KR20230151912A - 비-지상 네트워크에서 저지연 링크 탐색 방법 및 장치 - Google Patents
비-지상 네트워크에서 저지연 링크 탐색 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시는 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)에서 저지연 링크의 탐색을 위한 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 기지국의 방법은, 제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크가 설정된 상태에서 상기 단말에 제2 위성을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 경우 제1 NTN 링크를 임시 저지연 링크로 설정하는 단계; 상기 제1 NTN 링크의 노드들에 대한 제1 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계; 상기 제2 NTN 링크의 노드들에 대한 제2 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 저지연 링크 관련 정보와 상기 제2 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 저지연 링크의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
Description
본 개시는 비-지상 네트워크 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비-지상 네트워크에서 저지연 링크의 탐색 기술에 관한 것이다.
기존 통신 네트워크(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 등)보다 향상된 통신 서비스를 제공하기 위한 통신 네트워크(예를 들어, 5G 통신 네트워크, 6G 통신 네트워크 등)는 개발되고 있다. 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크)는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있다. 즉, 5G 통신 네트워크는 FR1 대역 및/또는 FR2 대역을 지원할 수 있다. 5G 통신 네트워크는 LTE 통신 네트워크에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신 네트워크의 사용 시나리오(usage scenario)는 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), mMTC(massive Machine Type Communication) 등을 포함할 수 있다.
6G 통신 네트워크는 5G 통신 네트워크에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 6G 통신 네트워크는 초성능, 초대역, 초공간, 초정밀, 초지능, 및/또는 초신뢰의 요구사항들을 만족할 수 있다. 6G 통신 네트워크는 다양하고 넓은 주파수 대역을 지원할 수 있고, 다양한 사용 시나리오들(예를 들어, 지상(terrestrial) 통신, 비-지상(non-terrestrial) 통신, 사이드링크(sidelink) 통신 등)에 적용될 수 있다.
통신 네트워크(예를 들어, 5G 통신 네트워크, 6G 통신 네트워크 등)는 지상에 위치한 단말들에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 지상 뿐만 아니라 비-지상에 위치한 비행기, 드론(drone), 위성(satellite) 등을 위한 통신 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)를 위한 기술들이 논의되고 있다. 비-지상 네트워크는 5G 통신 기술, 6G 통신 기술 등에 기초하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 비-지상 네트워크에서 위성과 지상에 위치한 통신 노드 또는 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론 등) 간의 통신은 5G 통신 기술, 6G 통신 기술 등에 기초하여 수행될 수 있다. 비-지상 네트워크에서 위성은 통신 네트워크(예를 들어, 5G 통신 네트워크, 6G 통신 네트워크 등)에서 기지국의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 단말에 서비스할 수 있는 지상 기지국과 위성이 복수 개가 존재하는 환경에서, 단말은 다중-송/수신 점(Multi-Transmission/Reception Point, Multi-TRP)나 다중 연결 기술을 통해 복수개의 기지국들 중의 일부로부터 데이터를 수신할 수 있다. 특히 위성 기지국(bent-pipe유형)을 활용하는 경우에, 위성의 위치 (고도, 앙각 등), 단말의 위치 및 지상 게이트웨이의 위치에 따라서 단말과 기지국간의 전송 지연시간이 결정되며, 다중 연결 서비스를 제공하는 링크들의 지연시간들은 수 밀리 초(ms)에서 수백 밀리 초(ms)에 이르는 매우 큰 편차를 가질 수 있다. 이런 경우, 다중 링크(혹은 Multi-TRP) 환경에서 저지연 링크를 적절하게 활용하면 이득을 가질 수 있는 경우가 존재할 수 있다. 예를 들어, 다중 연결을 통해서 수신한 데이터(예를 들어, PDSCH)들에 대한 복합 자동 재전송 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 피드백(Feedback)을 저지연 링크를 통해 모두 전달하면, HARQ Feedback 지연으로 인한 혼잡을 줄일 수 있을 것이다. 이와 같은 기술을 구현하기 위해 저지연 링크를 찾는 방법이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시의 목적은 비-지상 네트워크의 다중 연결 환경에서 저지연 링크의 탐색 및 운영 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 제1 기지국의 방법은, 제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크가 설정된 상태에서 상기 단말에 제2 위성을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 경우 제1 NTN 링크를 임시 저지연 링크로 설정하는 단계; 상기 제1 NTN 링크의 노드들에 대한 제1 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계; 상기 제2 NTN 링크의 노드들에 대한 제2 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 저지연 링크 관련 정보와 상기 제2 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 저지연 링크의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 NTN 링크의 노드들은, 상기 제1 기지국과 직접 연결되는 제1 게이트웨이, 상기 제1 게이트웨이와 제1 피더 링크로 연결되는 상기 제1 위성, 및 상기 제1 위성과 제1 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함할 수 있다.
상기 제2 NTN 링크의 노드들은, 제2 기지국, 상기 제2 기지국과 직접 연결되는 제2 게이트웨이, 상기 제2 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및 상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함할 수 있다.
상기 저지연 링크 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
제2 NTN 링크 상태 정보를 상기 제2 기지국으로 요청하는 단계; 및 상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 NTN 링크 상태 정보를 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있으며,
상기 NTN 링크 상태 정보는 상기 단말의 임의 접속 절차 수행 여부 정보를 포함할 수 있다.
상기 제2 NTN 링크의 각 노드들은, 상기 제1 기지국과 직접 연결되는 상기 제1 게이트웨이, 상기 제1 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및 상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함할 수 있다.
상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 상기 단말로부터 주기적인 위치 또는 지연 시간 정보가 수신될 시 상기 저지연 링크를 재결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 저지연 링크를 결정하는 단계는, 현재 저지연 링크가 아닌 NTN 링크들 중 최소 지연 시간을 갖는 NTN 링크의 제1 전파 지연 시간을 획득하는 단계; 상기 현재 저지연 링크의 제2 전파 지연 시간과 상기 제1 전파 지연 시간 간의 차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 차가 미리 결정된 값보다 큰 경우 상기 제1 전파 지연 시간을 갖는 NTN 링크를 상기 저지연 링크로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 제1 기지국의 방법은, 제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크를 설정하는 단계; 상기 단말과 상기 제1 NTN 링크 설정 전에 기 설정된 제2 NTN 링크의 제2 기지국으로부터 저지연 링크 관련 정보의 요청을 수신하는 단계; 상기 요청에 따라 상기 제1 NTN 링크의 저지연 관련 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계; 상기 제2 기지국으로부터 상기 제1 기지국을 저지연 링크로 설정한 저지연 링크 정보가 수신될 시 미리 설정된 시간 단위로 상기 단말과 설정된 모든 NTN 링 크들의 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 모든 NTN 링크들의 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 저지연 링크의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 NTN 링크의 노드들은, 상기 제1 기지국과 직접 연결되는 제1 게이트웨이, 상기 제1 게이트웨이와 제1 피더 링크로 연결되는 제1 위성, 및 상기 제1 위성과 제1 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함할 수 있다.
상기 제2 NTN 링크의 노드들은, 제2 기지국, 상기 제2 기지국과 직접 연결되는 제2 게이트웨이, 상기 제2 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및 상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함할 수 있다.
상기 제1 NTN 링크의 설정 후 상기 제2 기지국으로부터 상기 단말의 임의 접속 절차의 수행 여부 정보를 포함하는 제1 NTN 링크 상태 정보의 요청을 수신하는 단계; 및 상기 요청에 따라 상기 제2 기지국으로 상기 제1 NTN 링크 상태 정보를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 단말로부터 주기적인 위치 또는 지연 시간 정보가 수신될 시 상기 저지연 링크를 재결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 저지연 링크를 결정하는 단계는, 현재 저지연 링크가 아닌 NTN 링크들 중 최소 지연을 갖는 NTN 링크의 전파 지연 시간을 획득하는 단계; 현재 저지연 링크의 전파 지연 시간과 상기 최소 지연을 갖는 NTN 링크의 전파 지연 시간 간의 차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 차가 미리 결정된 값보다 큰 경우 상기 최소 전파 지연 시간을 갖는 NTN 링크를 상기 저지연 링크로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 제1 기지국은, 프로세서(processor)를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 제1 기지국이,
제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크가 설정된 상태에서 상기 단말에 제2 위성을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 경우 제1 NTN 링크를 임시 저지연 링크로 설정하고; 상기 제1 NTN 링크의 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보를 획득하고; 상기 제2 NTN 링크의 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보를 획득하고; 상기 제1 NTN 링크의 각 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보와 상기 제2 NTN 링크의 각 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하고; 및 상기 저지연 링크 정보를 상기 단말로 전송하도록 야기할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 기지국이:
상기 저지연 링크 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하도록 더 야기할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1 기지국이:
제2 NTN 링크 상태 정보를 상기 제2 기지국으로 요청하고, 상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 NTN 링크 상태 정보를 수신하도록 더 야기할 수 있고, 상기 NTN 링크 상태 정보는 상기 단말의 임의 접속 절차 수행 여부 정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 의하면, 비-지상 네트워크의 다중 연결 환경에서 저지연 링크의 탐색할 수 있고, 탐색된 저지연 링크를 효율적으로 운영할 수 있는 이점이 있다.
도 1a는 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1b는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2a는 비-지상 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2b는 비-지상 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2c는 비-지상 네트워크의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 통신을 수행하는 통신 노드들의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5a는 송신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5b는 수신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6a는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6b는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7a는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7b는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들과 각 위성에 대응하는 기지국들을 예시한 개념도이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들 및 복수의 위성들이 하나의 기지국들에 연결되는 경우를 예시한 개념도이다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이다.
도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 11a는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이다.
도 11b는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 12는 본 개시의 제1 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 제2 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 제3 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 제4 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 1b는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2a는 비-지상 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2b는 비-지상 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2c는 비-지상 네트워크의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 통신을 수행하는 통신 노드들의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5a는 송신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5b는 수신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6a는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6b는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7a는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7b는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들과 각 위성에 대응하는 기지국들을 예시한 개념도이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들 및 복수의 위성들이 하나의 기지국들에 연결되는 경우를 예시한 개념도이다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이다.
도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 11a는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이다.
도 11b는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 12는 본 개시의 제1 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 제2 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 제3 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 제4 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 의미할 수 있다.
본 개시에서, “A 및 B 중에서 적어도 하나”는 “A 또는 B 중에서 적어도 하나” 또는 “A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나”를 의미할 수 있다. 또한, 본 개시에서, “A 및 B 중에서 하나 이상”은 “A 또는 B 중에서 하나 이상” 또는 “A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상”을 의미할 수 있다.
본 개시에서, (재)전송은 “전송”, “재전송”, 또는 “전송 및 재전송”을 의미할 수 있고, (재)설정은 “설정”, “재설정”, 또는 “설정 및 재설정”을 의미할 수 있고, (재)연결은 “연결”, “재연결”, 또는 “연결 및 재연결”을 의미할 수 있고, (재)접속은 “접속”, “재접속”, 또는 “접속 및 재접속”을 의미할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 개시를 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 본 개시에서 명시적으로 설명되는 실시예들 뿐만 아니라, 실시예들의 조합, 실시예들의 확장, 및/또는 실시예들의 변형에 따른 동작들은 수행될 수 있다. 일부 동작의 수행은 생략될 수 있고, 동작의 수행 순서는 변경될 수 있다.
실시예에서 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, UE(user equipment)의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 UE의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 UE는 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)(예를 들어, 페이로드(payload) 기반의 NTN)에서, 기지국의 동작은 위성의 동작을 의미할 수 있고, 위성의 동작은 기지국의 동작을 의미할 수 있다.
기지국은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), gNodeB(next generation node B), gNB, 디바이스(device), 장치(apparatus), 노드, 통신 노드, BTS(base transceiver station), RRH(radio remote head), TRP(transmission reception point), RU(radio unit), RSU(road side unit), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node) 등으로 지칭될 수 있다. UE는 단말(terminal), 디바이스, 장치, 노드, 통신 노드, 엔드(end) 노드, 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), OBU(on-broad unit) 등으로 지칭될 수 있다.
본 개시에서 시그널링(signaling)은 상위계층 시그널링, MAC 시그널링, 또는 PHY(physical) 시그널링 중에서 적어도 하나일 수 있다. 상위계층 시그널링을 위해 사용되는 메시지는 “상위계층 메시지” 또는 “상위계층 시그널링 메시지”로 지칭될 수 있다. MAC 시그널링을 위해 사용되는 메시지는 “MAC 메시지” 또는 “MAC 시그널링 메시지”로 지칭될 수 있다. PHY 시그널링을 위해 사용되는 메시지는 “PHY 메시지” 또는 “PHY 시그널링 메시지”로 지칭될 수 있다. 상위계층 시그널링은 시스템 정보(예를 들어, MIB(master information block), SIB(system information block)) 및/또는 RRC 메시지의 송수신 동작을 의미할 수 있다. MAC 시그널링은 MAC CE(control element)의 송수신 동작을 의미할 수 있다. PHY 시그널링은 제어 정보(예를 들어, DCI(downlink control information), UCI(uplink control information), SCI(sidelink control information))의 송수신 동작을 의미할 수 있다.
본 개시에서 “동작(예를 들어, 전송 동작)이 설정되는 것”은 “해당 동작을 위한 설정 정보(예를 들어, 정보 요소(information element), 파라미터)” 및/또는 “해당 동작의 수행을 지시하는 정보”가 시그널링 되는 것을 의미할 수 있다. “정보 요소(예를 들어, 파라미터)가 설정되는 것”은 해당 정보 요소가 시그널링 되는 것을 의미할 수 있다. 본 개시에서 “신호 및/또는 채널”은 신호, 채널, 또는 “신호 및 채널”을 의미할 수 있고, 신호는 “신호 및/또는 채널”의 의미로 사용될 수 있다.
통신 시스템은 지상(terrestrial) 네트워크, 비-지상 네트워크, 4G 통신 네트워크(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 네트워크), 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크), 또는 6G 통신 네트워크 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 4G 통신 네트워크, 5G 통신 네트워크, 및 6G 통신 네트워크 각각은 지상 네트워크 및/또는 비-지상 네트워크를 포함할 수 있다. 비-지상 네트워크는 LTE 통신 기술, 5G 통신 기술, 또는 6G 통신 기술 중에서 적어도 하나의 통신 기술에 기초하여 동작할 수 있다. 비-지상 네트워크는 다양한 주파수 대역에서 통신 서비스를 제공할 수 있다.
실시예가 적용되는 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 실시예는 다양한 통신 네트워크(예를 들어, 4G 통신 네트워크, 5G 통신 네트워크, 및/또는 6G 통신 네트워크)에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 네트워크는 통신 시스템과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1a는 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1a를 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성(110), 통신 노드(120), 게이트웨이(gateway)(130), 데이터 네트워크(140) 등을 포함할 수 있다. 위성(110)과 게이트웨이(130)를 포함하는 유닛(unit)은 RRU(remote radio unit)일 수 있다. 도 1a에 도시된 비-지상 네트워크는 트랜스패런트(transparent) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 위성(110)은 LEO(low earth orbit) 위성, MEO(medium earth orbit) 위성, GEO(geostationary earth orbit) 위성, HEO(high elliptical orbit) 위성, 또는 UAS(unmanned aircraft system) 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS(high altitude platform station)를 포함할 수 있다. 비(non)-GEO 위성은 LEO 위성 및/또는 MEO 위성일 수 있다.
통신 노드(120)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE, 단말) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간에 서비스 링크(service link)가 설정될 수 있으며, 서비스 링크는 무선 링크(radio link)일 수 있다. 위성(110)은 NTN 페이로드(payload)로 지칭될 수 있다. 게이트웨이(130)는 복수의 NTN 페이로드들을 지원할 수 있다. 위성(110)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(120)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 위성(110)의 빔의 수신 범위(footprint)의 형상은 타원형 또는 원형일 수 있다.
비-지상 네트워크에서 아래와 같이 세 가지 타입의 서비스 링크들은 지원될 수 있다.
- 지구 고정(earth-fixed): 서비스 링크는 항상 동일한 지리적 영역을 연속적으로 커버하는 빔(들)에 의해 제공될 수 있음(예를 들어, GSO(Geosynchronous Orbit) 위성)
- 의사 지구 고정(quasi-earth-fixed): 서비스 링크는 제한된 기간(period) 동안에 하나의 지리적 영역을 커버하고 다른 기간 동안에 다른 지리적 영역을 커버하는 빔(들)에 의해 제공될 수 있음(예를 들어, 조향 가능한(steerable) 빔들을 생성하는 NGSO(non-GSO) 위성)
- 지구 이동(earth-moving): 서비스 링크는 지구 표면을 이동하는 빔(들)에 의해 제공될 수 있음(예를 들어, 고정 빔들 또는 비-조향 가능한 빔들을 생성하는 NGSO 위성)
통신 노드(120)는 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, 및/또는 6G 통신 기술을 사용하여 위성(110)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 및/또는 6G-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC(dual connectivity)가 지원되는 경우, 통신 노드(120)는 위성(110)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, 4G 기능, 5G 기능, 및/또는 6G 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, 4G 규격, 5G 규격, 및/또는 6G 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(130)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성(110)과 게이트웨이(130) 간에 피더(feeder) 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 게이트웨이(130)는 "NTN(non-terrestrial network) 게이트웨이"로 지칭될 수 있다. 위성(110)과 게이트웨이(130) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스, 6G-Uu 인터페이스, 또는 SRI(satellite radio interface)에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(130)는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(130)는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, 및/또는 6G 통신 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function) 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이(130)와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스 또는 6G-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
아래 도 1b의 실시예와 같이, 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140) 사이에 기지국과 코어 네트워크가 존재할 수 있다.
