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特表2023-521807無線通信システムで衛星通信可能端末のデータ及び制御信号の送受信方法及び装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-25
(54)【発明の名称】無線通信システムで衛星通信可能端末のデータ及び制御信号の送受信方法及び装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 48/18 20090101AFI20230518BHJP
   H04W 84/06 20090101ALI20230518BHJP
   H04W 48/10 20090101ALI20230518BHJP
【FI】
H04W48/18
H04W84/06
H04W48/10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022562144
(86)(22)【出願日】2021-04-12
(85)【翻訳文提出日】2022-10-11
(86)【国際出願番号】 KR2021004549
(87)【国際公開番号】W WO2021206522
(87)【国際公開日】2021-10-14
(31)【優先権主張番号】10-2020-0044281
(32)【優先日】2020-04-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0053825
(32)【優先日】2020-05-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.3GPP
(71)【出願人】
【識別番号】503447036
【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(72)【発明者】
【氏名】ユンソン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ジョンホ・ヨ
(72)【発明者】
【氏名】ヒョンジュ・ジ
(72)【発明者】
【氏名】ヒョクチュン・クォン
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA22
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE07
5K067EE10
5K067KK03
(57)【要約】
本開示は、4Gシステム以後のより高いデータ送信率をサポートするための5G通信システムをIoT技術とコンバージェンスする通信技法及びそのシステムに関する。本開示は、5G通信技術及びIoT関連技術に基づいて知能型サービス(例えば、スマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー又はコネクテッドカー、ヘルスケア、デジタル教育、小売り業、保安及び安全関連サービス)に適用されることができる。本発明は端末が衛星通信を行う方法及び装置を開示する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信システムの端末が行う方法であって、
前記端末が地上網通信を行うか、又は衛星網通信を行うかを判断する段階と、
前記判断に基づいて送受信に用いられるアンテナを決定する段階と、及び
前記アンテナを利用して通信を行う段階と、を含み、
前記衛星網通信が行われることで判断される場合、前記端末に含まれる前記衛星網通信に係る衛星の位置に近接したアンテナが通信を行うために用いられることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは、信号が送受信される周波数帯域又は端末の位置に基づいて判断されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは、受信する主同期信号(primary synchronization signal)又は副同期信号(secondary synchronization signal)のうちの少なくとも一つの数列を又はリソース位置に基づいて判断されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは、受信するMIB(master information block)又はSIB1(system information block 1)のうちの少なくとも一つに含まれた情報に基づいて判断されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かを信号が伝達されるのに所要される伝達遅延時間に基づいて判断され、
前記伝達遅延時間はSIBと設定される基準時間情報に基づいて確認されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記衛星網通信が行われる場合、前記端末のディスプレーに衛星網に接続した情報を表示する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
衛星網通信用周波数帯域で受信される信号強度と地上網通信用周波数帯域で受信される信号強度とオフセット値の合を比べて通信を行うための周波数を決定する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
通信システムの端末であって、
送受信部と、及び
前記端末が地上網通信を行うか、又は衛星網通信を行うかを判断し、
前記判断に基づいて送受信に用いられるアンテナを決定し、
前記アンテナを利用して通信を行うように制御する制御部と、を含み、
前記衛星網通信が行われることで判断される場合、前記端末に含まれる前記衛星網通信に係る衛星の位置に近接したアンテナが通信を行うために用いられることを特徴とする、端末。
【請求項9】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは信号が送受信される周波数帯域又は端末の位置に基づいて判断されることを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【請求項10】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは、受信する主同期信号(primary synchronization signal)又は副同期信号(secondary synchronization signal)のうちの少なくとも一つの数列を又はリソース位置に基づいて判断されることを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【請求項11】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かは、受信するMIB(master information block)又はSIB1(system information block 1)のうちの少なくとも一つに含まれた情報に基づいて判断されることを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【請求項12】
前記地上網通信を行うか、又は前記衛星網通信を行うか否かを信号が伝達されるのに所要される伝達遅延時間に基づいて判断され、
前記伝達遅延時間はSIBと設定される基準時間情報に基づいて確認されることを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【請求項13】
前記制御部は前記衛星網通信が行われる場合、前記端末のディスプレーに衛星網に接続した情報を表示するようにさらに制御することを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【請求項14】
前記制御部は衛星網通信用周波数帯域で受信される信号強度と地上網通信用周波数帯域で受信される信号強度とオフセット値の合を比べて通信を行うための周波数を決定するようにさらに制御することを特徴とする、請求項8に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は通信システムに関し、地上網通信と衛星通信の両方をサポートすることができる端末の場合、端末が信号を送受信する状況が地上網通信又は衛星通信によって異なるように動作する方法及び装置を提供する。
【背景技術】
【0002】
4G通信システム商用化以後の増加趨勢である無線データトラフィック需要を満たすために、改善された5G通信システム又はpre-5G通信システムを開発するための努力が行われている。このような理由で、5G通信システム又はpre-5G通信システムは4Gネットワーク以後(Beyond 4G Network)通信システム又はLTEシステム以後(Post LTE)システムと呼ばれている。高いデータ送信率を達成するために、5G通信システムは超高周波(mmWave)帯域(例えば、60ギガ(60GHz)帯域のような)での具現が考慮されている。超高周波の帯域での伝播の経路損失緩和及び伝達距離を増加させるために、5G通信システムではビームフォーミング(beamforming)、massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)、FD-MIMO(Full Dimensional MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)、及び大規模アンテナ(large scale antenna)技術が論議されている。さらに、システムのネットワーク改善のために、5G通信システムでは進化された小型セル、改善された小型セル(advanced small cell)、クラウド無線アクセスネットワーク(cloud radio access network:cloud RAN)、超高密度ネットワーク(ultra-dense network)、D2D通信(Device-to-Device communication)、無線バックホール(wireless backhaul)、移動ネットワーク(moving network)、協力通信(cooperative communication)、CoMP(Coordinated Multi-Points)、及び受信干渉除去(interference cancellation)などの技術開発が行われている。その他にも、5Gシステムでは進歩されたコーディング変調(Advanced Coding Modulation:ACM)方式であるFQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation)及びSWSC(Sliding Window Superposition Coding)と、進歩された接続技術であるFBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(non orthogonal multiple access)、及びSCMA(sparse code multiple access)などが開発されている。
【0003】
一方、インターネットは人間が情報を生成して消費する人間中心の接続網から、事物などの分散された構成要素の間に情報を交換して処理するIOT(Internet of Things、モノのインターネット)網へ進化しつつある。クラウドサーバーなどとの接続を通じたビッグデータ(Big data)処理技術などがIoT技術に結合されたIoE(Internet of Everything)技術も台頭している。IoTを具現するには、センシング技術、有無線通信及びネットワークインフラ、サービスインタフェース技術、セキュリティ技術のような技術要素が要求され、近年には物事の間の接続のためのセンサネットワーク(sensor network)、M2M(Machine to Machine)、MTC(Machine Type Communication)などの技術が研究されている。IoT環境は接続された事物の間に生成されるデータを収集、分析して人間の生活に新しい価値を創出する知能型IT(Internet Technology)サービスが提供されることができる。IoTは既存のIT(information technology)技術と多様な産業の間のコンバージェンス及び複合を介してスマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー又はコネクテッドカー、スマートグリド、ヘルスケア、スマート家電、先端医療サービスなどの分野に応用されることができる。
【0004】
これによって、5G通信システムをIoT網に適用するための多様な試みが行われている。例えば、センサネットワーク(sensor network)、M2M(Machine to Machine)、MTC(Machine Type Communication)などの5G通信技術がビームフォーミング、MIMO、及びアレイアンテナなどの技法によって具現されることができる。前述のビッグデータ処理技術としてクラウド無線アクセスネットワーク(cloud RAN)が応用されることも5G技術とIoT技術のコンバージェンスの例と見なされることができる
【0005】
一方、2010年代後半及び2020年代に入って衛星打上げ費用が画期的に減ることによって、衛星を通じる通信サービスを提供しようとする会社が増加した。これにより、衛星網が既存の地上網を補う次世代ネットワークシステムとして浮び上がった。これは地上網水準のユーザ経験を提供することができないが地上網構築が難しい地域、又は災難状況で通信サービス提供が可能であるというメリットがあり、前述したように最近衛星打上げ費用の急激な減少により経済性まで確保した。また、多数の企業及び3GPP標準団体ではスマートフォンと衛星間の直接通信も推進しつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、効率的に端末に衛星網通信を提供する方法及び装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記のような問題点を解決するための本開示の一実施例によれば、通信システムの端末が行う方法であって、前記端末が地上網通信を行うか、又は衛星網通信を行うかを判断する段階と、前記判断に基づいて送受信に用いられるアンテナを決定する段階と、及び前記アンテナを利用して通信を行う段階と、を含み、前記衛星網通信が行われることと判断される場合、前記端末に含まれる前記衛星網通信に係る衛星の位置に近接したアンテナが通信を行うために用いられることを特徴とする。
【0008】
また、通信システムの端末であって、送受信部と、及び前記端末が地上網通信を行うか、又は衛星網通信を行うかを判断し、前記判断に基づいて送受信に用いられるアンテナを決定し、前記アンテナを利用して通信を行うように制御する制御部と、を含み、前記衛星網通信が行われることで判断される場合、前記端末に含まれる前記衛星網通信に係る衛星の位置に近接したアンテナが通信を行うために用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
上述したように本発明を利用して端末が地上網通信と衛星通信を区分することができ、これによって効率的に信号送受信が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】NRシステムでダウンリンク又はアップリンクで前記データ又は制御チャンネルが送信される無線リソース領域である時間-周波数領域の基本構造を示す図面である。
図2】5G無線通信システムでダウンリンク制御チャンネルが送信される制御領域を示す図面である。
図3】全体システム周波数帯域にeMBB、URLLC及びmMTCデータが割り当てられた一例を示す図面である。
図4】システム周波数帯域を分けてeMBB、URLLC及びmMTCデータが割り当てられた一例を示す図面である。
図5】一つのトランスポートブロックが多数のコードブロックに分けてCRCが追加される過程の一例を示す図面である。
図6】NRシステムの同期信号(SS)及び物理放送チャンネル(PBCH)が周波数及び時間領域でのマッピングされた態様を示す図面である。
図7】サブキャリア間隔によってSS/PBCHブロックが送信されることができるシンボルを示す図面である。
図8】開示された一実施例による5G又はNRシステムで端末が第1信号を受信し、これに対する第2信号を端末が送信する時、タイミングアドバンスによる端末のプロセッシングタイムを示す図面である。
図9】スロットによってデータ(例えば、TB)をスケジューリングして送信し、当該データに対するHARQ-ACKフィードバックを受信し、フィードバックによって再送信を行う一例を示す図面である。
図10】衛星を利用した通信システムの一例を示す図面である。
図11】衛星の高度又は高さによる通信衛星の地球公転周期を示す図面である。
図12】衛星-端末直接通信の概念図を示す図面である。
図13】衛星-端末直接通信の活用シナリオを示す図面である。
図14】高度1200kmのLEO衛星と地上の端末が直接通信を行う時、アップリンクでの予想データ送信率(throughput)計算の一例を示す図面である。
図15】高度35,786kmのGEO衛星と地上の端末が直接通信を行う時、アップリンクでの予想データ送信率(throughput)計算の一例を示す図面である。
図16】端末と衛星間の経路損失モデルによる経路損失値、及び端末と地上網通信基地局間の経路損失モデルによる経路損失を示す図面である。
図17】衛星の高度及び位置、及び地上の端末ユーザの位置によって衛星から伝達される信号が地上ユーザに受信された時の前記信号が受けるドップラーシフトの量を計算する数式及び結果を示す図面である。
図18】衛星の高度で計算された衛星の速度を示す図面である。
図19】衛星が地上に送信する一つのビーム内にある互いに異なる端末が受けるドップラーシフトを示す図面である。
図20】高度角から定められる衛星の位置によって、ビームの一つ内で発生するドップラーシフトの差を示す図面である。
図21】高度各によって定められる衛星の位置によって端末から衛星までかかる遅延時間と、端末-衛星-基地局の間の往復遅延時間を示す図面である。
図22】一つのビーム内でユーザの位置によって変わる往復遅延時間の最大差の値を示す図面である。
図23】一つの端末が地上網通信機能及び衛星-端末直接通信機能をいずれも行うことができる場合の一例を示す図面である。
図24】端末の送受信アンテナの構造及び位置を示す図面である。
図25】ユーザが端末の方向を任意に調整する一例を示す図面である。
図26】端末が通信に用いられるアンテナを決定する方法を示す図面である。
図27】本発明の実施例による端末の内部構造を示すブロック図である。
図28】本発明の実施例による基地局の内部構造を示すブロック図である。
図29】本発明の実施例による衛星の内部構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
