acquisition)을 수행하고 넓은 빔의 빔 별 채널 품질을 측정하여 빔 획득의 일차 단계에서 사용할 최적의 넓은 빔을 찾을 수 있도록 하기 위해서 넓은 빔 별로 동기 블록(synchronization block)을 전송한다.
- 2) UE는 빔 별 동기 블록에 대해 셀 탐색을 수행하고, 빔 별 검출(detection) 결과를 이용하여 하향링크 빔 획득을 수행한다.
- 3) UE는 자신이 찾아낸 기지국에 자신이 접속하려는 것을 알려주기 위해 RACH 과정을 수행하게 된다.
- 4) UE가 RACH 과정과 동시에 넓은 빔 레벨로 하향링크 빔 획득 결과(예, 빔 인덱스)를 기지국에게 알려줄 수 있도록 하기 위해서, 상기 기지국은 빔 별로 전송된 동기 블록과 PRACH 전송을 위해 사용될 PRACH 자원을 연결 혹은 연관시켜 놓는다. UE는 자신이 찾은 최적의 빔 방향과 연결된 PRACH 자원을 이용하여 RACH 과정을 수행하면, 기지국은 PRACH 프리앰블을 수신하는 과정에서 상기 UE에게 적합한 하향링크 빔에 대한 정보를 얻게 된다.
다중-빔 환경에서는 UE와 전송 및 수신 포인트(transmission and reception point, TRP) 사이의 Tx 빔 및/또는 수신(reception, Rx) 빔 방향을 UE 및/또는 TRP가 정확히 결정할 수 있느냐가 문제된다. 다중-빔 환경에서 TRP(예, 기지국) 혹은 UE의 TX/RX 상호(reciprocal) 능력(capability)에 따라서 신호 전송을 반복 혹은 신호 수신을 위한 빔 스위핑이 고려될 수 있다. TX/RX 상호 능력은 TRP 및 UE에서의 TX/RX 빔 대응성(correspondence)라고도 한다. 다중-빔 환경에서 TRP 및 UE에서 TX/RX 상호 능력이 유효하지(hold) 않으면 UE는 자신이 하향링크 신호를 수신한 빔 방향으로 상향링크 신호를 쏘지 못할 수 있다. UL의 최적 경로와 DL의 최적 경로가 다를 수 있기 때문이다. TRP에서의 TX/RX 빔 대응성은, TRP가 TRP의 하나 이상의 TX 빔들에 관한 UE의 하향링크 측정을 기초로 해당 상향링크 수신을 위한 TRP RX 빔을 결정할 수 있으면 및/또는 TRP가 TRP의 하나 이상의 RX 빔들에 관한 TRP'의 상향링크 측정을 기초로 해당 하향링크 전송에 대한 TRP TX 빔을 결정할 수 있으면, 유효하다(hold). UE에서의 TX/RX 빔 대응성은, UE가 UE의 하나 이상의 RX 빔들에 관한 UE의 하향링크 측정을 기초로 해당 상향링크 전송을 위한 UE RX 빔을 결정할 수 있으면 및/또는 UE가 UE의 하나 이상의 TX 빔들에 관한 상향링크 측정을 기반으로 한 TRP의 지시(indication)를 기초로 해당 하향링크 수신에 대한 UE TX 빔을 결정할 수 있으면, 유효하다(hold).
하향링크에 있어, 기지국은 (DCI format 1_0 또는 DCI format 1_1을 포함한) PDCCH(s)을 통해 단말에게 동적으로 하향링크 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 (DCI format 2_1을 포함한) PDCCH(s)을 통해 특정 단말에게 미리 스케줄링된 자원 중 일부가 다른 단말로의 신호 전송을 위해 선취(pre-emption)되었음을 전달할 수 있다. 또한, 기지국은 준-지속적 스케줄링 (semi-persistent scheduling, SPS) 방법에 기초하여, 상위 계층 시그널링을 통해 하향링크 할당 (downlink assignment)의 주기를 설정하고, PDCCH를 통해 설정된 하향링크 할당의 활성화/비활성화를 시그널링함으로써 초기 HARQ 전송을 위한 하향링크 할당을 단말에게 제공할 수 있다. 이때, 초기 HARQ 전송에 대한 재전송이 필요할 경우, 기지국은 명시적으로 PDCCH를 통해 재전송 자원을 스케줄링한다. DCI를 통한 하향링크 할당과 준-지속적 스케줄링에 기초한 하향링크 할당이 충돌하는 경우, 단말은 DCI를 통한 하향링크 할당을 우선시할 수 있다.
하향링크와 유사하게, 상향링크에 있어, 기지국은 (DCI format 0_0 또는 DCI format 0_1을 포함한) PDCCH(s)을 통해 단말에게 동적으로 상향링크 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 (SPS와 유사하게) 설정된 그랜트 (configured grant) 방법에 기초하여, 초기 HARQ 전송을 위한 상향링크 자원을 단말에게 할당할 수 있다. 동적 스케줄링에서는 PUSCH 전송에 PDCCH가 수반되지만, configured grant에서는 PUSCH 전송에 PDCCH가 수반되지 않는다. 단, 재전송을 위한 상향링크 자원은 PDCCH(s)을 통해 명시적으로 할당된다. 이와 같이, 동적인 그랜트 (예, 스케줄링 DCI를 통한 상향링크 그랜트) 없이 기지국에 의해 상향링크 자원이 미리 설정되는 동작은 '설정된 그랜트(configured grant)'라 명명된다. 설정된 그랜트는 다음의 두 가지 타입으로 정의된다.
- Type 1: 상위 계층 시그널링에 의해 일정 주기의 상향링크 그랜트가 제공됨 (별도의 제1 계층 시그널링 없이 설정됨)
- Type 2: 상위 계층 시그널링에 의해 상향링크 그랜트의 주기가 설정되고, PDCCH를 통해 설정된 그랜트의 활성화/비활성화가 시그널링됨으로써 상향링크 그랜트가 제공됨
도 12는 단말의 상향링크 전송 동작을 예시한다. 단말은 전송하고자 하는 패킷을 동적 그랜트에 기초하여 전송하거나 (도 12(a)), 미리 설정된 그랜트에 기초하여 전송할 수 있다 (도 12(b)).
복수의 단말들에게 설정된 그랜트를 위한 자원은 공유될 수 있다. 각 단말들의 설정된 그랜트에 기초한 상향링크 신호 전송은 시간/주파수 자원 및 참조 신호 파라미터 (예, 상이한 순환 시프트 등)에 기초하여 식별될 수 있다. 따라서, 기지국은 신호 충돌 등으로 인해 단말의 상향링크 전송이 실패한 경우, 해당 단말을 식별하고 해당 전송 블록을 위한 재전송 그랜트를 해당 단말에게 명시적으로 전송할 수 있다.
설정된 그랜트에 의해, 동일 전송 블록을 위하여 초기 전송을 포함한 K번 반복 전송이 지원된다. K번 반복 전송되는 상향링크 신호를 위한 HARQ 프로세스 ID는 초기 전송을 위한 자원에 기초하여 동일하게 결정된다. K번 반복 전송되는 해당 전송 블록을 위한 리던던시 버전(redundancy version)은 {0,2,3,1}, {0,3,0,3} 또는{0,0,0,0} 중 하나의 패턴을 갖는다.
도 13은 설정된 그랜트에 기초한 반복 전송을 예시한다.
단말은 다음 중 하나의 조건이 만족할 때까지 반복 전송을 수행한다:
- 동일 전송 블록을 위한 상향링크 그랜트가 성공적으로 수신되는 경우
- 해당 전송 블록을 위한 반복 전송 횟수가 K에 다다른 경우
- (Option 2의 경우), 주기 P의 종료 시점이 다다른 경우
기존 3GPP LTE 시스템의 LAA(Licensed-Assisted Access)와 유사하게, 3GPP NR 시스템에서도 비 면허 대역을 셀룰러 통신에 활용하는 방안이 고려되고 있다. 단, LAA와 달리, 비면허 대역 내의 NR 셀(이하, NR UCell)은 스탠드얼론(standalone, SA) 동작을 목표로 하고 있다. 일 예로, NR UCell에서 PUCCH, PUSCH, PRACH 전송 등이 지원될 수 있다.
LAA UL(Uplink)에서는 비동기식 HARQ 절차(Asynchronous HARQ procedure)의 도입으로 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 대한 HARQ-ACK (Hybrid Automatic Repeat Request - Acknowledgement / Negative-acknowledgement)정보를 단말에게 알려주기 위한 PHICH (Physical HARQ Indicator Channel)과 같은 별도의 채널이 존재하지 않는다. 따라서, UL LBT 과정에서 경쟁 윈도우(Contention Window; CW) 크기 조정을 위해 정확한 HARQ-ACK 정보를 활용할 수 없다. 따라서 UL LBT 과정에서는 UL grant을 n번째 SF에서 수신한 경우, (n-3)번째 서브프레임 (Subframe) 이전의 가장 최신 UL TX burst의 첫 번째 서브프레임을 참조 서브프레임(Reference Subframe)으로 설정하고, 상기 참조 서브프레임에 대응되는 HARQ process ID에 대한 NDI를 기준으로 경쟁 윈도우의 크기(size)를 조정하였다. 즉, 기지국이 하나 이상의 전송 블록(Transport Block; TB) 별 NDI (New data Indicator)를 토글링(Toggling)하거나 하나 이상의 전송 블록에 대해 재전송을 지시하면, 참조 서브프레임에서 PUSCH가 다른 신호와 충돌하여 전송에 실패하였다고 가정하여 사전에 약속된 경쟁 윈도우 크기를 위한 집합 내 현재 적용된 경쟁 윈도우 크기(size) 다음으로 큰 경쟁 윈도우 크기로 해당 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키고, 아니면 참조 서브프레임에서의 PUSCH가 다른 신호와의 충돌 없이 성공적으로 전송되었다고 가정하고 경쟁 윈도우의 크기를 최소 값 (예를 들어, CWmin)으로 초기화하는 방안이 도입되었다.
본 개시의 다양한 실시예들이 적용 가능한 NR 시스템에서는 하나의 요소 반송파 (component carrier, CC) 당 최대 400 MHz 주파수 자원이 할당/지원될 수 있다. 이와 같은 광대역 (wideband) CC에서 동작하는 UE 가 항상 CC 전체에 대한 RF (Radio Frequency) 모듈을 켜둔 채로 동작할 경우, UE의 배터리 소모는 커질 수 있다.
또는, 하나의 광대역 CC 내에 동작하는 여러 사용 예 (use case)들 (예: eMBB (enhanced Mobile Broadband), URLLC, mMTC (massive Machine Type Communication) 등)을 고려할 경우, 해당 CC 내 주파수 대역 별로 서로 다른 뉴머롤로지 (예: sub-carrier spacing) 가 지원될 수 있다.
또는, UE 별로 최대 대역폭에 대한 캐퍼빌리티 (capability) 가 서로 상이할 수 있다.
이를 고려하여, 기지국은 UE에게 광대역 CC의 전체 대역폭이 아닌 일부 대역폭에서만 동작하도록 지시/설정할 수 있다. 이러한 일부 대역폭은 편의상 대역폭 파트 (bandwidth part; BWP)로 정의될 수 있다.
BWP는 주파수 축 상에서 연속한 자원 블록 (RB) 들로 구성될 수 있고, 하나의 BWP는 하나의 뉴머롤로지 (예: sub-carrier spacing, CP length, slot/mini-slot duration 등)에 대응할 수 있다.
한편, 기지국은 UE 에게 설정된 하나의 CC 내 다수의 BWP를 설정할 수 있다. 일 예로, 기지국은 PDCCH 모니터링 슬롯 내 상대적으로 작은 주파수 영역을 차지하는 BWP를 설정하고, PDCCH에서 지시하는 PDSCH (또는 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH)를 그보다 큰 BWP 상에 스케줄링할 수 있다. 또는, 상기 기지국은 특정 BWP에 UE 들이 몰리는 경우 부하 균등화 (load balancing)를 위해 일부 UE 들을 다른 BWP 로 설정할 수 있다. 또는, 기지국은 이웃 셀 간의 주파수 영역 셀-간 간섭 제거 (frequency domain inter-cell interference cancellation) 등을 고려하여 전체 대역폭 중 가운데 일부 스펙트럼을 배제하고 양쪽 BWP 들을 동일 슬롯 내 설정할 수 있다.
기지국은 광대역 CC 와 연관(association) 된 UE 에게 적어도 하나의 DL/UL BWP를 설정할 수 있고, 특정 시점에 설정된 DL/UL BWP(s) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP를 (L1 시그널링 (예: DCI 등), MAC, RRC 시그널링 등을 통해) 활성화 (activation) 시킬 수 있으며, 다른 설정된 DL/UL BWP 로 스위칭 (switching)을 (L1 시그널링 또는 MAC CE 또는 RRC 시그널링 등에 의해) 지시할 수도 있다. 또한, 단말은 타이머(예, BWP 비활성 타이머 (BWP inactivity timer)) 값을 기반으로 타이머가 만료 (expire)되면 정해진 DL/UL BWP 로 스위칭 동작을 수행할 수도 있다. 이때, 활성화된 DL/UL BWP는 활성 (active) DL/UL BWP 라 명명할 수 있다. 초기 접속 (initial access) 과정 또는 RRC 연결이 설정 (set up) 되기 전 등의 UE는 기지국으로부터 DL/UL BWP에 대한 설정을 수신하지 못할 수 있다. 이러한 UE에 대해 가정되는 DL/UL BWP는 초기 활성 (initial active) DL/UL BWP 라고 정의한다.
도 14는 본 개시에 적용 가능한 비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템의 예시를 나타낸다.
이하 설명에 있어, 면허 대역(이하, L-밴드)에서 동작하는 셀을 L-cell로 정의하고, L-cell의 캐리어를 (DL/UL) LCC라고 정의한다. 또한, 비면허 대역 (이하, U-밴드)에서 동작하는 셀을 U-cell로 정의하고, U-cell의 캐리어를 (DL/UL) UCC라고 정의한다. 셀의 캐리어/캐리어-주파수는 셀의 동작 주파수(예, 중심 주파수)를 의미할 수 있다. 셀/캐리어(예, CC)는 셀로 통칭될 수 있다.
도 14(a)와 같이 단말과 기지국이 반송파 결합된 LCC 및 UCC를 통해 신호를 송수신하는 경우, LCC는 PCC(Primary CC)로 설정되고 UCC는 SCC(Secondary CC)로 설정될 수 있다. 도 14(b)와 같이, 단말과 기지국은 하나의 UCC 또는 반송파 결합된 복수의 UCC를 통해 신호를 송수신할 수 있다. 즉, 단말과 기지국은 LCC 없이 UCC(s)만을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 스탠드얼론 동작을 위해, UCell에서 PRACH, PUCCH, PUSCH, SRS 전송 등이 지원될 수 있다.
이하, 본 개시에서 기술하는 비면허 대역에서의 신호 송수신 동작은 (별도의 언급이 없으면) 상술한 배치 시나리오에 기초하여 수행될 수 있다.
별도의 언급이 없으면, 아래의 정의가 본 개시에서 사용되는 용어에 적용될 수 있다.
- 채널(channel): 공유 스펙트럼(shared spectrum)에서 채널 접속 과정이 수행되는 연속된 RB들로 구성되며, 반송파 또는 반송파의 일부를 지칭할 수 있다.
- 채널 접속 과정(Channel Access Procedure, CAP): 신호 전송 전에 다른 통신 노드(들)의 채널 사용 여부를 판단하기 위해, 센싱에 기반하여 채널 가용성을 평가하는 절차를 나타낸다. 센싱을 위한 기본 유닛(basic unit)은 Tsl=9us 구간(duration)의 센싱 슬롯이다. 기지국 또는 단말이 센싱 슬롯 구간동안 채널을 센싱하고, 센싱 슬롯 구간 내에서 적어도 4us 동안 검출된 전력이 에너지 검출 임계값 XThresh보다 작은 경우, 센싱 슬롯 구간 Tsl은 휴지 상태로 간주된다. 그렇지 않은 경우, 센싱 슬롯 구간 Tsl=9us은 비지 상태로 간주된다. CAP는 LBT(Listen-Before-Talk)로 지칭될 수 있다.