도 1b는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1b를 참조하면, 게이트웨이는 기지국과 연결될 수 있고, 기지국은 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크와 연결될 수 있다. 기지국 및 코어 네트워크 각각은 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, 및/또는 6G 통신 기술을 지원할 수 있다. 게이트웨이와 기지국 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 또는 6G-Uu 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있고, 기지국과 코어 네트워크(예를 들어, AMF, UPF, SMF) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스 또는 6G-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
도 2a는 비-지상 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2a를 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성 #1(211), 위성 #2(212) 통신 노드(220), 게이트웨이(230), 데이터 네트워크(240) 등을 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 비-지상 네트워크는 재생성(regenerative) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각은 비-지상 네트워크를 구성하는 다른 엔터티(entity)(예를 들어, 통신 노드(220), 게이트웨이(230))로부터 수신한 페이로드에 대한 재생성 동작(예를 들어, 복조 동작, 복호화 동작, 재-부호화 동작, 재-변조 동작, 및/또는 필터링 동작)을 수행할 수 있고, 재생성된 페이로드를 전송할 수 있다.
위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각은 LEO 위성, MEO 위성, GEO 위성, HEO 위성, 또는 UAS 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)은 위성 #2(212)와 연결될 수 있고, 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL(inter-satellite link)이 설정될 수 있다. ISL은 RF(radio frequency) 주파수 또는 광(optical) 대역에서 동작할 수 있다. ISL은 선택적(optional)으로 설정될 수 있다. 통신 노드(220)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE, 단말) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간에 서비스 링크(예를 들어, 무선 링크)가 설정될 수 있다. 위성 #1(211)은 NTN 페이로드로 지칭될 수 있다. 위성 #1(211)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(220)에 통신 서비스를 제공할 수 있다.
통신 노드(220)는 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, 및/또는 6G 통신 기술을 사용하여 위성 #1(211)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 또는 6G-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC가 지원되는 경우, 통신 노드(220)는 위성 #1(211)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, 4G 기능, 5G 기능, 및/또는 6G 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, 4G 규격, 5G 규격, 및/또는 6G 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(230)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있고, 위성 #2(212)와 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL이 설정되지 않은 경우, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간의 피더 링크는 의무적으로(mandatory) 설정될 수 있다. 위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각과 게이트웨이(230) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스, 6G-Uu 인터페이스, 또는 SRI에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(230)는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다.
아래 도 2b 및 도 2c의 실시예와 같이, 게이트웨이(230)와 데이터 네트워크(240)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다.
도 2b는 비-지상 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이고, 도 2c는 비-지상 네트워크의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 게이트웨이는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, 및/또는 6G 통신 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF, UPF, SMF 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스 또는 6G-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다. 기지국의 기능은 위성에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국은 위성에 위치할 수 있다. 페이로드는 위성에 위치한 기지국에 의해 처리될 수 있다. 서로 다른 위성들에 위치한 기지국은 동일한 코어 네트워크에 연결될 수 있다. 하나의 위성은 하나 이상의 기지국들을 가질 수 있다. 도 2b의 비-지상 네트워크에서 위성들 간의 ISL은 설정되지 않을 수 있고, 도 2c의 비-지상 네트워크에서 위성들 간의 ISL은 설정될 수 있다.
한편, 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b, 및/또는 도 2c에 도시된 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티들(예를 들어, 위성, 기지국, UE, 통신 노드, 게이트웨이 등)은 다음과 같이 구성될 수 있다. 본 개시에서 엔터티는 통신 노드로 지칭될 수 있다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 통신 노드(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(370)가 아니라, 프로세서(310)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 메모리(320), 송수신 장치(330), 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 또는 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(310)는 메모리(320) 또는 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(320) 및 저장 장치(360) 각각은 휘발성 저장 매체 또는 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
한편, 통신 네트워크(예를 들어, 비-지상 네트워크)에서 통신을 수행하는 통신 노드들은 다음과 같이 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 통신 노드는 도 3에 도시된 통신 노드에 대한 구체적인 실시예일 수 있다.
도 4는 통신을 수행하는 통신 노드들의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 제1 통신 노드(400a) 및 제2 통신 노드(400b) 각각은 기지국 또는 UE일 수 있다. 제1 통신 노드(400a)는 제2 통신 노드(400b)에 신호를 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(400a)에 포함된 송신 프로세서(411)는 데이터 소스(410)로부터 데이터(예를 들어, 데이터 유닛)을 수신할 수 있다. 송신 프로세서(411)는 제어기(416)로부터 제어 정보를 수신할 수 있다. 제어 정보는 시스템 정보, RRC 설정 정보(예를 들어, RRC 시그널링에 의해 설정되는 정보), MAC 제어 정보(예를 들어, MAC CE), 또는 PHY 제어 정보(예를 들어, DCI, SCI) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송신 프로세서(411)는 데이터에 대한 처리 동작(예를 들어, 인코딩 동작, 심볼 매핑 동작 등)을 수행하여 데이터 심볼(들)을 생성할 수 있다. 송신 프로세서(411)는 제어 정보에 대한 처리 동작(예를 들어, 인코딩 동작, 심볼 매핑 동작 등)을 수행하여 제어 심볼(들)을 생성할 수 있다. 또한, 송신 프로세서(411)는 동기 신호 및/또는 참조 신호에 대한 동기/참조 심볼(들)을 생성할 수 있다.
Tx MIMO 프로세서(412)는 데이터 심볼(들), 제어 심볼(들), 및/또는 동기/참조 심볼(들)에 대한 공간 처리 동작(예를 들어, 프리코딩(precoding) 동작)을 수행할 수 있다. Tx MIMO 프로세서(412)의 출력(예를 들어, 심볼 스트림)은 트랜시버들(413a 내지 413t)에 포함된 변조기(MOD)들에 제공될 수 있다. 변조기(MOD)는 심볼 스트림에 대한 처리 동작을 수행하여 변조 심볼들을 생성할 수 있고, 변조 심볼들에 대한 추가 처리 동작(예를 들어, 아날로그 변환 동작, 증폭 동작, 필터링 동작, 상향 변환 동작)을 수행하여 신호를 생성할 수 있다. 트랜시버들(413a 내지 413t)의 변조기(MOD)들에 의해 생성된 신호들은 안테나들(414a 내지 414t)을 통해 전송될 수 있다.
제1 통신 노드(400a)가 전송한 신호들은 제2 통신 노드(400b)의 안테나들(464a 내지 464r)에서 수신될 수 있다. 안테나들(464a 내지 464r)에서 수신된 신호들은 트랜시버들(463a 내지 463r)에 포함된 복조기(DEMOD)들에 제공될 수 있다. 복조기(DEMOD)는 신호에 대한 처리 동작(예를 들어, 필터링 동작, 증폭 동작, 하향 변환 동작, 디지털 변환 동작)을 수행하여 샘플들을 획득할 수 있다. 복조기(DEMOD)는 샘플들에 대한 추가 처리 동작을 수행하여 심볼들을 획득할 수 있다. MIMO 검출기(462)는 심볼들에 대한 MIMO 검출 동작을 수행할 수 있다. 수신 프로세서(461)는 심볼들에 대한 처리 동작(예를 들어, 디인터리빙 동작, 디코딩 동작)을 수행할 수 있다. 수신 프로세서(461)의 출력은 데이터 싱크(460) 및 제어기(466)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 데이터는 데이터 싱크(460)에 제공될 수 있고, 제어 정보는 제어기(466)에 제공될 수 있다.
한편, 제2 통신 노드(400b)는 제1 통신 노드(400a)에 신호를 전송할 수 있다. 제2 통신 노드(400b)에 포함된 송신 프로세서(468)는 데이터 소스(467)로부터 데이터(예를 들어, 데이터 유닛)을 수신할 수 있고, 데이터에 대한 처리 동작을 수행하여 데이터 심볼(들)을 생성할 수 있다. 송신 프로세서(468)는 제어기(466)로부터 제어 정보를 수신할 수 있고, 제어 정보에 대한 처리 동작을 수행하여 제어 심볼(들)을 생성할 수 있다. 또한, 송신 프로세서(468)는 참조 신호에 대한 처리 동작을 수행하여 참조 심볼(들)을 생성할 수 있다.
Tx MIMO 프로세서(469)는 데이터 심볼(들), 제어 심볼(들), 및/또는 참조 심볼(들)에 대한 공간 처리 동작(예를 들어, 프리코딩 동작)을 수행할 수 있다. Tx MIMO 프로세서(469)의 출력(예를 들어, 심볼 스트림)은 트랜시버들(463a 내지 463t)에 포함된 변조기(MOD)들에 제공될 수 있다. 변조기(MOD)는 심볼 스트림에 대한 처리 동작을 수행하여 변조 심볼들을 생성할 수 있고, 변조 심볼들에 대한 추가 처리 동작(예를 들어, 아날로그 변환 동작, 증폭 동작, 필터링 동작, 상향 변환 동작)을 수행하여 신호를 생성할 수 있다. 트랜시버들(463a 내지 463t)의 변조기(MOD)들에 의해 생성된 신호들은 안테나들(464a 내지 464t)을 통해 전송될 수 있다.
제2 통신 노드(400b)가 전송한 신호들은 제1 통신 노드(400a)의 안테나들(414a 내지 414r)에서 수신될 수 있다. 안테나들(414a 내지 414r)에서 수신된 신호들은 트랜시버들(413a 내지 413r)에 포함된 복조기(DEMOD)들에 제공될 수 있다. 복조기(DEMOD)는 신호에 대한 처리 동작(예를 들어, 필터링 동작, 증폭 동작, 하향 변환 동작, 디지털 변환 동작)을 수행하여 샘플들을 획득할 수 있다. 복조기(DEMOD)는 샘플들에 대한 추가 처리 동작을 수행하여 심볼들을 획득할 수 있다. MIMO 검출기(420)는 심볼들에 대한 MIMO 검출 동작을 수행할 수 있다. 수신 프로세서(419)는 심볼들에 대한 처리 동작(예를 들어, 디인터리빙 동작, 디코딩 동작)을 수행할 수 있다. 수신 프로세서(419)의 출력은 데이터 싱크(418) 및 제어기(416)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 데이터는 데이터 싱크(418)에 제공될 수 있고, 제어 정보는 제어기(416)에 제공될 수 있다.
메모리들(415 및 465)은 데이터, 제어 정보, 및/또는 프로그램 코드를 저장할 수 있다. 스케줄러(417)는 통신을 위한 스케줄링 동작을 수행할 수 있다. 도 4에 도시된 프로세서(411, 412, 419, 461, 468, 469) 및 제어기(416, 466)는 도 3에 도시된 프로세서(310)일 수 있고, 본 개시에서 설명되는 방법들을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도 5a는 송신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이고, 도 5b는 수신 경로의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 송신 경로(510)는 신호를 전송하는 통신 노드에서 구현될 수 있고, 수신 경로(520)는 신호를 수신하는 통신 노드에서 구현될 수 있다. 송신 경로(510)는 채널 코딩 및 변조 블록(511), S-to-P(serial-to-parallel) 블록(512), N IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록(513), P-to-S(parallel-to-serial) 블록(514), 및 CP(cyclic prefix) 추가 블록(515), 및 UC(up-converter)(UC)(516)를 포함할 수 있다. 수신 경로(520)는 DC(down-converter)(521), CP 제거 블록(522), S-to-P 블록(523), N FFT 블록(524), P-to-S 블록(525), 및 채널 디코딩 및 복조 블록(526)을 포함할 수 있다. 여기서, N은 자연수일 수 있다.
송신 경로(510)에서 정보 비트들은 채널 코딩 및 변조 블록(511)에 입력될 수 있다. 채널 코딩 및 변조 블록(511)은 정보 비트들에 대한 코딩 동작(예를 들어, LDPC(low-density parity check)(LDPC) 코딩 동작, 폴라(polar) 코딩 동작 등) 및 변조 동작(예를 들어, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등)을 수행할 수 있다. 채널 코딩 및 변조 블록(511)의 출력은 변조 심볼들의 시퀀스일 수 있다.
S-to-P 블록(512)은 N개의 병렬 심볼 스트림들을 생성하기 위하여 주파수 도메인의 변조 심볼들을 병렬 심볼 스트림들로 변환할 수 있다. N은 IFFT 크기 또는 FFT 크기일 수 있다. N IFFT 블록(513)은 N개의 병렬 심볼 스트림들에 대한 IFFT 동작을 수행하여 시간 도메인의 신호들을 생성할 수 있다. P-to-S 블록(514)은 직렬 신호를 생성하기 위하여 N IFFT 블록(513)의 출력(예를 들어, 병렬 신호들)을 직렬 신호로 변환할 수 있다.
CP 추가 블록(515)은 CP를 신호에 삽입할 수 있다. UC(516)는 CP 추가 블록(515)의 출력의 주파수를 RF(radio frequency) 주파수로 상향 변환할 수 있다. 또한, CP 추가 블록(515)의 출력은 상향 변환 전에 기저 대역에서 필터링 될 수 있다.
송신 경로(510)에서 전송된 신호는 수신 경로(520)에 입력될 수 있다. 수신 경로(520)에서 동작은 송신 경로(510)에서 동작의 역 동작일 수 있다. DC(521)는 수신된 신호의 주파수를 기저 대역의 주파수로 하향 변환할 수 있다. CP 제거 블록(522)은 신호에서 CP를 제거할 수 있다. CP 제거 블록(522)의 출력은 직렬 신호일 수 있다. S-to-P 블록(523)은 직렬 신호를 병렬 신호들로 변환할 수 있다. N FFT 블록(524)은 FFT 알고리즘을 수행하여 N개의 병렬 신호들을 생성할 수 있다. P-to-S 블록(525)은 병렬 신호들을 변조 심볼들의 시퀀스로 변환할 수 있다. 채널 디코딩 및 복조 블록(526)은 변조 심볼들에 대한 복조 동작을 수행할 수 있고, 복조 동작의 결과에 대한 디코딩 동작을 수행하여 데이터를 복원할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서 FFT 및 IFFT 대신에 DFT(Discrete Fourier Transform) 및 IDFT(Inverse DFT)는 사용될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에서 블록들(예를 들어, 컴포넌트) 각각은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어 중에서 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에서 일부 블록들은 소프트웨어에 의해 구현될 수 있고, 나머지 블록들은 하드웨어 또는 "하드웨어와 소프트웨어의 조합"에 의해 구현될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에서, 하나의 블록은 복수의 블록들로 세분화될 수 있고, 복수의 블록들은 하나의 블록으로 통합될 수 있고, 일부 블록은 생략될 수 있고, 다른 기능을 지원하는 블록은 추가될 수 있다.
한편, NTN 참조 시나리오들은 아래 표 1과 같이 정의될 수 있다.
| 도 1에 도시된 NTN | 도 2에 도시된 NTN | |
| GEO | 시나리오 A | 시나리오 B |
| LEO (조정 가능한 빔) |
시나리오 C1 | 시나리오 D1 |
| LEO(위성과 함께 이동하는 빔) | 시나리오 C2 | 시나리오 D2 |
도 1a 및/또는 도 1b에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 GEO 위성(예를 들어, 트랜스패런트 기능을 지원하는 GEO 위성)인 경우, 이는 "시나리오 A"로 지칭될 수 있다. 도 2a, 도 2b, 및/또는 도 2c에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각이 GEO 위성인(예를 들어, 재생성 기능을 지원하는 GEO)경우, 이는 "시나리오 B"로 지칭될 수 있다.
도 1a 및/또는 도 1b에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 조정 가능한(steerable) 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C1"로 지칭될 수 있다. 도 1a 및/또는 도 1b에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 위성과 함께 이동하는 빔들(beams move with satellite)을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C2"로 지칭될 수 있다. 도 2a, 도 2b, 및/또는 도 2c에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각이 조정 가능한 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D1"로 지칭될 수 있다. 도 2a, 도 2b, 및/또는 도 2c에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1(211) 및 위성 #2(212) 각각이 위성과 함께 이동하는 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D2"로 지칭될 수 있다.