新しい5G通信のNR(New Radio access technology)においては時間及び周波数リソースで多様なサービスが自由に多重化されることができるようにデザインされ、これによってwaveform/numerologyなどと基準信号などが当該サービスの必要によって動的又は自由に割り当てられることができる。無線通信で端末に最適のサービスを提供するためにはチャンネルの質と干渉量の測定を通じる最適化されたデータ送信が重要であり、これによって正確なチャンネル状態測定は必須である。しかし、周波数リソースによってチャンネル及び干渉特性が大きく変化しない4G通信とは異なり5Gチャンネルの場合、サービスによってチャンネル及び干渉特性が大きく変化するため、これを分けて測定するようにするFRG(Frequency Resource Group)次元のsubsetのサポートが必要である。一方、NRシステムではサポートされるサービスの種類をeMBB(Enhanced mobile broadband)、mMTC(massive Machine Type Communications)(mMTC)、URLLC(Ultra-Reliable and low-latency Communications)などのカテゴリーに分けることができる。eMBBは高容量データの高速送信、mMTCは端末電力の最小化と多数端末の接続、URLLCは高信頼度と低遅延を目標とするサービスと見られる。端末に適用されるサービスの種類によって互いに異なる要求事項が適用されることができる。
【0012】
このように通信システムにおいて複数のサービスがユーザに提供されることができ、このような複数のサービスをユーザに提供するために特徴に合わせて各サービスを同一時区間内で提供することができる方法及びこれを利用した装置が要求される。
【0013】
以下、本発明の実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
実施例を説明するに当り本開示が属する技術分野によく知られており、本開示と直接的に関連がない技術内容に対しては説明を省略する。これは不必要な説明を省略することによって本開示の要旨を明瞭にしてより明確に伝達するためである。
【0015】
同様の理由で添付図面において一部構成要素は誇張されたり省略されたり概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際サイズを完全に反映することではない。各図面で同一又は対応する構成要素には同じ参照番号を付した。
【0016】
本開示の利点及び特徴、及びそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施例を参考すれば明確になるだろう。しかし、本開示は以下で開示される実施例に限定されるのではなく互いに異なる多様な形態で具現されることができ、ただ、本実施例は本開示を完全にし、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に開示の範囲を完全に知らせるために提供されることであり、本開示は請求項の範囲によって定義されるだけである。明細書全体にかけて 同じ参照番号は 同じ構成要素を称する。
【0017】
このとき、処理フローチャートの各ブロックとフローチャートの図面の組み合せは、コンピュータープログラムインストラクションによって行われることができることを理解することができるだろう。これらコンピュータープログラムインストラクションは汎用コンピューター、特殊用コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサに搭載されることができるので、コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサを介して行われるそのインストラクションが、フローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータープログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するためにコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピューター利用可能、又はコンピューター可読メモリーに記憶されることも可能であるので、そのコンピューター利用可能又はコンピューター可読メモリーに記憶されたインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションはコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能であるので、コンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が行われ、コンピューターで実行されるプロセスを生成してコンピューター又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うための段階を提供することも可能である。
【0018】
また、各ブロックは、特定された論理的機能を行うための1つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント又はコードの一部を示すことができる。また、幾つか代替実行例ではブロックで言及された機能が順序を外れて発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、接して示されている2つのブロックは、実は実質的に同時に行われることも可能で、又はそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。
【0019】
このとき、本実施形態に用いられる‘~部’という用語は、ソフトウェア又はFPGA又はASICのようなハードウェア構成要素を意味し、‘~部’はどんな役目を行う。しかし、‘~部’は、ソフトウェア又はハードウェアに限定される意味ではない。‘~部’はアドレシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもでき、1つ又はその以上のプロセッサを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘~部’はソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーティン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘~部’のうちで提供される機能はより小さい数の構成要素及び‘~部’に結合されたり追加的な構成要素と‘~部’でさらに分離されることができる。だけでなく、構成要素及び‘~部’はデバイス又は保安マルチメディアカード内の1つ又はその以上のCPUを再生させるように具現されることもできる。また、実施例で‘~部’は一つ以上のプロセッサを含むことができる。
【0020】
無線通信システムは初期の音声中心のサービスを提供したことから外れて例えば、3GPPのHSPA(High Speed Packet Access)、LTE(Long Term Evolution又はE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access))、LTE-Advanced(LTE-A)、LTE-Pro、3GPP2のHRPD(High Rate Packet Data)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、及びIEEEの802.16eなどの通信標準のように高速、ハイクオリティーのパケットデータサービスを提供する広帯域無線通信システムへ発展している。また、5世代無線通信システムで5G又はNR(new radio)の通信標準が作られている。
【0021】
前記広帯域無線通信システムの代表的な例のNRシステムにおいてはダウンリンク(downlink、DL)及びアップリンク(uplink、UL)ではOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式を採用している。本発明でダウンリンク(downlink;DL)は基地局が端末に送信する信号の無線送信経路であり、アップリンクは(uplink;UL)は端末が基地局に送信する信号の無線送信経路を意味する。ただ、より具体的にはダウンリンクではCP-OFDM(cyclic-prefix OFDM)方式が採用され、アップリンクではCP-OFDMと共にDFT-S-OFDM(discrete Fourier transform spreading OFDM)方式の2つが採用された。アップリンクは端末(user equipment、UE又はmobile station、MS)が基地局(gNode B又はbase station、BS)にデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味し、ダウンリンクは基地局が端末でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味する。前記のような多重接続方式は、通常各ユーザ別でデータ又は制御情報を送信する時間-周波数リソースを互いにオーバーラップされないように、すなわち、直交性(orthogonality)が成立するように、割り当て及び操作することによって各ユーザのデータ又は制御情報を区分する。
【0022】
NRシステムは初期送信で復号失敗が発生された場合、物理階層で当該データを再送信するHARQ(hybrid automatic repeat request)方式を採用している。HARQ方式とは、受信機がデータを正確に復号化(デコーディング)できない場合、受信機が送信機にデコーディング失敗を通知する情報(negative acknowledgement、NACK)を送信して送信機が物理階層で当該データを再送信することができるようにする。受信機は送信機が再送信したデータを以前にデコーディング失敗したデータと結合してデータ受信性能を高めるようになる。また、受信機がデータを正確に復号した場合、送信機にデコーディング成功を通知する情報(acknowledgement、ACK)を送信して送信機が新しいデータを送信する。
【0023】
図1は、NRシステムにおいてダウンリンク又はアップリンクで前記データ又は制御チャンネルが送信される無線リソース領域である時間-周波数領域の基本構造を示す図面である。
【0024】
図1で、横軸は時間領域を、縦軸は周波数領域を表される。時間領域での最小送信単位はOFDMシンボルとして、Nsymb102個のOFDMシンボルが集まって一つのスロット106を構成する。サブフレームの長さは1.0msと定義され、ラジオフレーム114は10msと定義される。周波数領域での最小送信単位はサブキャリアとして、全体システム送信帯域(transmission bandwidth)の帯域幅は総NBW104個のサブキャリアから構成される。1フレームは10msと定義されることができる。1サブフレームは1msと定義されることができ、したがって、1フレームは総10個のサブフレームから構成されることができる。1スロットは14個のOFDMシンボルと定義されることができる(すなわち、1スロット当りシンボル数(
【数1】
)=14)。1サブフレームは一つ又は複数個のスロットから構成されることができ、1サブフレーム当たりスロットの個数はサブキャリア間隔に対する設定値μによって異なることができる。図2の一例ではサブキャリア間隔設定値でμ=0の場合とμ=1の場合が図示されている。μ=0の場合、1サブフレームは1個のスロットから構成されることができ、μ=1の場合、1サブフレームは2個のスロットから構成されることができる。すなわち、サブキャリア間隔に対する設定値μによって1サブフレーム当りスロット数(
【数2】
)が変わることができ、これによって1フレーム当りスロット数(
【数3】
)が変わることができる。各サブキャリア間隔設定μによる
【数4】
は以下の表1と定義されることができる。
【0025】
【表1】
【0026】
RRC(radio resource control)接続の前の端末は初期接続のための初期帯域幅部分(initial bandwidth part、initial BWP)をMIB(master information block)を介して基地局から設定されることができる。より具体的に説明すれば、端末は初期接続段階でMIBを介して初期接続に必要なシステム情報(remaining system information、RMSI又はsystem information block 1、SIB1に該当することができる)を受信するためのPDCCH(physical downlink control channel)が送信されることができる制御領域(control resource set、CORESET)と探索空間(search space)に対する設定情報を受信することができる。MIBと設定される制御領域と探索空間はそれぞれ識別子(Identity、ID)0と見なされることができる。基地局は端末にMIBを介して制御領域#0に対する周波数割り当て情報、時間割り当て情報、ヌマララジ(numerology)などの設定情報を通知することができる。また、基地局は端末にMIBを介して制御領域#0に対するモニタリング周期及びoccasionに対する設定情報、すなわち、探索空間#0に対する設定情報を通知することができる。端末はMIBから獲得した制御領域#0と設定された周波数領域を初期接続のための初期帯域幅部分で見做すことができる。この時、初期帯域幅部分の識別子(ID)は0と見なされることができる。
【0027】
MIBは以下のような情報を含むことができる。
【0028】
-- ASN1START
【0029】
-- TAG-MIB-START
【0030】
MIB::=SEQUENCE{
【0031】
systemFrameNumber BIT STRING(SIZE(6)),
【0032】
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED{scs15or60,scs30or120},
【0033】
ssb-SubcarrierOffset INTEGER(0..15),
【0034】
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED{pos2,pos3},
【0035】
pdcch-ConfigSIB1 PDCCH-ConfigSIB1,
【0036】
cellBarred ENUMERATED{barred,notBarred},
【0037】
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed,notAllowed},
【0038】
spare BIT STRING(SIZE(1))
【0039】
【0040】
-- TAG-MIB-STOP
【0041】
-- ASN1STOP
【0042】
MIB field descriptions
【0043】
- cellBarred
【0044】
Value barred means that the cell is barred,as defined in TS 38.304 [20].
【0045】
- dmrs-TypeA-Position
【0046】
Position of(first)DM-RS for downlink(see TS 38.211 [16],clause 7.4.1.1.2)and uplink(see TS 38.211 [16],clause 6.4.1.1.3).
【0047】
- intraFreqReselection
【0048】
Controls cell selection/reselection to intra-frequency cells when the highest ranked cell is barred,or treated as barred by the UE,as specified in TS 38.304 [20].
【0049】
- pdcch-ConfigSIB1
【0050】
Determines a common ControlResourceSet(CORESET),a common search space and necessary PDCCH parameters. If the field ssb-SubcarrierOffset indicates that SIB1 is absent,the field pdcch-ConfigSIB1 indicates the frequency positions where the UE may find SS/PBCH block with SIB1 or the frequency range where the network does not provide SS/PBCH block with SIB1(see TS 38.213 [13],clause 13).
【0051】
- ssb-SubcarrierOffset
【0052】
Corresponds to kSSB(see TS 38.213 [13]),which is the frequency domain offset between SSB and the overall resource block grid in number of subcarriers.
(See TS 38.211 [16],clause 7.4.3.1).
【0053】
The value range of this field may be extended by an additional most significant bit encoded within PBCH as specified in TS 38.213 [13].
【0054】
This field may indicate that this cell does not provide SIB1 and that there is hence no CORESET#0 configured in MIB(see TS 38.213 [13],clause 13). In this case,the field pdcch-ConfigSIB1 may indicate the frequency positions where the UE may(not)find a SS/PBCH with a control resource set and search space for SIB1(see TS 38.213 [13],clause 13).
【0055】
- subCarrierSpacingCommon
【0056】
Subcarrier spacing for SIB1,Msg.2/4 for initial access,paging and broadcast SI-messages. If the UE acquires this MIB on an FR1 carrier frequency,the value scs15or60 corresponds to 15 kHz and the value scs30or120 corresponds to 30 kHz. If the UE acquires this MIB on an FR2 carrier frequency,the value scs15or60 corresponds to 60 kHz and the value scs30or120 corresponds to 120 kHz.
【0057】
- systemFrameNumber
【0058】
The 6 most significant bits(MSB)of the 10-bit System Frame Number(SFN). The 4 LSB of the SFN are conveyed in the PBCH transport block as part of channel coding(i. e. outside the MIB encoding),as defined in clause 7.1 in TS 38.212 [17].