- 채널 점유(channel occupancy): 채널 접속 절차의 수행 후, 기지국/단말에 의한 채널(들) 상의 대응되는 전송(들)을 의미한다.
- 채널 점유 시간(Channel Occupancy Time, COT): 기지국/단말이 채널 접속 절차의 수행 후, 상기 기지국/단말 및 채널 점유를 공유하는 임의의(any) 기지국/단말(들)이 채널 상에서 전송(들)을 수행할 수 있는 총 시간을 지칭한다. COT 결정 시, 전송 갭이 25us 이하이면, 갭 구간도 COT에 카운트된다.
한편, COT는 기지국과 대응 단말(들) 사이의 전송을 위해 공유될 수 있다.
구체적으로 UE-initiated COT 를 기지국과 공유(share)한다는 것은, random back-off 기반의 LBT (예를 들어, CAT-3 LBT 또는 CAT-4 LBT) 를 통해 단말이 점유한 채널들 중 일부를 기지국에게 양도하고, 기지국은 단말이 UL 전송을 완료한 시점으로부터 DL 전송 시작 전에 발생되는 타이밍 갭(timing gap)을 활용하여 random back-off 없이 LBT (예를 들어, CAT-1 LBT 또는 CAT-2 LBT)를 수행한 후, LBT에 성공하여 해당 채널이 유휴(idle) 상태인 것이 확인되면, 기지국은 남아있는 단말의 COT를 활용하여 DL 전송을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
한편, gNB-initiated COT를 단말과 공유(share)하는 것은, random back-off 기반의 LBT (예를 들어, CAT-3 LBT 또는 CAT-4 LBT) 를 통해 기지국이 점유한 채널들 중 일부를 단말에게 양도하고, 단말은 기지국이 DL 전송을 완료한 시점부터 UL 전송 시작 전에 발생되는 타이밍 갭을 활용하여, random back-off 없이 LBT (예를 들어, CAT-1 LBT 또는 CAT-2 LBT)를 수행하고, LBT에 성공하여 해당 채널이 유휴(idle) 상태인 것이 확인되면, 단말이 남아있는 기지국의 COT를 활용하여 UL 전송을 수행하는 과정을 의미할 수 있다. 이러한 과정을 단말과 기지국이 COT를 공유한다고 할 수 있다.
- DL 전송 버스트(burst): 16us를 초과하는 갭이 없는, 기지국으로부터의 전송 세트로 정의된다. 16us를 초과하는 갭에 의해 분리된, 기지국으로부터의 전송들은 서로 별개의 DL 전송 버스트로 간주된다. 기지국은 DL 전송 버스트 내에서 채널 가용성을 센싱하지 않고 갭 이후에 전송(들)을 수행할 수 있다.
- UL 전송 버스트: 16us를 초과하는 갭이 없는, 단말로부터의 전송 세트로 정의된다. 16us를 초과하는 갭에 의해 분리된, 단말로부터의 전송들은 서로 별개의 UL 전송 버스트로 간주된다. 단말은 UL 전송 버스트 내에서 채널 가용성을 센싱하지 않고 갭 이후에 전송(들)을 수행할 수 있다.
- 디스커버리 버스트: (시간) 윈도우 내에 한정되고 듀티 사이클과 연관된, 신호(들) 및/또는 채널(들)의 세트를 포함하는 DL 전송 버스트를 지칭한다. LTE-기반 시스템에서 디스커버리 버스트는 기지국에 의해 개시된 전송(들)으로서, PSS, SSS 및 CRS(cell-specific RS)를 포함하고, 논-제로 파워 CSI-RS를 더 포함할 수 있다. NR-기반 시스템에서 디스커버리 버스트는 기지국에 의해 개시된 전송(들)으로서, 적어도 SS/PBCH 블록을 포함하며, SIB1을 갖는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 위한 CORESET, SIB1을 운반하는 PDSCH 및/또는 논-제로 파워 CSI-RS를 더 포함할 수 있다.
도 15는 본 개시에 적용 가능한 비면허 대역에서 자원을 점유하는 방법을 예시한다.
도 15를 참조하면, 비면허 대역 내의 통신 노드(예, 기지국, 단말)는 신호 전송 전에 다른 통신 노드(들)의 채널 사용 여부를 판단해야 한다. 이를 위해, 비면허 대역 내의 통신 노드는 전송(들)이 수행되는 채널(들)에 접속하기 위해 채널 접속 과정(CAP)을 수행할 수 있다. 채널 접속 과정은 센싱에 기반하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 신호 전송 전에 먼저 CS(Carrier Sensing)를 수행하여 다른 통신 노드(들)이 신호 전송을 하는지 여부를 확인할 수 있다. 다른 통신 노드(들)이 신호 전송을 하지 않는다고 판단된 경우를 CCA(Clear Channel Assessment)가 확인됐다고 정의한다. 기-정의된 혹은 상위계층(예, RRC)에 의해 설정된 CCA 임계치(예, XThresh)가 있는 경우, 통신 노드는 CCA 임계치보다 높은 에너지가 채널에서 검출되면 채널 상태를 비지(busy)로 판단하고, 그렇지 않으면 채널 상태를 휴지(idle)로 판단할 수 있다. 채널 상태가 휴지라고 판단되면, 통신 노드는 비면허 대역에서 신호 전송을 시작할 수 있다. CAP는 LBT로 대체될 수 있다.
표 10은 본 개시에 적용 가능한 NR-U에서 지원되는 채널 접속 과정(CAP)을 예시한다.
| |
Type |
Explanation |
| DL |
Type 1 CAP |
CAP with random back-off - time duration spanned by the sensing slots that are sensed to be idle before a downlink transmission(s) is random |
Type 2 CAP - Type 2A, 2B, 2C |
CAP without random back-off - time duration spanned by sensing slots that are sensed to be idle before a downlink transmission(s) is deterministic |
| UL |
Type 1 CAP |
CAP with random back-off - time duration spanned by the sensing slots that are sensed to be idle before a downlink transmission(s) is random |
Type 2 CAP - Type 2A, 2B, 2C |
CAP without random back-off - time duration spanned by sensing slots that are sensed to be idle before a downlink transmission(s) is deterministic |
비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에게 설정되는 하나의 셀(혹은, 반송파(예, CC)) 혹은 BWP는 기존 LTE에 비해 큰 BW(BandWidth)를 갖는 와이드밴드로 구성될 수 있다, 그러나, 규제(regulation) 등에 기초하여 독립적인 LBT 동작에 기반한 CCA가 요구되는 BW는 제한될 수 있다. 개별 LBT가 수행되는 서브-밴드(SB)를 LBT-SB로 정의하면, 하나의 와이드밴드 셀/BWP 내에 복수의 LBT-SB들이 포함될 수 있다. LBT-SB를 구성하는 RB 세트는 상위계층(예, RRC) 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 따라서, (i) 셀/BWP의 BW 및 (ii) RB 세트 할당 정보에 기반하여, 하나의 셀/BWP에는 하나 이상의 LBT-SB가 포함될 수 있다.셀(혹은, 반송파)의 BWP에 복수의 LBT-SB가 포함될 수 있다. LBT-SB는 예를 들어 20MHz 대역을 가질 수 있다. LBT-SB는 주파수 영역에서 복수의 연속된 (P)RB로 구성되며, (P)RB 세트로 지칭될 수 있다.한편, 유럽에서는 FBE(Frame Based Equipment)와 LBE(Load Based Equipment)로 명명되는 2가지의 LBT 동작을 예시하고 있다. FBE는 통신 노드가 채널 접속에 성공했을 때 송신을 지속할 수 있는 시간을 의미하는 채널 점유 시간(channel occupancy time)(예, 1~10ms)과 상기 채널 점유 시간의 최소 5%에 해당되는 유휴 기간(idle period)이 하나의 고정(fixed) 프레임을 구성한다. 또한, CCA는 유휴(idle) 기간의 끝 부분에 CCA 슬롯 (최소 20μs) 동안 채널을 관측하는 동작으로 정의된다. 통신 노드는 고정 프레임 단위로 주기적으로 CCA를 수행하고, 채널이 비점유(unoccupied) 상태인 경우에는 채널 점유 시간 동안 데이터를 송신하고 채널이 점유(occupied) 상태인 경우에는 전송을 보류하고 다음 주기의 CCA 슬롯까지 기다린다.
LBE의 경우, 통신 노드는 먼저 q
{4, 5, ... , 32}의 값을 설정한 후 1개의 CCA 슬롯에 대한 CCA를 수행하고. 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 비점유 상태이면, 최대 (13/32)q ms 길이의 시간을 확보하여 데이터를 송신할 수 있다. 첫 번째 CCA 슬롯에서 채널이 점유 상태이면 통신 노드는 랜덤하게 N
{1, 2, ... , q}의 값을 선택하여 카운터의 초기값으로 저장한다. 이후, CCA 슬롯 단위로 채널 상태를 센싱하면서 CCA 슬롯 단위로 채널이 비점유 상태이면 카운터에 저장된 값을 1개씩 줄여나간다. 카운터 값이 0이 되면, 통신 노드는 최대 (13/32)q ms 길이의 시간을 확보하여 데이터를 송신할 수 있다.
LTE/NR 시스템의 eNB/gNB나 UE도 unlicensed 대역(편의상 U-band로 칭함)에서의 신호 전송을 위해서는 LBT를 수행해야 한다. 또한, LTE/NR 시스템의 eNB나 UE가 신호를 전송할 때에 WiFi 등 다른 통신 노드들도 LBT를 수행하여 eNB 나 UE가 전송에 대한 간섭을 발생시키지 않아야 한다. 예를 들어서 WiFi 표준(801.11ac)에서 CCA 임계값(threshold)은 non-WiFi 신호에 대하여 -62dBm로 규정되어 있고, WiFi 신호에 대하여 -82dBm으로 규정되어 있다. 예를 들어, STA(Station)이나 AP(Access Point)에 WiFi 이외의 신호가 -62dBm 이상의 전력으로 수신되면 간섭을 발생시키지 않기 위하여 STA(Station)이나 AP(Access Point)는 다른 신호를 전송하지 않는다.
한편, 단말은 비면허 대역에서의 상향링크 신호 전송을 위해 타입 1 또는 타입 2 CAP를 수행한다. 일반적으로 단말은 상향링크 신호 전송을 위해 기지국이 설정한 CAP(예, 타입 1 또는 타입 2)를 수행할 수 있다. 예를 들어, PUSCH 전송을 스케줄링하는 UL 그랜트(예, DCI 포맷 0_0, 0_1) 내에 단말이 CAP 타입 지시 정보가 포함될 수 있다.
타입 1 UL CAP에서 전송(들) 전에 유휴로 센싱되는 센싱 슬롯에 의해 스팬되는(spanned) 시간 구간의 길이는 랜덤이다. 타입 1 UL CAP는 다음의 전송에 적용될 수 있다.
- 기지국으로부터 스케줄링 및/또는 설정된(configured) PUSCH/SRS 전송(들)
- 기지국으로부터 스케줄링 및/또는 설정된 PUCCH 전송(들)
- RAP(Random Access Procedure) 와 관련된 전송(들)
도 16는 본 개시에 적용 가능한 비면허 대역에서 상향링크 및/또는 하향링크 신호 전송을 위한 단말의 채널 접속 절차 중, 타입 1 CAP 동작을 예시한다.
먼저, 도 16을 참조하여 비면허 대역에서의 상향링크 신호 전송에 대해서 살펴보도록 한다.
단말은 먼저 지연 구간(defer duration) Td의 센싱 슬롯 구간 동안 채널이 휴지 상태인지 센싱하고, 그 후 카운터 N이 0이 되면, 전송을 수행할 수 있다(S1634). 이때, 카운터 N은 아래 절차에 따라 추가 센싱 슬롯 구간(들) 동안 채널을 센싱함으로써 조정된다:
스텝 1)(S1620) N=Ninit으로 설정. 여기서, Ninit은 0 부터 CWp 사이에서 균등 분포된 랜덤 값이다. 이어 스텝 4로 이동한다.
스텝 2)(S1640) N>0이고 단말이 카운터를 감소시키기로 선택한 경우, N=N-1로 설정.
스텝 3)(S1650) 추가 센싱 슬롯 구간 동안 채널을 센싱한다. 이때, 추가 센싱 슬롯 구간이 휴지인 경우(Y), 스텝 4로 이동한다. 아닌 경우(N), 스텝 5로 이동한다.
스텝 4)(S1630) N=0이면(Y), CAP 절차를 종료한다 (S1632). 아니면(N), 스텝 2로 이동한다.
스텝 5)(S1660) 추가 지연 구간 Td 내에서 비지(busy) 센싱 슬롯이 검출되거나, 추가 지연 구간 Td 내의 모든 센싱 슬롯들이 휴지(idle)로 검출될 때까지 채널을 센싱.
스텝 6)(S1670) 추가 지연 구간 Td의 모든 센싱 슬롯 구간 동안 채널이 휴지로 센싱되는 경우(Y), 스텝 4로 이동한다. 아닌 경우(N), 스텝 5로 이동한다.
표 11은 채널 접속 우선 순위 클래스에 따라 CAP에 적용되는 mp, 최소 CW, 최대 CW, 최대 채널 점유 시간(Maximum Channel Occupancy Time, MCOT) 및 허용된 CW 크기(allowed CW sizes)가 달라지는 것을 예시한다.
| Channel Access Priority Class (p) |
mp |
CWmin,p |
CWmax,p |
Tulmcot,p |
allowed CWp sizes |
| 1 |
2 |
3 |
7 |
2 ms |
{3,7} |
| 2 |
2 |
7 |
15 |
4 ms |
{7,15} |
| 3 |
3 |
15 |
1023 |
6 or 10 ms |
{15,31,63,127,255,511,1023} |
| 4 |
7 |
15 |
1023 |
6 or 10 ms |
{15,31,63,127,255,511,1023} |
지연 구간 Td는 구간 Tf (16us) + mp개의 연속된 센싱 슬롯 구간 Tsl (9us)의 순서로 구성된다. Tf는 16us 구간의 시작 시점에 센싱 슬롯 구간 Tsl을 포함한다.CWmin,p <= CWp <= CWmax,p이다. CWp는 CWp = CWmin,p로 설정되며, 이전 UL 버스트(예, PUSCH)에 대한 명시적/묵시적 수신 응답에 기반하여 스텝 1 이전에 업데이트 될 수 있다(CW size 업데이트). 예를 들어, CWp는 이전 UL 버스트에 대한 명시적/묵시적 수신 응답에 기반하여, CWmin,p으로 초기화되거나, 다음으로 높은 허용된 값으로 증가되거나, 기존 값이 그대로 유지될 수 있다. 타입 2 UL CAP에서 전송(들) 전에 유휴로 센싱되는 센싱 슬롯에 의해 스팬되는(spanned) 시간 구간의 길이는 결정적이다(deterministic). 타입 2 UL CAP는 타입 2A/2B/2C UL CAP로 구분된다. 타입 2A UL CAP에서 단말은 적어도 센싱 구간 Tshort_dl=25us 동안 채널이 휴지로 센싱된 이후 바로(immediately after) 전송을 전송할 수 있다. 여기서, Tshort_dl은 구간 Tf(=16us)와 바로 다음에 이어지는 하나의 센싱 슬롯 구간으로 구성된다. 타입 2A UL CAP에서 Tf는 구간의 시작 지점에 센싱 슬롯을 포함한다. 타입 2B UL CAP에서 단말은 센싱 구간 Tf=16us 동안 채널이 휴지로 센싱된 이후 바로 전송을 전송할 수 있다. 타입 2B UL CAP에서 Tf는 구간의 마지막 9us 내에 센싱 슬롯을 포함한다. 타입 2C UL CAP에서 단말은 전송을 수행하기 전에 채널을 센싱하지 않는다.