표 1에 정의된 NTN 참조 시나리오들을 위한 파라미터들은 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
| 시나리오 A 및 B | 시나리오 C 및 D | |
| 고도 | 35,786km | 600km 1,200km |
| 스펙트럼 (서비스 링크) | < 6GHz (e.g., 2GHz) > 6GHz (e.g., DL 20GHz, UL 30GHz) |
|
| 최대 채널 대역폭 캐퍼빌러티(서비스 링크) | 30MHz for band < 6GHz 1GHz for band > 6GHz |
|
| 최소 고각(elevation angle) 에서 위성과 통신 노드(e.g., UE) 간의 최대 거리 |
40,581km | 1,932km (600km 고도) 3,131km (1,200km 고도) |
| 최대 RTD(round trip delay)(오직 전파 지연) | 시나리오 A: 541.46ms (서비스 및 피더 링크들) 시나리오 B: 270.73ms (오직 서비스 링크) |
시나리오 C: (트랜스패런트 페이로드: 서비스 및 피더 링크들) - 25.77ms (600km 고도) - 41.77ms (1200km 고도) 시나리오 D: (재생성 페이로드: 오직 서비스 링크) - 12.89ms (600km 고도) - 20.89ms (1200km 고도) |
| 하나의 셀 내에서최대 차이(differential) 지연 | 10.3m | 3.12ms (600km 고도) 3.18ms (1200km 고도) |
| 서비스 링크 | NR 또는 6G | |
| 피더 링크 | 3GPP 또는 비(non)-3GPP에서 정의된 무선 인터페이스 | |
또한, 표 1에 정의된 NTN 참조 시나리오에서 지연 제약(delay constraint)은 아래 표 3과 같이 정의될 수 있다.
| 시나리오 A | 시나리오 B | 시나리오 C1-2 | 시나리오 D1-2 | |
| 위성 고도 | 35,786km | 600km | ||
| 기지국과 UE 간의 무선 인터페이스에서 최대 RTD | 541.75ms (최악의 케이스) |
270.57ms | 28.41ms | 12.88ms |
| 기지국과 UE 간의 무선 인터페이스에서 최소 RTD | 477.14ms | 238.57ms | 8ms | 4ms |
도 6a는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면(user plane)의 프로토콜 스택(protocol stack)의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 6b는 트랜스패런트 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 사용자 데이터는 UE와 코어 네트워크(예를 들어, UPF) 간에 송수신될 수 있고, 제어 데이터(예를 들어, 제어 정보)는 UE와 코어 네트워크(예를 들어, AMF) 간에 송수신될 수 있다. 사용자 데이터 및 제어 데이터 각각은 위성 및/또는 게이트웨이를 통해 송수신될 수 있다. 도 6a에 도시된 사용자 평면의 프로토콜 스택은 6G 통신 네트워크에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 도 6b에 도시된 제어 평면의 프로토콜 스택은 6G 통신 네트워크에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 7a는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 사용자 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 7b는 재생성 페이로드 기반의 비-지상 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 사용자 데이터 및 제어 데이터(예를 들어, 제어 정보) 각각은 UE와 위성(예를 들어, 기지국) 간의 인터페이스를 통해 송수신될 수 있다. 사용자 데이터는 사용자 PDU(protocol data unit)를 의미할 수 있다. SRI(satellite radio interface)의 프로토콜 스택은 위성과 게이트웨이 간에 사용자 데이터 및/또는 제어 데이터를 송수신하기 위해 사용될 수 있다. 사용자 데이터는 위성과 코어 네트워크 간의 GTP(GPRS(general packet radio service) tunneling protocol)-U 터널을 통해 송수신될 수 있다.
한편, 비-지상 네트워크에서 기지국은 NTN 접속을 위한 위성 지원 정보(satellite assistance information)을 포함하는 시스템 정보(예를 들어, SIB19)를 전송할 수 있다. UE는 기지국으로부터 시스템 정보(예를 들어, SIB19)를 수신할 수 있고, 시스템 정보에 포함된 위성 지원 정보를 확인할 수 있고, 위성 지원 정보에 기초하여 통신(예를 들어, 비-지상 통신)을 수행할 수 있다. SIB19는 아래 표 4에 정의된 정보 요소(들)을 포함할 수 있다.
| SIB19-r17 ::= SEQUENCE { ntn-Config-r17 NTN-Config-r17 t-Service-r17 INTEGER(0..549755813887) referenceLocation-r17 ReferenceLocation-r17 distanceThresh-r17 INTEGER(0..65525) ntn-NeighCellConfigList-r17 NTN-NeighCellConfigList-r17 lateNonCriticalExtension OCTET STRING ..., [[ ntn-NeighCellConfigListExt-v1720 NTN-NeighCellConfigList-r17 ]] } NTN-NeighCellConfigList-r17 ::= SEQUENCE (SIZE(1..maxCellNTN-r17)) OF NTN-NeighCellConfig-r17 NTN-NeighCellConfig-r17 ::= SEQUENCE { ntn-Config-r17 NTN-Config-r17 carrierFreq-r17 ARFCN-ValueNR physCellId-r17 PhysCellId } |
표 4에 정의된 NTN-Config는 아래 표 5에 정의된 정보 요소(들)을 포함할 수 있다.
| NTN-Config-r17 ::= SEQUENCE { epochTime-r17 EpochTime-r17 ntn-UlSyncValidityDuration-r17 ENUMERATED{ s5, s10, s15, s20, s25, s30, s35, s40, s45, s50, s55, s60, s120, s180, s240, s900} cellSpecificKoffset-r17 INTEGER(1..1023) kmac-r17 INTEGER(1..512) ta-Info-r17 TA-Info-r17 ntn-PolarizationDL-r17 ENUMERATED {rhcp,lhcp,linear} ntn-PolarizationUL-r17 ENUMERATED {rhcp,lhcp,linear} ephemerisInfo-r17 EphemerisInfo-r17 ta-Report-r17 ENUMERATED {enabled} ... } EpochTime-r17 ::= SEQUENCE { sfn-r17 INTEGER(0..1023), subFrameNR-r17 INTEGER(0..9) } TA-Info-r17 ::= SEQUENCE { ta-Common-r17 INTEGER(0..66485757), ta-CommonDrift-r17 INTEGER(-257303..257303) ta-CommonDriftVariant-r17 INTEGER(0..28949) } |
표 5에 정의된 EphemerisInfo는 아래 표 6에 정의된 정보 요소(들)을 포함할 수 있다.
| EphemerisInfo-r17 ::= CHOICE { positionVelocity-r17 PositionVelocity-r17, orbital-r17 Orbital-r17 } PositionVelocity-r17 ::= SEQUENCE { positionX-r17 PositionStateVector-r17, positionY-r17 PositionStateVector-r17, positionZ-r17 PositionStateVector-r17, velocityVX-r17 VelocityStateVector-r17, velocityVY-r17 VelocityStateVector-r17, velocityVZ-r17 VelocityStateVector-r17 } Orbital-r17 ::= SEQUENCE { semiMajorAxis-r17 INTEGER (0..8589934591), eccentricity-r17 INTEGER (0..1048575), periapsis-r17 INTEGER (0..268435455), longitude-r17 INTEGER (0..268435455), inclination-r17 INTEGER (-67108864..67108863), meanAnomaly-r17 INTEGER (0..268435455) } PositionStateVector-r17 ::= INTEGER (-33554432..33554431) VelocityStateVector-r17 ::= INTEGER (-131072..131071) |
한편, 위성은 크게 트랜스패런트(Transparent) 중계기와 재생성(Regenerative) 중계기로 구분될 수 있다.
먼저 트랜스패런트 중계기로 동작하는 위성은 트랜스패런트(Transparent) 위성이라고도 한다. 트랜스패런트 위성은 수신된 신호를 증폭하여 목적지로 전달하는 동작만을 수행한다. 예를 들어, 트랜스패런트 위성은 게이트웨이로부터 단말로 전송할 RF 신호를 수신하면, 게이트웨이로부터 수신된 RF 신호를 증폭하여 단말로 전달하는 역할만을 수행할 수 있다. 트랜스패런트 위성은 단말로의 다운링크 전송 뿐 아니라 단말로부터의 업링크 전송도 동일하게 수행한다. 예를 들어 트랜스패런트 위성은 단말로부터 RF 신호를 수신하는 경우 수신된 RF 신호를 증폭하여 게이트웨이로 전송하는 동작만을 수행한다. 그러므로, 트랜스패런트 위성은 수신된 신호를 복조하지 않고, 다운링크 또는 업링크로 전달하는 역할만을 수행한다. 따라서 이러한 위성을 벤트-파이프(bent-pipe) 위성이라 부르기도 한다.
위성이 트랜스패런트 중계기로 구현되는 경우는 앞서 설명한 도 1b의 구성과 동일한 형태가 될 수 있다. 도 1b를 참조하여 이를 다시 살펴보면, NTN은 단말, 지구 특정 궤도를 돌고 있는 트랜스패런트 위성, 지상의 NTN 게이트웨이 및 지상의 기지국을 포함할 수 있다. 앞서 도 1b에 예시한 바와 같이 단말과 위성 사이의 링크를 서비스 링크라 하며, 트랜스패런트 위성과 NTN 게이트웨이 사이의 링크를 피더 링크라 한다. 또한 게이트웨이는 기지국에 포함되어 구성될 수도 있고, 도 1b에 예시한 바와 같이 별도의 구성이 될 수도 있다.
NTN에서 NTN 게이트웨이와 위성은 도 1b에 예시한 바와 같이 원격 라디오 유닛(Remote Radio Unit, RRU)로 이해될 수 있다. 일반적으로 3GPP 통신 시스템에서 기지국은 데이터 송/수신 및 스케줄링의 주체가 될 수 있고, 게이트웨이와 트랜스패런트 위성이 RRU로 동작하는 경우 RRU는 기지국과 단말 사이의 릴레이 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.
다음으로, 위성이 재생성 중계기로 구현되는 경우를 살펴보기로 한다.
재생성 중계기로 동작하는 위성을 온-보드 처리 중계기(on-board processing repeater) 또는 재생성(Regenerative) 위성이라고도 한다. 재생성 위성은 수신된 RF 신호를 복조하여 기저대역(baseband) 신호로 복구하고, 복구된 기저대역 신호를 다시 재변조하여 RF 신호로 변환한 후 전송한다. 예를 들어 재생성 위성은 게이트웨이로부터 단말로 전송할 RF 신호를 수신하면, 수신된 신호를 기저대역 신호로 변환한 후 복조한다. 그리고 재생성 위성은 복조된 신호를 재변조하여 다운링크로 전송할 RF 신호를 생성하고, 이를 단말로 전송한다. 재생성 위성은 단말로의 다운링크 전송 뿐 아니라 단말로부터의 업링크 전송도 동일하게 수행한다. 예를 들어 재생성 위성은 단말로부터 RF 신호를 수신하는 경우 수신된 RF 신호를 복조하여 기저대역 신호로 복구하고, 복구된 기저대역 신호를 다시 재변조하여 RF 신호로 변환한 후 게이트웨이로 전송한다.
위성이 재생성 중계기로 구현되는 경우 다시 말해, 재생성 위성의 구성은 앞서 설명한 도 2b의 구성과 동일한 형태가 될 수 있다.
도 2b를 참조하면, NTN은 단말, 지구 특정 궤도를 돌고 있는 재생성 위성, NTN 게이트웨이를 포함할 수 있다. 또한 도 2b에서는 기지국이 위성에 포함되는 형태를 예시하였으나, 게이트웨이와 코어 네트워크 사이에 기지국을 가질 수 있다. 게이트웨이와 코어 네트워크 사이에 기지국이 위치하는 경우 기지국은 중앙 장치(Central Unit, CU)가 될 수 있고, 위성은 분산 장치(Distribute Unit, DU)가 될 수 있다. 그러므로, 위성은 기지국-DU(gNB-DU)로 동작하고, 기지국은 기지국-CU(gNB-CU)로 동작할 수 있다. DU 및 CU로의 구분은 3GPP 표준 중 하나인 5G 네트워크의 구성 방법 중 하나의 방법이 될 수 있다. CU와 DU 간은 F1 인터페이스를 사용하므로, 기지국과 위성 간은 F1 인터페이스가 설정될 수 있다. 이러한 경우 위성과 게이트웨이 간은 앞서 살핀 바와 같이 SRI에 기초하므로, SRI를 통한 F1 인터페이스(F1 over SRI)가 이용될 수 있다.
이상의 설명에 기초하여 도 2b의 구성을 전체적으로 다시 살펴보면, 지구 상의 특정 궤도를 돌고 있는 재생성 위성(gNB-DU)과 지상의 NTN 게이트웨이, 지상의 기지국-CU(gNB-CU)를 포함할 수 있다. 이때에도 단말과 위성 사이의 링크를 서비스 링크라 한다. 또한 위성은 gNB-DU이므로, 데이터 송수신 및 스케쥴링을 수행할 수 있다.
이상에서 도 1b 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이 트랜스패런트 위성의 링크는 서비스 링크와 피더 링크로 나뉜다. 서비스 링크는 각 단말마다 링크의 길이가 달라질 수 있는 반면, 피더 링크는 특정 위성과 통신하는 모든 단말에 대해 동일한 길이를 가진다. 따라서 NR NTN에서 발생하는 전파 지연시간을 효율적으로 관리하기 위해, 피더 링크의 타이밍(전파지연 시간) 정보와 서비스 링크의 타이밍 정보를 단말에 제공하고 이 정보를 통해 다음 <수학식 1>과 같이 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 값을 계산할 수 있다.
<수학식 1>에서 NTA는 기존의 지상 네트워크에서의 NTA와 같은 역할이고, NTN에서의 TA 정보를 위해 NTA,UE-specific과 NTA,common이 추가로 정의된다. 여기서 NTA,UE-specific은 서비스 링크 및/또는 피더 링크에서 발생하는 전파 지연에 의해 발생되는 각각의 단말들에 대한 UE-specific TA정보이고, NTA,common은 서비스 링크 및/또는 피더 링크에 발생하는 전파 지연에 의해 발생되는 한 위성 내에서 UE-common한 TA정보이고, NTA,offset은 UE-common 하게 적용할 TA 값을 의미하고, Tc는 NR 물리 계층에서 주로 사용하는 시간 기본 단위 상수로 (4096*480*1000)-1 초를 의미한다.
이하에서 설명될 본 개시에서는 다중 연결 환경에서 최저 지연 링크 탐색 방법을 제안한다. 이하에서 설명될 본 개시에서는 트랜스패런트 위성을 이용하는 네트워크의 구성과 재생성 위성을 이용하는 네트워크 구성에 모두 적용할 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 본 개시에서는 트랜스패런트 위성을 기준으로 설명하기로 한다. 하지만 이하에서 설명되는 본 개시가 재생성 위성에도 동일한 형태로 적용할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들과 각 위성에 대응하는 기지국들을 예시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 서로 다른 3개의 위성들(811, 812, 813)과 위성들(811-813) 각각에 대응하는 지상의 게이트웨이/기지국들(831, 832, 833), 위성들(811-813) 각각과 위성 통신이 가능한 단말(821) 그리고 게이트웨이/기지국들(831-833)이 연결되는 코어 네트워크(840)를 예시하고 있다. 도 8에 예시한 게이트웨이/기지국(831-833) 각각은 기지국과 게이트웨이 간 연결된 형태를 가지거나 또는 기지국이 게이트웨이를 포함하는 형태를 가지거나 또는 게이트웨이가 기지국을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 아울러, 도 8에서 단말(821)은 기지국과 직접 링크를 형성하지 않는 경우를 가정한 도면이다.
또한 도 8에 위성들(811-813)은 정지 궤도인 지구 고정(earth-fixed) 위성이 아닌 의사 지구 고정(quasi-earth-fixed) 및/또는 지구 이동(earth-moving) 위성일 수도 있다. 그리고 도 8에 예시한 각 위성들(811-813)은 트랜스패런트 위성인 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
제1 위성(811)은 제1 게이트웨이/기지국(831)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있고, 제2 위성(812)은 제2 게이트웨이/기지국(832)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있으며, 제3 위성(813)은 제3 게이트웨이/기지국(833)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있다. 이러한 제1 위성(811) 내지 제3 위성(831)은 정지 궤도에 위치한 위성이 아니기 때문에 위성이 이동함에 따라 위성들(811-813) 각각과 연결되는 지상의 게이트웨이/기지국들(831-833)은 위성의 이동에 따라 달라질 수 있다. 따라서 도 8에 예시한 위성들(811-813)과 게이트웨이/기지국들(831-833) 간의 연결은 특정한 시점에서의 연결일 수 있다.