【0059】
帯域幅部分を設定する方法において、RRC接続(connected)前の端末は初期接続段階でMIBを介して初期帯域幅部分に対する設定情報を受信することができる。より具体的に説明すれば、端末はPBCH(physical broadcast channel)のMIBからSIBをスケジューリングするDCI(downlink control information)が送信されることができるダウンリンク制御チャンネルのための制御領域が設定されることができる。この時、MIBに設定された制御領域の帯域幅が初期帯域幅部分で見なされることができ、設定された初期帯域幅部分を介して端末はSIBが送信されるPDSCH(physical downlink shared channel)を受信することができる。初期帯域幅部分はSIBを受信する用途の外にも、他のシステム情報(other system information、OSI)、ページング(paging)、ランダムアクセス(random access)用に活用されることもできる。
【0060】
端末に一つ以上の帯域幅パートが設定された場合、基地局は端末にDCI内の帯域幅パートインジケーター(bandwidth part indicator)フィールドを利用し、帯域幅パートに対する変更を指示することができる。
【0061】
NRシステムではダウンリンクとアップリンクを周波数で区分して操作するFDDシステムの場合、ダウンリンク送信帯域幅とアップリンク送信帯域幅が互いに異なることができる。チャンネル帯域幅はシステム送信帯域幅に対応されるRF帯域幅を示す。表2及び表3はそれぞれ6GHzより低い周波数帯域、及び6GHzより高い周波数帯域でのNRシステムにと定義されたシステム送信帯域幅、サブキャリア幅(subcarrier spacing)とチャンネル帯域幅(channel bandwidth)の対応関係の一部を示す。例えば、30kHzサブキャリア幅で100MHzチャンネル帯域幅を持つNRシステムは送信帯域幅が273個のRBから構成される。以下でN/AはNRシステムでサポートしない帯域幅-サブキャリア組み合せであれば良い。
【0062】
【表2】
【0063】
【表3】
【0064】
NRシステムで周波数領域(frequency range)はFR1とFR2で以下の表4のように分けて定義されることができる。
【0065】
【表4】
【0066】
前記でFR1とFR2の範囲は異なるように変更されて適用されることが可能であろう。例えば、FR1の周波数範囲は450MHzから6000MHzまでに変更されて適用されることができる。
【0067】
次に、5Gでの同期信号/物理放送チャンネルブロック(SS(synchronization signal)/PBCH(physical broadcast channel block)に対して説明する。
【0068】
SS/PBCHブロックとは、PSS(primary SS)、SSS(secondary SS)、PBCHで構成された物理階層チャンネルブロックを意味することができる。具体的には以下の通りである。
【0069】
-PSS:ダウンリンク時間/周波数同期の基準となる信号でセルIDの一部情報を提供する。
【0070】
-SSS:ダウンリンク時間/周波数同期の基準となり、PSSが提供しない残りセルID情報を提供する。追加的にPBCHの復調のための基準信号(reference signal)役目がすることができる。
【0071】
-PBCH:端末のデータチャンネル及び制御チャンネル送受信に必要な必須システム情報を提供する。必須システム情報は制御チャンネルの無線リソースマッピング情報を示す探索空間関連制御情報、システム情報を送信する別途のデータチャンネルに対するスケジューリング制御情報などを含むことができる。
【0072】
-SS/PBCHブロック:SS/PBCHブロックはPSS、SSS、PBCHの組み合せからなる。SS/PBCHブロックは5ms時間内で一つ又は複数個が送信されることができ、送信されるそれぞれのSS/PBCHブロックはインデックスで区別されることができる。
【0073】
端末は初期接続段階でPSS及びSSSを検出することができ、PBCHをデコーディングすることができる。端末はPBCHからMIBを獲得することができ、これから制御領域#0(制御領域インデックスが0の制御領域に該当しても良い)が設定されることができる。端末は選択したSS/PBCHブロックと制御領域#0から送信されるDMRS(demodulation reference signal)がQCL(quasi co location)されていると仮定して制御領域#0に対するモニタリングを行うことができる。端末は制御領域#0から送信されたダウンリンク制御情報でシステム情報を受信することができる。端末は受信したシステム情報から初期接続に必要なRACH(random access channel)関連設定情報を獲得することができる。端末は選択したSS/PBCHインデックスを考慮してPRACH(physical RACH)を基地局に送信することができ、PRACHを受信した基地局は端末が選択したSS/PBCHブロックインデックスに対する情報を獲得することができる。このような過程を介して基地局は端末がそれぞれのSS/PBCHブロックのうちのいずれか1つのブロックを選択し、これに係る制御領域#0をモニタリングするという事実が分かる。
【0074】
次に、5Gシステムでのダウンリンク制御情報(DCI)に対して具体的に説明する。
【0075】
5Gシステムでアップリンクデータ(又は物理アップリンクデータチャンネル(physical uplink shared channel、PUSCH))又はダウンリンクデータ(又は物理ダウンリンクデータチャンネル(physical downlink shared channel、PDSCH))に対するスケジューリング情報はDCIを介して基地局から端末に伝達する。端末はPUSCH又はPDSCHに対してフォールバック (fallback)用DCIフォーマットとノン-フォールバック(non-fallback)用DCIフォーマットをモニタリング(monitoring)できる。フォールバックDCIフォーマットは基地局と端末の間で先定義された固定されたフィールドから構成されることができ、ノン-フォールバック用DCIフォーマットは設定可能なフィールドを含むことができる。この外にもDCIには様々なフォーマットが存在し、各フォーマットによって電力制御用DCIであるか、SFI(slot format indicator)を通知するためのDCIであるか否かなどを示すことができる。
【0076】
DCIはチャンネルコーディング及び変調過程を経て物理ダウンリンク制御チャンネルであるPDCCHを介して送信されることができる。DCIメッセージペイロード(payload)にはCRC(cyclic redundancy check)が付着されて前記CRCは端末のアイデンティティに該当するRNTI(radio network temporary identifier)でスクランブリング(scrambling)されることができる。DCIメッセージの目的、例えば、端末-特定(UE-specific)のデータ送信、電力制御命令又はランダムサクセス応答などによって互いに異なるRNTIが用いられることができる。すなわち、RNTIは明示的に送信されずCRC計算過程に含まれて送信される。PDCCH上に送信されるDCIメッセージを受信すれば端末は割り当てられたRNTIを用いてCRCを確認してCRC確認結果が 正しいと、端末は当該メッセージが端末に送信されたことが分かる。前記PDCCHは端末に設定された制御領域でマッピングされて送信される。
【0077】
例えば、システム情報(system information、SI)に対するPDSCHをスケジューリングするDCIはSI-RNTIでスクランブリングされることができる。RAR(random access response)メッセージに対するPDSCHをスケジューリングするDCIはRA-RNTIでスクランブリングされることができる。ページング(paging)メッセージに対するPDSCHをスケジューリングするDCIはP-RNTIでスクランブリングされることができる。SFI(slot format indicator)を通知するDCIはSFI-RNTIでスクランブリングされることができる。
TPC(transmit power control)を通知するDCIはTPC-RNTIでスクランブリングされることができる。端末-特定のPDSCH又はPUSCHをスケジューリングするDCIはC-RNTI(Cell RNTI)でスクランブリングされることができる。
【0078】
DCIフォーマット0_0はPUSCHをスケジューリングするフォールバックDCIで用いられることができ、この時、CRCはC-RNTIでスクランブリングされることができる。C-RNTIでCRCがスクランブリングされたDCIフォーマット0_0は例えば、以下の情報を含むことができる。
【0079】
【表5】
【0080】
DCIフォーマット0_1はPUSCHをスケジューリングするノン-フォールバックDCIで用いられることができ、この時、CRCはC-RNTIでスクランブリングされることができるC-RNTIでCRCがスクランブリングされたDCIフォーマット0_1は例えば、以下の情報を含むことができる。
【0081】
【表6A】
【0082】
【表6B】
【0083】
【表6C】
【0084】
DCIフォーマット1_0はPDSCHをスケジューリングするフォールバックDCIで用いられることができ、この時、CRCはC-RNTIでスクランブリングされることができる。C-RNTIでCRCがスクランブリングされたDCIフォーマット1_0は例えば、以下の情報を含むことができる。
【0085】
【表7】
【0086】
DCIフォーマット1_1はPDSCHをスケジューリングするノン-フォールバックDCIで用いられることができ、この時、CRCはC-RNTIでスクランブリングされることができる。C-RNTIでCRCがスクランブリングされたDCIフォーマット1_1は例えば、以下の情報を含むことができる。
【0087】
【表8A】
【0088】
【表8B】
【0089】
前記DCIフォーマット1_1に含まれる各制御情報は以下の通りである。
【0090】
- Carrier indicator:DCIがスケジューリングするデータがどの搬送波(carrier)上に送信されるか指示 - 0 or 3 bits
【0091】
- Identifier for DCI formats:DCIフォーマットを指示し、具体的に当該DCIがダウンリンク用であるかアップリンク用であるかを区分するインジケーター。-[1] bits
【0092】
-Bandwidth part indicator:帯域幅部分の変更がある場合、これを指示 - 0,1 or 2 bits
【0093】
-Frequency domain resource assignment:周波数ドメインリソース割り当てを指示するリソース割り当て情報でリソース割り当てタイプが0又は1であるかによって表現するリソースが変わる。
【0094】
-Time domain resource assignment:時間ドメインリソース割り当てを指示するリソース割り当て情報で上位階層シグナリング又は予め定められたPDSCH時間ドメインリソース割り当てリストの一設定を指示することができる-1,2,3,or 4 bits
【0095】
-VRB-to-PRB mapping:仮想リソースブロック(VRB)と物理リソースブロック(PRB)のマッピング関係を指示する-0 or 1 bit
【0096】
-PRB bundling size indicator:同じプリコーディングが適用されると仮定する物理リソースブロックバンドリングサイズを指示する-0 or 1 bit
【0097】
-Rate matching indicator:PDSCHに適用される上位階層で設定されたレートマッチグループのうちのいずれかレートマッチグループが適用されるかを指示する-0,1,or 2 bits
【0098】
-ZP CSI-RS trigger:ゼロ電力チャンネル状態情報基準信号をトリガーする-0,1,or 2 bits
【0099】
-送信ブロック(transport block、TB)関連設定情報:1つ又は2つのTBに対するMCS(Modulation and coding scheme)、NDI(New data indicator)及びRV(Redundancy version)を指示する。
【0100】
-変調及びコーディング方式(Modulation and coding scheme;MCS):データ送信に用いられた変調方式とコーディングレートを指示する。すなわち、QPSK又は16QAM又は64QAM又は256QAMであるかに対する情報と共にTBS及びチャンネルコーディング情報を通知することができるコーディングレート値を指示することができる。
【0101】
-新しいデータインジケーター(New data indicator):HARQ初期送信又は再送信であるかを指示する。
【0102】
-重複バージョン(Redundancy version):HARQの重複バージョン(redundancy version)を指示する。
【0103】
-HARQ process number:PDSCHに適用されるHARQプロセス番号を指示する - 4 bits
【0104】
-Downlink assignment index:PDSCHに対するHARQ-ACK報告時の動的(dynamic)HARQ-ACKコードブックを生成するためのインデックスである - 0 or 2 or 4 bits
【0105】
-TPC command for scheduled PUCCH:PDSCHに対するHARQ-ACK報告のためのPUCCHに適用される電力制御情報-2 bits
【0106】
-PUCCH resource indicator:PDSCHに対するHARQ-ACK報告のためのPUCCHのリソースを指示する情報-3 bits
【0107】
-PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator:PDSCHに対するHARQ-ACK報告のためのPUCCHがどのスロットで送信されるかに対する設定情報-3 bits
【0108】
-Antenna ports:PDSCH DMRSのアンテナポート及びPDSCHが送信されないDMRS CDMグループを指示する情報 - 4,5 or 6 bits
【0109】
-Transmission configuration indication:PDSCHのビーム関連情報を指示する情報 - 0 or 3 bits
【0110】
-SRS request:SRS送信をリクエストする情報 - 2 bits
【0111】
-CBG transmission information:コードブロックグループ基盤再送信が設定された場合、どんなコードブロックグループ(CBG)に該当するデータがPDSCHを介して送信されるか指示する情報 - 0,2,4,6,or 8 bits
【0112】
-CBG flushing out information:以前に端末が受信したコードブロックグループがHARQコンバイニング(combining)に用いられることができるか指示する情報 - 0 or 1 bit
【0113】
-DMRS sequence initialization:DMRSシーケンス初期化パラメーターを指示 - 1 bit
【0114】
以下では5G通信システムでデータチャンネルに対する時間ドメインリソース割り当て方法に対して説明する。
【0115】