비면허 대역에서 단말의 상향링크 데이터 전송을 위해서는 우선 기지국이 비면허 대역 상 UL 그랜트 전송을 위한 LBT에 성공해야 하고 단말 역시 UL 데이터 전송을 위한 LBT에 성공해야 한다. 즉, 기지국 단과 단말 단의 두 번의 LBT 가 모두 성공해야만 UL 데이터 전송을 시도할 수 있다. 또한 LTE 시스템에서 UL 그랜트로부터 스케줄된 UL 데이터 간에는 최소 4 msec의 지연 (delay)이 소요되기 때문에 해당 시간 동안 비면허 대역에서 공존하는 다른 전송 노드가 우선 접속함으로써 스케줄된 UL 데이터 전송이 지연될 수 있다. 이러한 이유로 비면허 대역에서 UL 데이터 전송의 효율성을 높이는 방법이 논의되고 있다.
NR에서는 상대적으로 높은 신뢰도와 낮은 지연시간을 갖는 UL 전송을 지원하기 위해서, 기지국이 상위 계층 신호 (예, RRC 시그널링) 혹은 상위 계층 신호와 L1 신호 (예, DCI)의 조합으로 시간, 주파수, 및 코드 도메인 자원을 단말에게 설정해 놓는 설정된 그랜트 타입 1과 타입 2를 지원한다. 단말은 기지국으로부터 UL 그랜트를 받지 않아도 타입 1 혹은 타입 2로 설정된 자원을 사용해서 UL 전송을 할 수 있다. 타입 1은 설정된 그랜트의 주기, SFN=0 대비 오프셋, 시간/주파수 자원 할당 (time/freq. resource allocation), 반복 (repetition) 횟수, DMRS 파라미터, MCS/TBS, 전력 제어 파라미터 (power control parameter)등이 L1 신호 없이 모두 RRC와 같은 상위 계층 신호로만 설정된다. 타입 2는 설정된 그랜트의 주기와 전력 제어 파라미터 등은 RRC와 같은 상위 계층 신호로 설정되고, 나머지 자원에 대한 정보 (예, 초기전송 타이밍의 오프셋과 시간/주파수 자원 할당, DMRS 파라미터, MCS/TBS등)는 L1 시그널인 activation DCI로 지시되는 방법이다.
LTE LAA의 AUL과 NR의 configured grant간의 가장 큰 차이는 단말이 UL grant없이 전송한 PUSCH에 대한 HARQ-ACK feedback 전송 방법과 PUSCH 전송 시에 함께 전송되는 UCI의 존재 유무이다. NR Configured grant에서는 symbol index와 주기, HARQ process 개수의 방정식을 사용하여 HARQ process가 결정되지만, LTE LAA에서는 AUL-DFI (downlink feedback information)을 통해서 explicit HARQ-ACK feedback 정보가 전송된다. 그리고 LTE LAA에서는 AUL PUSCH을 전송할 때마다 HARQ ID, NDI, RV등의 정보를 담은 UCI를 AUL-UCI를 통해 함께 전송한다. 또한 NR Configured grant에서는 단말이 PUSCH 전송에 사용한 시간/주파수 자원과 DMRS 자원으로 UE identification하고 LTE LAA에서는 DMRS 자원과 더불어 PUSCH와 함께 전송되는 AUL-UCI에 explicit하게 포함된 UE ID로 단말을 인식한다.
비면허 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말에게 설정되는 하나의 셀(혹은, 반송파(예, CC)) 혹은 BWP는 기존 LTE에 비해 큰 BW(BandWidth)를 갖는 와이드밴드로 구성될 수 있다, 그러나, 규제(regulation) 등에 기초하여 독립적인 LBT 동작에 기반한 CCA가 요구되는 BW는 제한될 수 있다. 개별 LBT가 수행되는 서브-밴드(SB)를 LBT-SB로 정의하면, 하나의 와이드밴드 셀/BWP 내에 복수의 LBT-SB들이 포함될 수 있다. LBT-SB를 구성하는 RB 세트는 상위계층(예, RRC) 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 따라서, (i) 셀/BWP의 BW 및 (ii) RB 세트 할당 정보에 기반하여, 하나의 셀/BWP에는 하나 이상의 LBT-SB가 포함될 수 있다.
도 17은 비면허 밴드 내에 복수의 LBT-SB가 포함된 경우를 예시한다.
도 17을 참조하면, 셀(혹은, 반송파)의 BWP에 복수의 LBT-SB가 포함될 수 있다. LBT-SB는 예를 들어 20MHz 대역을 가질 수 있다. LBT-SB는 주파수 영역에서 복수의 연속된 (P)RB로 구성되며, (P)RB 세트로 지칭될 수 있다. 도시하지는 않았지만, LBT-SB들간에는 가드 밴드(GB)가 포함될 수 있다. 따라서, BWP는 {LBT-SB #0 (RB set #0) + GB #0 + LBT-SB #1 (RB set #1 + GB #1) + ... + LBT-SB #(K-1) (RB set (#K-1))} 형태로 구성될 수 있다. 편의상, LBT-SB/RB 인덱스는 낮은 주파수 대역에서 시작하여 높은 주파수 대역으로 가면서 증가하도록 설정/정의될 수 있다.
한편, NR 시스템의 경우, 전송/수신 안테나가 크게 증가하는 거대(massive) 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 환경이 고려될 수 있다. 즉, 거대 MIMO 환경이 고려됨에 따라, 전송/수신 안테나의 수는 수십 또는 수백 개 이상으로 증가할 수 있다. 한편, NR 시스템에서는 above 6GHz 대역, 즉, 밀리미터 주파수 대역에서의 통신을 지원한다. 하지만 밀리미터 주파수 대역은 너무 높은 주파수 대역을 이용하는 것으로 인해 거리에 따른 신호 감쇄가 매우 급격하게 나타나는 주파수 특성을 갖는다. 따라서, 적어도 6GHz 이상의 대역을 사용하는 NR 시스템은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 신호 전송을 전방향이 아닌 특정 방향으로 에너지를 모아서 전송하는 빔포밍 기법을 사용한다. 거대 MIMO 환경에서는 하드웨어 구현의 복잡도를 줄이고, 다수의 안테나들을 이용한 성능 증가, 자원 할당의 유연성, 주파수별 빔 제어의 용이를 위해, 빔 형성 가중치 벡터(weight vector)/프리코딩 벡터(precoding vector)를 적용하는 위치에 따라 아날로그 빔포밍(analog beamforming) 기법과 디지털 빔포밍(digital beamforming) 기법이 결합된 하이브리드(hybrid) 형태의 빔포밍 기법이 요구된다.
도 18은 하이브리드 빔포밍(hybrid beamforming)을 위한 전송단 및 수신단의 블록도의 일례를 나타낸 도이다.
밀리미터 주파수 대역에서 좁은 빔을 형성하기 위한 방법으로, BS나 UE에서 많은 수의 안테나에 적절한 위상차를 이용하여 동일한 신호를 전송함으로써 특정한 방향에서만 에너지가 높아지게 하는 빔포밍 방식이 주로 고려되고 있다. 이와 같은 빔포밍 방식에는 디지털 기저대역(baseband) 신호에 위상차를 만드는 디지털 빔포밍, 변조된 아날로그 신호에 시간 지연(즉, 순환 천이)을 이용하여 위상차를 만드는 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍을 모두 이용하는 하이브리드 빔포밍 등이 있다. 안테나 요소별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 RF 유닛(혹은 트랜시버 유닛(transceiver unit, TXRU))을 가지면 주파수 자원별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나 100여 개의 안테나 요소 모두에 RF 유닛를 설치하기에는 가격 측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 있다. 즉, 밀리미터 주파수 대역은 급격한 전파 감쇄 특성을 보상하기 위해 많은 수의 안테나가 사용해야 하고, 디지털 빔포밍은 안테나 수에 해당하는 만큼 RF 컴포넌트(예, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 믹서(mixer), 전력 증폭기(power amplifier), 선형 증폭기(linear amplifier) 등)를 필요로 하므로, 밀리미터 주파수 대역에서 디지털 빔포밍을 구현하려면 통신 기기의 가격이 증가하는 문제점이 있다. 그러므로 밀리미터 주파수 대역과 같이 안테나의 수가 많이 필요한 경우에는 아날로그 빔포밍 혹은 하이브리드 빔포밍 방식의 사용이 고려된다. 아날로그 빔포밍 방식은 하나의 TXRU에 다수 개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절한다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전체 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍(beamforming, BF)을 해줄 수 없는 단점이 있다. 하이브리드 BF는 디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 RF 유닛을 갖는 방식이다. 하이브리드 BF의 경우, B개의 RF 유닛과 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔의 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
빔 관리(Beam Management, BM)
BM 과정은 하향링크(downlink, DL) 및 상향링크(uplink, UL) 전송/수신에 사용될 수 있는 BS(혹은 전송 및 수신 포인트(transmission and reception point, TRP)) 및/또는 UE 빔들의 세트(set)를 획득하고 유지하기 위한 과정들로서, 아래와 같은 과정 및 용어를 포함할 수 있다.
- 빔 측정(beam measurement): BS 또는 UE가 수신된 빔포밍 신호의 특성을 측정하는 동작.
- 빔 결정(beam determination): BS 또는 UE가 자신의 전송 빔(Tx beam) / 수신 빔(Rx beam)을 선택하는 동작.
- 빔 스위핑(beam sweeping): 미리 결정된 방식으로 일정 시간 인터벌 동안 전송 및/또는 수신 빔을 이용하여 공간 도메인을 커버하는 동작.
- 빔 보고(beam report): UE가 빔 측정에 기반하여 빔포밍된 신호의 정보를 보고하는 동작.
BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.
이 때, DL BM 과정은 (1) BS에 의한 빔포밍된 DL RS들(예, CSI-RS 또는 SSB) 전송과, (2) UE에 의한 빔 보고(beam reporting)를 포함할 수 있다.
여기서, 빔 보고는 선호하는(preferred) DL RS ID(들) 및 이에 대응하는 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)를 포함할 수 있다. DL RS ID는 SSBRI(SSB Resource Indicator) 또는 CRI(CSI-RS Resource Indicator)일 수 있다.
도 19는 SSB와 CSI-RS를 이용한 빔포밍의 일례를 나타낸다.
도 19와 같이, SSB 빔과 CSI-RS 빔이 빔 측정(beam measurement)을 위해 사용될 수 있다. 측정 메트릭(measurement metric)은 자원(resource)/블록(block) 별 RSRP이다. SSB는 듬성한(coarse) 빔 측정을 위해 사용되며, CSI-RS는 미세한(fine) 빔 측정을 위해 사용될 수 있다. SSB는 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔 스위핑 모두에 사용될 수 있다. SSB를 이용한 Rx 빔 스위핑은 다수의 SSB 버스트들에 걸쳐서(across) 동일 SSBRI에 대해 UE가 Rx 빔을 변경하면서 SSB의 수신을 시도함으로써 수행될 수 있다. 여기서, 하나의 SS 버스트는 하나 또는 그 이상의 SSB들을 포함하고, 하나의 SS 버스트 세트는 하나 또는 그 이상의 SSB 버스트들을 포함한다.
QCL(Quasi-Co Location)
UE는 상기 UE 및 주어진 주어진 셀에 대해 의도된(intended) DCI를 가지는 검출된 PDCCH에 따라 PDSCH를 디코딩하기 위해, 최대 M개의 TCI-상태 설정들을 포함하는 리스트를 수신할 있다. 여기서, M은 UE 능력(capability)에 의존한다.
각각의 TCI-State는 하나 또는 두 개의 DL RS와 PDSCH의 DM-RS 포트 간에 QCL 관계를 설정하기 위한 파라미터를 포함한다. QCL 관계는 첫 번째 DL RS에 대한 RRC 파라미터 qcl-Type1과 두 번째 DL RS에 대한 qcl-Type2 (설정된 경우)를 가지고 설정된다.
각 DL RS에 대응하는 QCL 타입은 QCL-Info 내 파라미터 'qcl-Type'에 의해 주어지며, 다음 값 중 하나를 취할 수 있다:
- 'QCL-TypeA': {Doppler shift, Doppler spread, average delay, delay spread}
- 'QCL-TypeB': {Doppler shift, Doppler spread}
- 'QCL-TypeC': {Doppler shift, average delay}
- 'QCL-TypeD': {Spatial Rx parameter}
예를 들어, 타겟 안테나 포트가 특정 NZP CSI-RS 인 경우, 해당 NZP CSI-RS 안테나 포트들은 QCL-Type A관점에서는 특정 TRS와, QCL-Type D관점에서는 특정 SSB과 QCL되었다고 지시/설정될 수 있다. 이러한 지시/설정을 받은 UE는 QCL-TypeA TRS에서 측정된 도플러, 딜레이 값을 이용해서 해당 NZP CSI-RS를 수신하고, QCL-TypeD SSB 수신에 사용된 수신 빔을 해당 NZP CSI-RS 수신에 적용할 수 있다.
* UL BM 과정
UL BM은 UE 구현에 따라 Tx 빔 - Rx 빔 간 빔 상호관계(reciprocity)(또는 빔 대응성)가 성립할 수 있거나 또는, 성립하지 않을 수 있다. 만약 BS와 UE 모두에서 Tx 빔 - Rx 빔 간 상호관계가 성립하는 경우, DL 빔 쌍(pair)를 통해 UL 빔 쌍을 맞출 수 있다. 하지만, BS와 UE 중 어느 하나라도 Tx 빔 - Rx 빔 간 상호관계가 성립하지 않는 경우, DL 빔 쌍 결정과 별개로 UL 빔 쌍 결정 과정이 필요하다.
또한, BS와 UE 모두 빔 대응성을 유지하고 있는 경우에도, UE가 선호(preferred) 빔의 보고를 요청하지 않고도 BS는 DL Tx 빔 결정을 위해 UL BM 과정을 사용할 수 있다.
UL BM은 빔포밍된 UL SRS 전송을 통해 수행될 수 있으며, SRS 자원 세트의 UL BM의 적용 여부는 (RRC 파라미터) 용도(usage)에 RRC 파라미터의해 설정된다. 용도가 'BeamManagement(BM)'로 설정되면, 주어진 시간 순간(time instant)에 복수의 SRS 자원 세트들 각각에 하나의 SRS 자원만 전송될 수 있다.
UE는 (RRC 파라미터) SRS-ResourceSet에 의해 설정되는 하나 또는 그 이상의 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS) 자원 세트들을 (RRC 시그널링 등을 통해) 설정받을 수 있다. 각각의 SRS 자원 세트에 대해, UE는 K≥1 SRS 자원들이 설정될 수 있다. 여기서, K는 자연수이며, K의 최대 값은 SRS_capability에 의해 지시된다.
DL BM과 마찬가지로, UL BM 과정도 UE의 Tx 빔 스위핑과 BS의 Rx 빔 스위핑으로 구분될 수 있다.
도 20은 SRS를 이용한 UL BM 과정의 일례를 나타낸다.
도 20(a)는 BS의 Rx 빔포밍 결정 과정을 나타내고, 도 20(b)는 UE의 Tx 빔 스위핑 과정을 나타낸다.
도 21은 SRS를 이용한 UL BM 과정의 일례를 나타낸 흐름도이다.
- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다(S2110). SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.
- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다(S2120). 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.
- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다(S2130).