도 8의 예시에 따르면, 단말(821)과 제1 게이트웨이/기지국(831) 간의 연결은 제1 위성(811)과 제1 게이트웨이/기지국(831) 간의 링크인 제1 피더 링크 및 제1 위성(811)과 단말(821) 간의 제1 서비스 링크로 구성된다. 또한 단말(821)과 제2 게이트웨이/기지국(832) 간의 연결은 제2 위성(812)과 제2 게이트웨이/기지국(832) 간의 링크인 제2 피더 링크 및 제2 위성(812)과 단말(821) 간의 제2 서비스 링크로 구성된다. 그리고 단말(821)과 제3 게이트웨이/기지국(833) 간의 연결은 제3 위성(813)과 제3 게이트웨이/기지국(833) 간의 링크인 제3 피더 링크 및 제3 위성(813)과 단말(821) 간의 제3 서비스 링크로 구성된다.
도 8에 예시한 바와 같이 위성들(811-813)과 게이트웨이/기지국들(831-833) 간의 피더 링크들 및 위성들(811-813)과 단말(821) 간의 서비스 링크들의 거리는 위성의 고도나 앙각, 기지국의 위치, 단말기의 위치에 따라 피더 링크의 최단 거리(예를 들어 LOS(Line of Sight) 거리) 및 서비스 링크의 최단 거리(예: LOS 거리)가 결정될 수 있다. 다시 말해 피더 링크들의 최단 거리 및 서비스 링크들의 최단 거리는 위성의 고도나 앙각, 기지국의 위치, 단말기의 위치에 따라 달라질 수 있다.
도 8에 예시한 위성들(811-813)을 이용하여 피더 링크들의 거리 및 서비스 링크들의 거리의 차이를 예를 들어 살펴보기로 한다.
도 8을 참조하면, 피더 링크들간 최단 거리는 제1 피더 링크가 가장 짧고, 제2 피더 링크가 가장 길 수 있으며, 서비스 링크들 간의 최단 거리는 제1 서비스 링크가 가장 짧고, 제3 서비스 링크가 가장 길 수 있다. 따라서 제2 피더 링크는 제1 피더 링크 보다 길고, 제3 피더 링크보다 짧으며, 제2 서비스 링크도 제1 서비스 링크보다 길고, 제3 서비스 링크보다 짧은 경우가 될 수 있다.
본 개시에서는 이와 같이 다중 연결을 가질 수 있는 단말(821)에 대하여 단말(821)에서 및/또는 기지국들(831-833)에서 저지연 링크를 탐색할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 또한 본 개시에서는 탐색된 저지연 링크를 운용하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예를 설명하기 위해 하나의 단말로 다중 연결 서비스를 제공하기 위한 복수의 위성들 및 복수의 위성들이 하나의 기지국들에 연결되는 경우를 예시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 서로 다른 3개의 위성들(911, 912, 913)과 위성들(911-913)과 연결되는 하나의 게이트웨이/기지국(931) 및 위성들(811-813) 각각과 위성 통신이 가능한 단말(821)을 예시하고 있다. 도 9에 예시한 게이트웨이/기지국(931)은 기지국과 게이트웨이 간 연결된 형태를 가지거나 또는 기지국이 게이트웨이를 포함하는 형태를 가지거나 또는 게이트웨이가 기지국을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 아울러, 도 9에서 단말(921)은 기지국(931)과 직접 링크를 형성하지 않는 경우를 가정한 도면이다.
또한 도 9에 위성들(911-913)은 정지 궤도인 지구 고정(earth-fixed) 위성이 아닌 의사 지구 고정(quasi-earth-fixed) 및/또는 지구 이동(earth-moving) 위성일 수도 있다. 그리고 도 9에 예시한 각 위성들(911-913)은 트랜스패런트 위성인 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
제1 위성(911)은 게이트웨이/기지국(931)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있고, 제2 위성(912)은 게이트웨이/기지국(831)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있으며, 제3 위성(913)은 게이트웨이/기지국(831)과 연결되어 단말(821)과 통신할 수 있다. 이러한 제1 위성(811) 내지 제3 위성(831)은 정지 궤도에 위치한 위성이 아니기 때문에 위성이 이동함에 따라 위성들(811-813)과 게이트웨이/기지국(831) 간의 거리가 위성들(911-913)의 이동에 따라 달라질 수 있다.
도 9의 예시에 따르면, 단말(921)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 연결은 제1위성(911)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 링크인 제1 피더 링크 및 제1 위성(911)과 단말(821) 간의 제1서비스 링크로 구성된다. 또한 단말(921)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 연결은 제2 위성(912)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 링크인 제2 피더 링크 및 제2 위성(912)과 단말(921) 간의 제2 서비스 링크로 구성된다. 그리고 단말(821)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 연결은 제3 위성(913)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 링크인 제3 피더 링크 및 제3 위성(913)과 단말(921) 간의 제3 서비스 링크로 구성된다.
도 9에 예시한 바와 같이 위성들(911-913)과 게이트웨이/기지국(931) 간의 피더 링크들 및 위성들(911-913)과 단말(921) 간의 서비스 링크들의 거리는 위성의 고도나 앙각, 기지국의 위치, 단말기의 위치에 따라 피더 링크의 최단 거리(예: LOS 거리) 및 서비스 링크의 최단 거리(예: LOS 거리)가 결정될 수 있다. 다시 말해 피더 링크들의 최단 거리 및 서비스 링크들의 최단 거리는 위성의 고도나 앙각, 기지국의 위치, 단말기의 위치에 따라 달라질 수 있다.
도 9에 예시한 위성들(911-913)을 이용하여 피더 링크들의 거리 및 서비스 링크들의 거리의 차이를 예를 들어 살펴보기로 한다.
도 9을 참조하면, 피더 링크들간 최단 거리는 제1 피더 링크가 가장 짧고, 제2 피더 링크가 가장 길 수 있으며, 서비스 링크들 간의 최단 거리는 제1 서비스 링크가 가장 짧고, 제3 서비스 링크가 가장 길 수 있다. 따라서 제2 피더 링크는 제1 피더 링크 보다 길고, 제3 피더 링크보다 짧으며, 제2 서비스 링크도 제1 서비스 링크보다 길고, 제3 서비스 링크보다 짧은 경우가 될 수 있다.
도 9의 예시는 하나의 기지국에 복수의 위성들(911-913)이 연결된 상황이기 때문에 다중 TRP(multi-TRP)에 해당할 수 있다. 또한 도 9의 경우에서는 모든 위성들(911-913)이 동일한 하나의 게이트웨이/기지국(931)에 연결됨에도 불구하고, 이 경우 역시 서비스 링크의 길이와 피더 링크의 길이가 위성의 위치로 인해 달라질 수 있음을 살펴보았다.
따라서 본 개시에서는 이와 같이 다중 연결을 가질 수 있는 단말(921)에 대하여 단말(921)에서 및/또는 기지국들(931)에서 저지연 링크를 탐색할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 또한 본 개시에서는 탐색된 저지연 링크를 운용하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
이하의 본 개시에서는 NTN 환경에서 다중 연결을 갖는 단말로의 여러 링크들 중에 지연시간이 낮은 링크를 "저지연 링크(QuickLink)"라 명명하고, 이를 찾는 방법을 제시한다. 단순히 생각하면, 최단 지연시간을 갖는 위성은 최저 고도를 공전하는 위성으로 생각하기 쉽지만, 서비스 링크의 단말 위치나 피더 링크의 게이트웨이/기지국 위치에 따라서 링크 길이 다를 수 있다. 따라서, 위성의 고도만을 가지고 최저 지연시간을 갖는 위성을 특정할 수 없고, 좀 더 복잡한 절차를 통해 최저 지연시간을 갖는 위성을 찾아야 한다.
[제1 실시예: 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색]
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이고, 도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 10a 및 도 10b는 연속된 신호 흐름도일 수 있다. 따라서 도 10a의 흐름도 이후에 도 10b의 흐름도가 연속하여 이루어질 수 있다. 또한 도 10a 및 도 10b의 흐름도 중 일부 동작은 생략될 수 있고, 다른 동작이 추가로 이루어질 수도 있다. 아울러, 도 10a 및 도 10b의 흐름도 중 일부 동작의 선후 동작은 바뀔 수도 있다. 이러한 내용들은 이하의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
도 10a 및 도 10b의 구성 요소들은 도 8에 예시한 구성 요소들을 이용하여 참조부호를 부여하였다. 다시 말해 단말(821), 제1 기지국(831), 제2 기지국(832) 및 제3 기지국(833)을 예시하였으며, 각 기지국들(831-833)은 대응하는 위성들(도 10a 및 도 10b에 미도시)과 피더 링크로 연결될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에서는 복잡도로 인해 위성들은 생략되었음에 유의해야 한다. 또한 각 기지국들(831-833)은 각각 대응하는 게이트웨이들에 연결된 형태일 수 있다. 도 10a 및 도 10b를 설명함에 있어, 기지국들(831-833)은 대응하는 게이트웨이에 연결된 기지국들일 수 있음에 유의해야 한다.
S1000단계에서 단말(821)은 제1 기지국(831)과 제1 NTN 링크로 통신하는 중일 수 있다. 단말(821)이 제1 기지국(831)과 제1 NTN 링크로 통신하는 링크를 앞서 설명한 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다. 단말(821)은 제1 위성(811)과 서비스 링크를 통해 연결될 수 있고, 제1 위성(811)은 제1 기지국(831)과 피더 링크로 연결될 수 있다. 따라서 단말(821)은 제1 위성(811)을 통해 제1 기지국(831)과 제1 NTN 링크로 통신을 수행할 수 있다. 이하의 설명에서 단말과 기지국이 위성을 통해 연결된 전체 링크를 NTN 링크라 칭하기로 한다. 이에 따라 단말(821)이 제1 위성(811)을 통해 제1 기지국(831)과 연결된 링크 전체를 제1 NTN 링크라 칭하기로 한다.
한편, 단말(821)이 제1 기지국(831)과 제1 NTN 링크를 통해 통신하는 중에 다른 위성을 통해 다른 기지국과 NTN 링크가 추가로 형성될 수 있다.
S1010단계에서 단말(821)은 제2 기지국(832)과 제2 위성(812)을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 동작을 예시하였다. 이를 다시 도 8을 참조하여 살펴보면, 단말(821)은 제2 위성(812)을 통해 제2 기지국(832)과 제2 NTN 링크를 형성할 수 있다. 이때, 제2 기지국(832)은 단말(821)이 제1 NTN 링크가 설정된 상태임을 확인할 수 있고, 이에 기초하여 제2 기지국(832)은 제1 기지국(831)으로 제2 NTN 링크의 설정을 알릴 수도 있다.
제2 기지국(832)이 단말(821)에 미리 설정된 NTN 링크가 존재함을 확인하는 방법은 아래와 같은 경우들이 될 수 있다.
첫째, 제2 기지국(832)은 상위 계층으로부터 예를 들어 5G 코어 네트워크로부터 단말(821)에 이미 제1 NTN 링크가 설정된 상태라는 정보를 수신할 수 있다. 이에 기초하여 제2 기지국(832)은 단말(821)에 이미 다른 NTN 링크 예를 들어 제1 NTN 링크가 설정된 상태를 확인할 수 있다.
둘째, 제2 기지국(832)은 단말(821)이 보고하는 정보에 기초하여 이미 제1 NTN 링크 설정 상태를 확인할 수 있다. 가령 단말(821)은 제2 기지국(832)에 접속 절차를 수행할 때, 현재 연결된 NTN 링크의 정보를 보고할 수 있다. 이러한 경우 제2 기지국(832)은 단말(821)에 이미 다른 NTN 링크 예를 들어 제1 NTN 링크가 설정된 상태를 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 2가지 방법 또는 그 밖의 다른 방법들을 통해 제2 기지국(832)은 제2 NTN 링크를 설정하는 동작에서 다른 NTN 링크가 존재함을 확인할 수 있다. 그리고 제2 기지국(832)는 다른 NTN 링크가 존재하는 경우 다른 링크에 대응하는 기지국 예를 들어 제1 기지국(831)으로 제2 NTN 링크가 설정되었음을 알릴 수 있다.
제1 기지국(831)과 제2 기지국(832)이 다른 NTN 링크의 설정을 확인할 수 있는 다른 예로, 통신 시스템 예를 들어 5G 통신 시스템의 코어 네트워크가 제1 기지국(831)과 제2 기지국(832)으로 각각 현재 단말(821)에 연결된 NTN 정보를 제공할 수도 있다. 본 개시를 설명함에 있어 통신 시스템을 5G 통신 시스템을 예로 설명할 것이다. 하지만, 본 개시가 5G 통신 시스템에 한정되는 것으로 이해되어서는 안되며, 본 개시의 내용을 적용할 수 있는 다른 모든 통신 시스템에도 적용될 수 있음에 유의해야 한다.
한편, 도 10a의 NTN 링크의 추가 설정 절차는 본 개시의 범위를 벗어나기 때문에 NTN 링크의 추가 설정에 관련된 다른 동작들의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
S1020단계에서 단말(821)은 제3 기지국(833)과 제3 위성(813)을 통해 제3 NTN 링크를 추가로 설정할 수 있다. 이를 다시 도 8을 참조하여 살펴보면, 단말(821)은 제3 위성(813)을 통해 제3 기지국(833)과 제3 NTN 링크를 형성할 수 있다. 이러한 NTN 링크의 설정이 이루어질 경우 제3 기지국(833)은 단말(821)에 설정된 다른 NTN 링크들에 대응하는 기지국들 예를 들어, 제1 기지국(831) 및 제2 기지국(832)으로 제3 NTN 링크의 설정을 알릴 수 있다. 다른 방법으로 5G 통신 시스템의 코어 네트워크가 제1 기지국(831), 제2 기지국(832) 및 제3 기지국(833)으로 각각 현재 단말(821)에 연결된 NTN 정보를 제공할 수도 있다.
도 10a에서는 S1010단계 즉, 단말(821)이 제2 기지국(832)과 제2 NTN 링크를 형성한 후 S1020단계 즉, 제3 기지국(833)과 제3 NTN 링크가 형성되는 경우를 가정하여 설명하였다. 하지만, NTN 링크의 설정 절차가 바뀔 수도 있다. 다시 말해 단말(821)은 제3 기지국(833)과 제3 NTN 링크를 먼저 설정하고, 제2 기지국(832)과 제2 NTN 링크를 설정할 수도 있다.
또한 도 10a에서는 단말(821)이 제2 NTN 링크를 설정한 이후에 제3 NTN 링크가 추가로 설정되는 경우를 예시하였다. 하지만, 단말(821)은 제1 NTN 링크 설정 이후에 하나의 추가 NTN 링크만 설정할 수도 있다. 예를 들어 단말(821)은 제1 NTN 링크로 통신하는 중에 제2 위성(812)을 통해 제2 기지국(832)과 제2 NTN 링크만 추가 설정할 수도 있고, 단말(821)은 제1 NTN 링크로 통신하는 중에 제3 위성(813)을 통해 제3 기지국(833)과 제3 NTN 링크만 추가 설정할 수도 있다.
S1030단계에서 제1 기지국(831)은 현재 제1 기지국(831)과 단말(821) 간의 제1 NTN 링크를 빠른 링크(QuickLink)로 임시 설정할 수 있다. 본 개시에서는 어떠한 NTN 링크 즉, 제1 NTN 링크, 제2 NTN 링크 및 제3 NTN 링크 중 어느 NTN 링크가 QuickLink인가를 결정하고, 이에 대한 운영 방법을 제시하고자 한다.
따라서 제1 기지국(831)은 어떠한 NTN 링크가 QuickLink인가를 판단하기 위한 절차를 수행해야 할 수 있다.
S1040단계에서 제1 기지국(831)은 제1 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 여기서 NTN 링크의 위치 획득은 기지국의 위치, 단말의 위치 및 위성의 위치를 획득하는 절차를 포함할 수 있다. 이때, 기지국의 위치는 자신이 이미 알고 있는 경우이므로, 추가적인 획득 절차가 필요하지는 않다. 또한 기지국은 게이트웨이와 연결되어 있으므로, 기지국은 자신의 위치 뿐 아니라 게이트웨이의 위치도 알고 있는 경우를 가정한다. 그러면, 이하에서 NTN 링크의 위치 획득 절차 중 단말 및 위성의 위치를 획득하는 절차에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
S1042단계에서 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)을 통해 단말(821)로 위치 정보 보고 요청을 전송할 수 있다. 이때, 제1 기지국(831)은 위치 정보 보고 요청 시 단말(821)의 위치 정보만 요청할 수도 있고, 단말(821)과 제1 위성(811)의 위치를 함께 요청할 수도 있다. 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 확인할 수 있는 경우 단말(821)의 위치 정보만 요청할 수 있다. 반면에 제1 위성(811)의 위치를 알지 못하고, 계산을 통해서도 확인할 수 없는 경우 제1 기지국(831)은 단말(821)과 제1 위성(811)의 위치를 함께 요청할 수 있다.
일반적으로 기지국은 위성의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 확인할 수 있다. 따라서 일반적인 경우에 S1042단계에서 제1 기지국(831)은 단말(821)의 위치만을 요청할 수 있다. 본 개시에 따른 도 10a에서는 제1 기지국(831)이 제1 위성(811)의 위치를 모르는 경우를 포함하여 예시하였음에 유의해야 한다.