基地局は端末にダウンリンクデータチャンネル(PDSCH)及びアップリンクデータチャンネル(PUSCH)に対する時間ドメインリソース割り当て情報に対するテーブル(table)を上位階層シグナリング(例えば、RRCシグナリング)で設定することができる。PDSCHに対しては最大maxNrofDL-Allocations=16個のエントリー(entry)から構成されたテーブルを設定することができ、PUSCHに対しては最大maxNrofUL-Allocations=16個のエントリーから構成されたテーブルを設定することができる。時間ドメインリソース割り当て情報には例えば、PDCCH-to-PDSCHスロットタイミング(PDCCHを受信した時点と受信したPDCCHがスケジューリングするPDSCHが送信される時点の間のスロット単位の時間間隔に相当する、K0と表記する)又はPDCCH-to-PUSCHスロットタイミング(PDCCHを受信した時点と受信したPDCCHがスケジューリングするPUSCHが送信される時点の間のスロット単位の時間間隔に相当する、K2と表記する)、スロット内でPDSCH又はPUSCHがスケジューリングされた開始シンボルの位置及び長さに対する情報、PDSCH又はPUSCHのマッピングタイプなどが含まれることができる。例えば、以下の表9及び10のような情報が基地局から端末に通知されることができる。
【0116】
【表9】
【0117】
【表10】
【0118】
基地局は前記時間ドメインリソース割り当て情報に対するテーブルのエントリーのうちの一つを端末にL1シグナリング(例えば、DCI)を介して端末に通知することができる(例えば、DCI内の‘時間ドメインリソース割り当て’フィールドで指示することができる)。端末は基地局から受信したDCIに基づいてPDSCH又はPUSCHに対する時間ドメインリソース割り当て情報を獲得することができる。
【0119】
前記でPDSCH又はPUSCHを通じるデータ送信の場合、時間領域リソース割り当て(time domain resource assignment)はPDSCH又はPUSCHが送信されるスロットに関する情報及び、当該スロットでの開始シンボル位置SとPDSCH又はPUSCHがマッピングされるシンボル個数Lによって伝達されることができる。前記でSはスロットの開始から相対的な位置であれば良く、Lは連続されたシンボル個数であれば良く、SとLは以下の式1のように定義される開始及び長さインジケーター値(start and length indicator value、SLIV)から決定されることができる。
【0120】
【数5】
【0121】
NRシステムで端末はRRC設定を介して、一つの行にSLIV値とPDSCH/PUSCHマッピングタイプ及びPDSCH/PUSCHが送信されるスロットに対する情報が設定されることができる(例えば、表の形態で前記情報が設定されることができる)。以後、前記DCIの時間領域リソース割り当てでは前記設定された表でのindex値を指示することによって基地局が端末にSLIV値、PDSCH/PUSCHマッピングタイプ、PDSCH/PUSCHが送信されるスロットに対する情報を伝達することができる。
【0122】
NRシステムではPDSCHマッピングタイプはタイプA(type A)とタイプB(type B)が定義された。PDSCHマッピングタイプAではスロットの第2又は第3のOFDMシンボルにDMRSシンボルのうちの第1のシンボルが位置している。PDSCHマッピングタイプBではPUSCH送信で割り当てられた時間領域リソースでの第1のOFDMシンボルのDMRSシンボルのうちの第1のシンボルが位置している。
【0123】
以下では5G通信システムでのダウンリンク制御チャンネルに対して図面を参照してより具体的に説明する。
【0124】
図2は、5G無線通信システムでダウンリンク制御チャンネルが送信される制御領域に対する一例を示す図面である。図2は、周波数軸に端末の帯域幅部分(UE bandwidth part)210、時間軸で1スロット220内に2個の制御領域(制御領域#1(201)、制御領域#2(202))が設定されている一例を示す。制御領域201、202は周波数軸で全体端末帯域幅部分210内で特定周波数リソース203に設定されることができる。時間軸としては一つ又は複数個のOFDMシンボルと設定されることができ、これを制御領域長さ(control resource set duration、204)と定義することができる。図2の図示された例を参照すれば、制御領域#1(201)は2シンボルの制御領域長さと設定され、制御領域#2(202)は1シンボルの制御領域長さと設定されている。
【0125】
前述の5Gシステムでの制御領域は基地局が端末に上位階層シグナリング(例えば、システム情報、MIB、RRCシグナリング)を介して設定されることができる。端末に制御領域を設定するということは制御領域識別子(Identity)、制御領域の周波数位置、制御領域のシンボル長さになどの情報を提供することを意味する。例えば、前記上位階層シグナリングは以下の表11の情報を含むことができる。
【0126】
【表11】
【0127】
表11でtci-StatesPDCCH(簡単にTCI(transmission configuration indication)stateで名付け)設定情報は、対応される制御領域で送信されるDMRSとQCL関係にある一つ又は複数個のSS/PBCH ブロックインデックス又はCSI-RS(channel state information reference signal)インデックスの情報を含むことができる。
【0128】
ダウンリンクデータはダウンリンクデータ送信用物理チャンネルであるPDSCH上で送信されることができる。PDSCHは前記制御チャンネル送信区間以後から送信されることができ、周波数領域での具体的なマッピング位置、変調方式などのスケジューリング情報は前記PDCCHを介して送信されるDCIに基づいて決定される。
【0129】
前記DCIを構成する制御情報のうちのMCSを介して、基地局は端末に送信しようとするPDSCHに適用された変調方式と送信しようとするデータのサイズ(送信ブロック大きさ、transport block size、TBS)を通知する。実施例でMCSは5ビット又はそれより多いか少ないビットから構成されることができる。前記TBSは基地局が送信しようとするデータ(transport block、TB)にエラー訂正のためのチャンネルコーディングが適用される以前のサイズに該当する。
【0130】
本発明で送信ブロック(transport block;TB)とは、MAC(medium access control)ヘッダー、MAC制御要素、1個以上のMAC SDU(service data unit)、paddingビットを含むことができる。又はTBはMAC階層から物理階層(physical layer)に伝達される(deliver)データの単位又はMAC PDU(protocol data unit)を指すことができる。
【0131】
NRシステムでサポートする変調方式はQPSK(quadrature phase shift keying)、16QAM(quadrature amplitude modulation)、64QAM、及び256QAMとして、それぞれの変調次数(modulation order、Q)は2、4、6、8に該当する。すなわち、QPSK変調の場合、シンボル当り2ビット、16QAM変調の場合、シンボル当り4ビット、64QAM変調の場合、シンボル当り6ビットを送信することができ、256QAM変調の場合、シンボル当り8ビットを送信することができる。
【0132】
図3及び図4は、5G又はNRシステムで考慮されるサービスであるeMBB、URLLC、mMTCデータが周波数-時間リソースで割り当てられた一例を示す図面である。
【0133】
図3及び図4を参照すれば、各システムで情報送信のために周波数及び時間リソースが割り当てられた方式を確認することができる。
【0134】
図3は、全体システム周波数帯域にeMBB、URLLC及びmMTCデータが割り当てられた一例を示す図面である。先ず、図3では全体システム周波数帯域300でeMBB、URLLC、mMTC用データが割り当てられた態様である。eMBB301とmMTC309が特定周波数帯域で割り当てられて送信される途中にURLLCデータ303、305、307が発生して送信が必要な場合、eMBB301及びmMTC309が既に割り当てられた部分を空にするか送信をせず、URLLCデータ303、305、307が送信されることができる。前記サービス中でURLLCは遅延時間を減らすことが必要であるため、eMBBが割り当てられたリソース301の一部分にURLLCデータが割り当てられて(303、305、307)送信されることができる。もちろん、eMBBが割り当てられたリソースでURLLCが追加に割り当てられて送信される場合、オーバーラップされる周波数-時間リソースではeMBBデータが送信されないこともあり、したがって、eMBBデータの送信性能が低くなることができる。すなわち、前記の場合にURLLC割り当てによるeMBBデータ送信失敗が発生することができる。
【0135】
図4は、システム周波数帯域を分けてeMBB、URLLC及びmMTCデータが割り当てられた一例を示す図面である。図4では全体システム周波数帯域400を分けて各サブバンド402、404、406でサービス及びデータを送信する用途で用いることができる。前記サブバンド設定に係る情報は予め決定されることができ、この情報は基地局が端末に上位シグナリングを介して送信されることができる。又は前記サブバンドは基地局又はネットワークノードが任意に分けて端末に別途のサブバンド設定情報の送信無しにサービスを提供することもできる。図4ではサブバンド402はeMBBデータ送信、サブバンド404はURLLCデータ送信、サブバンド406はmMTCデータ送信に用いられる態様が図示された。
【0136】
実施例で提案する方法及び装置を説明するためにNRシステムでの物理チャンネル(physical channel)と信号(signal)という用語が用いられることができる。しかし、本発明の内容はNRシステムではない無線通信システムで適用されることができる。
【0137】
以下、本発明の実施例を添付した図面と共に詳しく説明する。また、本発明を説明するにあたり関連する機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にすることができると判断された場合、その詳細な説明は省略する。そして、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義れた用語としてこれはユーザ、操作者の意図又は慣例などによって変わることができる。従って、その定義は本明細書全般にわたった内容に基づいて下ろされなければならないだろう。
【0138】
以下で、NRシステムを一例として本発明の実施例を説明するが、類似の技術的背景又はチャンネル形態を持つそのほかの通信システムにも本発明の実施例が適用されることができる。また、本発明の実施例は熟練された技術的知識を有する者の判断として本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で一部変形を介して他の通信システムにも適用されることができる。
【0139】
本発明では従来の物理チャンネル(physical channel)と信号(signal)という用語をデータ又は制御信号と混用して用いることができる。例えば、PDSCHはデータが送信される物理チャンネルであるが、本発明ではPDSCHをデータとすることができる。
【0140】
以下、本発明で上位シグナリングは基地局から物理階層のダウンリンクデータチャンネルを利用して端末に、又は端末から物理階層のアップリンクデータチャンネルを利用して基地局に伝達する信号伝達方法であり、RRCシグナリング又はMAC制御要素(MAC control element、MAC CE)と言及されることもできる。
【0141】
図5は、一つの送信ブロックが多数のコードブロックに分けてCRCが追加される過程の一例を示す図面である。
【0142】
図5を参照すれば、アップリンク又はダウンリンクで送信しようとする一つの送信ブロック(TB、501)の最後の又は最前部にCRC(503)が追加されることができる。CRC503は16ビット又は25ビット又は予め固定されたビット数を持つかチャンネル状況などによって可変的なビット数を持つことができ、チャンネルコーディングの成功であるか否かを判断することができるのに用いられることができる。TB501にCRC503が追加されたブロックは多数のコードブロック(codeblock、CB)507、509、511、513に分けられることができる(505)。ここで、コードブロックは最大サイズが予め定められて分けられることができ、この場合、最後のコードブロック513は他のコードブロック507、509、511よりサイズが小さい場合がある。ただ、これは一例に過ぎず、他の例によって、0、ランダム値又は1が最後のコードブロック513に挿入されることによって最後のコードブロック513と他のコードブロック507、509、511の長さが一定に合わせられる。
【0143】
また、コードブロック507、509、511、513にそれぞれCRC517、519、521、523が追加されることができる(515)。CRCは16ビット又は24ビット又は予め固定されたビット数を持つことができ、チャンネルコーディングの成功したか否かを判断することができる。
【0144】
CRC503を生成するためにTB501と循環生成多項式(cyclic generator polynomial)が用いられることができ、循環生成多項式は多様な方法に定義されることができる。例えば、24ビットCRCのための循環生成多項式gCRC24A(D)=D24+D23+D18+D17+D14+D11+D10+D+D+D+D+D+D+1と仮定し、L=24とする時、TBデータa0,a1,a2,a3,...aA-1に対し、CRCp0,p1,p2,p3,...pL-1はa0DA+23+a1DA+22+...+aA-1D24+p0D23+p1D22+...+p22D1+p23をgCRC24A(D)で割って残りが0になる値で、p0,p1,p2,p3,...pL-1を決定することができる。前述の例では例えば、CRC長さLを24と仮定して説明したがCRC長さLは12、16、24、32、40、48、64などの色々な長さと決定されることができる。
【0145】
このような過程でTBにCRCが追加された後、前記TB+CRCはN個のCB507、509、511、513に分割されることができる。分割されたそれぞれのCB507、509、511、513にCRC517、519、521、523が追加されることができる(515)。CBに追加されるCRCはTBに追加されたCRCを発生させる時とは異なる長さを持つかCRC生成のために他の循環生成多項式が用いられることができる。また、TBに追加されたCRC503とコードブロックに追加されたCRC517、519、521、523はコードブロックに適用されるチャンネルコードの種類によって省略されることもできる。例えば、ターボコードではなくLDPCコードがコードブロックに適用される場合、コードブロックごとに挿入されるCRC517、519、521、523は省略されることもできる。
【0146】
しかし、LDPCが適用される場合にもCRC517、519、521、523はそのままコードブロックに追加されることができる。また、ポーラータイコードが用いられる場合にもCRCが追加されたり省略されることができる。
【0147】
図5で前述したように、送信しようとするTBは適用されるチャンネルコーディングの種類に従い、一つのコードブロックの最大長さが定められ、コードブロックの最大長さによってTB及びTBに追加されるCRCはコードブロックへの分割が行われることができる。