보다 구체적으로, 'SRS-ResourceConfigType'가 'periodic'으로 설정된 P-SRS에 대해:
i) SRS-SpatialRelationInfo가 'SSB/PBCH'로 설정되는 경우, UE는 SSB/PBCH의 수신을 위해 사용한 공간 도메인 Rx 필터와 동일한 (혹은 해당 필터로부터 생성된) 공간 도메인 전송 필터를 적용하여 해당 SRS를 전송한다; 또는
ii) SRS-SpatialRelationInfo가 'CSI-RS'로 설정되는 경우, UE는 CSI-RS의 수신을 위해 사용되는 동일한 공간 도메인 전송 필터를 적용하여 SRS를 전송한다; 또는
iii) SRS-SpatialRelationInfo가 'SRS'로 설정되는 경우, UE는 SRS의 전송을 위해 사용된 동일한 공간 도메인 전송 필터를 적용하여 해당 SRS를 전송한다.
- 추가적으로, UE는 BS로부터 SRS에 대한 피드백을 다음 3가지 경우와 같이, 수신받거나 또는 수신받지 않을 수 있다(S2740).
i) SRS 자원 세트 내의 모든 SRS 자원들에 대해 Spatial_Relation_Info가 설정되는 경우, UE는 BS가 지시한 빔으로 SRS를 전송한다. 예를 들어, Spatial_Relation_Info가 모두 동일한 SSB, CRI 또는 SRI를 지시하는 경우, UE는 동일 빔으로 SRS를 반복 전송한다.
ii) SRS 자원 세트 내의 모든 SRS 자원들에 대해 Spatial_Relation_Info가 설정되지 않을 수 있다. 이 경우, UE는 자유롭게 SRS 빔포밍을 바꾸어가면서 전송할 수 있다.
iii) SRS 자원 세트 내의 일부 SRS 자원들에 대해서만 Spatial_Relation_Info가 설정될 수 있다. 이 경우, 설정된 SRS 자원에 대해서는 지시된 빔으로 SRS를 전송하고, Spatial_Relation_Info가 설정되지 않은 SRS 자원에 대해서는 UE가 임의로 Tx 빔포밍을 적용해서 전송할 수 있다.
도 22는 directional LBT와 omnidirectional LBT의 예시를 나타낸다.
도 22 (a)는 특정 빔 방향 LBT 및/또는 빔 그룹 단위 LBT를 포함하는 directional LBT를 나타내고, 도 22 (b)는 omnidirectional LBT를 나타낸다.
도 22(a)를 보면, 빔 그룹이 빔 #1 내지 빔 #5로 구성될 때, 빔 #1 내지 빔 #5를 기반으로 LBT를 수행하는 것을 빔 그룹 단위 LBT라고 할 수 있다. 또한, 빔 #1 내지 빔 #5 중 어느 하나의 빔 (예를 들어, 빔 #3)을 통해 LBT를 수행하는 것을 특정 빔 방향 LBT라고 할 수 있다. 이 때, 빔 #1 내지 빔 #5는 연속된 (또는 인접한) 빔들일 수 있으나, 불연속적인 (또는 인접하지 않은) 빔들일 수도 있다. 또한, 빔 그룹에 포함되는 빔은 반드시 복수 개일 필요는 없으며, 단일 빔이 하나의 빔 그룹을 형성할 수도 있다.
도 22(b)는 omnidirectional LBT로서, 전-방향의 빔들이 하나의 빔 그룹을 구성하여, 해당 빔 그룹 단위로 LBT를 수행하는 경우, omnidirectional LBT를 수행하는 것으로 볼 수 있다. 다시 말해, 모든 방향의 빔들, 즉, 셀에서 특정 섹터(sector)를 커버하는 빔들의 집합인 전-방향의 빔들이 하나의 빔 그룹에 포함된다면, 이는, omnidirectional LBT를 의미할 수도 있다.
한편, 후술하는 제안 방법들에서, 빔(Beam)이란, 특정 방향 및/또는 특정 공간으로 전력을 집중시켜 특정 동작(예를 들어, LBT 또는 전송)을 수행하기 위한 영역을 의미할 수 있다. 다시 말해, 단말 또는 기지국은 특정 공간 및/또는 특정 방향에 대응하는 특정 영역(즉, 빔)을 타겟으로 LBT 또는 전송과 같은 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 각각의 빔은 각각의 공간 및/또는 각각의 방향에 대응할 수 있다. 또한, 단말 또는 기지국은 각각의 빔을 사용하기 위하여 각각의 공간 및/또는 각각의 방향에 대응하는 공간 도메인 필터(Spatial Domain Filter)를 사용할 수 있다. 즉, 하나의 공간 도메인 필터는 하나 이상의 빔에 대응할 수 있으며, 단말 또는 기지국은 사용하고자 하는 빔(또는 공간 및/또는 방향)에 대응하는 공간 도메인 필터를 이용하여 LBT 또는 전송과 같은 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 기지국은 LBT 빔에 대응하는 공간 도메인 필터를 이용하여 해당 LBT 빔을 위한 공간 및/또는 방향을 통해 LBT를 수행하거나, Tx 빔에 대응하는 공간 도메인 필터를 이용하여 해당 Tx 빔을 위한 공간 및/또는 방향을 통해 DL/UL 전송을 수행할 수 있다.
52.6 GHz 이상의 고주파 대역에서는 저주파 대역 보다 상대적으로 큰 경로 손실(path loss) 등으로 인하여 다중안테나를 활용한 아날로그 빔포밍(analog beamforming)과 같은 기술(technique)을 통해 전-방향으로 LBT를 수행하는 omnidirectional LBT (이하 O-LBT) 및 omnidirectional 송수신과 더불어 특정 빔(beam) 방향으로만 LBT(Listen-Before-Talk)를 수행하는 directional LBT (이하 D-LBT) 및 directional 송수신이 고려될 수 있다.
따라서, 기지국은 단말에게 UL 신호/채널 전송 시 사용할 LBT의 종류와 LBT를 수행할 방향에 대하여 지시해줄 필요가 있다. 본 개시에서는 기지국이 단말의 모드(mode)에 따라서 LBT를 수행할 빔 방향을 설정해주는 방법에 대해서 살펴보도록 한다. 다시 말해, 본 개시에서는 단말이 idle/inactive mode 혹은 connected mode 인지에 따라서 LBT를 수행할 빔의 방향 (이하, LBT beam)을 설정해주는 방법에 대하여 제안한다.
비-면허 대역에서 전송을 위해 수행하는 채널 접속 절차로는 대표적으로 LBT (listen-before-talk)가 있다. 신호를 전송할 기지국 및/또는 단말이 측정한 주변의 간섭 정도(interference level)를 ED 임계값과 같은 특정 임계값(threshold)과 비교하여 잡음도가 일정 이하인 경우, 해당 신호의 전송을 허용하여 전송 간 충돌을 방지하는 메커니즘이다.
또한, 고주파 대역의 경우에는 상당한 경로 손실(path-loss)로 인하여 커버리지(coverage)가 제한될 수 있다. 이러한 커버리지 문제를 극복하기 위하여, 다중안테나 기법을 활용할 수 있다. 예를 들어, 전-방향 (omnidirectional) 전송이 아닌 특정 방향 (directional) 으로 에너지를 집중시켜 신호를 전송하는 narrow beam 전송을 수행할 수 있다.
고주파 비-면허 대역에서는 상술한 LBT와 같은 채널 접속 절차와 더불어 빔(beam) 기반의 전송이 결합되어 함께 고려될 필요가 있다. 예를 들어, 특정 방향으로 directional LBT를 하기 위해 해당 방향으로만 directional LBT (D-LBT)를 수행하거나, 해당 방향의 빔(beam)이 포함된 빔 그룹(beam group) 단위의 LBT를 수행하여 채널이 IDLE한 것으로 판단되면 전송을 수행할 수 있다. 여기서, 빔 그룹(beam group)에는 단일 혹은 복수의 빔이 포함될 수 있고, 전-방향의 빔(beam)을 포함하면, omnidirectional LBT (O-LBT)로 확장할 수 있다.
상술한 빔(beam) 기반의 전송은 특정 방향으로 에너지를 집중시켜 신호를 전송하기 때문에, 전-방향 전송 대비하여 주변에 위치한 기지국/단말들 (전송 방향에 위치한 노드(node)들을 제외) 에게 미치는 간섭(interference) 영향이 상대적으로 적을 수 있다. 즉, 빔(beam) 기반 전송은 특정 방향으로만 간섭(interference)을 미치기 때문에 spectrum sharing이 자연적으로 만들어 진다고 생각할 수 있다. 따라서, 특정 조건을 만족한다면 LBT를 수행하지 않고 빔(beam) 기반의 전송을 수행하여 채널 접속 기회를 증가시키고 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
각각 빔(Beam)이 포함되는 빔 그룹 및 각 빔 그룹에 포함되는 적어도 하나의 빔에 대한 정보가 설정될 수 있고, 개별 빔 또는 빔 그룹 별로 CWS (Contention Window Size) 및 back-off counter값이 각각 관리될 수 있다. 따라서, LBT 수행 시에 CWS reset/증가 혹은 back-off counter 감소 등의 이벤트(event)가 각각의 빔과 각각의 빔이 포함된 빔 그룹 간에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 특정 빔 방향 LBT를 통해 전송한 데이터에 대한 피드백이 NACK이어서, 해당 빔 방향을 위한 CWS값이 증가하였다면, 해당 CWS 증가는 해당 빔이 포함된 빔 그룹에서 관리되는 CWS에도 반영되어 빔 그룹을 위한 CWS 값이 증가할 수 있다. 반면, 해당 빔 방향을 위한 CWS 값이 증가하더라도, 해당 빔이 포함된 빔 그룹에는 영향 없이, 빔 그룹을 위한 CWS 값은 독립적으로 관리될 수도 있다. 또한 빔 별 혹은 빔 그룹 단위로 관리되는 Back-off counter값도 상술한 것과 같이 빔 별 Back-off counter 값과 빔 그룹의 Back-off counter 값이 독립적으로 관리될 수 있고, 서로 종속되어 영향을 미칠 수도 있다.
또한 빔 별 LBT와 빔 그룹 LBT간에는 특정 조건하에서 서로 전환되어 수행될 수 있다. UL 전송의 경우에는 기지국이 2개의 LBT 타입들 (즉, 빔 별 LBT 및 빔 그룹 LBT) 중, 사용할 LBT 타입을 지시할 수 있다. CG(Configured grant) UL 전송의 경우에는 CG UL을 전송하기 위한 자원을 설정할 때, 각 자원에서 수행할 LBT 타입이 함께 설정될 수도 있다. 또한, Delay sensitive한 데이터 전송이 특정 빔 방향으로의 LBT와 함께 지시되었을 경우, LBT 실패로 인하여 데이터를 전송하지 못할 수 있다. 따라서, 해당 빔이 포함된 빔 그룹 내의 다른 빔으로의LBT 기회를 복수로 할당하여 채널 접속기회를 증가시킬 수 있다.
본 개시에서 빔 별 LBT 절차 또는 빔 그룹 단위 LBT절차란 기본적으로 random back-off기반의 Category-3 (Cat-3) 혹은 Category-4 LBT를 의미 할 수 있다. 또한, 빔 별 LBT는 특정 빔(beam) 방향으로 carrier sensing을 수행하여 ED 임계값과 비교한 후, carrier sensing을 통해 측정한 에너지가 ED 임계값보다 낮으면 해당 빔 방향의 채널이 IDLE한 것으로 간주하고, carrier sensing을 통해 측정한 에너지가 ED 임계값보다 높으면 해당 빔 방향의 채널이 BUSY한 것으로 판단 할 수 있다.
빔 그룹 LBT절차는 빔 그룹에 포함된 모든 빔 방향으로 상술한 LBT절차를 수행하는 것으로, 빔 그룹 내에 사전에 설정/지시된 특정 방향의 빔(예를 들어, 대표 빔)이 있는 경우에는 multi-CC LBT와 유사하게 해당 빔을 이용하여 대표로 random back-off 기반 LBT 절차를 수행하고, 빔 그룹에 포함된 나머지 빔들은 random back-off 기반이 아닌 Category-1 (Cat-1) 또는 Category-2 (Cat-2) LBT를 수행하여, LBT 성공 시 신호를 전송하는 것을 의미할 수도 있다. 한편, 빔 그룹 LBT 절차에서 각 국가/지역의 regulation에 따라, 대표 빔을 통해 random back-off 기반 LBT 절차를 수행하고, 빔 그룹에 포함된 나머지 빔들은 LBT 수행 없이 (no-LBT), 나머지 빔들 각각을 통해 신호를 전송할 수도 있다.
제안 방법을 설명하기에 앞서 본 개시에 적용되는 비면허 대역을 위한 NR 기반의 채널접속 방식 (channel access scheme)을 아래와 같이 분류할 수 있다.
-Category 1 (Cat-1): COT 내에서 이전 전송이 끝난 직후에 짧은 스위칭 갭(switching gap) 이후 바로 다음 전송이 이루어지며, 이 switching gap은 특정 길이(예를 들어, 3us)보다 짧고, 트랜시버 처리 시간(transceiver turnaround 시간)까지 포함된다. Cat-1 LBT는 상술한 타입 2C CAP에 대응될 수 있다.
-Category 2 (Cat-2): 백-오프 없는 LBT 방법으로 전송 직전 특정 시간 동안 채널이 idle한 것이 확인되면 바로 전송이 가능하다. Cat-2 LBT는 전송 직전 채널 센싱에 필요한 최소 센싱 구간의 길이에 따라 세분화될 수 있다. 예를 들어, 최소 센싱 구간의 길이가 25us인 Cat-2 LBT는 상술한 타입 2A CAP에 대응될 수 있고, 최소 센싱 구간의 길이가 16us인 Cat-2 LBT는 상술한 타입 2B CAP에 대응될 수 있다. 최소 센싱 구간의 길이는 예시적인 것이며, 25us 또는 16us보다 짧은 (예를 들면, 9us) 것도 가능하다.
-Category 3 (Cat-3): 고정된 CWS를 가지고 백-오프하는 LBT 방법으로 전송 장치(transmitting entity)가 0부터 최대 (maximum) 경쟁 윈도우 사이즈 (contention window size, CWS) 값(고정) 내에서 랜덤 숫자 N을 뽑아 채널이 idle한 것이 확인될 때마다 counter 값을 감소시켜 나가다가 counter 값이 0이 된 경우에 전송 가능하다.
-Category 4 (Cat-4): 변동 CWS를 가지고 백-오프 하는 LBT 방법으로 전송 장치가 0부터 maximum CWS값(변동) 내에서 랜덤 숫자 N을 뽑아 채널이 idle한 것이 확인될 때마다 counter 값을 감소시켜 나가다가 counter 값이 0이된 경우에 전송이 가능한데, 수신 측으로부터 해당 전송이 제대로 수신되지 못했다는 피드백을 받은 경우에 maximum CWS값이 한 단계 높은 값으로 증가되고, 증가된 CWS값 내에서 다시 랜덤 숫자를 뽑아서 LBT 절차를 다시 수행하게 된다. Cat-4 LBT는 상술한 타입 1 CAP에 대응될 수 있다.
한편, 후술하는 각 제안 방법은 다른 제안 방법들과 상호 배치되지 않는 한 결합되어 함께 적용될 수 있다.
기지국은 단말들이 해당 셀에 (초기) 접속하는데 필요한 정보를 Synchronization signal(SS)/Physical Broadcast Channel(PBCH) block (이하 SSB)를 통해서 전송한다. SSB는 동기화를 위한 신호와 SFN (System Frame Number), SSB 인덱스(index)의 MSB (most significant bit) 등의 타이밍 정보(timing information), PRB (Physical Resource Block) 그리드 정렬(grid alignment)을 위한 SSB-subcarrier offset값, 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 SIB1을 위한 PDCCH (Physical Downlink Control Channel) 설정(configuration), DMRS (Demodulation Reference Signal) 타입 A 위치(type A position) 등의 RMSI CORSET/SS (search space), initial active DL BWP에 대한 정보 그리고 barring 정보 등을 포함한다.