또한 제1 기지국(831)은 자신의 위치는 이미 알고 있으므로, 자신의 위치를 획득하기 위해 다른 노드와 제1 기지국(831)의 위치 획득을 위한 별도의 동작을 필요로 하지 않는다.
S1044단계에서 단말(821)은 자신의 위치 정보를 위치 정보 보고 메시지를 통해 제1 위성(811)로 전송할 수 있다. 그러면 제1 위성(811)은 위치 정보 보고 메시지에 제1 위성(811)의 위치 정보를 포함하여 제1 기지국(831)로 위치 정보 보고 메시지를 전송할 수 있다. 이러한 절차를 통해 제1 기지국(831)은 단말(821)의 위치 및 제1 위성의 위치를 확인할 수 있다.
S1050단계에서 제1 기지국(831)은 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차는 제2 NTN 링크를 구성하는 제2 기지국(832), 제2 위성(812) 및 단말(821)의 위치를 획득하는 절차가 될 수 있다. 다른 예로, 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차는 제2 기지국(832) 및 제2 위성(812)의 위치를 획득하는 절차가 될 수도 있다. 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차는 제2 기지국(832) 및 제2 위성(812)의 위치만을 획득하는 경우는 제1 기지국(8131)이 앞선 제1 NTN 링크의 위치 획득 절차에서 단말(821)의 위치를 이미 획득한 경우가 될 수 있다. 따라서 단말(821)의 위치를 중복하여 획득할 필요가 없기 때문에 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차는 단말의 위치 획득이 불필요할 수 있다.
그러면 이하에서 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
S1052단계에서 제1 기지국(831)은 위치 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다. 위치 정보 요청 메시지는 제2 NTN 링크를 형성하는 제2 기지국(832)의 위치, 제2 위성(812)의 위치, 단말(821)의 위치 중 적어도 하나를 요청할 수 있다. 이때, 제2 위성(812)의 위치는 필수 요소가 될 수 있다. 왜냐하면, 제2 기지국(832)의 위치는 앞서 설명한 제2 NTN 링크 설정 시 미리 획득할 수도 있기 때문이다. 또한 단말(821)의 위치는 제1 NTN 링크의 위치 획득 절차에서 이미 획득하였으므로, 중복 획득이 불필요할 수도 있기 때문이다.
S1054단계에서 제2 기지국(832)은 제2 위성(812)를 통해 단말(821)로 위치 정보 보고 요청을 전송할 수 있다. S1054단계는 위에서 설명한 바와 같이 단말의 위치 획득이 불필요한 경우 수행되지 않을 수도 있다. 또한 제2 기지국(832)가 제2 위성(812)의 위치 정보를 미리 알고 있거나 또는 계산을 통해 획득할 수 있는 경우 S1054단계는 수행되지 않을 수도 있다. 만일 단말(821)의 위치를 확인할 필요가 없고, 제2 위성(812)의 위치만 필요로 하는 경우 S1054단계는 제2 위성(812)로만 전송될 수도 있다.
S1056단계에서 단말(821)은 위치 정보 보고를 제2 기지국(832)으로 전송할 수 있다. 위치 정보 보고는 단말(821)의 위치만 포함하거나 또는 단말(821)의 위치와 제2 위성(812)의 위치 정보를 모두 포함할 수 있다.
S1058단계에서 제2 기지국(832)은 제2 위성(812)의 정보를 포함하는 위치 정보를 제1 기지국(831)로 보고할 수 있다. 이때, 위치 정보는 추가적으로 단말(821)의 위치 및/또는 제2 기지국(832)의 위치 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.
이상에서 설명한 S1050단계 중 S1054단계 및 S1056단계는 위성을 이용하는 일반적인 NTN 환경에서는 불필요한 동작이 될 수 있다. 일반적으로 각 기지국 또는 게이트웨이는 자신과 연결된 위성의 위치를 알고 있거나 또는 계산을 통해 위성의 위치를 획득할 수 있다. 하지만, NTN 환경이 위성에 국한되지 않고, 드론과 같은 비행체 및/또는 특정한 궤도 상에 머무를 수 있는 어드벌룬 등을 활용할 수도 있다. 따라서 본 개시에 따른 기지국은 이러한 비행체들의 정확한 위치를 매 순간 알 수 없는 경우에도 적용할 수 있도록 하기 위해 본 개시에서는 S1054단계 및 S1056단계를 예시하였다.
S1060단계에서 제1 기지국(831)은 제3 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 제3 NTN 링크의 위치 획득 절차는 앞서 설명한 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차와 유사하게 획득할 수 있다. 따라서 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차와 중복되는 제3 NTN 링크의 위치 획득 절차에 대해서 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
이상의 동작들을 통해 제1 기지국(831)은 제1 NTN 링크에 대응하는 각 노드들의 위치와 제2 NTN 링크에 대응하는 각 노드들의 위치 및 제3 NTN 링크에 대응하는 각 노드들의 위치를 획득할 수 있다. 또한 도 10a 및 도 10b에서는 서로 다른 3개의 위성이 이용되는 NTN 링크들에 대하여 설명하였으나, S1010단계 및 S1020단계에서 설명한 바와 같이 2개의 NTN 링크들에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 또한 4개 이상의 위성이 이용되는 경우에도 본 개시에서 설명된 내용에 기초하여 동일하게 각 NTN 링크의 위치 정보들을 획득할 수 있다.
S1070단계에서 제1 기지국(831)은 각 NTN 링크들에 대하여 획득한 위치 정보에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. QuickLink의 결정은 단말과 통신하는 위성과 단말 간의 서비스 링크에 대응하는 거리, 해당 위성과 대응하는 기지국 간의 피더 링크에 대응하는 거리 그리고 게이트웨이와 기지국 간의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 거리는 각각 시간 값으로 나타낼 수 있으며, 위의 <수학식 1>에서 설명한 TA 값에 기초하여 계산될 수도 있고, TA 값이 아닌 다른 방식을 이용할 수도 있다.
S1072a단계에서 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 제1 위성(811)을 통해 단말(821)로 전송할 수 있다. 즉, 제1 기지국(831)은 제1 NTN 링크를 통해 QuickLink 정보를 단말(821)로 전송할 수 있다.
S1072b단계에서 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 제2 기지국(832)로 전송할 수 있다. 또한 제1 기지국(831)은 S1072c단계에서 제3 기지국(833)으로 QuickLink 정보를 전송할 수 있다.
도 10b에서는 QuickLink로 제3 NTN 링크가 결정된 경우를 가정하여 예시한 경우이다. 따라서 S1074단계에서 제3 기지국(833)은 QuickLink로 동작할 수 있다.
도 11a는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 일부이고, 도 11b는 본 개시의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국의 위치 정보를 활용한 저지연 링크 탐색 방법에 따른 신호 흐름도의 나머지 일부이다.
도 11a 및 도 11b는 연속된 신호 흐름도일 수 있다. 따라서 도 11a의 흐름도 이후에 도 11b의 흐름도가 연속하여 이루어질 수 있다. 또한 도 11a 및 도 11b의 흐름도 중 일부 동작은 생략될 수 있고, 다른 동작이 추가로 이루어질 수도 있다. 아울러, 도 11a 및 도 11b의 흐름도 중 일부 동작의 선후 동작은 바뀔 수도 있다. 이러한 내용들은 이하의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
도 11a 및 도 11b의 구성 요소들은 도 9에 예시한 구성 요소들을 이용하여 참조부호를 부여하였다. 다시 말해 단말(921), 기지국(931), 제1 위성(911), 제2 위성(912) 및 제3 위성(913)을 예시하였다. 위성들(911-913)과 단말(921) 간은 서비스 링크로 연결될 수 있고, 위성들(911-913)과 기지국(931) 간은 피더 링크로 연결될 수 있다. 또한 기지국(931)은 대응하는 게이트웨이에 연결된 형태일 수 있다. 도 11a 및 도 11b를 설명함에 있어, 기지국(931)은 대응하는 게이트웨이에 연결된 기지국일 수 있음에 유의해야 한다.
S1100단계에서 단말(921)은 기지국(931)과 제1 NTN 링크로 통신하는 중일 수 있다. 단말(921)이 기지국(831)과 제1 NTN 링크로 통신하는 링크를 앞서 설명한 도 9을 참조하여 살펴보기로 한다. 단말(921)은 제1 위성(911)과 서비스 링크를 통해 연결될 수 있고, 제1 위성(911)은 기지국(931)과 피더 링크로 연결될 수 있다. 따라서 단말(921)은 제1 위성(911)을 통해 기지국(931)과 제1 NTN 링크로 통신을 수행할 수 있다. 이하의 설명에서 단말과 기지국이 위성을 통해 연결된 전체 링크를 NTN 링크라 칭하기로 한다. 이에 따라 단말(921)이 제1 위성(911)을 통해 기지국(931)과 연결된 링크 전체를 제1 NTN 링크라 칭하기로 한다.
한편, 단말(921)이 기지국(931)과 제1 NTN 링크를 통해 통신하는 중에 다른 위성을 통해 다른 기지국과 NTN 링크가 추가로 형성될 수 있다.
S1110단계에서 단말(921)은 기지국(931)과 제2 위성(912)을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 동작을 예시하였다. 이를 다시 도 9를 참조하여 살펴보면, 단말(921)은 제2 위성(912)을 통해 기지국(931)과 제2 NTN 링크를 형성할 수 있다. 이때, 기지국(931)은 단말(921)이 제1 NTN 링크가 설정된 상태임을 확인할 수 있다.
한편, 도 11a의 NTN 링크의 추가 설정 절차는 본 개시의 범위를 벗어나기 때문에 NTN 링크의 추가 설정에 관련된 다른 동작들의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
S1120단계에서 단말(921)은 기지국(931)과 제3 위성(913)을 통해 제3 NTN 링크가 추가로 설정할 수 있다. 이를 다시 도 9를 참조하여 살펴보면, 단말(921)은 제3 위성(913)을 통해 기지국(931)과 제3 NTN 링크를 형성할 수 있다. 이러한 NTN 링크의 설정이 이루어질 경우 기지국(931)은 단말(921)에 설정된 다른 NTN 링크들을 확인할 수 있다.
도 11a에서는 S1110단계 즉, 단말(921)이 제2위성(912)과 제2 NTN 링크를 형성한 후 S1120단계 즉, 제3 위성(913)과 제3 NTN 링크가 형성되는 경우를 가정하여 설명하였다. 하지만, NTN 링크의 설정 절차가 바뀔 수도 있다. 다시 말해 단말(921)은 제3 위성(913)과 제3 NTN 링크를 먼저 설정하고, 제2 위성(912)과 제2 NTN 링크를 설정할 수도 있다.
또한 도 11a에서는 단말(921)이 제2 NTN 링크를 설정한 이후에 제3 NTN 링크가 추가로 설정되는 경우를 예시하였다. 하지만, 단말(921)은 제1 NTN 링크 설정 이후에 하나의 추가 NTN 링크만 설정할 수도 있다. 예를 들어 단말(921)은 제1 NTN 링크로 통신하는 중에 제2 위성(912)을 통해 기지국(931)과 제2 NTN 링크만 추가 설정할 수도 있고, 단말(921)은 제1 NTN 링크로 통신하는 중에 제3 위성(913)을 통해 기지국(931)과 제3 NTN 링크만 추가 설정할 수도 있다.
S1130단계에서 기지국(931)은 제1 위성(911)과 단말(921) 간의 제1 NTN 링크를 저지연 링크(QuickLink)로 임시 설정할 수 있다. 본 개시에서는 어떠한 NTN 링크 즉, 제1 NTN 링크, 제2 NTN 링크 및 제3 NTN 링크 중 어느 NTN 링크가 QuickLink인가를 결정하고, 이에 대한 운영 방법을 제시하고자 한다.
따라서 기지국(931)은 어떠한 NTN 링크가 QuickLink인가를 판단하기 위한 절차를 수행해야 할 수 있다.
S1140단계에서 기지국(931)은 제1 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 여기서 NTN 링크의 위치 획득은 기지국의 위치, 단말의 위치 및 위성의 위치를 획득하는 절차를 포함할 수 있다. 이때, 기지국의 위치는 자신이 이미 알고 있는 경우이므로, 추가적인 획득 절차가 필요하지는 않다. 또한 기지국은 게이트웨이와 연결되어 있으므로, 기지국은 자신의 위치 뿐 아니라 게이트웨이의 위치를 알고 있는 경우를 가정한다. 그러면, 이하에서 NTN 링크의 위치 획득 절차 중 단말 및 위성의 위치를 획득하는 절차에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
S1142단계에서 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 위치 정보 보고 요청을 전송할 수 있다. 이때, 기지국(931)은 위치 정보 보고 요청 시 단말(921)의 위치 정보만 요청할 수도 있고, 단말(921)과 제1 위성(911)의 위치를 함께 요청할 수도 있다. 기지국(931)은 제1 위성(911)의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 확인할 수 있는 경우 단말(921)의 위치 정보만 요청할 수 있다. 반면에 제1 위성(911)의 위치를 알지 못하고, 계산을 통해서도 확인할 수 없는 경우 기지국(931)은 단말(921)과 제1 위성(911)의 위치를 함께 요청할 수 있다.
일반적으로 기지국은 위성의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 확인할 수 있다. 따라서 일반적인 경우에 S1142단계에서 기지국(931)은 단말(921)의 위치만을 요청할 수 있다. 본 개시에 따른 도 11a에서는 기지국(931)이 제1 위성(911)의 위치를 모르는 경우의 동작을 포함하여 예시하였음에 유의해야 한다.
또한 기지국(931)은 자신의 위치는 이미 알고 있으므로, 자신의 위치를 획득하기 위해 다른 노드와 기지국(931)의 위치 획득을 위한 별도의 동작을 필요로 하지 않는다.
S1144단계에서 제1 위성(911)은 위치 보고 요청 메시지를 단말(921)로 전송할 수 있다. S1146단계에서 단말(921)은 자신의 위치 정보를 위치 정보 보고 메시지를 제1 위성(911)로 전송할 수 있다. 단말(921)이 전송한 위치 정보 보고 메시지에 기초하여 제1 위성(811)은 S1148단계에서 위치 정보 보고 메시지를 그대로 기지국(931)으로 전송하거나 또는 위치 정보 보고 메시지에 제1 위성(911)의 위치 정보를 포함하여 기지국(931)로 전송할 수 있다. 이러한 절차를 통해 기지국(931)은 단말(921)의 위치 또는 단말(921)의 위치와 제1 위성(911)의 위치를 확인할 수 있다.
S1150단계에서 기지국(931)은 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 일반적으로 기지국(931)은 제2 위성(912)의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 획득할 수 있다. 따라서 제2 NTN 링크의 위치 획득 절차는 제2 위성(912)의 알고 있는 위치 정보에 기초하여 획득할 수 있다.
S1160단계에서 기지국(931)은 제3 NTN 링크의 위치 획득 절차를 수행할 수 있다. 앞서 S1150단계에서 설명한 바와 같이 기지국(931)은 제3 위성(913)의 위치를 알고 있거나 계산을 통해 획득할 수 있다. 따라서 제3 NTN 링크의 위치 획득 절차는 제2 위성(912)의 알고 있는 위치 정보에 기초하여 획득할 수 있다.
따라서, 기지국(931)이 S1150단계 및 S1160단계를 수행하는 경우는 일반적이지 않은 경우가 될 수 있다. 예를 들어, NTN 환경이 위성에 국한되지 않고, 드론과 같은 비행체 및/또는 특정한 궤도 상에 머무를 수 있는 어드벌룬 등을 활용할 수도 있다. 이러한 경우 기지국은 이러한 비행체들의 정확한 위치를 매 순간 알 수 없을 수 있다. 본 개시는 이처럼 비행체들의 정확한 위치를 알 수 없는 경우에도 적용하기 위해 S1150단계 및 S1160단계를 예시하였다. 또한 S1150단계 및 S1160단계는 필요한 경우에만 수행할 수 있으므로, 점선으로 표시하였음에 유의해야 한다.
S1170단계에서 기지국(931)은 각 NTN 링크들에 대하여 획득한 위치 정보에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. QuickLink의 결정은 단말과 통신하는 위성과 단말 간의 서비스 링크에 대응하는 거리, 해당 위성과 대응하는 기지국 간의 피더 링크에 대응하는 거리 그리고 게이트웨이와 기지국 간의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 거리는 각각 시간 값으로 나타낼 수 있으며, 위 <수학식 1>에서 설명한 TA 값에 기초하여 계산될 수도 있고, TA 값이 아닌 다른 방식을 이용할 수도 있다.