【0148】
従来LTEシステムでは分割されたCBにCB用CRCが追加され、CBのデータビット及びCRCはチャンネルコードでエンコーディングされ、コーディングされたビット(coded bits)が決定され、それぞれのコーディングされたビットに対して予め約束されたようにレートマッチングされるビット数が決定された。
【0149】
NRシステムでTBのサイズ(TBS)は以下の段階を経て計算されることができる。
【0150】
段階1:割り当てリソースの内の一つPRBでPDSCHマッピングに割り当てられたRE数のN’REを計算する。N’RE
【数6】
で計算されることができる。ここで、
【数7】
は12であり、
【数8】
はPDSCHに割り当てられたOFDMシンボル数を示すことができる。
【数9】
は同じCDMグループのDMRSが占める、一つのPRB内のRE数である。
【数10】
は上位シグナリングと設定される一つのPRB内のオーバーヘッドが占めるRE数であり、0、6、12、18のうちの一つと設定されることができる。以後、PDSCHに割り当てられた総RE数NREが計算されることができる。NREはmin(156,N’RE)・nPRBで計算され、nPRBは端末に割り当てられたPRB数を示す。
【0151】
段階2:臨時情報ビット数NinfoはNRE・R・Q・vで計算されることができる。ここで、Rはコードレートであり、Qは変調次数であり、この値の情報はDCIのMCSビットフィールドと予め約束された表を利用して伝達されることができる。また、vは割り当てられたレイヤー数である。もし、Ninfo≦3824であれば、以下の段階3を介してTBSが計算されることができる。以外には段階4を介してTBSが計算されることができる。
【0152】
段階3:
【数11】
の数式を介してN’infoが計算されることができる。TBSは以下の表12でN’info より小さくない値のうちのN’info に最も近い値で決定されることができる。
【0153】
【表12】
【0154】
段階4:
【数12】
の数式を介してN’info が計算されることができる。TBSはN’info 値と以下[pseudo-code 1]を介して決定されることができる。以下でCは一つTBが含むコードブロックの数に該当する。
【0155】
[Pseudo-code 1開始]
【0156】
【数13】
【0157】
[Pseudo-code 1終了]
【0158】
NRシステムで一つのCBがLDPCエンコーダーで入力されると、パリティービットが追加されて出力されることができる。この時、LDCPベースグラフ(LDCP base graph)によってパリティービットの量が変わることができる。特定入力に対してLDPCコーディングによって生成されるすべてのパリティービットを送信するようにする方法をFBRM(full buffer rate matching)とし、送信可能なパリティービット数に制限を置く方法をLBRM(limited buffer rate matching)とすることができる。データ送信のためにリソースが割り当てられると、LDPCエンコーダー出力が循環バッファー(circular buffer)で造られ、造られたバッファーのビットは割り当てられたリソースほど繰り返して送信され、この時の循環バッファーの長さをNcbとすることができる。
【0159】
LDPCコーディングによって生成されるすべてのパリティービットの数をNとすると、FBRM方法ではNcb=Nとなる。LBRM方法で、Ncbはmin(N,Nref)となり、Nref
【数14】
で与えられ、RLBRMは2/3で決定されることができる。TBSLBRMを求めるためには前述のTBSを求める方法を利用するが、当該セルで端末がサポートする最大レイヤー数及び最大変調オーダーを仮定し、最大変調オーダーQは当該セルで少なくとも一つのBWPに対して256QAMをサポートするMCSテーブルを用いるように設定された場合8、設定されていない場合には6(64QAM)と仮定され、コードレートは最大コードレートである948/1024と仮定され、NREは156・nPRBで仮定されてnPRBはnPRB,LBRMに仮定されて計算される。nPRB、LBRMは以下の表13で与えられる。
【0160】
【表13】
【0161】
NRシステムで端末がサポートする最大データ率は以下の数式2を介して決定されることができる。
【数15】
【0162】
式2でJは周波数アグリゲーション(carrier aggregation)で結合されたキャリアの数であり、Rmax=948/1024であり、
【数16】
は最大レイヤー数、
【数17】
は最大変調オーダー、f(j)はスケーリング指数、μはサブキャリア間隔を意味することができる。f(j)は1、0.8、0.75、0.4のうちの一つの値を端末が報告することができ、μは以下の表14で与えられることができる。
【0163】
【表14】
【0164】
また、
【数18】
は平均OFDMシンボル長さであり、
【数19】

【数20】
で計算されることができ、
【数21】
はBW(j)で最大RB数である。OH(j)はオーバーヘッド値で、FR1(6GHz以下帯域)のダウンリンクでは0.14、アップリンクでは0.18で与えられることができ、FR2(6GHz超過帯域)のダウンリンクでは0.08、アップリンクでは0.10で与えられることができる。式2を介して30kHzサブキャリア間隔で100MHz周波数帯域幅を持つセルでのダウンリンクでの最大データ率は以下の表15で計算されることができる。
【0165】
【表15】
【0166】
一方、端末が実際データ送信で測定されることができる実際データ率はデータ量をデータ送信時間で割った値となることができるだろう。これは1TB送信ではTBS、又は2TB送信ではTBSの合をTTI長さで割った値となることができる。例えば、表15を求めた仮定のように30kHzサブキャリア間隔で100MHz周波数帯域幅を持つセルでのダウンリンクでの最大実際データ率は割り当てられたPDSCHシンボル数によって以下の表16のように定められることができる。
【0167】
【表16】
【0168】
表15を介して端末がサポートする最大データ率を確認することができ、表16を介して割り当てられたTBSによる実際データ率を確認することができる。この時、スケジューリング情報によって最大データ率より実際データ率がより大きい場合がある。
【0169】
無線通信システム、特にNRシステムでは端末がサポートすることができるデータ率が基地局と端末の間に互いに約束されることができる。これは端末がサポートする最大周波数帯域、最大変調オーダー、最大レイヤー数などを利用して計算されることができる。しかし、計算されたデータ率は実際データ送信に用いられるTBS及び送信時間区間(transmission time interval、TTI)長さから計算される値と異なることができる。
【0170】
これによって端末は自分がサポートするデータ率に該当する値より大きいTBSが割り当てられる場合が生ずることができ、これを防止するために端末がサポートするデータ率によってスケジューリング可能なTBSの制約があり得る。
【0171】
図6は、NRシステムの同期信号(SS)及び物理放送チャンネル(PBCH)が周波数及び時間領域でのマッピングされた態様を示す図面である。
【0172】
PSS601とSSS603、及びPBCHが4OFDMシンボルにかけてマッピングされ、PSSとSSSは12RBにマッピングされ、PBCHは20RBにマッピングされる。サブキャリア間隔(subcarrier spacing、SCS)によって20RBの周波数帯域がどんなに変わるか図6の表で表されている。前記のPSS、SSS、PBCHが送信されるリソース領域をSS/PBCH block(SS/PBCHブロック)と称することができる。また、前記SS/PBCHブロックはSSBブロックと称することができる。
【0173】
図7は、サブキャリア間隔によってSS/PBCHブロックが送信されることができるシンボルを示す図面である。
【0174】
図7を参考すれば、サブキャリア間隔は15kHz、30kHz、120kHz、240kHzなどで設定されることができ、各サブキャリア間隔によってSS/PBCHブロック(又はSSBブロック)が位置することができるシンボルの位置が決定されることができる。図7は1ms以内のシンボルでサブキャリア間隔によるSSBが送信されることができるシンボルの位置を図示したことで、図7に表示された領域でSSBが常に送信されなければならないことではない。前記SSBブロックが送信される位置はシステム情報又は専用シグナリング(dedicated signaling)を介して端末に設定されることができる。
【0175】
端末は一般的に基地局から離れているため、端末で送信した信号は伝達遅延時間(propagation delay)以後に基地局に受信される。伝達遅延時間は端末から基地局まで電波が伝達する経路を光の速度で割った値であり、一般的に端末から基地局までの距離を光の速度で割った値であれば良い。一実施例で、基地局から100km離れた所に位置した端末の場合、端末で送信した信号は約0.34msec以後に基地局に受信される。反対に基地局で送信された信号も約0.34msec以後に端末に受信される。上述したように端末と基地局の間の距離によって端末で送信した信号が基地局に到着する時間が変わることができる。したがって、互いに異なる位置に存在する多数の端末が同時に信号を送信すると、基地局に到着する時間が全部異なることができる。このような問題を解決して多数の端末から送信された信号が基地局に同時に到着するようにするために、端末別で位置によってアップリンク信号を送信する時間が異なるようにすることができる。5G、NR及びLTEシステムでこれをタイミングアドバンス(timing advance、TA)とする。
【0176】
図8は、開示された一実施例による5G又はNRシステムで端末が第1信号を受信し、これに対する第2信号を端末が送信する時、タイミングアドバンスによる端末のプロセッシングタイムを示す図面である。
【0177】
以下、タイミングアドバンスによる端末のプロセッシングタイムに対して具体的に説明する。
スロットn(802)で基地局がアップリンクスケジューリング承認(UL grant)又はダウンリンク制御信号とデータ(DL grant及びDL data)を端末に送信すれば、端末はスロットn(804)でアップリンクスケジューリング承認又はダウンリンク制御信号とデータを受信することができる。この時、端末は基地局が信号を送信した時間より伝達遅延時間(T、810)ほど遅く信号を受信することができる。本実施例で端末がスロットn(804)で第1信号を受信した場合、端末はスロットn+4(806)で当該第2信号を送信する。端末が信号を基地局に送信する時にも、特定時間に基地局に到着するようにするために、端末が受信した信号基準のスロットn+4よりタイミングアドバンス(T、812)ほど繰り上げたタイミング(806)に端末はアップリンクデータ又はダウンリンクデータに対するHARQ ACK/NACKを送信することができる。したがって、本実施例で端末がアップリンクスケジューリング承認を受けてアップリンクデータ送信をするか、又はダウンリンクデータを受信してHARQ ACK又はNACKを伝達するために準備することができる時間は3個スロットに該当する時間でTAを除いた時間であれば良い(814)。
【0178】
上述されたタイミングの決定のために基地局は当該端末のTAの絶対値を計算することができる。基地局は端末が初期接続した時、ランダムアクセス(random access)段階で最初に端末に伝達したTA値に、その後の上位シグナリングに伝達したTA値の変化量を足したり又は引きながらTAの絶対値を計算することができる。本開示でTAの絶対値は端末が送信するn番目のTTIの開始時間から端末が受信したn番目のTTIの開始時間を引いた値となることができる。
【0179】
一方、セルラー無線通信システム性能の重要な基準のうちの一つはパケットデータ遅延時間(latency)である。このためにLTEシステムでは1msのTTIを持つサブフレーム単位で信号の送受信が行われる。上述したように動作するLTEシステムで1msより短い送信時間区間を有する端末(short-TTI UE)をサポートすることができる。一方、5G又はNRシステムで、送信時間区間は1msより短い場合がある。Short-TTI端末は遅延時間(latency)が重要なVoice over LTE(VoLTE)サービス、遠隔操縦のようなサービスに適合である。また、short-TTI端末はセルラー基盤でミッションクリティカル(mission critical)のモノのインターネット(IoT、internet of things)を実現することができる手段になる。
【0180】
5G又はNRシステムで、基地局がダウンリンクデータを含むPDSCH送信の時、PDSCHをスケジューリングするDCIはPDSCHのHARQ-ACK情報を端末が送信するタイミング情報に該当する値であるK1値を指示する。HARQ-ACK情報をタイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボルL1より先ず送信されるように指示されない場合に端末が基地局に送信することができる。すなわち、タイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボルL1より同じであるか、又は以後時点にHARQ-ACK情報が端末から基地局に送信されることができる。HARQ-ACK情報がタイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボルL1より先ず送信されるように指示された場合、HARQ-ACK情報は端末から基地局へのHARQ-ACK送信で有効なHARQ-ACK情報ではない場合がある。
【0181】
シンボルL1はPDSCHの最後の時点からTproc,1後に循環前置(cyclic prefix、CP)が開始する第1シンボルであれば良い。Tproc,1は以下の数式3のように計算されることができる。
【0182】
【数22】
【0183】
上述した数式3でN1,1,1,1,2,κμは以下のように定義されることができる。
【0184】
-HARQ-ACK情報がPUCCH(アップリンク制御チャンネル)に送信されると、d1,1=0であり、PUSCH(アップリンク共有チャンネル、データチャンネル)に送信されると、d1,1=1である。
【0185】
-端末が複数個の活性化された構成キャリア又はキャリアが設定された場合、キャリア間の最大タイミングの差は第2信号送信で反映されることができる。
【0186】
-PDSCHマッピングタイプAの場合、すなわち、第1DMRSシンボル位置がスロットの第3又は第4シンボルの場合に、PDSCHの最後のシンボルの位置インデックスiが7より小さい場合、d1,2=7-iと定義される。
【0187】
-PDSCHマッピングタイプBの場合、すなわち、第1DMRSシンボル位置がPDSCHの第1シンボルの場合に、PDSCHの長さが4シンボルであれば、d1,2=3であり、PDSCHの長さが2シンボルであれば、d1,2=3+dであり、dはPDSCHと当該PDSCHをスケジューリングする制御信号を含むPDCCHがオーバーラップされるシンボルの数である。
【0188】
-Nはμによって以下の表17のように定義される。μ=0、1、2、3はそれぞれサブキャリア間隔15kHz、30kHz、60kHz、120kHzを意味する。
【0189】
【表17】
【0190】
-上述した表17で提供するN値はUE capabilityによって他の値が用いられることができる。
【0191】
【数23】
とそれぞれ定義される。
【0192】