이러한 SSB는 정해진 시간 도메인 위치(time domain position)에서 특정 인덱스(index)를 가지고 빔 스위핑을 통해 전송된다. 예를 들어, 각 SSB 인덱스 별로 전송되는 빔의 방향이 상이할 수 있다. 단말은 해당 셀(cell) 접속을 위해 PRACH (2-step RACH인 경우에는 msgA)를 전송하기 전에 다양한 빔 방향 별로 수신되는 SSB들 중, 가장 수신 감도가 좋은 SSB를 선택할 수 있다. 또는 단말은 수신되는 SSB들 중, RSRP(Reference Signal Received Power)가 특정 임계값 이상인 SSB를 선택할 수 있다.
만약, 임계값 이상인 SSB가 존재하지 않는 경우에는, 단말은 임의의 SSB 방향으로 수신된 SSB를 선택하게 되며, 선택된 SSB 인덱스에 연관된 RO (RACH occasion)에 연관된 방향으로 PRACH (2-step RACH인 경우에는 msgA)를 전송할 수 있다.
한편, 비-면허 대역 중에 LBT와 같이 채널 접속(channel access)를 위한 spectrum sharing mechanism이 필수적으로 요구되는 지역의 경우에는 기지국과 단말 모두 전송 전에 채널이 IDLE한지 확인 후에 전송을 수행해야 한다. PRACH (혹은 msgA) 전송에 있어서도, 상술한 LBT와 같은 채널 접속 절차는 적용된다.
따라서, 단말은 PRACH (혹은 msg A) 전송 전에 LBT를 수행하여야 하는데, 상술한 바와 같이 52.6 GHz 이상의 고주파 대역에서는 저주파 대역 보다 상대적으로 큰 경로 손실(path loss) 등으로 인하여 다중안테나를 활용한 아날로그 빔포밍(analog beamforming)과 같은 기술(technique)을 통해 전-방향으로 LBT를 수행하는 omnidirectional LBT (이하 O-LBT) 및 omnidirectional 송수신과 더불어 특정 빔 방향으로만 LBT를 수행하는 directional LBT (이하 D-LBT) 및 directional 송수신이 고려될 수 있다.
여기서, 단말이 특정 빔 방향으로 D-LBT를 수행하기 위해서는 기지국으로부터 사전에 LBT를 수행할 빔 방향이 설정 혹은 지시되어야 한다. 기지국은 단말의 모드에 따라 LBT를 수행일 빔의 방향을 상이하게 설정/지시할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 단말의 모드가 idle/inactive mode 혹은 connected mode 인지에 따라, LBT를 수행할 빔의 방향 (이하 LBT beam)을 상이하게 설정/지시할 수 있다.
도 23은 기지국이 SSB를 20ms 주기로 5ms 윈도우 내에서 각 SSB 인덱스 별 빔 스위핑(beam sweeping)을 통해 서로 상이한 빔 방향으로 순차적으로 전송할 때, 단말1과 단말2 입장에서 수신 빔 방향 별 SSB 신호의 수신 강도의 예시를 나타낸 것이다. 도 23에서, 단말1과 단말2는 가장 높은 수신 감도로 수신된 SSB 빔 방향을 best beam으로 판단하고, 해당 SSB 빔이 맵핑된 RO (RACH Occasion) 에서 해당 빔 방향으로 PRACH 또는 msgA를 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 23을 참조하면, 단말1은 SSB 인덱스 #2를 best Beam으로 판단하고, SSB 인덱스 #2 에 맵핑된 RO에서 PRACH 또는 msgA를 전송할 수 있고, 단말2는 SSB 인덱스 #L을 best Beam으로 판단하고, SSB 인덱스 #L 에 맵핑된 RO에서 PRACH 또는 msgA를 전송할 수 있다.
한편, DL 빔과 UL 빔 간에 빔 호혜성(beam reciprocity)이 성립하는 경우, DL 빔 쌍 (pair)을 결정하는 절차 또는 UL 빔 쌍을 결정하는 절차 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 이는, 빔 대응성(beam correspondence)이 성립하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
여기에서, 빔 호혜성(또는 빔 대응성)이 성립한다는 것은, 기지국과 단말 간의 통신에서 기지국 전송 빔과 기지국 수신 빔이 일치하고, 단말 전송 빔과 단말 수신 빔이 일치한다고 가정하는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 기지국 전송 빔 및 기지국 수신 빔은 각각 DL 송신 빔 (DL Tx Beam) 및 DL 수신 빔 (DL Rx Beam)을 의미하고, 단말 전송 빔 및 단말 수신 빔은 각각 UL 송신 빔 (UL Tx beam) 및 UL 수신 빔 (UL Rx beam)을 의미할 수 있다. 여기서, Tx Beam은 전송 빔 (transmission beam)을 의미하고, Rx beam은 수신 빔(Reception beam)을 의미할 수 있다.
CCA (clear channel assessment) 영역이란 LBT 절차를 통해서 채널의 점유 여부를 평가하는 영역으로, 단말 또는 기지국은 특정 수신 빔 방향에 대한 에너지를 측정했을 때, 측정된 에너지가 ED 임계값보다 높으면 주변의 다른 기지국 또는 단말이 채널을 점유하여, 신호를 전송 중인 것을 의미할 수 있으므로 BUSY로 판단할 수 있다. 또한, 측정된 에너지가 ED 임계값보다 낮은 경우에는 채널이 IDLE한 것으로 간주하고 LBT 절차가 종료되고, DL/UL 신호/채널의 전송을 시작할 수 있다.
하나의 TX burst에 포함된 모든 DL 신호/채널 (또는 UL신호/채널)들을 spatial (partial) QCL 관계를 가진 신호/채널들로 구성하는 것은 다음과 같은 이유로 바람직할 수 있다. 예를 들어, 도 24와 같이 기지국이 LBT 에 성공한 이후 총 4 개의 슬롯들로 구성된 TX burst 를 전송함에 있어서 빔 A 방향으로 3 슬롯 동안 전송한 이후, 4 번째 슬롯에는 빔 C 방향으로 전송할 수 있다.
그런데, 기지국이 빔 A 방향으로 신호를 전송하는 동안, 해당 U-band 에서 공존하는 Wi-Fi AP 는 빔 A 방향으로 전송되는 신호를 감지하지 못하여, 채널이 IDLE 하다고 판단한 후, LBT 에 성공하고 신호의 송수신을 시작할 수 있다. 이 때, slot#k+3부터 기지국이 빔 C 방향으로 신호를 전송하면, 해당 Wi-Fi의 신호에 간섭으로 작용할 수 있다. 이러한 경우와 같이, 빔 A로 전송하던 기지국이 추가적인 LBT 없이 빔 방향을 변경하여 전송함으로써 공존하는 다른 무선 노드에게 간섭을 발생시킬 수 있으므로, 기지국이 LBT 에 성공한 이후 전송하는 TX burst 의 송신 빔 방향은 변경하지 않는 것이 바람직할 수 있다.
NR 시스템에서는 DL 신호와 UL 신호를 연관(association) 시켜, UL 송수신 시 단말이 사용할 빔 정보를 시그널링하는 방법이 고려되고 있다. 예를 들어, CSI-RS (Channel State Information - Reference Signal) 자원과 SRS (Sounding Reference Signal) 자원을 연동시켜서, 해당 CSI-RS 자원에서 단말이 생성한 빔 방향이 있다면, 해당 CSI-RS 자원에 link 된 SRS 자원에서 SRS 를 전송할 때 (혹은 해당 CSI-RS 자원에 link 된 SRS 자원이 시그널링된 UL grant 를 통해 스케줄링되는 PUSCH 를 전송할 때), 단말은 CSI-RS 수신 빔에 대응되는 전송 빔을 사용하여 UL 신호를 전송할 수 있다. 이 때, 특정 수신 빔과 특정 전송 빔 사이의 관계는, 단말의 beam correspondence capability 가 있는 경우, 단말이 구현(implementation) 상으로 설정한 것일 있다. 또는, 특정 수신 빔과 특정 전송 빔 사이의 관계는, 단말의beam correspondence capability 가 없는 경우, 기지국 및 단말 간에 훈련(training) 에 의해 설정된 것일 수도 있다.
따라서, DL 신호와 UL 신호 간 연관(association) 관계가 정의된 경우, 해당 DL 신호와 spatial (partial) QCL 관계에 있는 DL 신호/채널들로 구성된 DL TX burst 와 해당 DL 신호와 연관된 UL 신호와 spatial (partial) QCL 관계에 있는 UL 신호/채널들로 구성된 UL TX burst 간에는 COT 가 공유되는 것이 허용될 수 있다.
여기서, UL 신호/채널이라 함은 다음과 같은 신호/채널들 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
- SRS (sounding RS), DMRS for PUCCH, DMRS for PUSCH, PUCCH, PUSCH 및 PRACH
여기서, DL 신호/채널이라 함은 다음과 같은 신호/채널들 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
- PSS (primary synchronization signal), SSS (secondary SS), DMRS for PBCH, PBCH, TRS (tracking reference signal) 또는 CSI-RS for tracking, CSI-RS for CSI (channel state information) acquisition 및CSI-RS for RRM measurement, CSI-RS for beam management, DMRS for PDCCH, DMRS for PDSCH, PDCCH (또는 PDCCH 가 전송될 수 있는 CORESET (control resource set)), PDSCH 및 상기 나열된 신호 혹은 해당 신호의 변형 혹은 새로 도입된 신호로써, TX burst 앞쪽에 배치되어 tracking or (fine) time/frequency synchronization or coexistence or power saving or frequency reuse factor = 1 등의 목적을 위해 도입된 신호
제안 방법들을 설명하기에 앞서, 후술하는 제안 방법들을 구현하기 위한 단말 및 기지국의 전반적인 동작 과정에 대해서 살펴보도록 한다.
도 25는 적어도 하나의 제안 방법들에 따른 단말의 전반적인 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 LBT(Listen-Before-Talk)에 관련된 정보를 수신할 수 있다(S2501). 한편, LBT에 관련된 정보 및 해당 정보를 수신하는 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #3] 및 [제안 방법 #5] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
단말은 수신된 정보를 기반으로 UL (Uplink) 신호 전송을 위한 LBT를 수행할 수 있다(S2503). 또한, 단말은 LBT를 통해 채널이 IDLE한 것으로 판단되면, UL 신호를 전송할 수 있다(S2505). 한편, 단말이 LBT를 수행하여, UL 신호를 전송하기 위한 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #2] 및 [제안 방법 #4] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
도 26은 적어도 하나의 제안 방법들에 따른 기지국의 전반적인 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 26을 참조하면, 기지국은 단말에게 LBT에 관련된 정보를 전송할 수 있다(S2601). 한편, LBT에 관련된 정보 및 해당 정보를 수신하는 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #3] 및 [제안 방법 #5] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
기지국은 단말로부터 UL 신호를 수신할 수 있다(S2603). 이 때, 수신된 UL 신호는 [제안 방법 #1], [제안 방법 #2] 및 [제안 방법 #4] 중 적어도 하나에 기반하여 전송된 것일 수 있다.
도 27은 적어도 하나의 제안 방법들에 따른 네트워크의 전반적인 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
기지국은 단말에게 LBT(Listen-Before-Talk)에 관련된 정보를 전송할 수 있다(S2701). 한편, LBT에 관련된 정보 및 해당 정보를 전송하는 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #3] 및 [제안 방법 #5] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 수신된 정보를 기반으로 UL (Uplink) 신호 전송을 위한 LBT를 수행할 수 있다(S2703). 또한, 단말은 LBT를 통해 채널이 IDLE한 것으로 판단되면, UL 신호를 기지국에게 전송할 수 있다(S2705). 한편, 단말이 LBT를 수행하여, UL 신호를 전송하기 위한 구체적인 방법은 [제안 방법 #2] 및 [제안 방법 #4] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
[제안 방법 #1]
초기 접속 혹은 Idle/inactive 모드 단말의 D-LBT를 위한 LBT beam 설정 방법
1. 실시 예 #1-1
SIB(System Information Blcok)와 같은 상위 계층 신호(예를 들어, RRC 시그널링)를 통해서 PRACH 또는 msgA 전송과 같은 RACH 절차에 사용할 LBT의 종류를 설정해줄 수 있다.
(1) RRC (Radio Resource Control) 연결(connection) 이전 초기 접속(Initial Access) 단계에서는 O-LBT를 default로 사용하고, RRC 연결(connection)이후에 O-LBT를 사용할지 D-LBT를 사용할지 여부는 기지국이 단말에게 설정/지시 해줄 수 있다.
2. 실시 예 #1-2
빔 대응성(Beam correspondence)이 성립하는 경우, 단말은 SSB 빔의 수신 방향으로 D-LBT 수행 후 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다. 만약, 빔 대응성이 성립하지 않는다면, 단말은 빔 그룹 단위의 D-LBT 또는 O-LBT를 수행한 후 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
3. 실시 예 #1-3
단말은 Best beam 방향 선택을 위해 설정된 RSRP (Reference Signal Received Power) 임계값에 따라서 아래와 같이 LBT를 수행하고 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
(1) 단일 SSB RSRP 임계값이 설정된 경우
1) RSRP 임계값 이상인 모든 SSB에 대응되는 모든 RO에서 SSB에 대응되는 빔 방향으로 D-LBT를 수행하고, D-LBT가 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
2) RSRP 임계값 이상인 SSB들을 수신 강도가 높은 순으로 우선순위를 설정(configured)하여, 가장 높은 우선순위의 SSB에 대응되는 RO에서부터 순차적으로 D-LBT를 시도하고, D-LBT가 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다. 예를 들어, 가장 높은 우선 순위의 SSB에 대응되는 RO에서 가장 낮은 우선 순위의 SSB에 대응하는 RO까지 순차적으로 D-LBT를 시도하되, 가장 먼저 D-LBT가 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
3) 상술한 2)에서 RSRP 임계값 이상인 SSB들에 대응되는 RO에서 모두 D-LBT에 실패한 경우, 다시 처음 시도했던 RO부터 순차적으로 D-LBT를 재시도하거나 O-LBT로 전환하여 LBT를 시도하고, LBT에 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
(2) 복수 RSRP 임계값들(예를 들어, Th_1 및 Th_2, Th_1 > Th_2)이 설정된 경우,
1) Th_1 이상인 SSB가 복수 개 존재하는 경우, 단말은 Th_1 이상인 SSB들 중에서 임의의 하나를 선택하거나, 수신 강도가 높은 순으로 우선순위를 매겼을 때 가장 우선순위가 높은 SSB를 선택할 수 있다. 단말은 선택된 SSB에 대응되는 RO에서만 D-LBT를 시도하고, LBT에 실패하면, 그 다음 우선순위의 SSB 혹은 이전에 선택한 SSB를 제외한 나머지 SSB들 중, 임의의 SSB를 다시 선택하여 D-LBT를 재시도할 수 있다. 단말은 D-LBT를 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
2) Th_1 이상인 SSB가 없고, Th_2 이상인 SSB만 있을 경우에는 해당 SSB에 대응되는 RO에서 단말이 O-LBT를 시도하여 O-LBT에 성공하면 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
4. 실시 예 #1-4
단말이 Connected mode일 때, 기지국의 스케줄링에 의해서 (예를 들어, PDCCH order) 트리거(trigger)되는 CFRA (contention free random access)의 경우, 단말에게 지시된 RO 및 dedicated preamble에 대해 D-LBT를 수행할 수 있다. 반면, idle/inactive 단말과 같이 CBRA (contention based random access)의 경우, 단말은 항상 O-LBT를 수행할 수 있다.
단, [제안 방법 #1]에서 단일 LBT beam은 복수의 UL Tx beam과 맵핑될 수도 있다.
이하, [제안 방법 #1]에 대하셔 상세하게 살펴보도록 한다.