S1172단계에서 기지국(931)은 결정된 QuickLink 정보를 결정된 QuickLink를 통해 전송할 수 있다. 가령, 제1 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 결정된 QuickLink가 제1 위성(911)의 링크임을 알릴 수 있다. 다른 예로, 제2 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 기지국(931)은 제2 위성(912)을 통해 단말(921)로 결정된 QuickLink가 제2 위성(912)의 링크임을 알릴 수 있다. 또 다른 예로 제3 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 기지국(931)은 제3 위성(913)을 통해 단말(921)로 결정된 QuickLink가 제3 위성(913)의 링크임을 알릴 수 있다.
다른 예로, 기지국(931)은 결정된 QuickLink의 정보를 최초 설정된 NTN 링크인 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 전송할 수도 있다.
또 다른 예로, 기지국(931)은 결정된 QuickLink의 정보를 단말(921)이 보고한 링크 신호 세기 정보에 기초하여 가장 신호 세기가 높은 링크를 통해 결정된 QuickLink 정보를 전송할 수도 있다.
S1174단계에서 기지국(931)은 단말(921)로부터 주기적인 위치 정보를 수신할 수 있다. 단말(921)이 주기적으로 위치 정보를 전송하는 경우는 기지국(931)에서 NTN 링크의 설정 시에 특정한 제어 메시지 예를 들어, RRC 메시지를 통해 설정할 수 있다. 이에 따라 단말(921)은 S1172단계에서 알려진 QuickLink를 통해 단말(921)의 위치 정보를 기지국(931)로 보고할 수 있다.
S1176단계에서 기지국(931)은 단말(921)이 보고한 위치 정보에 기초하여 QuickLink를 재설정할 수 있다. 단말(921)이 고속으로 이동하거나 또는 단말(921)이 고속으로 이동하지 않더라도 단말(921)의 이동에 기초하여 위성들과의 앙각이 변화하는 경우 위성들과 단말(921) 간의 거리가 변경될 수 있다. 특히 NTN 네트워크가 위성을 이용하지 않고, 드론이나 에드벌룬과 같은 비행체를 이용하는 경우 위성보다 낮은 고도를 가질 수 있다. 따라서 단말(921)의 이동에 따라 단말(921)과 비행체 간의 앙각의 변화가 심할 수 있다. 앙각의 변화는 결국 단말과 비행체 간의 거리가 달라짐을 의미할 수 있다.
뿐만 아니라 위성들은 매우 고속으로 이동할 수 있다. 따라서 위성들이 고속으로 이동함에 따라 위성과 단말 간의 앙각이 변화할 수 있다. 이러한 변화에 기초하여 단말과 위성 간의 거리가 변경될 수 있다. 따라서 기지국(931)은 주기적으로 QuickLink를 재결정해야 할 수 있다. 이러한 주기적 재결정을 위해 단말(921)로부터 보고되는 단말(921)의 위치 정보를 이용할 수 있다.
S1178단계에서 기지국(931)은 재결정된 QuickLink 정보를 재결정된 QuickLink를 통해 전송하거나 또는 미리 설정된 특정 링크를 통해 단말(921)로 전송할 수 있다.
도 12는 본 개시의 제1 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
이하 도 12를 참조하여 앞서 도 10a 및 도 10b에서 설명한 실시예와 도 11a 및 도 11b에서 설명한 실시예에 대한 전체 동작을 살펴보기로 한다.
S1200단계에서 단말과 기지국은 단일 NTN 링크를 설정하고, 단일 NTN 링크로 통신할 수 있다.
S1200단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)을 통해 단말(821)과 제1 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제1 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다.
S1200단계를 도 9를 각각 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)과 제1 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제1 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 따라서, 단말은 하나의 위성과 연결된 단일 NTN 링크를 통해 기지국과 통신할 수 있다.
S1202단계에서 단말은 단일 연결된 위성 외의 적어도 하나의 다른 위성과 연결됨으로써 다중 연결이 이루어지거나 또는 다중 TRP 연결이 이루어질 수 있다.
S1202단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 단말(821)은 제1 NTN 링크를 통해 제1 기지국(831)과 통신하는 중에 제2 위성(812)으로부터도 신호를 수신할 수 있는 경우가 발생할 수 있다. 단말(821)이 제1 위성(811)과 제2 위성(812) 모두로부터 신호를 수신할 수 있는 경우 단말(821)로 다중 위성을 통한 다중 연결이 이루어질 수 있다. 각 기지국들(831-833)은 대응하는 위성들(811-813)이 송신하는 빔에 기초하여 자신의 통신 영역을 설정할 수 있다. 그리고 각 기지국들(831-833)은 자신의 통신 영역 내에 위치하는 단말에 대하여 다중 연결을 시도할 수 있다. 다중 연결이 이루어지는 방식 자체는 본 개시의 범위를 벗어나므로, 여기서는 자세히 살피지 않기로 한다.
다중 연결이 요구되는 경우 제2 기지국(832)은 제2 위성(812)을 통해 단말(821)과 제2 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제2 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다. 뿐만 아니라 제3 기지국(833)은 제3 위성(813)을 통해 단말(821)과 제3 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제3 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다. 이처럼 단말(821)에 제1 NTN 링크가 설정된 상태에서 제2 NTN 링크 또는 제3 NTN 링크 중 적어도 하나의 NTN 링크가 추가로 설정되는 경우 단말(821)은 복수의 위성들을 통한 다중 연결이 이루어질 수 있다.
S1202단계를 도 9를 각각 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 단말(921)이 제1 위성(911)의 통신 영역 내에 있으며, 동시에 제2 위성(912) 및/또는 제3 위성(913)의 통신 영역 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또한 기지국(931)은 단말(921)로 데이터 전송 시에 단말(921)로 전송해야 할 데이터의 양이 급격히 많아지는 경우 등과 같이 둘 이상의 위성들을 이용하여 데이터를 전송할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우 기지국(931)은 복수의 위성들 중 현재 설정된 NTN 링크 외에 다른 링크를 추가로 설정할 수 있다.
단말(921)에 다중 NTN 링크를 통해 데이터를 전송해야 하는 경우 기지국(931)은 제2 위성(912)을 통해 단말(921)과 제2 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제2 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 여기서는 제2 NTN 링크 다시 말해 제2 위성(912)를 통해 단말과 연결되는 경우를 언급하였으나, 제2 NTN 링크 대신 제3 NTN 링크가 연결될 수도 있다. 다시 말해 기지국(931)은 제3 위성(913)을 통해 단말(921)과 제3 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제3 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 이처럼 단말(921)에 제1 NTN 링크가 설정된 상태에서 제2 NTN 링크 또는 제3 NTN 링크 중 적어도 하나가 추가로 설정되는 경우 각 위성들을 다중 TRP로 설정하는 경우가 될 수 있다.
S1204단계에서 기지국은 단일 NTN 링크를 임시 QuickLink(QuickLink_tmp)로 설정하고, 해당 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다. 본 개시에서 기지국Q는 QuickLink를 갖는 기지국이 될 수 있다. 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들 예를 들어, 단말과 기지국들 또는 단말과 위성들에게 알릴 수 있다. 만일 QuickLink의 결정이 빠르게 이루어질 수 있는 경우라면, 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들에게 알리지 않도록 구성할 수도 있다.
S1204단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)을 통해 단말(821)과 연결된 제1 NTN 링크를 QuickLink_tmp로 설정할 수 있다. 그리고 제1 기지국(831)은 단일 NTN 링크만을 가지고 있던 기지국이 자신이기 때문에, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 여기서 제1 기지국(831)은 제1 기지국(831)과 연결되는 게이트웨이를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 기지국(831)은 자신이 기지국Q라는 정보를 다른 기지국 예를 들어, 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)들로 알릴 수 있다. 또한 제1 기지국(831)은 자신이 기지국Q라는 정보를 단말(821)로 알릴 수 있다.
S1204단계를 도 9를 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)과 연결된 제1 NTN 링크를 QuickLink_tmp로 설정할 수 있다. 그리고 기지국(931)은 QuickLink_tmp로 제1 NTN 링크가 선택되었음을 단말(921)로 알릴 수 있다. 도 9의 경우 기지국(931)에 복수의 위성들이 연결되는 경우이기 때문에 기지국Q의 설정 동작은 필요하지 않다. 따라서 제1 기지국(931)은 단말(921)로 QuickLink_tmp 정보만 알릴 수 있다.
S1206단계에서 기지국은 설정된 QuickLink_tmp의 링크를 통해 단말의 위치 정보를 요청할 수 있다. 본 개시의 제1 실시예에서는 위치 정보를 이용하여 저지연 링크를 탐색하기 위한 방안에 대하여 설명하고 있다. 그러므로, S1206단계의 동작은 저지연 링크 관련 정보로 위치 정보를 이용하는 방법이 될 수 있다. 본 개시에서 언급되는 위치 정보는 아래의 정보들을 포함할 수 있다. 첫째, 위치 정보는 단순히 현재의 위치에 대한 정보일 수 있다. 둘째, 위치 정보는 현재의 위치에 부가 정보를 포함할 수 있다. 위치 부가 정보는 특정한 시간에서의 위치를 예측하기 위한 정보가 될 수 있다. 위치 부가 정보의 예로, 특정 노드의 소정 시간 동안의 이동에 대한 1차 미분값(속도) 및/또는 소정 시간 동안의 이동에 대한 2차 미분값(가속도) 등과 같이 가까운 미래의 위치를 계산(또는 예측)할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 이하의 설명에서 위치 정보는 고정된 노드가 아닌 경우 부가 정보를 포함할 수 있다.
또한 단말의 위치 정보 요청은 "단말의 현재 위치 정보를 보고"하도록 하는 특정한 지시자를 전송하거나 또는 특정 메시지를 이용하여 단말에게 알릴 수 있다. 기지국이 단말의 위치 정보를 필요로 하는 이유는 서비스 링크의 길이를 알기 위해서이다. 따라서 기지국은 단말에게 단말의 현재 자신의 위치 정보를 기지국에 보고하라는 지시자 또는 메시지를 전송할 수 있다. 이러한 메시지 또는 지시자는 각 통신 시스템에 따라 다르게 구현될 수 있다. 가령 기지국은 RRC 메시지를 이용하여 단말에 위치 보고 및 위치 보고 주기를 설정할 수 있다. 다른 예로, 표준에서 다운링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)에 위치 보고 지시자를 추가할 수 있는 경우 기지국은 DCI를 통해 단말에 위치 보고를 지시할 수 있다.
S1206단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 설정된 제1 기지국(831)은 QuickLink_tmp로 설정된 제1 NTN 링크의 제1 위성(811)을 통해 단말(821)로 단말의 위치 정보 보고 요청 메시지 또는 위치 보고 지시자를 전송할 수 있다.
S1206단계의 동작을 도 9를 참조하여 살펴보면, 기지국(831)은 QuickLink_tmp로 설정된 제1 NTN 링크의 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 단말의 위치 정보 보고 요청 메시지 또는 위치 보고 지시자를 전송할 수 있다.
S1208단계에서 기지국Q는 각 링크의 위성 위치 및 다른 지상 기지국 및/또는 다른 기지국과 연결되는 게이트웨이의 위치 정보를 요청할 수 있다. 다른 지상 기지국과 위성의 위치 또는 다른 지상 기지국과 연결되는 게이트웨이와 위성의 위치는 서비스 링크와 피더 링크의 길이 또는 서비스 링크의 시간 지연과 피더 링크의 시간 지연을 결정하기 위해 필요하다.
S1208단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 설정된 제1 기지국(831)은 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 위성의 위치와 각 기지국이 연결된 게이트웨이 및/또는 기지국의 위치 정보를 요청할 수 있다. 제1 기지국(831)이 제2기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 위성의 위치와 기지국의 위치 및/또는 기지국이 연결된 게이트웨이의 위치를 요청하는 것은 기지국 간의 백홀(backhaul)을 이용하거나 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 요청할 수 있다.
S1208단계를 도 9를 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 각 위성들(911-913)로 위치 정보를 요청할 수 있다. 만일 기지국(931)이 각 위성들(911-913)의 위치를 미리 알고 있거나 또는 계산을 통해 획득할 수 있는 경우 S1208단계는 수행되지 않을 수도 있다.
또한 설명의 순서 및 도면 번호의 순서에 따르면, S1206단계를 수행한 후 S1208단계가 수행되는 것처럼 설명되었다. 하지만, S1206단계와 S1208단계는 동시에 수행될 수도 있고, S1208단계를 먼저 수행하고, S1206단계가 나중에 수행될 수도 있다.
S1210단계에서 단말은 S1206단계의 위치 정보 보고 요청에 기초하여 위치 정보를 생성하고, 위치 정보 요청을 수신한 NTN 링크의 위성을 통해 기지국Q로 위치 정보를 보고할 수 있다.
S1210단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 단말(821)은 S1206단계에서 수신된 위지 정보 요청에 기초하여 단말의 위치 정보를 생성하고, 단말의 위치 정보 보고 메시지를 제1 NTN 링크인 제1 위성(811)을 통해 제1 기지국(831)으로 보고할 수 있다. 이 동작은 앞서 도 10a에서 설명한 S1044단계에 대응하는 동작이 될 수 있다.
S1210단계를 도 9를 참조하여 살펴보면, 단말(921)은 S1206단계에서 수신된 위지 정보 요청에 기초하여 단말의 위치 정보를 생성하고, 단말의 위치 정보 보고 메시지를 제1 NTN 링크인 제1 위성(911)을 통해 기지국(931)으로 보고할 수 있다. 이 동작은 앞서 도 11a에서 설명한 S1146단계 내지 S1148단계에 대응하는 동작이 될 수 있다.
S1212단계에서 타 기지국(들)은 및/또는 타 위성(들)은 S1208단계의 위치 정보 요청에 기초하여 자신의 위치 정보를 생성하고, 생성된 위치 정보를 기지국Q로 보고할 수 있다.
한편, S1208단계 및 S1212단계는 기지국Q에서 타 기지국(또는 기지국과 게이트웨이)의 위치 정보와 위성의 위치 정보를 획득하는 절차가 될 수 있다. 따라서 새로운 QuickLink가 설정될 경우 새로운 기지국Q는 S1208단계 및 S1212단계를 수행할 수 있다. 또한 기지국 및/또는 게이트웨이의 위치는 일반적으로 고정된 위치를 가진다. 따라서 새로운 QuickLink가 설정될 경우 이전 기지국Q가 새로운 QuickLink의 기지국Q에게 기지국 및/또는 게이트웨이의 위치 정보를 제공할 수 있다. 이처럼 이전 기지국Q가 새로운 QuickLink의 기지국Q에게 기지국 및/또는 게이트웨이의 위치 정보를 제공하는 경우 새로운 QuickLink의 기지국Q는 다른 NTN 링크를 갖는 기지국 및/또는 게이트웨이의 위치 정보를 요청하지 않을 수도 있다.
또한 이전 기지국Q가 새로운 QuickLink의 기지국Q에게 각 기지국에 대응하여 피더 링크를 갖는 위성의 위치 및 위성의 부가 정보 예를 들어 위성의 고도, 이동 속도 및 이동 경로 등의 정보를 제공할 수도 있다. 이처럼 이전 기지국Q가 새로운 QuickLink의 기지국Q에게 각 위성들에 대한 부가 정보를 추가로 제공하고, 이에 기초하여 위성의 위치를 예측할 수 있는 경우 새로운 QuickLink의 기지국Q는 위성에 대한 위치 정보도 요청하지 않을 수 있다.
다른 한편, 만일 이전 기지국Q가 이상에서 설명한 정보들을 새로운 QuickLink의 기지국Q에게 제공하지 않는 경우, 새로운 QuickLink의 기지국Q는 적어도 한 번은 S1208단계 및 S1212단계를 수행할 수 있다. 또한 위성의 정보를 획득하기 위해 새로운 QuickLink의 기지국Q는 일정한 시간 단위로 S1208단계 및 S1212단계를 수행할 수도 있다.
S1212단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 제2 기지국(832)은 S1208단계의 위치 정보 요청에 기초하여 자신의 위치 정보 및/또는 제2 기지국(832)와 연결된 게이트웨이의 위치 정보를 보고하기 위한 위치 정보 보고 메시지로 생성하고, 이를 제1 기지국(831)로 전송할 수 있다. 이때, 제2 기지국(832)가 제1 기지국(831)로 전송하는 위치 정보 보고 메시지는 기지국간 연결되는 백홀 또는 Xn 인터페이스를 통해 전송될 수 있다. 또한 제3 기지국(833)의 경우도 제2 기지국(832)와 동일한 방법을 이용하여 위치 정보 보고 메시지를 제1 기지국(831)으로 전송할 수 있다.
S1212단계의 동작을 도 9를 참조하여 살펴보면, 제2 위성(912)은 S1208단계의 위치 정보 요청에 기초하여 자신의 위치 정보를 위치 정보 보고 메시지로 생성하고, 이를 기지국(931)로 전송할 수 있다. 이때, 제2 위성(912)이 기지국(931)으로 전송하는 위치 정보 보고 메시지는 피더 링크를 통해 전송될 수 있다. 또한 위에서 살핀 바와 같이 기지국(931)이 모든 위성의 위치와 이동 경로 및 속도 등을 알고 있는 경우라면, 도 9와 같은 다중 TRP 환경에서는 S1212단계의 동작이 생략될 수 있다.