また、5G又はNRシステムでは基地局がアップリンクスケジューリング承認を含む制御情報送信の時、端末がアップリンクデータ又はPUSCHを送信するタイミング情報に該当するK2値を指示することができる。
【0193】
PUSCHはタイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボル L2より先ず送信されるように指示されない場合には端末が基地局に送信することができる。すなわち、タイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボルL2より同じであるか、以後時点にPUSCHが端末から基地局に送信されることができる。PUSCHがタイミングアドバンス(timing advance)を含んでシンボルL2より先ず送信されるように指示された場合には、端末は基地局からのアップリンクスケジューリング承認制御情報を無視することができる。
【0194】
シンボルL2はスケジューリング承認を含むPDCCHの最後の時点からTproc,2以後に送信しなければならないPUSCHシンボルのCPが開始する第1シンボルであれば良い。Tproc,2は以下の数式4のように計算されることができる。
【数24】
【0195】
上述した数式4でN2,d 2,1,κ,μ,は下記のように定義されることができる。
【0196】
-PUSCH割り当てられたシンボルのうちの第1シンボルがDMRSだけ含む場合、d2,1=0であり、以外にはd2,1=1である。
【0197】
-端末が複数個の活性化された構成キャリア又はキャリアが設定されると、キャリア間の最大タイミングの差は第2信号送信で反映されることができる。
【0198】
-Nはμによって以下の表18のように定義される。μ=0、1、2、3はそれぞれサブキャリア間隔15kHz、30kHz、60kHz、120kHzを意味する。
【0199】
【表18】
【0200】
-上述した表18で提供するN値はUE capabilityによって他の値が用いられることができる。
【数25】
とそれぞれ定義される。
【0201】
一方、5G又はNRシステムは一つのキャリア内で、周波数帯域部分(BWP)を設定して特定端末が設定されたBWP内で送受信するように指定することができる。これは端末の消耗電力減少を目的とすることができる。基地局は複数のBWPを設定することができ、制御情報で活性化されたBWPを変更することができる。BWPが変更されるのに端末が用いることができる時間は以下の表19のように定義されることができる。
【0202】
【表19】
【0203】
表19で周波数範囲(Frequency Range)1は6GHz以下の周波数帯域を意味し、周波数範囲(Frequency Range)2は6GHz以上の周波数帯域を意味する。上述された実施例でタイプ1とタイプ2はUE capabilityによって決定されることができる。上述された実施例でシナリオ1、2、3、4は以下の表20のように与えられる。
【0204】
【表20】
【0205】
図9は、スロットによってデータ(例えば、TB)をスケジューリングして送信し、当該データに対するHARQ-ACKフィードバックを受信し、フィードバックによって再送信を行う一例を示す図面である。図9で、TB1(900)はスロット0(902)で初期送信され、これに対するACK/NACKフィードバック904はスロット4(906)から送信される。もし、TB1の初期送信が失敗し、NACKが受信されると、スロット8(908)でTB1に対する再送信(910)が行われることができる。前記でACK/NACKフィードバックが送信される時点と、再送信が行われる時点は予め定められるか、又は制御情報又は/及び上位階層シグナリングで指示される値によって決定されることができるだろう。
【0206】
図9ではスロット0番からスロットによって順次にTB1からTB8までスケジューリングされて送信される一例を図示している。これは例えば、TB1からTB8までにHARQ process ID 0から7までそれぞれ付与されて送信されることができる。もし、基地局と端末が用いることができるHARQ process IDの数がただ、4個だけであれば、連続的に8個の他のTBに対する送信を行うことができない場合がある。
【0207】
図10は、衛星を利用した通信システムの一例を示す図面である。例えば、端末1001が衛星1003に信号を送信すると、衛星1003は基地局1005に前記信号を伝達し、基地局1005は受信信号を処理してこれに対する後続動作の要求を含む信号を端末1001に送信するが、これはさらに衛星1003を介して送信されることができる。前記で端末1001と衛星1003の間の距離も遠く、衛星1003と基地局1005の間の距離も遠いから、結局、端末1001から基地局1005へのデータ送受信に所要される時間が長くなる。
【0208】
図11は、衛星の高度又は高さによる通信衛星の地球公転周期を示す図面である。通信のための衛星は衛星の軌道によって低軌道衛星(Low Earth Orbit、LEO)、中軌道衛星(Middle Earth Orbit、MEO)、静止軌道衛星(Geostationay Earth Orbit、GEO)などに区分されることができる。一般的にGEO(1100)は、およそ高度36000kmの衛星を意味し、MEO1110は高度5000乃至15000kmの衛星を意味し、LEOは高度500乃至1000kmの衛星を意味する。各高度によって公転周期が変わるが、GEO1100の場合、地球公転周期がおよそ24時間ほどであり、MEO1110の場合、およそ6時間、LEO1130の場合、およそ90乃至120分ほどである。低軌道(~2,000km)衛星は相対的に低い高度で電波遅延時間及び損失が静止軌道(36,000km)衛星対比有利である。
【0209】
図12は、衛星-端末直接通信の概念度を示す図面である。ロケットによって高度100km以上の高い所に位置した衛星1200は、地上の端末1210と信号を送受信し、また、地上の基地局(DU farms、1230)と接続された地上局(ground station、1220)と信号を送受信する。
【0210】
図13は、衛星-端末直接通信の活用シナリオを示す図面である。衛星-端末直接通信は地上網のカバレッジ限界を補う形態で特化された目的の通信サービスのサポートが可能である。例えば、ユーザ端末に衛星-端末直接通信機能を具現することによって地上網通信カバレッジではない所でのユーザの緊急救助又は/及び災難信号の送受信が可能であり(1300)、船舶又は/及び航空のように地上網通信が不可能な領域でのユーザに対する移動通信サービスが提供されることができ(1310)、国境の制限無しに船舶、貨物車又は/及びドロンなどの位置をリアルタイムで追跡して制御することが可能であり(1320)、また、基地局に衛星通信機能をサポートすることによって基地局のバックホールで機能するようにして物理的に遠く離れた場合、バックホール機能を実行(1330)するように衛星通信を活用することも可能である。
【0211】
図14は、高度1200kmのLEO衛星と地上の端末が直接通信を行う時、アップリンクでの予想データ送信率(throughput)計算の一例を示す図面である。アップリンクで地上端末の送信電力EIRP(effective isotropic radiated power)が23dBmであり、衛星までの無線チャンネルの経路損失(path loss)が169.8dBであり、衛星受信アンテナ利得が30dBiの場合、達成可能な信号対雑音比(signal-to-noise ratio:SNR)は-2.63dBと推算される。この場合、経路損失には宇宙空間での経路損失、大気圏での損失などが含まれることができる。信号対干渉比(signal-to-interference ratio:SIR)が2dBと仮定すれば、信号対干渉及び雑音比(signal-to-interference and noise ratio:SINR)は-3.92dBと計算され、この時、30kHzサブキャリア間隔と1PRBの周波数リソースを利用する場合、112kbpsの送信速度達成ができる。
【0212】
図15は、高度35,786kmのGEO衛星と地上の端末が直接通信を行う時、アップリンクでの予想データ送信率(throughput)計算の一例を示す図面である。アップリンクで地上端末の送信電力EIRPが23dBmであり、衛星までの無線チャンネルの経路損失(path loss)が195.9dBであり、衛星受信アンテナ利得が51dBiの場合、達成可能なSNRは-10.8dBと推算される。この場合、経路損失には宇宙空間での経路損失、大気圏での損失などが含まれることができる。SIRが2dBと仮定すれば、SINRは-11dBと計算され、この時、30kHzサブキャリア間隔と1PRBの周波数リソースを利用する場合、21kbpsの送信速度達成ができるのについて、これは3番の繰り返し送信を行った結果であっても良い。
【0213】
図16は、端末と衛星間の経路損失モデルによる経路損失値、及び端末と地上網通信基地局間の経路損失モデルによる経路損失を示す図面である。図16でdは距離に該当し、fは信号の周波数である。端末と衛星(satellite)との通信が行われる宇宙空間(free space)では経路損失(FSPL,1600)は距離の二乗に反比例するが、端末と地上網通信基地局(terrestrial gNB)との通信が行われる空気が存在する地上での経路損失(PL2,PL’Uma-NLOS、1610、1620)は距離のほぼ4乗に反比例する。
【0214】
衛星通信(Satellite communications又はNon-Terrestrial Network)では衛星が持続的に早く動きとして発生するドップラーシフト(Doppler shift)、すなわち、送信信号の周波数移動(offset)が発生する。
【0215】
図17は、衛星の高度及び位置、及び地上の端末ユーザの位置によって衛星から伝達される信号が地上ユーザに受信された時、前記信号が受けるドップラーシフト(Doppler shift)の量を計算する数式及び結果を示す図面である。地球半径がRであり、hは衛星の高度であり、vは衛星が地球を公転する速度であり、fは信号の周波数である。前記衛星の速度は、衛星の高度から計算されることができるが、これは地球が衛星を引っぱる力である重力と、衛星が公転することによって発生する求心力が同じくなる速度になり、これは図18のように計算されることができる。図18は衛星の高度で計算された衛星の速度を示す図面である。図17で確認することができるように角αは高度角(elevation angle)によって決定されるため、高度角θによってドップラーシフトの値が決定されるようになる。
【0216】
図19は、衛星が地上に送信する一つのビーム内にある互いに異なる端末が受けるドップラーシフトを示す図面である。図19では高度角θによる端末1(1900)、端末2(1910)が受けるドップラーシフトがそれぞれ計算された。中心周波数2GHz、衛星高度700km、地上で一つのビーム直径が50km、端末の速度は0を仮定した結果である。また、本発明で計算したドップラーシフトは地球自転速度による効果を無視したことであり、これは衛星の速度に比べて遅いから影響が小さいと見做すことができる。
【0217】
図20は、高度角から定められる衛星の位置によって、ビームの一つ内で発生するドップラーシフトの差を示す図面である。衛星がビームの真上に位置する時、すなわち、高度角が90°の時がビーム(又はセル)内でドップラーシフトの差が最も大きくなることを見られる。これは衛星が真ん中の上にある時、ビームの一端と他端のドップラーシフト値がそれぞれ正数値と負数値を持つからである。
【0218】
一方、衛星通信では衛星が地上のユーザから距離が遠いから地上網通信に対比して大きい遅延時間が発生する。
【0219】
図21は、高度角によって定められる衛星の位置によって端末から衛星までかかる遅延時間と、端末-衛星-基地局の間の往復遅延時間を示す図面である。2100は端末から衛星までかかる遅延時間であり、2110は端末-衛星-基地局の間の往復遅延時間を図示したことである。この時、衛星-基地局間の遅延時間は端末-衛星の遅延時間と同一であると仮定された。図22は、一つのビーム内でユーザの位置によって変わる往復遅延時間の最大差の値を示す図面である。例えば、ビーム半径(又はセル半径、cell radius)が20kmの時、衛星の位置によってビーム内の互いに異なる位置の端末が異なるように受ける衛星までの往復遅延時間の差が約0.28ms以下と見られる。
【0220】
本発明では端末が地上網通信と衛星通信の両方をサポートすることができる端末の場合、端末が信号を送受信する状況が地上網通信又は衛星通信によって異なるように動作する方法及び装置を提供する。このために端末が先ずどんな状況が、地上網通信又は衛星通信であるかを区分することができる方法及び装置も提供する。
【0221】
[第1実施例]
第1実施例は端末が信号を送受信するにあたり、信号の送受信が地上網通信又は衛星通信を利用したことであるか、判断する方法及び装置を提供する。
【0222】
図23は、一つの端末が地上網通信機能及び衛星-端末直接通信機能の両方を行うことができる場合の一例を示す図面である。図面では、当該端末2300が地上網通信と衛星-端末直接通信を同時に行う一例が図示されたが、実際では2つのうちの一つだけ接続されることができる状況の場合がある。図23では地上網通信で前記端末2300が基地局2320から2km離れ、衛星2310から2000km離れた一例が図示され、基地局又は衛星からの距離は状況によって変わることができる。
【0223】
端末はどんな信号が受信された時の当該信号が衛星から送信された信号であるか、又は地上にある基地局から送信された信号であるかを区分する必要があり得る。これは送信又は受信又は送受信アンテナを選択するための用途であれば良く、又は送信電力を決定するためである。前記区分のために端末は以下方法のうちの一つ又は一つ以上の結合を用いることができる。本方法はダウンリンクで送信点(transmission point)を区分するためのことであれば良い。すなわち、送信点が地上に位置した基地局であるか、又は送信点が地上にある基地局が衛星を介して送信することであるか、衛星に位置した基地局であるかを判断するためである。
【0224】
-方法1:端末は地上網通信と衛星通信で信号が送受信される周波数バンドや領域の位置を予め分かることができる。例えば、周波数Band1は地上網通信のために割り当てられたバンドで、Band10は衛星通信で割り当てられることができ、端末は信号が送受信される周波数バンドに基づいて送信点を判断する方法であれば良い。これはもちろん国家別で他の周波数割り当てを考慮することができるだろう。すなわち、国家別で地上網通信と衛星通信のために互いに異なる周波数バンドが割り当てられるか、又は同一周波数バンドが割り当てられることができる。
【0225】
-方法2:端末は自分の(端末の)位置によって送信点を決定することができる。例えば、端末は自分の位置と、自分が予め分かっている地上網通信又は衛星通信のカバレッジが分かってカバレッジに属する方法で選択して接続を試みることができる。本方法で地上網通信又は衛星通信のカバレッジとは、地上網通信又は衛星通信を行うことができる地理的範囲を指すことであれば良い。
【0226】
-方法3:地上の基地局と衛星で送信されるPSS又はSSS又はPSS及びSSS(以下、PSS/SSS)の数列で他のことを用いられることができ、端末は前記PSS又はSSS又はPSS/SSSを受信して送信点が地上に位置した基地局又は送信点が地上にある基地局が衛星を介して送信することであるか、衛星に位置した基地局などを判断することができる。
【0227】