상술한 바와 같이, 비-면허 대역에서 채널에 접속하기 위해 LBT와 같은 spectrum sharing mechanism이 필수(mandatory)인 지역에서는 단말과 기지국 모두 전송 전에 LBT를 수행해야 한다. 또한, 단말의 경우, 기지국에 초기 접속하기 위해서 서로 다른 빔(beam) 방향으로 빔 스위핑(sweeping)되며 전송되는 SSB들을 수신하여 셀의 기본 정보 및 RACH 관련 정보 (예를 들어, RACH configuration)를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 수신되는 SSB 중에 수신 강도 (RSRP)가 높은 SSB (예를 들어, RSRP 임계값을 초과하는 SSB)를 선택하거나, 임의의 SSB를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 선택된 SSB의 SSB 인덱스와 연관된 RO 및 빔 방향으로 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다. 여기서, 단말은 선택된 SSB와 연관된 방향으로 UL를 전송하기 위해서, 해당 방향으로의 D-LBT 혹은 O-LBT에 성공하여야 한다.
이때, 기지국은 SIB와 같은 상위 계층 신호(예를 들어, RRC 시그널링)를 통해서 초기 접속을 시도하는 단말에게 PRACH 혹은 msgA 전송을 위한 LBT의 종류를 설정할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 SIB1으로 RACH관련 정보를 브로드캐스팅(broadcasting)할 때, RO에서 사용할 LBT의 종류가 O-LBT라고 설정한다면, 단말은 Rel-16 NR-U와 유사하게 O-LBT를 수행하고, 해당 O-LBT에 성공하면, PRACH 혹은 msgA를 전송할 것이다.
또 다른 예로, 기지국이 SIB1를 통해 D-LBT를 지시한다면, 단말은 복수의 빔 방향들로부터 수신되는 SSB들 중에 RSRP 임계값을 초과하는 SSB 혹은 임의의 SSB를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 선택된 SSB의 SSB 인덱스와 연관된 RO 및 빔 방향을 통해 D-LBT를 수행하고, 해당 D-LBT에 성공하면 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수도 있다.
또는, 단말은 초기 접속과 같은 RRC 연결(connection) 이전에는 무조건 기본으로 O-LBT를 사용하여 UL를 전송할 수 있다. 또한, RRC 연결(connection) 이후에 기지국으로부터 O-LBT를 수행할 것인지 혹은 D-LBT로 전환할 것인지에 대한 설정을 수신할 수도 있다.
빔 대응성 (beam correspondence)은, 기지국과 단말 간의 통신에서 기지국 전송 빔과 기지국 수신 빔이 일치하고, 단말 전송 빔과 단말 수신 빔이 일치한다고 가정할 수 있는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 기지국 전송 빔 및 기지국 수신 빔은 각각 DL 송신 빔 및 DL 수신 빔을 의미하고, 단말 전송 빔 및 단말 수신 빔은 각각 UL 송신 빔 및 UL 수신 빔을 의미할 수 있다.
만약, 단말이 초기 접속을 위해서 복수의 빔 방향들로 브로드캐스팅(broadcasting)되며 전송되는 SSB들(서로 다른 인덱스를 가지는 SSB들) 각각을 수신하였을 때, 단말의 SSB 수신 빔과 단말의 PRACH 혹은 msgA 송신 빔이 일치하는 경우(즉, 빔 대응성이 성립하는 경우), 단말은 SSB 빔 수신 방향과 동일한 송신 빔(beam) 방향으로 D-LBT를 수행하고, 해당 D-LBT가 성공하면 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
만약, SSB 수신 빔과 단말의 PRACH 혹은 msgA 송신 빔이 일치하지 않는 경우(즉, 빔 대응성이 성립하지 않는 경우), 단말은 PRACH나 msgA 전송 전에 O-LBT를 수행할 수도 있다. 여기서, O-LBT를 수행하는 것은 빔(beam) 대응성이 성립하지 않기 때문에 특정 빔 방향으로의 전송 및 D-LBT를 수행하는 것이 전-방향으로 전송 및 O-LBT를 수행하는 것과 비교하여 의미 있을 정도의 큰 이점이 없고, 빔 대응성이 성립하지 않는 경우, 단말이 D-LBT를 수행할 방향을 정확히 판단하는 것이 어렵기 때문이다.
초기 접속 단말은 각 빔(beam) 방향을 통해 수신되는 SSB들의 RSRP를 기지국으로부터 설정된 RSRP 임계값과 비교하여 RSRP 임계값 이상인 SSB를 best beam 방향으로 선택할 수 있다.
그런데 RSRP 임계값 이상의 SSB는 복수개가 존재할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 RSRP 임계값 이상인 SSB중 임의의 하나를 선택할 수 있다. 단말은 선택된 SSB의 SSB 인덱스와 연관된 RO 및 빔 방향으로 D-LBT를 시도할 수 있다. 또는, 단말은 가장 수신 강도가 큰 SSB부터 우선순위를 설정(configure)하여 내림차순으로 순차적인 D-LBT를 시도하거나 혹은 RSRP 임계값 이상인 모든 SSB들과 연관된 모든 RO들에서 대응되는 방향으로 D-LBT를 시도할 수도 있다.
그런데, 만약, 단말에게 단일 RSRP 임계값이 설정되고 RSRP 임계값 이상인 복수의 SSB들이 존재하더라도, 단말은 RSRP 임계값 이상인 복수의 SSB들 중, 하나의 SSB만 임의로 선택하거나, 가장 수신 강도가 큰 SSB만 선택하여, 해당 SSB에 대응되는 RO 및 빔 방향으로 D-LBT를 시도한다면 LBT 실패의 가능성이 있기 때문에 단말의 채널 접속 기회가 적을 수 있다. 즉, 단말의 PRACH 혹은 msgA의 전송 기회가 상대적으로 적을 수 있다.
따라서, 실시 예 #1-3 (1)과 같이, 단말은 단말에게 설정된 RSRP 임계값 이상의 모든 SSB에 대응되는 모든 RO들에 대응되는 각각의 빔 방향으로 D-LBT를 시도할 수 있다. 또한, 단말은 D-LBT가 성공한 빔 방향을 통해 PRACH나 msgA를 전송함으로써 채널 접속 기회를 증가시킬 수 있다.
또는, 단말은 SSB 수신 강도 순으로 우선순위를 설정(Configure)하여 가장 높은 우선순위의 SSB (예를 들어, 가장 큰 RSRP를 갖는 SSB)에 대응되는 RO 및 빔 방향부터 가장 낮은 우선 순위의 SSB (예를 들어, 가장 낮은 RSRP를 갖는 SSB) 순으로 순차적으로 D-LBT를 시도할 수도 있다. 만약, 실시 예 #1-3 (1)의 1) 또는 2) 에 따라, RSRP 임계값 이상인 SSB들에 대응되는 모든 RO들에서 D-LBT를 시도했음에도, 해당 D-LBT가 모두 실패한 경우에는 다시 순환하여 맨 처음 D-LBT를 시도했던 RO에서부터 다시 D-LBT를 재시도를 하거나, O-LBT로 전환하여 O-LBT를 시도하여 성공한 경우, 단말은 PRACH나 msgA를 전송할 수 있다.
만약, RSRP 임계값이 복수개 설정될 수 있는 경우, 실시 예 #1-3(2)의 1) 또는 2)와 같이, 단말은 Th_1 이상인 SSB들 중에서 임의의 하나를 선택하거나, 수신 강도에 따라 우선순위를 설정하였을 때, 가장 우선순위가 높은 SSB를 선택할 수 있다. 단말은 선택된 SSB에 대응되는 RO에서만 D-LBT를 시도하고 실패 했을 경우, 그 다음 우선순위의 SSB 혹은 이전에 선택한 SSB를 제외한 나머지 SSB들 중, 임의의 SSB를 다시 선택하여 D-LBT를 재시도할 수 있다. 또한, 단말은 D-LBT를 성공한 빔 방향을 통해 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
Th_1 이상인 SSB가 없고, Th_2 이상인 SSB만 있을 경우에는 해당 SSB에 대응되는 RO에서 단말이 O-LBT를 시도하여 O-LBT에 성공하면 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다.
한편, Idle mode 단말의 초기 접속과는 다르게 Connected mode 단말의 경우, 단말은 기지국의 스케줄링에 의해서 (예를 들어, PDCCH order) 트리거(trigger)되는 CFRA (contention free random access)를 기반으로 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 단말에게 지시된 RO 및 dedicated preamble에 대해서 D-LBT를 수행하여 PRACH 혹은 msgA를 전송할 수 있다. 만약, idle/inactive 단말과 같이 CBRA (contention based random access)인 경우에는 단말은 항상 O-LBT를 수행할 수도 있다.
[제안 방법 #2]
UL 전송을 위한 D-LBT 혹은 O-LBT 수행 과정에서 UL LBT (failure) counter값을 설정하는 방법
1. 실시 예 #2-1
단말은 UL LBT (failure) counter값을 빔(Beam) 별로 관리 및 적용할 수 있다. 예를 들어, 특정 빔 방향의 D-LBT가 연속으로 실패하여 counter값이 최대 M1값에 도달했을 경우, 단말은 LBT beam을 재선택하고, 재선택된 LBT beam을 기반으로 다시 D-LBT를 재시도할 수 있다. 여기서, M1값은 사전에 표준에 정의되거나 기지국에 의해 설정/지시된 값일 수 있다.
2. 실시 예 #2-2
UL LBT (failure) counter값을 빔(Beam) 별로 관리 및 적용할 수 있다. 예를 들어, 특정 빔 방향의 D-LBT가 연속으로 실패하여 counter값이 최대 값에 도달했을 경우, O-LBT로 스위칭(switching)하여 O-LBT를 시도할 수 있다. 또한, 단말은 기지국에게 O-LBT로 스위칭(switching) 또는 폴백(fallback)되었음을 알리는 정보를 특정 신호/채널을 통해 전송할 수 있다. 여기서, O-LBT의 counter값과 D-LBT의 각 빔 별 counter값은 독립적으로 관리되고 적용될 수 있다.
(1) 한편, 단말이 O-LBT로 전환되었음을 기지국에게 알리기 위해서, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 직접 해당 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 또는, 단말은 사전에 약속된/설정된 특정 시간-주파수 자원을 사용해서 UL 전송을 수행함으로써, O-LBT로 전환되었음을 기지국에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, 단말이 O-LBT로 전환된 경우 사용할 시간-주파수 자원에 대하여 기지국이 단말에게 미리 설정한 경우, 단말은 O-LBT 전환 이후, 첫 UL 전송은 해당 시간-주파수 자원을 통해 수행할 수 있다.
3. 실시 예 #2-3
실시 예 #2-1과 같이 빔 재선택(beam reselection) 동작을 단말이 수행할 때, 복수의 빔들에 대해서 연속으로 D-LBT가 실패하여 counter값이 M2값에 도달한 경우에는 아래와 같은 절차에 따를 수 있다. 다시 말해, N개의 빔들의 counter값이 모두 M1값에 도달하거나 각 beam별 counter값의 합산이 M2값에 도달한 경우에는 아래와 같은 절차를 따를 수 있다. 여기서, N값 및 M2 값은 사전에 표준에 정의되거나 기지국에 의해 설정/지시될 수 있다.
(1) 단말이 idle mode로 초기 접속 절차(Initial access procedure)를 진행 중이었다면, 셀 재선택(cell reselection)을 수행할 수 있다.
(2) 단말이 connected mode였고, 현재 Active UL BWP 이외에 설정된 다른 UL BWP가 존재하는 경우, 다른 UL BWP로 Active UL BWP를 스위칭할 수 있다.
단, [제안 방법 #2]에서 단일 LBT beam은 복수의 UL Tx beam과 맵핑(mapping)될 수 있다.
이하, [제안 방법 #2]에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
비-면허 대역에서는 항상 LBT 실패로 인하여 전송 자체를 수행하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. LBT 실패가 계속되는 경우, 단말과 기지국간의 모호성(ambiguity)이 발생될 수 있기 때문에, Rel-16 NR-U에서는 UL LBT (failure) counter라는 것을 설정(configure)하고, UL LBT가 실패했을 때마다 counter값을 증가시켜 특정 최대값에 도달한 경우에는 UL BWP를 스위칭(switching)하도록 규정되었다.
그런데, 항상 O-LBT만 수행하는 6GHz대역의 NR-U와는 달리 52.6GHz 이상의 고-주파 대역에서는 O-LBT와 함께, 특정 빔(beam) 방향으로의 D-LBT 및 송수신도 지원될 수 있다. 따라서, RACH 절차(procedure)에서 PRACH나 msgA 전송을 위해 D-LBT를 수행하는 경우에는, O-LBT때 관리 및 적용되던 UL LBT (failure) counter를 D-LBT를 시도하는 각 방향 별로 정의하여 각각 관리 및 적용할 수 있다.
예를 들어, 사전에 특정 빔(beam) 방향 별로 UL LBT (failure) counter값이 설정될 수 있다. 예를 들어, 각 SSB가 전송되는 빔(beam) 방향의 수만큼 counter값이 정의되고, 빔 방향 별로 counter 값이 각각 독립적으로 관리되는 경우, 각 SSB와 연관된 RO에서 단말이 PRACH 혹은 msgA 전송을 위한 D-LBT를 시도할 때마다, 해당 방향에 대응되는 counter값이 적용(증가 또는 감소)될 수 있다.
만약, 특정 빔(beam) 방향 D-LBT가 연속으로 실패하여 counter값이 최대 M1값에 도달했을 경우, Rel-16 NR-U에서의 O-LBT의 경우, BWP 스위칭(switching)이 수행되었던 것과는 다르게, 단말은 다른 빔(beam) 방향으로 수신되는 SSB를 선택하고, 선택한 SSB에 대응되는 RO에서 D-LBT를 재시도하는 LBT beam 재선택(reselection)을 수행할 수 있다. 이 때, 재선택된 빔 방향의 counter값은 이전 방향의 counter값과 독립적으로 관리 및 적용될 수 있다.
여기서, 각 빔 방향 별 counter의 최대값인 M1값은 사전에 표준에 정의되거나 기지국에 의해 설정/지시 될 수 있는 값이다. 또한, 각 빔 방향 별로 M1값이 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, SSB의 RSRP 임계값이 가장 높은 빔 방향의 최대값은 다른 빔 방향의 최대값보다 크게 설정될 수 있다. 다시 말해, SSB의 RSRP 임계값에 따라 빔 방향 별 최대값이 상이하게 설정될 수 있고, SSB의 RSRP 임계값이 높을수록 최대값이 크게 설정될 수 있다.
또는, 실시 예 #2-2와 같이 UL LBT (failure) counter값을 빔 별로 관리 및 적용하여 특정 빔 방향 D-LBT가 연속으로 실패하여, counter값이 최대값에 도달했을 경우, D-LBT를 O-LBT로 스위칭하여 LBT를 재시도할 수도 있다. 여기서, O-LBT의 counter값 역시 D-LBT의 각 빔 별 counter값과 독립적으로 관리 및 적용될 수 있다.
또한, O-LBT를 수행하는 것은 지속적인 D-LBT가 실패하여 특정 빔 방향으로의 전송 및 D-LBT를 수행하는 것과 전-방향으로 전송 및 O-LBT를 수행하는 것과 비교하여 의미 있을 정도의 큰 이점이 없고, 단말이 D-LBT를 수행할 방향을 정확히 판단하는 것이 어렵기 때문이다.
하지만, 복수의 빔 방향에 대한 LBT가 지속적으로 실패하는 경우에는, 기존 NR-U의 UL LBT failure절차와 같이 BWP를 스위칭(switching)할 필요가 있다. 따라서, 실시 예 #2-1과 같이 빔 재선택(beam reselection)동작을 수행하다가, 복수의 빔(beam)들에 대해서 연속으로 D-LBT가 실패하여 counter값이 M2값에 도달한 경우, Rel-16 NR-U의 UL LBT failure procedure에 따라 UL BWP 스위칭을 트리거(trigger)할 수도 있다. 한편, counter 값이 M2값에 도달한 경우란, 예를 들어, N개의 빔의 counter값이 모두 M1값에 도달하거나 각 빔 별 counter값의 합산이 M2값에 도달하는 경우를 의미할 수 있다. 또한, N값 및 M2 값은 사전에 표준에 정의되거나 기지국에 의해 설정/지시될 수 있다.