이상에서 설명한 S1208단계 및 S1212단계에서 위성의 위치 정보를 해당 기지국이 알 수 없는 경우는 앞서 도 10a 및 도 10b 또는 도 11a 및 도 11b에서 설명한 바와 같이 위성이 아닌 비행체인 경우를 포함할 수 있다.
S1214단계에서 기지국Q는 단말의 위치 정보와 각 위성들의 위치 정보, 위성과 통신하는 게이트웨이 및 기지국들의 위치 정보를 수신할 수 있다. 따라서 기지국Q는 수신된 위치 정보에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. QuickLink는 서비스 링크의 길이(서비스 링크의 노드들 간 거리)와 피더 링크의 길이(피더 링크의 노드들 간 거리)에 기초하여 결정될 수 있다. 이는 단말의 위치와 위성의 위치에 기초하여 서비스 링크의 길이를 획득할 수 있다. 또한 위성과 게이트웨이의 거리 또는 위성과 기지국(게이트웨이와 동일한 장소에 기지국이 위치하거나 기지국과 게이트웨이가 하나로 구성되는 경우)의 거리에 기초하여 피더 링크의 거리를 획득할 수 있다.
도 8에서 설명한 다중 연결 위성 또는 도 9에서 설명한 다중 TRP 위성의 경우 모두 하나의 위성은 하나의 NTN 링크에 대응한다. 따라서 어떠한 위성에 대한 링크가 낮은 지연을 갖는 링크인지를 식별하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 본 개시에서는 이러한 방법들 중 하나의 방법을 예시적으로 살펴보기로 한다.
본 개시에 따른 저지연 링크 즉, QuickLink는 아래 <수학식 2>와 같이 계산할 수 있다.
<수학식 2>에서 T QL 은 현재 QuickLink의 무선 채널(서비스 링크 + 피더 링크)에서의 전파 지연 시간을 나타낸다. QuickLink가 미설정 상태라면 QuickLink_tmp의 전파 지연 시간으로 대체한다. T min 은 QuickLink를 선정하거나 갱신하는 시점에서, 다중 링크 또는 다중 TRP에서의 링크들 각각에 대한 서비스 링크와 피더 링크의 전파 지연시간 합을 T i 라고 할 때, T i 값들 중에 최소값을 T min 로 정의한다. 그리고 
는 임의의 임계값이다.
위에 설정된 방식에서는 임계값을 이용하여 QuickLink의 변경 민감도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 임계값을 크게 설정하면 QuickLink의 변경이 빠르게 이루어지지 않게 될 것이며, 임계값을 작게 설정하면 QuickLink의 변경이 빠르게 변경되도록 동작될 것이다. 따라서 <수학식 2>의 결과에 기초하여 새로운 QuickLink를 업데이트할지 아니면 유지할지를 결정할 수 있다. 만일 새로운 링크가 QuickLink 로 업데이트된다면, T min 에 해당하는 링크를 QuickLink로 선택할 수 있다.
S1216단계에서 Q_tmp로 동작하는 기지국은 결정된 QuickLink 정보를 단말과 타 기지국으로 전송할 수 있다.
S1216단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크를 통해 단말(821)로 전송할 수 있다. 또한 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 기지국간 연결된 백홀 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 전송할 수 있다.
S1216단계를 도 9을 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크의 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 전송할 수 있다. 도 9의 경우에는 다른 기지국들이 존재하지 않기 때문에 다른 기지국으로 결정된 QuickLink 정보를 전송하는 동작은 필요하지 않는다.
S1216단계에서 전송되는 QuickLink 정보는 아래의 2가지 정보를 포함할 수 있다.
(1) 새로 지정될 QuickLink에 대한 위성 및/또는 그 위성과 연결된 기지국을 식별할 수 있는 정보: 이 정보를 통해, 단말과 기지국들은 어떤 링크가 QuickLink인지 알 수 있다. 만약 다중 TRP인 경우, 모든 링크는 하나의 기지국에 연결되어 있으므로, 어느 링크/위성이 QuickLink인지를 단말에게 알려야 한다.
(2) 새로 지정될 QuickLink에 대한 적용 시점: 단말과 다중 링크에 참여하는 모든 기지국이 새로 지정될 QuickLink를 적용할 시점을 동기화하기 위해, 프레임 번호(Frame number) 또는 서브프레임 번호(Sub-frame number) 등과 같은 시간 정보를 알림으로써, QuickLink를 적용할 동기화 시점을 일치시킬 수 있다.
S1218단계에서 단말과 기지국들은 QuickLink 정보에 기초하여 해당하는 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다.
S1218단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 S1214단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 또한 제2 기지국(832)과 제3 기지국(833) 또한 S1214단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 그리고 단말(821)은 QuickLink_tmp를 삭제하고, S1214단계에서 수신된 정보에 기초하여 QuickLink를 설정할 수 있다. 다시 말해 모든 기지국들이 QuickLink와 기지국Q가 어느 기지국인지를 식별할 수 있다.
예를 들어 제1 기지국(831)이 기지국Q로 설정되고, 제1 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 제1 기지국(831)은 자신을 통한 제1 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 따라서 제1 기지국(831)은 도 12에서 설명된 기지국Q에 대응하는 동작을 이후에도 수행할 수 있다. 다른 예로 제2 기지국(832)이 기지국Q로 설정되고, 제2 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우, 제2 기지국(832)은 자신을 통한 제2 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 따라서 제2 기지국(832)은 도 12에서 설명된 기지국Q에 대응하는 동작을 이후에도 수행할 수 있다. 이때 이전 QuickLink에 대응한 기지국이 제1 기지국(831)인 경우 제1 기지국(831)은 기지국Q가 아닌 기지국이 될 수 있다.
S1218단계를 도 9를 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 S1214단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink를 설정할 수 있다. 도 9의 경우는 각 위성들(911-913)이 TRP로 동작하는 경우이므로, 기지국Q가 변경되지 않거나 기지국Q를 정의하지 않을 수도 있다. 다만, 기지국은 QuickLink가 제1 NTN 링크인지 또는 제2 NTN 링크인지 또는 제3 NTN 링크인지를 결정할 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 동작들, 구체적으로 S1216단계 및 S1218단계는 새로운 QuickLink가 결정된 경우에 정보를 전송하고, 기지국Q를 설정하는 동작일 수 있다. 따라서 S1214단계의 결정에 기초하여 QuickLink의 변경이 없는 경우라면, S1216단계 및 S1218단계는 생략될 수 있다.
S1220단계는 기지국Q가 단말에 일정한 주기로 위치 정보를 보고하도록 설정한 경우에 이루어지는 동작일 수 있다. 따라서 기지국Q는 단말로부터 주기적인 위치 정보 갱신이 이루어진 경우 S1210단계로 진행할 수 있다.
만일 단말에 일정한 주기로 위치 정보를 보고하도록 설정하지 않은 경우 S1206단계로 진행할 수 있다. 또한 S1206단계로 진행하는 경우는 미리 설정된 시간 단위로 이루어질 수 있으며, S1206단계를 수행할 때, S1208단계가 함께 이루어지도록 구현할 수도 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 바와 같이 NTN 네트워크가 위성 및/또는 비행체들을 포함하는 경우 S1208단계가 추가로 포함되어야 할 필요가 있다. 따라서 단말로부터 위치 신호를 수신하는 경우 S1210단계만 수행하거나 또는 S1208단계와 S1210단계를 함께 수행하도록 설정할 수 있다.
[제2 실시예: 링크 별 지연 시간 정보를 활용한 저지연 링크 탐색]
도 13은 본 개시의 제2 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
이하 도 13을 참조하여 본 개시의 제2 실시예에 대한 전체 동작을 살펴보기로 한다.
S1300단계에서 단말과 기지국은 단일 NTN 링크를 설정하고, 단일 NTN 링크로 통신할 수 있다.
S1300단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)을 통해 단말(821)과 제1 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제1 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다.
S1300단계를 도 9를 각각 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)과 제1 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제1 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 따라서, 단말은 하나의 위성과 연결된 단일 NTN 링크를 통해 기지국과 통신할 수 있다.
S1302단계에서 단말은 단일 연결된 위성 외에 적어도 하나의 다른 위성과 연결됨으로써 다중 연결 또는 다중 TRP 연결이 이루어질 수 있다.
S1302단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 단말(821)은 제1 NTN 링크를 통해 제1 기지국(831)과 통신하는 중에 제2 위성(812)으로부터도 신호를 수신할 수 있는 경우가 발생할 수 있다. 단말(821)이 제1 위성(811)과 제2 위성(812) 모두로부터 신호를 수신할 수 있는 경우 단말(821)로 다중 위성을 통한 다중 연결이 이루어질 수 있다. 각 기지국들(831-833)은 대응하는 위성들(811-813)이 송신하는 빔에 기초하여 자신의 통신 영역을 설정할 수 있다. 그리고 각 기지국들(831-833)은 자신의 통신 영역 내에 위치하는 단말에 대하여 다중 연결을 시도할 수 있다. 다중 연결이 이루어지는 방식 자체는 본 개시의 범위를 벗어나므로, 여기서는 자세히 살피지 않기로 한다.
다중 연결이 요구되는 경우 제2 기지국(832)은 제2 위성(812)을 통해 단말(821)과 제2 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제2 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다. 뿐만 아니라 제3 기지국(833)은 제3 위성(813)을 통해 단말(821)과 제3 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제3 NTN 링크를 통해 단말(821)과 통신할 수 있다. 이처럼 단말(821)에 제1 NTN 링크가 설정된 상태에서 제2 NTN 링크 또는 제3 NTN 링크 중 적어도 하나의 NTN 링크가 추가로 설정되는 경우 단말(821)은 복수의 위성들을 통한 다중 연결이 이루어질 수 있다.
S1302단계를 도 9를 각각 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 단말(921)이 제1 위성(911)의 통신 영역 내에 있으며, 동시에 제2 위성(912) 및/또는 제3 위성(913)의 통신 영역 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또한 기지국(931)은 단말(921)로 데이터 전송 시에 단말(921)로 전송해야 할 데이터의 양이 급격히 많아지는 경우 등과 같이 둘 이상의 위성들을 이용하여 데이터를 전송할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우 기지국(931)은 복수의 위성들 중 현재 설정된 NTN 링크 외에 다른 링크를 추가로 설정할 수 있다.
단말(921)에 다중 NTN 링크를 통해 데이터를 전송해야 하는 경우 기지국(931)은 제2 위성(912)을 통해 단말(921)과 제2 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제2 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 여기서는 제2 NTN 링크 다시 말해 제2 위성(912)를 통해 단말과 연결되는 경우를 언급하였으나, 제2 NTN 링크 대신 제3 NTN 링크가 연결될 수도 있다. 다시 말해 기지국(931)은 제3 위성(913)을 통해 단말(921)과 제3 NTN 링크를 설정하고, 설정된 제3 NTN 링크를 통해 단말(921)과 통신할 수 있다. 이처럼 단말(921)에 제1 NTN 링크가 설정된 상태에서 제2 NTN 링크 또는 제3 NTN 링크 중 적어도 하나가 추가로 설정되는 경우 각 위성들을 다중 TRP로 설정하는 경우가 될 수 있다.
S1304단계에서 기지국은 단일 NTN 링크를 임시 QuickLink(QuickLink_tmp)로 설정하고, 해당 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다. 본 개시에서 기지국Q는 QuickLink를 갖는 기지국이 될 수 있다. 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들 예를 들어, 단말과 기지국들 또는 단말과 위성들에게 알릴 수 있다. 만일 QuickLink의 결정이 빠르게 이루어질 수 있는 경우라면, 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들에게 알리지 않도록 구성할 수도 있다.
S1304단계를 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 제1 위성(811)을 통해 단말(821)과 연결된 제1 NTN 링크를 QuickLink_tmp로 설정할 수 있다. 그리고 제1 기지국(831)은 단일 NTN 링크만을 가지고 있던 기지국이 자신이기 때문에, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 여기서 제1 기지국(831)은 제1 기지국(831)과 연결되는 게이트웨이를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 기지국(831)은 자신이 기지국Q라는 정보를 다른 기지국 예를 들어, 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)들로 알릴 수 있다. 또한 제1 기지국(831)은 자신이 기지국Q라는 정보를 단말(821)로 알릴 수 있다.
S1304단계를 도 9를 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 제1 위성(911)을 통해 단말(921)과 연결된 제1 NTN 링크를 QuickLink_tmp로 설정할 수 있다. 그리고 기지국(931)은 QuickLink_tmp로 제1 NTN 링크가 선택되었음을 단말(921)로 알릴 수 있다. 도 9의 경우 기지국(931)에 복수의 위성들이 연결되는 경우이기 때문에 기지국Q의 설정 동작은 필요하지 않다. 따라서 제1 기지국(931)은 단말(921)로 QuickLink_tmp 정보만 알릴 수 있다.
S1306단계에서 기지국은 설정된 QuickLink_tmp의 링크를 통해 통신하는 모든 NTN 링크의 지연 시간 정보를 보고할 것을 지시하는 지시자를 단말로 전송할 수 있다. 본 개시의 제2 실시예에서는 지연 시간 정보를 이용하여 저지연 링크를 탐색하기 위한 방안에 대하여 설명하고 있다. 그러므로, S1306단계의 동작은 저지연 링크 관련 정보로 지연 시간 정보를 이용하는 방법이 될 수 있다. 이때, 기지국은 지연 시간 정보를 미리 설정된 주기 단위로 보고하도록 단말에 지시할 수도 있다.
S1306단계의 동작은 도 8의 경우와 도 9의 경우에 특별한 차이가 없으므로, 구분하여 설명하는 것은 생략하기로 한다. 다만 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 하나의 기지국에 모든 위성들이 연결될 수 있다. 따라서 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 S1310단계는 생략될 수 있다.
S1308단계에서 기지국Q는 각 링크의 공통 지연 시간 정보를 각 기지국으로 요청할 수 있다.
S1308단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 위성을 통한 NTN 링크의 공통 지연 시간 정보를 요청할 수 있다. NTN 링크들 각각에서 공통 지연 시간은 피더 링크의 지연 시간이 될 수 있다. 왜냐하면, 기지국과 게이트웨이는 항상 지상의 특정 장소에 위치하기 때문에 이동하지 않고, 각 기지국에 연결된 위성만 이동하게 된다. 따라서 피더 링크의 지연 시간은 해당 위성에 연결된 모든 단말에 공통된 지연 시간이 될 수 있다. 따라서 공통 지연 시간 정보는 NTN 링크들 각각에 대한 피더 링크의 지연 시간 정보가 될 수 있다. 제1 기지국(831)이 제2기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 NTN 링크들 각각에 대한 피더 링크의 지연 시간 또는 공통 지연 시간 정보의 요청은 기지국 간의 백홀(backhaul)을 이용하거나 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 요청할 수 있다.
복수의 위성들이 다중 TRP로 동작하는 도 9의 경우 기지국이 하나만 존재하기 때문에 S1308단계의 동작은 수행되지 않는다. 즉, 기지국(931)은 위성들(911-913) 각각에 대한 피더 링크 지연 시간을 알고 있기 때문에 S1308단계를 수행할 필요가 없다. 따라서 이하에서 설명될 S1312단계도 복수의 위성들이 다중 TRP로 동작하는 도 9의 경우 기지국은 수행하지 않는다.
또한 설명의 순서 및 도면 번호의 순서에 따르면, S1306단계를 수행한 후 S1308단계가 수행되는 것처럼 설명되었다. 하지만, S1306단계와 S1308단계는 동시에 수행될 수도 있고, S1308단계를 먼저 수행하고, S1306단계가 수행될 수도 있다.
S1310단계에서 단말은 S1306단계의 모든 NTN 링크의 지연 시간 정보 보고 요청에 기초하여 모든 NTN 링크의 지연 시간 정보를 각 링크 별로 생성할 수 있다. 그리고 단말은 생성된 링크 별 지연 시간 정보를 각각의 메시지로 구성하거나 또는 하나의 메시지로 생성하여 모든 NTN 링크의 지연 시간 정보 보고 요청을 수신한 NTN 링크의 위성을 통해 기지국Q로 위치 정보를 보고할 수 있다. 이때, 단말이 NTN 링크들 중 어느 하나의 NTN 링크에 대하여 피더 링크 지연 시간을 알지 못하는 경우 해당 NTN 링크의 피더 링크 지연 시간을 제외한 지연 시간 정보를 기지국에 보고할 수 있다. 만일 특정 NTN 링크의 피더 링크 지연 시간을 제외하는 경우 단말은 피더 링크의 지연 시간이 없는 NTN 링크에 대하여 해당 NTN 링크의 지연 시간에 피더 링크 지연이 없음을 보고 메시지에 식별할 수 있도록 포함할 수 있다.