このように互いに異なる数列を用いるということは、互いに異なる種類のシーケンスを用いるか(例えば、地上に位置した基地局の場合、PSSシーケンスでM-sequenceを用いてSSSシーケンスでゴールドシーケンスを用いるが、地上にある基地局が衛星を介してSSを送信するか、又は衛星基地局の場合、PSS又は/及びSSSのためにZC sequence、M-sequence又はゴールドシーケンスのうちの一つ以上を用いることができる)又は同じ種類のシーケンスを用いるが前記シーケンスが送信点によって互い異なる情報を搬送するか(すなわち、互いに異なる情報に基づいてシーケンスが生成されるか)又は送信点によって互いに異なる時間又は/及び周波数リソースでSSが送信される方法のうちの一つ以上の組み合せであれば良い。
【0228】
前記PSS又は/及びSSSに基づいて接続を行った場合、端末は前記PSS又は/及びSSSによって送受信される信号が地上網通信を利用したか、又は衛星通信を利用したかを判断することができる。
【0229】
-方法4:端末はMIBに含まれて送信されるspare1ビット(又はreserved1ビット)を用いて地上網通信と衛星通信を区分することができる。前記spare1ビットはRelease15NR端末は受信するか解釈しない情報であれば良い。したがって、地上網通信と衛星通信の両方をサポートする端末だけが前記spare1ビットを解釈して前記spareビットの値が0であれば前記MIBが地上網通信を、1であれば衛星通信を利用して送信されるMIBと解釈することができるだろう。又はこの逆も可能である。
【0230】
-方法5:衛星から送信されるSIB1の特定ビット又はビットを予め定められた値で固定させて、端末が前記SIB1を受信する場合、前記予め定められた値に基づいて端末が当該SIB1が衛星通信を利用して送信されたことが分かる。
【0231】
-方法6:衛星通信を利用して信号が送受信される場合、衛星から特定SIBが送信され、端末は前記SIBを受信することによって衛星通信を分かるか又は前記SIBのビットフィールドを解釈して衛星通信が行われるか否かを決定することができる。また、例えば、SIB14には送信点が地上網通信であるか衛星通信に係ることであるかに対する情報が含まれることができ、また、前記SIB14には地上網通信又は衛星通信に関する詳細設定パラメーター情報が含まれることができる。このようなSIB14は一例に過ぎず、他のSIBに前記のような情報が含まれることも可能である。
【0232】
-方法7:端末は送信点から信号が伝達するのに所要された伝達遅延時間(propagation delay)に基づいて送信点又は衛星通信実行するか否かを判断する。すなわち、送信点からの送信信号伝達に所要された伝達遅延時間が特定基準時間(threshold)より長い場合、端末は衛星通信を利用して送信された信号と判断し、送信点からの送信信号伝達に所要された伝達遅延時間が特定基準時間(threshold)より短い場合、端末は地上網通信を利用して送信された信号と判断する。
【0233】
例えば、前記で伝達遅延時間は基地局が信号を送信する基地局の基準時間と端末が基地局の信号を受信した基準時間の差に基づいて決定されることができる。例えば、基地局は端末に送信するシステム情報に自分のGPS(global positioning system)受信時間又は/及び位置情報(以下、基地局GPS時間情報、GPSは一例に過ぎず、これは端末と基地局が共有することができる時間又は/及び位置に対する情報に理解されることができる。また、これは特定システムに基づく時間又は/及び位置に対する情報で理解されることができる)を含ませて送信することができる。また、端末は直接別途のGPS信号を受信することができ、GPS信号を受信して自分の基準時間(端末GPS時間)を設定することができる。
【0234】
この時、基地局が送信したGPS時間情報のGPSシステムと端末が別にGPS信号を受信した場合、端末は前記基地局が送信したGPS時間情報(基地局GPS時間)と端末が自ら受信して設定したGPS時間(端末GPS時間)を比べ、衛星から端末又は端末から衛星までの電波遅延時間を計算することができるだろう。本発明ではGPSシステムを一例で挙げて記述したが、前記はGPSではない他のGNSS(global navigation satellite system:衛星航法システム)が適用されることができ、この場合、上位シグナリングでGNSSシステム名又は種類を指示することができる。基地局は端末に以下のような上位シグナリング(ReferenceTimeInfo information element)を介して基準時間に対する情報をシステム情報又は端末特定設定情報で伝達することができるだろう。
【0235】
【表21】
【0236】
[ReferenceTimeInfo field descriptions]
【0237】
-referenceSFN :This field indicates the reference SFN corresponding to the reference time information. If referenceTimeInfo field is received in DLInformationTransfer message,this field indicates the SFN of PCell.
【0238】
- time :This field indicates time reference with 10ns granularity. The indicated time is referenced at the network,i. e. ,without compensating for RF propagation delay. The indicated time in 10ns unit from the origin is refDays*86400*1000*100000 + refSeconds*1000*100000 + refMilliSeconds*100000 + refTenNanoSeconds. The refDays field specifies the sequential number of days(with day count starting at 0)from the origin of the time field.
【0239】
If the referenceTimeInfo field is received in DLInformationTransfer message,the time field indicates the time at the ending boundary of the system frame indicated by referenceSFN. The UE considers this frame(indicated by referenceSFN)to be the frame which is nearest to the frame where the message is received(which can be either in the past or in the future).
【0240】
If the referenceTimeInfo field is received in SIB9,the time field indicates the time at the SFN boundary at or immediately after the ending boundary of the SI-window in which SIB9 is transmitted.
【0241】
If referenceTimeInfo field is received in SIB9,this field is excluded when determining changes in system information,i. e. changes of time should neither result in system information change notifications nor in a modification of valueTag in SIB1.
【0242】
-timeInfoType:If timeInfoType is not included,the time indicates the GPS time and the origin of the time field is 00:00:00 on Gregorian calendar date 6 January,1980(start of GPS time). If timeInfoType is set to localClock,the origin of the time is unspecified.
【0243】
-uncertainty:This field indicates the uncertainty of the reference time information provided by the time field. The uncertainty is 25ns multiplied by this field. If this field is absent,the uncertainty is unspecified.
【0244】
すなわち、timeInfoType値が設定されないか含まれない場合、前記time情報はGPS基盤の時間であれば良い。
【0245】
-方法8:端末がシステムに接続するのに用いるための加入者識別モジュール(subscriber identification module、SIM)カードによって端末は送信点又は衛星通信が行われるかを区分することができる。端末がシステムに接続するのにSIMカードを用いることができるが、前記SIMカードが地上網通信用又は衛星通信用であるかによって、端末は端末が送受信する信号を地上網通信用又は衛星通信用で区分する。
【0246】
-方法9:端末は受信信号の強度(power又はenergy)を測定し、ここに基づいて地上網通信又は衛星通信であるかを判断する。例えば、端末は予め定められるか、又は基地局から設定される受信信号の強度のしきい値を確認することができ、受信信号強度が前記しきい値を超過するか、又は小さいか同一であるかによって地上網通信を利用した信号又は衛星通信を利用した信号であるかを判断することができる。
【0247】
-方法10:端末は送信信号の電力と受信信号の強度を利用して経路損失(pathloss)を推定し、前記経路損失値に基づいて受信信号が地上網通信を利用したか又は衛星通信を利用したかを判断する。本経路損失は送信電力に対する情報を受信し、受信信号の強度と前記受信した送信電力の情報に基づいて計算することができるだろう。
【0248】
[第2実施例]
第2実施例は端末が信号を送信する状況で送信信号が地上網通信でのアップリンク送信であるか、又は衛星通信でのアップリンク通信であるかによって送信アンテナを選択する方法及び装置を提供する。以下では端末が送信アンテナを選択する方法に対して記述するが、これは端末が受信アンテナを選択する方法にも適用することができるだろう。
【0249】
図24は、端末の送受信アンテナの構造及び位置を示す図面である。アンテナはそれぞれ送信と受信を行うことができるが、端末の操作方法によって送信又は受信だけ行うように設計されたことができる。地上網通信用端末の場合、下側に位置した第2アンテナ2410を送信及び受信用として用い、電話用スピーカーが位置した上側の第1アンテナ2400は大部分の場合、受信用だけで用いるようにする。その理由は、第1アンテナ2400を送信アンテナとして用いる場合、電波が人体、特に頭側に及ぶ影響が大きいからである。地上網通信では端末の下側にある第2アンテナ2410を送信アンテナとして用いても、電波が水平で広がって基地局に受信されることができるため、端末上側にある第1アンテナ2400を送信アンテナとして用いた場合と差がない場合がある。
【0250】
一方、衛星通信の場合、衛星が端末の上側に位置しているため、端末の上側に位置したアンテナで送信することが経路損失を少なく受けるか、アンテナ利得を高めることができる方法であれば良い。したがって、基本的には、本発明第1実施例で提供した端末が衛星通信が行われるかを確認する方法を利用し、衛星通信が行われることを確認される場合に端末が(衛星で)信号を送信する時は端末上側のアンテナである第1アンテナ2400を利用し、地上網通信を利用して端末が信号を送信する時は端末の下側アンテナである第2アンテナ2410を利用することができる。
【0251】
一方、ユーザは端末の方向を任意に調整することができる。したがって、衛星通信が行われる場合端末の送信のために用いるアンテナは端末の上側にあるアンテナであっても良いが、端末に含まれたジャイロスコープ(Gyroscope)センサーを利用し、上空(又は衛星の位置)に近接したアンテナであっても良い。
【0252】
図25は、ユーザが端末の方向を任意に調整する一例を示す図面である。例えば、図25のように端末が引っ繰り返って位置した場合には、端末は衛星通信のために第2アンテナ2410を用いて信号を送信することができるだろう。もちろん、図25のように端末が引っ繰り返った場合、端末は地上網通信と言っても第2アンテナ2410を用いて信号を送信することができる。
【0253】
ジャイロスコープセンサーは一種の慣性力である回転慣性モーメントを利用し、現在の端末の方向がどちらであるか検出することができるセンサーを意味し、検出の方法にかかわらず端末のx、y、z軸方向及び/又はx、y、z軸の加速度を検出することができるセンサーを意味することができる。
【0254】
図26は、端末が通信に用いられるアンテナを決定する方法を示す図面である。図26に図示されたように、すなわち、端末は信号送信に用いるアンテナを選択する時に衛星通信環境であるか否かを決定する段階2600を含み、このような段階の動作は第1実施例に記述された方法のうちの少なくとも一つの組み合せによって行われることができる。前記判断に基づいてどのアンテナを利用して信号を送信するかを決定することができる。例えば、端末が信号を衛星で送信する場合、端末は衛星と近くの位置のアンテナを利用して信号を送信することができ(2610)、端末が信号を地上基地局に送信する場合、端末は端末の下側に位置したアンテナ(これは端末の方向によって固定されるか、又は変わることができる)を利用して信号を送信することができる(2620)。
【0255】
[第3実施例]
【0256】
第3実施例は衛星網通信をサポートする端末が衛星を介して基地局に接続された時に端末で衛星を介して基地局に接続されたということがユーザに表示される方法を提供する。
【0257】
端末が衛星を介して基地局に接続した場合、端末は端末の画面(又はディスプレー)に衛星に係るiconを表示することによって衛星網に接続したことを通知することができる。端末が衛星網に接続したということは、当該基地局が端末接続後の端末に衛星網に接続したという情報を伝達することで確認されることができる。又は、前記第1実施例などで提供する方法で端末は衛星網に接続したと判断することができるだろう。
【0258】
また、端末が衛星網に接続した時、ユーザに衛星網に係る情報が提供されることができるだろう。前記情報には例えば、音声又は/及び映像を利用した通話時にユーザが支払わなければならない料金又はデータ送信時のユーザが支払わなければならない料金に係る情報が含まれることができる。前記情報はデータアップロード又はダウンロード時に表示されるか、又はユーザが通話ボタンを押した瞬間、又は通話が始まる瞬間に表示されることであれば良い。
【0259】
[第4実施例]
第4実施例は地上網通信と衛星網通信をサポートする端末が基地局の信号を見つける過程で周波数を探索する方法を提供する。
【0260】