[제안 방법 #3]
Connected mode 단말에게 LBT beam을 설정/지시 해주는 방법에 대해 살펴보도록 한다.
1. 실시 예 #3-1
단말에게 UL Tx beam이 설정(Configure)될 때, UL Tx beam 설정과 함께 LBT beam에 대한 설정도 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 기지국은 spatial relation info를 통해 UL Tx beam 및 LBT beam을 단말에게 설정할 수 있다.
(1) 만약, spatial relation info와 같은 설정 정보 내에 LBT beam에 대한 설정이 포함되어 있지 않다면, default로 LBT beam이 UL Tx beam과 동일하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말의 수신 빔과 전송 빔 간의 빔 대응성이 성립하는 경우, 기지국은 LBT beam에 대한 설정 정보를 포함시키지 않고, UL Tx beam만을 포함시켜 단말에게 전송할 수 있다. 다시 말해, 단말의 수신 빔과 전송 빔 간의 빔 대응성이 성립하는 경우, 기지국은 별도의 LBT beam에 대한 설정 정보 없이, UL Tx beam에 대한 설정 정보만을 단말에게 전송할 수 있다.
이러한 경우, 단말은 UL Tx beam과 동일한 빔을 LBT beam으로 설정하고, 해당 LBT beam을 기반으로 LBT를 수행할 수 있다.
예를 들어, 기지국이 전송하는 UL Tx beam에 관한 설정은 TCI (Transmission Configuration Indication) 정보 또는 SRI (SRS Resource Indicator)이고, 단말은 해당 TCI 정보 또는 SRI에 의해 획득된 UL Tx beam과 동일한 방향의 LBT beam을 설정(Configuration)할 수 있다.
(2) LBT beam설정은 UL Tx beam설정과 독립적인 시그널링을 통해서 설정될 수 있다. 예를 들어, RRC(Radio Resource Control)와 같은 상위 계층 신호 혹은 DCI(Downlink Control Information)와 같은 물리 계층신호 혹은 특정 신호/채널을 통해 LBT beam 설정과 UL Tx beam 설정이 각각 수행될 수 있다.
실시 예 #3-1(1)의 경우, 실시 예 #3-1의 예외가 될 수 있다. 다시 말해, 단말의 빔 대응성이 성립한다면, 단말에게 UL Tx beam 만 설정되더라도, 단말은 UL Tx beam을 기반으로 DL Rx beam을 획득할 수 있고, 이러한 경우, UL Tx beam과 동일한 빔을 LBT beam으로 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 기지국은 단말의 Capability 보고 등을 통해 단말의 빔 대응성이 성립한다는 것을 인지한다면, UL Tx beam 설정만을 수행하여, LBT beam을 설정하기 위한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
예를 들어, 기지국이 단말의 빔 대응성이 성립한다는 것을 인지한다면, LBT beam을 설정하기 위한 정보를 spatial relation info 또는 joint TCI state에 포함시키지 않아도 되거나 spatial relation info 또는 joint TCI state에 의해 지시되는 RS(Reference Signal)에 LBT beam 지시를 위한 별도의 RS를 위한 설정을 포함시키지 않아도 된다. 따라서, LBT beam 지시/설정을 위한 개별적인 신호의 전송을 수행할 필요가 없어지므로, 시그널링의 비트 크기를 감소시킬 수 있다. 다른 예로는, 기지국이 단말의 빔 대응성이 성립한다는 것을 인지한다면, LBT beam 지시/설정을 위한 개별적인 신호의 전송을 수행할 필요가 없어지므로, 시그널링 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 또한, 이를 통해 단말의 디코딩 복잡성도 감소시킬 수 있다. 이는, 단말이 스스로 빔 대응성이 성립한다는 것을 기지국에게 알렸다면, UL Tx beam에 대한 정보만이 수신될 것을 기대하고, UL Tx beam과 동일한 빔을 LBT beam으로 선택하면 되기 때문이다.
2. 실시 예 #3-2
사전에 특정 빔 방향 별로 LBT beam을 RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해 설정해두고, 단말에게 UL 신호를 스케줄링 할 때, UL Tx beam 방향과 정렬(align)되는 LBT beam 을 지시할 수 있다. 예를 들어, 전-방향을 4등분한 4개의 빔과 같이 특정 개수의 LBT beam을 사전에 설정하고, 상기 4개의 빔들 중, 단말에게 지시/설정되는 UL Tx beam과 정렬(align)되는 LBT beam 을 기지국이 단말에게 설정/지시할 수 있다. 다른 예로, 단말에게 사전에 전-방향을 N 등분한 N 개의 LBT beam이 설정되고, 상기 N 개의 빔들 중, 단말에게 지시/설정된 UL Tx beam을 커버하는 LBT beam을 이용하여 단말은 LBT를 수행할 수 있다.
3. 실시 예 #3-3
단말이 특정 빔(beam) 방향의 LBT beam을 이용하여 D-LBT를 수행한 이후 에 CCA (clear channel assessment) 영역에 포함되는 복수 개의 빔(beam)들이 다중화(multiplexing)될 수 있음을 고려하여 CSI-RS (Channel State Information - Reference Signal)기반이 아닌 SSB 기반 빔이 설정될 수 있다.
단, [제안 방법 #3]에서 단일 LBT beam은 복수의 UL Tx beam과 맵핑(mapping)될 수 있다.
이하, [제안 방법 #3]에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
기지국에 의해 스케줄링 혹은 설정된 자원으로 UL를 수행하는 connected mode 단말에게 RRC와 같은 상위 계층 신호 내의 spatial relation info와 같은 IE(Information Element)를 통해서 PUCCH/PUSCH/SRS와 같은 UL 채널/신호 각각에 대한 기준 참조 신호(reference RS)와의 spatial relation이 설정될 수 있다.
한편, 비-면허 대역에서 D-LBT를 수행하기 위해서는 UL Tx beam을 위한 기준 참조 신호(reference RS)와의 spatial relation과 함께 LBT beam에 대한 spatial relation도 설정될 수 있다. 이 때, LBT beam에 대한 spatial relation은 PUCCH/PUSCH/SRS와 동일한 IE에 포함되어 설정될 수도 있다. 또는. PUCCH/PUSCH/SRS을 위한 IE와는 개별적인 시그널링(예를 들어, 상위 계층 신호 또는 DCI)을 통해서 설정될 수 있다.
한편, PUCCH/PUSCH/SRS와 동일한 IE 또는 개별적인 시그널링을 통해 LBT beam에 대한 spatial relation이 설정되지 않은 경우에는 default로 UL Tx beam과 동일하게 LBT beam이 설정될 수도 있다. 즉, LBT beam에 대한 spatial relation이 설정되지 않는 경우, 단말은 UL Tx beam에 대한 spatial relation을 기반으로 UL Tx beam과 동일한 빔을 LBT 빔으로 선택할 수 있다.
예를 들어, 단말의 빔 대응성이 성립되는 것을 단말의 Capability report를 통해 기지국이 인지한 경우, 기지국은 LBT beam에 대한 spatial relation을 단말에게 설정하지 않을 수 있다. 단말은 LBT beam에 대한 spatial relation이 설정되지 않으면, UL Tx beam과 동일하게 LBT beam을 설정(Configure)할 수 있다.
여기서, UL Tx beam과 동일하게 LBT beam이 설정된다는 것은, 각 UL 신호/채널 별 UL Tx beam에 설정된 기준 참조 신호(reference RS)와의 spatial relation이 LBT beam에도 적용된다는 것을 의미한다. 예를 들어, UL Tx beam을 위해 설정된 SRI나 TCI에 관련된 정보가 LBT beam에도 동일하게 적용될 수 있다.
LBT beam설정이 UL Tx beam설정과 개별적인 시그널링을 통해 설정되는 경우, RRC와 같은 상위 계층 신호 또는 DCI와 같은 물리 계층신호 또는 특정 신호/채널을 통해 LBT beam이 설정될 수 있다.
또는, 기지국이 단말에게 사전에 특정 빔(beam) 방향 별로 LBT beam을 RRC와 같은 상위 계층 신호로 설정하고, 단말에 대한 UL 스케줄링 시에 UL Tx beam 방향과 정렬(align)되는 LBT beam을 지시할 수 있다. 예를 들어, 전-방향을 4등분한 4개의 빔들이 사전에 상위 계층 신호를 통해 설정되고, 기지국은 4개의 빔들 중, 하나의 빔 방향을 LBT beam으로 단말에게 지시할 수 있다. 다른 예로, 단말에게 사전에 전-방향을 N 등분한 N 개의 LBT beam이 설정되고, 상기 N 개의 빔들 중, 단말에게 지시/설정된 UL Tx beam을 커버하는 LBT beam을 이용하여 단말은 LBT를 수행할 수 있다.
특정 기준 참조 신호(reference RS)와의 spatial relation을 갖는 빔(Beam)의 빔 폭(beam width)은 SSB와의 spatial relation을 갖는 빔의 빔 폭(beam width)에 비해 상대적으로 narrow할 수 있다.
예를 들어, SSB를 통해 설정되는 빔 폭(beam width)은 CSI-RS와 같이 특정 RS로 설정되는 빔의 폭(width)보다 넓을 수 있다. 또한, UL Tx beam의 방향 및 Tx beam을 통한 전송에 의해 영향이 미치는 영역은, LBT beam을 이용하여 CCA한 영역 내에 포함되는 것이 바람직 할 수 있다. 즉, LBT beam을 이용하여 CCA한 영역을 벗어나는 UL Tx beam은 허용되지 않을 수 있기 때문에, LBT beam이 상대적으로 narrow한 경우에는 LBT beam을 벗어나는 다른 방향의 UL Tx beam을 TDM (Time domain multiplexing) 또는 SDM(spatial domain multiplexing)하기 어려울 수 있다. 따라서, 기지국은 특정 빔 방향의 LBT beam을 이용하여 D-LBT를 수행한 후에 CCA (clear channel assessment) 영역에 포함되는 복수 개의 빔들이 다중화(multiplexing)될 수 있음을 고려하여 CSI-RS 기반이 아닌 SSB 기반 빔으로만 LBT beam을 설정할 수 있다.
[제안 방법 #4]
이하, 단말의 채널 접속 기회를 증가시키는 방법에 대해서 살펴보도록 한다.
1. 실시 예 #4-1
기지국으로부터 단말에게 LBT beam이 설정될 때, 복수의 LBT beam들이 설정/지시될 수 있다. 예를 들어, 설정/지시되는 LBT beam이 2개라면, 우선 순위에 따라 primary LBT beam 및 secondary LBT beam이 설정(configure)/지시될 수 있다.
(1) 단말이 Primary LBT beam을 이용한 D-LBT에 실패한 경우, 사전에 설정된 또 다른 LBT beam (예를 들어, secondary LBT beam)을 통해 복수의 D-LBT를 시도할 수 있다.
(2) 단말에게 D-LBT를 수행할 LBT beam (예를 들어, primary LBT beam) 하나만 지시된 경우에는, 단말은 해당 LBT beam을 이용한 D-LBT에 실패한 경우, O-LBT로 폴백(fallback) 또는 스위칭(switching)하여 LBT를 재시도할 수 있다.
이 경우, 단말에게 LBT beam은 하나만 설정되고, 해당 LBT beam을 이용한 D-LBT에 실패한 경우, O-LBT가 수행될 수도 있다.
(3) 단말이 Primary LBT beam를 이용한 D-LBT 수행을 위한 Back-off procedure 중, M개의 CCA 슬롯에서 채널이 BUSY한 것으로 판단되면, secondary LBT beam 또는 O-LBT로 폴백(fallback)/스위칭(switching)할 수 있다.
2. 실시 예 #4-2
2 step LBT 방법으로서, primary LBT beam은 상대적으로 wide beam (예를 들어, SSB 기반의 LBT beam)이고, secondary LBT beam은 상대적으로 narrow beam (예를 들어, CSI-RS 기반의 LBT beam) 일 때, 단말은 primary LBT beam을 이용한 D-LBT에 실패한 경우, secondary LBT beam을 이용하여 D-LBT를 재시도할 수 있다. 이 때, secondary LBT beam은 primary LBT beam에 포함될 수 있다. 즉, primary LBT beam은 secondary LBT beam을 커버하는 LBT beam일 수 있다.
3. 실시 예 #4-3
기지국은 단말에게 복수의 후보(candidate) LBT beam들을 설정할 수 있다. 이 때, 기지국이 설정된 모든 복수의 후보 LBT beam들을 동시에 모니터링하는 것은 부담(burden)일 수 있으므로, 기지국이 설정한 복수의 후보(Candidate) LBT beam들 중, 단말이 실제로 LBT beam으로 사용하거나, LBT beam으로 사용할 특정 LBT beam 또는 LBT beam 방향에 대한 정보를 특정 채널/신호를 통해서 기지국에게 알려줄 수 있다.
(1) 상기 특정 채널/신호는 사전에 기지국에 의해 설정/지시된 것일 수 있다. 예를 들어, 특정 채널/신호는 각 LBT beam과 맵핑(mapping)된 특정 시퀀스(sequence)이거나, 사전에 설정된 시간-주파수 자원에서 전송되는 UL 채널/신호 (예를 들어 SRS, SR) 일 수 있다.
4. 실시 예 #4-4
기지국에 의해 단말에게 사전에 LBT Beam이 특정 RS(Reference Signal)와 연관되어 설정될 때, 해당 연관된 RS의 수신 성능이 저하된 경우에는 사전에 설정된 다른 LBT beam (예를 들어, 다른 RS와 사전에 연관된 다른 LBT beam)을 통해서 D-LBT를 시도할 수 있다. 예를 들어, Primary LBT beam이 SSB (또는 CSI-RS)와 연관되어 설정되고, Secondary LBT beam이 CSI-RS (또는 SSB)와 연관된 경우, SSB (또는 CSI-RS)의 수신 성능이 감소되면, secondary LBT beam을 이용한 D-LBT를 시도할 수 있다.
다른 예로, Primary LBT beam은 제 1 CSI-RS (또는 제 1 SSB)와 연관되고, Secondary LBT beam는 제 2 CSI-RS (또는 제 2 SSB)와 연관된 경우, 제 1 CSI-RS (또는 제 1 SSB)의 수신 성능이 감소되면, secondary LBT beam을 이용한 D-LBT를 시도할 수 있다.
상술한 경우, SSB에 연관된 LBT 빔 폭이 CSI-RS에 연관된 LBT 빔 폭보다 넓을 수 있다. 또한, 제 1 CSI-RS (또는 제 1 SSB)에 연관된 LBT 빔 폭이 제 2 CSI-RS (또는 제 2 SSB)에 연관된 LBT 빔 폭보다 넓을 수 있다. 다만, 반대로, 제 1 CSI-RS (또는 제 1 SSB)에 연관된 LBT 빔 폭이 제 2 CSI-RS (또는 제 2 SSB)에 연관된 LBT 빔 폭보다 좁을 수 있다.
또한, Primary LBT beam과 Secondary LBT beam은 서로 상이한 방향을 위한 LBT 빔일 수 있다. 반면, Primary LBT beam과 Secondary LBT beam 중 어느 하나의 LBT 빔은 다른 하나의 LBT 빔을 커버할 수 있다.
이하, [제안 방법 #4]에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
비-면허 대역에서 전송을 위한 LBT는 실패할 확률이 항상 존재한다. 특히, 특정 빔 방향으로 지속적인 간섭이 존재하는 경우에는 반복적으로 LBT가 실패할 수도 있다. 이 경우, 단말이 동일한 LBT beam을 이용한 LBT를 연속적으로 시도하면, 단말이 LBT에 성공할 때까지 스케줄링된 UL 신호/채널을 전송할 수 없으므로, 기지국은 단말이 UL 스케줄링을 수신하지 못한 것인지 아니면 LBT에 실패한 것인지에 대한 모호성(ambiguity)이 발생할 수 있다.