端末がサポートする周波数帯域が複数個の場合、端末はどんな周波数を先ず探索するかを選択することができる。前記で周波数を探索するとは、同期信号を見つける過程であれば良い。前記周波数探索過程で、端末は予め衛星網通信に用いる周波数帯域と、地上網通信に用いる周波数帯域に対する情報を有することができる。この時、端末は地上網通信に用いる周波数帯域を先ず探索することができる。これは一般的に地上網通信の性能が衛星網通信より良いからである。
【0261】
他の一例としては、端末はすべての周波数帯域を探索した後、周波数帯域で衛星が送信した信号の強度(例えば、前記信号強度は衛星が送信する少なくとも一つの同期信号又は基準信号の強度であれば良く、測定される信号は予め定められることができる。このような信号強度はdBm単位で測定されることができ、予め設定されるか決められた基準値(threshold)値と比較されることであれば良い。)を比べて高い信号強度を持つ周波数帯域での基地局接続を先ず試みることができる。以後、試みた前記基地局接続が成功することができない場合、他の周波数帯域での基地局接続を試みることができる。端末が信号強度を比べる場合、地上網通信用周波数帯域の場合、オフセット値を足して衛星網通信用周波数帯域の信号強度と比べることができるだろう。前記で基地局接続が成功することができない場合は、端末がランダムアクセス手順で基地局からの信号を一定時間内に受信することができない場合、又は自分のID値が含まれた確認信号(例えば、msg4)を受信することができなかい場合であり得る。例えば、地上網通信用周波数帯域の信号強度又は信号対雑音比がAで、衛星網通信の周波数帯域の信号強度又は信号対雑音比がBとする時、端末はAとBを直接的に比べて地上網又は衛星網の周波数帯域を選択して接続を試みることができるが、前述したように、A+alphaとBを比べてA+alphaが大きいか又は同一であれば、端末は地上網通信用周波数帯域での基地局接続を試み、Bがより大きい場合、衛星網通信用周波数帯域での基地局接続を試みることができるだろう。これは地上網通信が一般的に遅延時間も小さく、ドップラー効果も衛星網通信対比のない場合もあるから、安定的な通信を期待することができるため、実際への信号強度がより大きいと見做すことができるからである。
【0262】
端末は選択された帯域で基地局接続試みを行う。例えば、端末は前述された方法によって地上網通信用周波数帯域を選択した場合、同期信号又はSSBを受信して基地局との同期を獲得した後、MIB及びSIBを受信して設定情報を獲得した後、ランダムアクセス過程を行う。端末はPRACHプリアンブルを基地局で地上網を利用して送信し、基地局からRARを受信する。以後、端末は受信したRARに含まれたTA値及びULグラントに基づいてMsg3を送信し、基地局からMsg4を受信する。
【0263】
例えば、端末が衛星網通信用周波数帯域を選択した場合、端末は地上網通信用周波数帯域を選択した場合と類似の動作を行うがこの場合、端末はPRACHプリアンブルを送信した以後にRAR window(これは端末がRA-RNTIを利用してDCIを検出するように試みる時間に理解されることができる)長さを10msより大きい値で設定されることができるだろう。これは、システム情報によって設定されることができ、前記RAR windowの開始時点はPRACHプリアンブル送信以後の初めて表れるRARが送信されることができるPDCCH領域であれば良い。
【0264】
前記で説明の便宜のために本発明の第1実施例乃至第4実施例を分けて説明したが、各実施例は互いに係る動作を含んでいるため少なくとも2個以上の実施例を組み合わせて構成することも可能である。
【0265】
本発明の前記実施例を行うために端末と基地局の送信部、受信部、処理部がそれぞれ図27乃至28に図示されている。前記第1実施例から第4実施例までの信号送受信を決定するための動作を行うために基地局と端末は送信端と受信端の送受信方法が表され、これを行うために基地局と端末の受信部、処理部及び送信部がそれぞれ実施例によって動作しなければならない。
【0266】
具体的に、図27は本発明の実施例による端末の内部構造を示すブロック図である。図27で図示されるように、本発明の端末は端末機受信部2700、端末機送信部2720、端末機処理部2710を含むことができる。端末機受信部2700と端末が送信部2720を通称して本発明の実施例では送受信部と称することができる。送受信部は基地局と信号を送受信することができる。前記信号は制御情報と、データと、を含むことができる。このために、送受信部は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などで構成されることができる。また、送受信部は無線チャンネルを介して信号を受信して端末機処理部2710に出力し、端末機処理部2710から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。端末機処理部2710は上述した本発明の実施例によって端末が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、端末機受信部2700で衛星又は地上基地局から信号を受信し、端末機処理部2710は本発明に記述された方法によって受信された信号が衛星又は地上基地局から受信されたことであるかを判断し、前記判断によって信号を送信するアンテナを決定することができる。以後、端末機送信部2720は決定されたアンテナを利用して信号を送信することができる。また、前記端末には端末の方向を判断するセンサー(例えば、ジャイロセンサー)が含まれることができる。
【0267】
図28は、本発明の実施例による基地局の内部構造を示すブロック図である。図28で図示されるように、本発明の基地局は基地局受信部2800、基地局送信部2820、基地局処理部2810を含むことができる。前記基地局は地上基地局又は衛星の一部分であってもよい。基地局受信部2800と基地局送信部2820を通称して本発明の実施例では送受信部と称することができる。送受信部は端末と信号を送受信することができる。前記信号は制御情報と、データと、を含むことができる。このために、送受信部は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などで構成されることができる。また、送受信部は無線チャンネルを介して信号を受信して基地局処理部2810に出力し、基地局処理部2810から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。基地局処理部2810は上述した本発明の実施例によって基地局が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、基地局処理部2810は自分が設定した設定情報によって必要な場合、端末に信号を送信することができる。例えば、基地局は自分が地上基地局又は衛星によって互いに異なる信号を端末に送信することができる。
【0268】
図29は、本発明の実施例による衛星の内部構造を示すブロック図である。図29で図示されるように、本発明の衛星は衛星受信部2900、衛星送信部2920、衛星処理部2910を含むことができる。前記で受信部及び送信部及び処理部は単数個で図示されたが複数個で構成されることができる。例えば、前記衛星受信部2900及び衛星送信部2920は端末と信号を送受信するための受信部と送信部、及び基地局と信号を送受信するための受信部と送信部各々で構成されることができる。衛星受信部2900と衛星送信部2920を通称して本発明の実施例では衛星の送受信部と称することができる。送受信部は端末及び基地局と信号を送受信することができる。前記信号は制御情報と、データと、を含むことができる。このために、送受信部は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などで構成されることができる。また、送受信部は無線チャンネルを介して信号を受信して衛星処理部2910に出力し、衛星処理部2910から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。前記衛星処理部2910は周波数オフセット又はドップラーシフトを補償するための補償器(compensator、pre-compensator)を含むことができ、GPSなどのシステムを利用して衛星の位置を追跡する装置を含むことができる。また、前記衛星処理部2910は受信信号の中心周波数を移動させることができるfrequency shift機能を含むことができる。衛星処理部2910は上述した本発明の実施例によって衛星、基地局、端末が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、衛星受信部2900で端末からPRACHプリアンブルを受信し、これによるRARをさらに端末に送信しながら、前記情報を基地局に送信するように決定することができる。以後、前記衛星送信部2920は決定された時点に当該信号を送信することができる。
【0269】
一方、本明細書及び図面に開示された本発明の実施例は本発明の技術内容を容易に説明して本発明の理解を助けるために特定例を提示したことで、本発明の範囲を限定しようとすることではない。すなわち、本発明の技術的思想に基づいた変形例が実施可能であるということは本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なことである。また、前記それぞれの実施例は必要によって互いに組み合せて操作することができる。また、前記実施例はLTEシステム、5Gシステムなどに前記実施例の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であろう。
【符号の説明】
【0270】
102 OFDMシンボル
104 NBWサブキャリア
106 スロット
108 リソースブロック
110 NRBサブキャリア
112 リソース要素
114 ラジオフレーム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
【手続補正書】
【提出日】2022-10-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信システムにおいて端末が行う方法であって、
周波数バンドを用いて信号を受信する段階と、
前記信号がNTN(non-terrestrial network)を用いて受信されたのか前記周波数バンドに基づいて判断する段階と、を含み、
前記周波数バンドが前記NTNのための周波数バンドである場合、前記信号は、前記NTNを用いて受信されることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記NTNのためのシステム情報ブロック(system information block,SIB)を受信する段階と、
前記NTNのための前記SIBが受信された場合、NTN基盤の通信が行われることを確認する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する衛星に関連した時間情報を含み、
前記時間情報は、基準時点以降、特定の時間単位の倍数で時間を指示することを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する端末の位置情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項5】
前記NTNのための前記SIBは、RAR(random access response)メッセージを受信するためのRARウィンドウのための情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項6】
通信システムのNTN(non-terrestrial network)をサポートするノードが行う方法であって、
前記NTNを用いて信号を送信するか決定する段階と、
前記NTNを用いて前記信号が送信される場合、前記信号を前記NTNのための周波数バンドを用いて送信する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項7】
前記NTNのためのシステム情報ブロック(system information block,SIB)を送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する衛星に関連した時間情報を含み、
前記時間情報は、基準時点以降、特定の時間単位の倍数で時間を指示することを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する端末の位置情報を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記NTNのための前記SIBは、RAR(random access response)メッセージを受信するためのRARウィンドウのための情報を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項11】
通信システムにおける端末であって、
送受信部と、
周波数バンドを用いて信号を受信し、
前記信号がNTN(non-terrestrial network)を用いて受信されたのか前記周波数バンドに基づいて判断するように制御する制御部と、を含み、
前記周波数バンドが前記NTNのための周波数バンドである場合、前記信号は、前記NTNを用いて受信されることを特徴とする端末。
【請求項12】
前記制御部は、前記NTNのためのシステム情報ブロック(system information block,SIB)を受信し、前記NTNのための前記SIBが受信された場合、NTN基盤の通信が行われることを確認するようにさらに制御することを特徴とする請求項11に記載の端末。
【請求項13】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する衛星に関連した時間情報を含み、
前記時間情報は、基準時点以降、特定の時間単位の倍数で時間を指示することを特徴とする請求項12に記載の端末。
【請求項14】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する端末の位置情報を含むことを特徴とする請求項12に記載の端末。
【請求項15】
前記NTNのための前記SIBは、RAR(random access response)メッセージを受信するためのRARウィンドウのための情報を含むことを特徴とする請求項12に記載の端末。
【請求項16】
通信システムのNTN(non-terrestrial network)をサポートするノードであって、
送受信部と、
前記NTNを用いて信号を送信するか決定し、
前記NTNを用いて前記信号が送信される場合、前記信号を前記NTNのための周波数バンドを用いて送信するように制御する制御部と、を含むことを特徴とするノード。
【請求項17】
前記制御部は、前記NTNのためのシステム情報ブロック(system information block,SIB)を送信するようにさらに制御することを特徴とする請求項16に記載のノード。
【請求項18】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する衛星に関連した時間情報を含み、
前記時間情報は、基準時点以降、特定の時間単位の倍数で時間を指示することを特徴とする請求項17に記載のノード。
【請求項19】
前記NTNのための前記SIBは、前記端末にサービスを提供する端末の位置情報を含むことを特徴とする請求項17に記載のノード。
【請求項20】
前記NTNのための前記SIBは、RAR(random access response)メッセージを受信するためのRARウィンドウのための情報を含むことを特徴とする請求項17に記載のノード。
【国際調査報告】