따라서, 특정 빔(beam) 방향으로의 지속적인 LBT 실패 가능성을 고려하여, 처음 LBT beam을 설정해줄 때, 복수의 LBT beam들을 설정해줄 수 있다.
기지국은 복수의 LBT beam들을 단말에게 설정할 수 있다. 예를 들어, 특정 빔 방향을 primary LBT beam으로 설정수 있다. 예를 들어, spatial relation이 있는 RS의 수신 감도가 가장 좋은 best beam방향이 primary LBT beam으로 설정(configure)될 수 있다.
또한, 설정된 후보 LBT beam 의 개수와 RS의 수신감도에 따라 secondary LBT beam 및/또는 third LBT beam도 단말에게 설정될 수 있다. 이 경우, Primary LBT beam을 이용한 D-LBT에 실패한 경우, 사전에 설정된 다른 LBT beam을 통해 복수의 LBT가 시도될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 단말에게 LBT beam 1/2/3을 동시에 지시한 경우, SLIV 로 S=k 가 지시되면, 단말은 k-th 심볼에서는 beam 1을 이용한 D-LBT를 시도할 수 있다. 만약, beam 1에 기반한 D-LBT가 실패한 경우에는 k+1심볼에서는 beam 2를 이용한 D-LBT를 단말이 시도하고, beam 2를 이용한 D-LBT도 실패한 경우에는, 단말은 k+2심볼에서 beam 3를 이용한 D-LBT를 재시도하여 채널 접속 기회를 증가시킬 수 수 있다.
이는, O-LBT로 폴백(fallback)하는 것은 빔 대응성이 성립하지 않기 때문에, 특정 빔 방향으로의 전송 및 D-LBT를 수행하는 것과 전-방향으로 전송 및 LBT 수행하는 것을 비교하였을 때, 의미 있을 정도의 큰 이점이 없고, 단말이 D-LBT를 수행할 방향을 정확히 판단하는 것이 어렵기 때문이다.
또는, 2-step 방법으로써, primary LBT beam은 상대적으로 wide beam을 기반으로 D-LBT를 수행하고, 해당 D-LBT에 실패한 경우, primary LBT beam에 포함되는 narrow한 secondary LBT beam을 이용하여 D-LBT를 재시도함으로써, 채널 접속 기회를 증가시킬 수 있다.
이 때, Tx beam의 방향과 Tx beam을 통한 전송이 영향을 미치는 영역은 LBT beam이 CCA하는 영역 내에 포함되어야 하고, wide beam을 통한 D-LBT를 수행할 때와 narrow beam을 통한 D-LBT를 수행할 때는 ED(energy detection) 임계값이 서로 상이하게 설정될 수 있다.
상술한 것과 같이, 복수의 후보 LBT beam을 설정하는 경우, 기지국은 복수의 후보 LBT 빔을 동시에 모니터링하는 것이 부담스러울 수 있다. 따라서, 단말은 단말에게 설정된 후보 LBT beam들 중, 가장 RS의 수신 감도가 좋은 후보 LBT beam의 빔 방향을 LBT beam으로 선택하고, 기지국에게 특정 채널/신호를 통해서 해당 후보 LBT beam 또는 해당 후보 LBT beam의 빔 방향을 알려줄 수 있다. 여기서, 특정 채널/신호는 사전에 각 LBT beam과 맵핑(mapping)된 특정 시퀀스일 수도 있고, 또는 사전에 설정된 시간-주파수 자원에서 전송되는 UL 채널/신호 (예를 들어, SRS 또는 SR) 일 수 있다.
단말은 기지국이 사전에 LBT Beam을 특정 RS와 연관시켜 설정해준 것을 기반으로, 연관된 RS의 수신 성능이 저하된 경우에는 사전에 설정된 다른 LBT beam (예를 들어, 다른 RS와 사전에 연관된 다른 LBT beam)으로 빔(beam)을 스위칭(switching) 한 후, D-LBT를 시도해볼 수도 있다.
[제안 방법 #5]
기지국이 Cell-common signaling 혹은 UE-specific signaling 혹은 이들의 조합을 통하여 RACH와 관련된 신호/채널 혹은 RACH occasion 별로 채널 접속 모드를 설정/지시할 수 있다.
1. 실시 예 #5-1
기지국은 Cell-common signaling (예를 들어, SIB1)을 통해 RACH관련 신호/채널 전체 혹은 일부에 대하여 no-LBT 모드 적용이 가능함을 설정/지시할 수 있다.
(1) 기지국은 UE-specific signaling (예를 들어, dedicated RRC signaling)을 통해 하나 이상의 특정 단말에게만 RACH관련 신호/채널 전체 혹은 일부에 대하여 no-LBT 모드 적용이 가능함을 설정/지시할 수 있다.
2. 실시 예 #5-2
기지국은 Cell-common signaling (예를 들어, SIB1)을 통해 특정 RACH occasion에서 전송되는 RACH 신호/채널 전체 혹은 일부에 대하여 no-LBT 모드가 적용 가능함을 설정/지시할 수 있다.
(1) 기지국은 UE-specific signaling (예를 들어, dedicated RRC signaling)을 통해 하나 이상의 특정 단말에게만 특정 RACH occasion에서 전송되는 RACH 신호/채널 전체 혹은 일부에 대하여 no-LBT 모드 적용이 가능함을 설정/지시할 수 있다.
단, 상기에서 단, 실시 예 #5-1(1)과 실시 예 #5-2(1)의 경우에는 초기 접속(initial access) 이후, 초기(initial) BWP외의 다른 active BWP를 위해 적용될 수 있다. 또한, no-LBT 모드 기반으로 전송되는 신호/채널들에 대해서는 duty cycle의 제약조건이 설정/지시될 수 있다. 또는, o-LBT 모드 기반으로 전송되는 신호/채널들에 대한 duty cycle 제약 조건이 사전에 지시되면, 추가 지시/설정 없이도 단말의 판단 하에 정의된 duty cycle 조건을 기반으로 no-LBT 적용 여부를 판단하여, duty cycle 조건을 만족하는 신호/채널에 실시 예 #5-1(1) 및 실시 예 #5-2(1)의 적용이 가능할 수 있다.
이하, [제안 방법 #5]에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
비-면허 대역에서 서로 다른 RAT (radio access technology)간의 공정한 공존(fair coexistence)을 위해서 전송 전 적절한 spectrum sharing mechanism (예를 들어, LBT)의 수행이 필요할 수 있다. 하지만 이러한 spectrum sharing mechanism은 각 지역별/국가별 regulation requirement마다 의무(mandatory)일 수도 있고 아닐 수도 있다. 따라서, 특정 지역/국가 내에서는 regulation에 따라 LBT 없이 전송을 수행하는 no-LBT 모드가 적용 가능할 수 있다.
특히, RACH 관련 신호/채널은 처음 셀에 접속하거나 동기화(synchronization)를 위한 필수적인 신호/채널이기 때문에, 항상 전송 전에 LBT가 적용된다면 단말의 채널 접속 기회가 감소하여 셀 접속이 지연되는 등의 여러 가지 단점이 있을 수 있다.
따라서, Regulation 상 LBT와 같은 spectrum sharing mechanism이 필수가 아닌 지역/국가에서는 전송 전에 LBT 없이 채널에 접속 할 수 있는 no-LBT 모드가 유용할 수 있다. 특히, RACH와 관련된 신호/채널에서는 no-LBT 모드가 이득일 수 있다. 추가로, 셀 내의 고밀도 단말들이 항상 no-LBT로 전송을 수행하여 빈번한 전송 충돌과 같은 혼잡(congestion)상황이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 특정 구간 안에서 no-LBT 모드로 전송되는 신호가 점유하는 시간의 비율을 제한하는 duty cycle과 같은 제약 조건이 필요할 수도 있다.
초기 접속 단말들은 기지국이 브로드캐스팅(broadcasting)하는 cell-common signaling을 통하여 해당 셀에 대한 정보 및 RACH 설정(configuration)을 수신하고, 수신된 셀에 대한 정보 및 RACH 설정을 기반으로 RACH 절차를 수행한다. 이 때, 기지국은 regulation을 기반으로 SIB1과 같은 cell-common signaling을 통해서 RACH 관련 신호/채널 중 일부 혹은 전체가 no-LBT 모드 적용 가능함을 알려줄 수 있다. No-LBT 모드 적용에 대한 정보를 수신한 단말은 RACH와 관련된 신호/채널 (예를 들어, Msg1, Msg3, MsgA)들 중에 no-LBT 모드가 적용 가능한 신호/채널에 대해서는 LBT를 수행하지 않고, 빠르게 전송을 수행 할 수 있다. 이 때, Msg3의 no-LBT 적용 가능 여부는 Msg3를 스케줄링 하는 Msg2내에 포함될 수 있다.
RACH 절차와 관련된 신호/채널들은 초기 접속뿐만 아니라 기지국과 단말 간의 동기(synchronization)가 어긋난 경우에도 사용되는 중요한 신호/채널이다.
따라서, 초기 접속 후에 단말 별로 dedicated RRC signaling을 통해서 초기(initial) BWP외의 다른 active BWP을 위한 RACH 설정(configuration)을 수신할 때, no-LBT 적용이 가능한 신호/채널이 함께 설정/지시될 수 있다. 단말은 no-LBT 적용에 관련된 정보를 기반으로 no-LBT가 적용되는 RACH 관련 신호/채널 전체 혹은 일부에 대하여 LBT 없이 바로 전송을 수행 할 수 있다.
기지국이 초기접속 단말들을 위해서 Cell-common하게 브로드캐스팅(broadcasting)하는 정보 중에는 RACH occasion관련 정보도 포함될 수 있다. 이 때, RACH occasion 별로도 no-LBT 적용 가능 여부를 설정해줄 수 있다. 예를 들어, RACH 슬롯(slot)에 time-domain상 총 N개의 RO(RACH occasion)가 설정된다면, N개의 RO 중, 맨 앞 혹은 맨 뒤 혹은 홀 수번째/짝수번째에 위치한 RO에는 no-LBT 모드를 적용하여, 해당 RO에서 전송되는 신호/채널은 LBT 없이 전송될 수 있도록 설정할 수 있다.
또는, frequency-domain상 총 M개의 RO가 존재할 때, 특정 대역 혹은 특정 순서에 위치한 RO에서는 LBT 없이 RACH 관련 신호/채널의 전송이 가능하도록 설정될 수도 있다.
상술한 바와 같이, RACH 절차와 관련된 신호/채널은 초기 접속에만 사용되는 것이 아니기 때문에, 단말 별로 UE specific하게 dedicated RRC signaling을 통하여 특정 RO에서 전송되는 신호/채널에는 no-LBT 모드가 적용가능 하도록 설정/지시될 수 있다.
셀 내의 고밀도로 단말들이 존재하여 No-LBT 모드로 전송되는 신호간의 충돌이 빈번해지면, 재전송이 많이 필요해져 효율성이 감소할 수 있다. 따라서, no-LBT모드로 전송되는 신호/채널들에 대해서 duty cycle과 같은 제한 조건이 추가적으로 부과될 수 있다.
또는, duty cycle 제한 조건이 사전에 설정되면 단말은 추가 지시/설정 없이도 단말의 판단 하에 no-LBT 적용 여부를 판단하여 제한 조건을 만족하는 신호/채널에 대해서 no-LBT를 적용할 수 있다. 예를 들어, 100ms observation period에서 no-LBT모드로 전송되는 신호/채널들이 차지하는 시간은 10ms을 초과할 수 없도록 기지국으로부터 설정/지시될 수 있다. 또는, 사전에 이러한 duty cycle 제한 조건이 설정되고 해당 조건을 만족하는 신호/채널들은 LBT없이 전송을 수행하도록 단말에게 설정/지시될 수도 있다.
한편, 본 개시의 내용이 단말간 직접 통신에만 제한되는 것은 아니며, 상향링크, 혹은 하향링크에서도 사용될 수 있으며, 이 때, 기지국이나 relay node 등이 상기 제안한 방법에 사용될 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 개시의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (혹은 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (혹은 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 혹은 송신 단말이 수신 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들어, 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)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 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 28은 본 개시에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 28을 참조하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템(1)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(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)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(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-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(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 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.
도 29는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 29를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 26의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)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(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
구체적으로 본 개시의 실시 예에 따른 제 1 무선 기기(100)의 프로세서(102)에 의해 제어되고, 메모리(104)에 저장되는 명령 및/또는 동작들에 대해서 살펴보도록 한다.
하기 동작들은 프로세서(102)의 관점에서 프로세서(102)의 제어 동작을 기반으로 설명하지만, 이러한 동작을 수행하기 위한 소프트 웨어 코드 등에 메모리(104)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서, 적어도 하나의 메모리(104)는 컴퓨터 판독 가능한(readable) 저장 매체 (storage medium)로서, 지시들 또는 프로그램들을 저장할 수 있으며, 상기 지시들 또는 프로그램들은, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 메모리에 작동 가능하게(operably) 연결되는 적어도 하나의 프로세서로 하여금 하기 동작들과 관련된 본 개시의 실시예들 또는 구현들에 따른 동작들을 수행하도록 할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(102)는 기지국으로부터 LBT(Listen-Before-Talk)에 관련된 정보를 수신하도록 송수신기(106)를 제어할 수 있다. 한편, LBT에 관련된 정보 및 해당 정보를 수신하는 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #3] 및 [제안 방법 #5] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
프로세서(102)는 수신된 정보를 기반으로 UL (Uplink) 신호 전송을 위한 LBT를 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 LBT를 통해 채널이 IDLE한 것으로 판단되면, UL 신호를 전송하도록 송수신기(106)를 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(102)가 LBT를 수행하여, UL 신호를 전송하도록 송수신기(106)를 제어하기 위한 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #2] 및 [제안 방법 #4] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)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(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
구체적으로 본 개시의 실시 예에 따른 제 2 무선 기기(200)의 프로세서(202)에 의해 제어되고, 메모리(204)에 저장되는 명령 및/또는 동작들에 대해서 살펴보도록 한다.
하기 동작들은 프로세서(202)의 관점에서 프로세서(202)의 제어 동작을 기반으로 설명하지만, 이러한 동작을 수행하기 위한 소프트 웨어 코드 등에 메모리(204)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서, 적어도 하나의 메모리(204)는 컴퓨터 판독 가능한(readable) 저장 매체 (storage medium)로서, 지시들 또는 프로그램들을 저장할 수 있으며, 상기 지시들 또는 프로그램들은, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 메모리에 작동 가능하게(operably) 연결되는 적어도 하나의 프로세서로 하여금 하기 동작들과 관련된 본 개시의 실시예들 또는 구현들에 따른 동작들을 수행하도록 할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(202)는 단말에게 LBT에 관련된 정보를 전송하도록 송수신기(106)를 제어할 수 있다. 한편, LBT에 관련된 정보 및 해당 정보를 수신하는 구체적인 방법은 [제안 방법 #1], [제안 방법 #3] 및 [제안 방법 #5] 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.
프로세서(202)는 단말로부터 UL 신호를 수신하도록 송수신기(206)를 제어할 수 있다. 이 때, 수신된 UL 신호는 [제안 방법 #1], [제안 방법 #2] 및 [제안 방법 #4] 중 적어도 하나에 기반하여 전송된 것일 수 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)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(102, 202)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(102, 202)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(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)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(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)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(102, 202)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(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)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(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)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(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)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(106, 206)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(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)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(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
도 30은 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.
도 30을 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(100)은 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 구동부(140a), 전원공급부(140b), 센서부(140c) 및 자율 주행부(140d)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다.
통신부(110)는 다른 차량, 기지국(e.g. 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(140a)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(140a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(140b)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(140c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 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 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(110)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(120)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(100)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(140a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(110)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(110)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 개시의 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 개시의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), gNode B(gNB), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 개시는 본 개시의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다.