S1310단계의 동작은 다중 연결과 다중 TRP 환경에 따른 차이가 없으므로, 도 8 및 도 9를 참조한 설명은 생략하기로 한다. 다만 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 하나의 기지국에 모든 위성들이 연결될 수 있다. 따라서 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 S1310단계는 생략될 수 있다.
S1312단계에서 타 기지국들은 S1308단계의 공통 지연 시간 정보 보고 요청에 기초하여 자신과 위성 간의 피더 링크에 대한 지연 시간 정보를 기지국Q로 보고할 수 있다.
한편, S1308단계 및 S1312단계는 기지국Q에서 타 기지국(또는 기지국과 게이트웨이)의 공통 지연 시간 정보를 획득하는 절차가 될 수 있다. 따라서 새로운 QuickLink가 설정될 경우 새로운 기지국Q는 S1308단계 및 S1312단계를 수행할 수 있다.
S1314단계에서 기지국Q는 단말로부터 각 NTN 링크의 지연 시간 정보와 각 기지국으로부터의 공통 지연 시간 정보를 수신하였으므로, 이에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. 각 NTN 링크의 지연 시간 정보기 주어진 경우 기지국Q는 어떠한 위성에 대한 링크가 낮은 지연을 갖는 링크인지를 식별하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 이러한 방법들 중 하나의 방법은 위에서 설명한 <수학식 2>의 방법을 이용할 수 있다. <수학식 2>에 대해서는 제1 실시예에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
S1316단계에서 기지국Q는 결정된 QuickLink 정보를 단말과 타 기지국으로 전송할 수 있다.
S1316단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크를 통해 단말(821)로 전송할 수 있다. 또한 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 기지국간 연결된 백홀 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 전송할 수 있다.
S1316단계의 동작을 도 9을 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크의 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 전송할 수 있다. 도 9의 경우에는 다른 기지국들이 존재하지 않기 때문에 다른 기지국으로 결정된 QuickLink 정보를 전송하는 동작은 필요하지 않는다.
S1316단계에서 전송되는 QuickLink 정보는 아래의 2가지 정보를 포함할 수 있다.
(1) 새로 지정될 QuickLink에 대한 위성 및/또는 그 위성과 연결된 기지국을 식별할 수 있는 정보: 이 정보를 통해, 단말과 기지국들은 어떤 링크가 QuickLink인지 알 수 있다. 만약 다중 TRP인 경우, 모든 링크는 하나의 기지국에 연결되어 있으므로, 어느 링크/위성이 QuickLink인지를 단말에게 알려야 한다.
(2) 새로 지정될 QuickLink에 대한 적용 시점: 단말과 다중 링크에 참여하는 모든 기지국이 새로 지정될 QuickLink를 적용할 시점을 동기화하기 위해, 프레임 번호(Frame number) 또는 서브프레임 번호(Sub-frame number) 등과 같은 시간 정보를 알림으로써, QuickLink를 적용할 동기화 시점을 일치시킬 수 있다.
S1318단계에서 단말과 기지국들은 QuickLink 정보에 기초하여 해당하는 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다.
S1318단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 S1314단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 또한 제2 기지국(832)과 제3 기지국(833) 또한 S1314단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 그리고 단말(821)은 QuickLink_tmp를 삭제하고, S1314단계에서 수신된 정보에 기초하여 QuickLink를 설정할 수 있다. 다시 말해 모든 기지국들이 QuickLink와 기지국Q가 어느 기지국인지를 식별할 수 있다.
예를 들어 제1 기지국(831)이 기지국Q로 설정되고, 제1 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 제1 기지국(831)은 자신을 통한 제1 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 따라서 제1 기지국(831)은 도 12에서 설명된 기지국Q에 대응하는 동작을 이후에도 수행할 수 있다. 다른 예로 제2 기지국(832)이 기지국Q로 설정되고, 제2 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우, 제2 기지국(832)은 자신을 통한 제2 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 이때 이전 QuickLink에 대응한 기지국이 제1 기지국(831)인 경우 제1 기지국(831)은 기지국Q가 아닌 기지국이 될 수 있다.
또한 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 하나의 기지국에 모든 위성들이 연결될 수 있다. 따라서 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 S1318단계는 생략될 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 동작들, 구체적으로 S1316단계 및 S1318단계는 새로운 QuickLink가 결정된 경우에 정보를 전송하고, 기지국Q를 설정하는 동작일 수 있다. 따라서 S1314단계의 결정에 기초하여 QuickLink의 변경이 없는 경우라면, S1316단계 및 S1318단계는 생략될 수 있다.
S1320단계는 기지국Q가 단말에 일정한 주기로 지연 시간 정보를 보고(또는 갱신)하도록 설정한 경우에 이루어지는 동작일 수 있다. 따라서 기지국Q는 단말로부터 주기적인 지연 시간 정보가 보고(또는 갱신)되는 경우 S1310단계로 진행할 수 있다.
만일 단말에 일정한 주기로 지연 시간 정보를 보고하도록 설정하지 않은 경우 S1306단계로 진행할 수 있다. 또한 S1306단계로 진행하는 경우는 미리 설정된 시간 단위로 이루어질 수 있으며, S1306단계를 수행할 때, S1308단계가 함께 이루어지도록 구현할 수도 있다.
이상에서 설명한 제2 실시예는 앞서 설명한 제1 실시예와 유사한 절차를 가진다. 제1 실시예에서는 단말의 위치 정보를 이용하였으나, 제2 실시예에서는 각 링크에 대한 지연 시간 정보를 수집하여 저지연 링크를 찾는다는 점에서 차이가 있다. 이상에서 설명한 지연 시간 정보란 무선 링크에서의 전파 지연 시간을 알 수 있는 데이터들을 통칭할 수 있다. 전파 지연 시간의 대표적인 예로 타이밍 TA 값이 있다. NTN에서 TA 값은 앞서 <수학식 1>에서 설명한 바와 같은 정보들을 포함할 수 있다. 따라서 TA 값을 이용하는 경우 공통 지연 시간 정보는 <수학식 1>에서 설명한 바와 같이 
를 의미할 수 있다.
단말이 임의의 NTN 링크에 대하여, 임의 접속(Random Access) 절차를 수행하기 전이라면, 해당 NTN 링크에 대한 피더 링크에서 발생하는 지연 시간 정보(예: TA)를 단말이 알 수 없다. 따라서 단말은 임의 접속 절차를 수행하기 전에는 해당 NTN 링크의 피더 링크에서 발생하는 지연 시간 정보를 기지국에 보고할 수 없다. 따라서 이런 경우를 대비하여 기지국Q는 S1308단계 및 S1312단계를 수행함으로써 Feeder Link에서의 지연 시간을 해당 기지국으로부터 수신할 수 있다.
그러므로, 단말이 해당하는 NTN 링크에 대하여 임의 접속 절차를 수행한 이후라면, 해당 NTN 링크에 대한 서비스 링크 및 피더 링크에서 발생하는 시간 정보(예: TA)를 모두 알 수 있다. 그러므로, 기지국Q가 단말이 NTN 링크에 대하여 임의 접속을 수행하였는지 여부를 확인할 수 있는 경우 각 기지국들에 대하여 S1308단계 및 S1312단계를 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 모든 단말이 모든 NTN 링크에 대하여 임의 접속 절차를 수행하였음을 확인할 수 있는 경우 기지국Q는 S1308단계 및 S1312단계를 생략할 수 있다.
[제3 실시예: 링크 별 지연 시간 정보를 활용한 저지연 링크 탐색]
도 14는 본 개시의 제3 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
이하 도 14를 참조하여 본 개시의 제3 실시예에 대한 전체 동작을 살펴보기로 한다.
S1400단계에서 단말과 기지국은 단일 NTN 링크를 설정하고, 단일 NTN 링크로 통신할 수 있다. S1400단계는 앞서 도 12 및 도 13에서 설명한 S1200단계 또는 S1300단계와 동일하므로, 도 8 및 도 9를 참조한 동일한 부연 설명은 생략하기로 한다.
S1402단계에서 단말은 단일 연결된 위성 외에 적어도 하나의 다른 위성과 연결됨으로써 다중 연결 또는 다중 TRP 연결이 이루어질 수 있다. S1402단계 또한 앞서 도 12 및 도 13에서 설명한 S1202단계 또는 S1302단계와 동일하므로, 도 8 및 도 9를 참조한 동일한 부연 설명은 생략하기로 한다.
S1404단계에서 기지국은 단일 NTN 링크를 임시 QuickLink(QuickLink_tmp)로 설정하고, 해당 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다. 본 개시에서 기지국Q는 QuickLink를 갖는 기지국이 될 수 있다. 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들 예를 들어, 단말과 기지국들 또는 단말과 위성들에게 알릴 수 있다. 만일 QuickLink의 결정이 빠르게 이루어질 수 있는 경우라면, 기지국Q는 QuickLink_tmp를 다른 노드들에게 알리지 않도록 구성할 수도 있다.
S1404단계 또한 앞서 도 12 및 도 13에서 설명한 S1204단계 또는 S1304단계와 동일하므로, 도 8 및 도 9를 참조한 동일한 부연 설명은 생략하기로 한다.
S1406단계에서 기지국은 단말과 NTN 링크를 형성하는 각 기지국으로 각 NTN 링크에 대한 지연 시간 정보를 요청할 수 있다. 본 개시의 제3 실시예에서는 지연 시간 정보를 이용하여 저지연 링크를 탐색하기 위한 방안에 대하여 설명하고 있다. 그러므로, S1406단계의 동작은 저지연 링크 관련 정보로 지연 시간 정보를 이용하는 방법이 될 수 있다.
S1406단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 위성을 통한 NTN 링크의 지연 시간 정보를 요청할 수 있다. 제1 기지국(831)이 제2기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 각 기지국이 연결된 NTN 링크들 각각에 대한 지연 시간 정보의 요청은 기지국 간의 백홀(backhaul)을 이용하거나 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 요청할 수 있다.
복수의 위성들이 다중 TRP로 동작하는 도 9의 경우 기지국이 하나만 존재하기 때문에 S1406단계의 동작은 수행되지 않는다. 즉, 기지국(931)은 NTN 링크들 각각에 대한 링크 지연 시간을 알고 있기 때문에 S1406단계를 수행할 필요가 없다. 따라서 복수의 위성들이 다중 TRP로 동작하는 도 9의 경우 이하에서 설명될 S1408단계도 기지국Q는 수행하지 않는다.
S1408단계에서 타 기지국들은 S1406단계의 지연 시간 정보 보고 요청에 기초하여 자신과 위성을 통해 단말과 연결된 NTN 링크에 대한 지연 시간 정보를 기지국Q로 보고할 수 있다.
기지국이 특정 NTN 링크의 지연 시간을 획득하는 방법 중 하나로, 왕복 시간(roundtrip time, RTT)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 RTT 측정을 위한 신호를 NTN 링크를 통해 단말로 전송하고, 단말로부터 회송되는 RTT 신호를 이용하여 NTN 링크의 지연을 확인할 수 있다.
기지국이 특정 NTN 링크의 지연 시간을 획득하는 방법 중 다른 하나의 예로, 위성과 기지국(또는 게이트웨이) 간의 피더 링크에 대한 지연 시간은 위성의 고도 및 위치에 기초하여 계산할 수 있다. 또한 위성의 고도 및 위치에서 위성이 제공하는 셀 반경 내의 서비스 링크에 대한 평균 값을 이용함으로써 서비스 링크에 대한 링크 지연을 계산할 수 있다. 그리고, 기지국은 위성이 벤트-파이프 위성인 경우 위성에서 신호가 처리되는 시간 값을 위성으로부터 제공받을 수 있다. 따라서 이러한 지연 시간 값들의 합을 이용하여 기지국은 위성을 통해 연결되는 단말로의 지연 시간을 계산하여 획득할 수도 있다.
본 개시에서는 NTN 링크의 지연 시간을 획득할 수 있는 다양한 방법들 중 2가지 방법을 설명하였다. 하지만 본 개시에서는 위에서 설명된 방법 외에 NTN 링크의 지연 시간을 획득할 수 있는 다른 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 다시 말해 본 개시에서는 NTN 링크의 지연 시간을 획득하는 방법에 대한 제한을 두지 않는다.
이상에서 설명한 방식들 또는 그 밖의 다른 방법들을 이용하여 기지국은 해당 단말과 연결된 NTN 링크의 지연 시간을 확인할 수 있다. 각 기지국들은 이처럼 NTN 링크의 지연 시간을 확인하고, S1408단계에서 기지국Q로 지연 시간 정보를 보고할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 S1408단계는 도 8과 같이 복수의 위성들이 각각의 기지국을 통해 연결되는 다중 연결인 경우에 적용될 수 있다. 다시 말해 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우에는 생략될 수 있다.
S1410단계에서 기지국Q는 단말로부터 각 NTN 링크의 지연 시간 정보와 각 기지국으로부터의 공통 지연 시간 정보를 수신하였으므로, 이에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. 각 NTN 링크의 지연 시간 정보기 주어진 경우 기지국Q는 어떠한 위성에 대한 링크가 낮은 지연을 갖는 링크인지를 식별하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 이러한 방법들 중 하나의 방법은 위에서 설명한 <수학식 2>의 방법을 이용할 수 있다. <수학식 2>에 대해서는 제1 실시예에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
또한 S1410단계가 도 9와 같이 복수의 위성들이 다중 TRP로 동작하는 환경에서는 기지국(931)은 각 위성들을 통한 지연 시간에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다.
S1412단계에서 기지국Q는 결정된 QuickLink 정보를 단말과 타 기지국으로 전송할 수 있다.
S1412단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크를 통해 단말(821)로 전송할 수 있다. 또한 기지국Q로 동작하는 제1 기지국(831)은 결정된 QuickLink 정보를 기지국간 연결된 백홀 또는 Xn 인터페이스를 이용하여 제2 기지국(832) 및/또는 제3 기지국(833)으로 전송할 수 있다.
S1412단계의 동작을 도 9을 참조하여 살펴보면, 기지국(931)은 결정된 QuickLink 정보를 QuickLink_tmp인 제1 NTN 링크의 제1 위성(911)을 통해 단말(921)로 전송할 수 있다. 도 9의 경우에는 다른 기지국들이 존재하지 않기 때문에 다른 기지국으로 결정된 QuickLink 정보를 전송하는 동작은 필요하지 않는다.
S1412단계에서 전송되는 QuickLink 정보는 아래의 2가지 정보를 포함할 수 있다.
(1) 새로 지정될 QuickLink에 대한 위성 및/또는 그 위성과 연결된 기지국을 식별할 수 있는 정보: 이 정보를 통해, 단말과 기지국들은 어떤 링크가 QuickLink인지 알 수 있다. 만약 다중 TRP인 경우, 모든 링크는 하나의 기지국에 연결되어 있으므로, 어느 링크/위성이 QuickLink인지를 단말에게 알려야 한다.
(2) 새로 지정될 QuickLink에 대한 적용 시점: 단말과 다중 링크에 참여하는 모든 기지국이 새로 지정될 QuickLink를 적용할 시점을 동기화하기 위해, 프레임 번호(Frame number) 또는 서브프레임 번호(Sub-frame number) 등과 같은 시간 정보를 알림으로써, QuickLink를 적용할 동기화 시점을 일치시킬 수 있다.
S1414단계에서 단말과 기지국들은 QuickLink 정보에 기초하여 해당하는 기지국을 기지국Q로 설정할 수 있다.
S1414단계의 동작을 도 8을 참조하여 살펴보면, 제1 기지국(831)은 S1410단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 또한 제2 기지국(832)과 제3 기지국(833) 또한 S1410단계에서 결정된 QuickLink에 기초하여 QuickLink와 기지국Q를 설정할 수 있다. 그리고 단말(821)은 QuickLink_tmp를 삭제하고, S1410단계에서 수신된 정보에 기초하여 QuickLink를 설정할 수 있다. 다시 말해 모든 기지국들이 QuickLink와 기지국Q가 어느 기지국인지를 식별할 수 있다.
예를 들어 제1 기지국(831)이 기지국Q로 설정되고, 제1 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우 제1 기지국(831)은 자신을 통한 제1 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 따라서 제1 기지국(831)은 도 12에서 설명된 기지국Q에 대응하는 동작을 이후에도 수행할 수 있다. 다른 예로 제2 기지국(832)이 기지국Q로 설정되고, 제2 NTN 링크가 QuickLink로 결정된 경우, 제2 기지국(832)은 자신을 통한 제2 NTN 링크가 QuickLink이고, 자신을 기지국Q로 설정할 수 있다. 이때 이전 QuickLink에 대응한 기지국이 제1 기지국(831)인 경우 제1 기지국(831)은 기지국Q가 아닌 기지국이 될 수 있다. 또한 이전 QuickLink에 대응한 기지국이 제1 기지국(831)이고, S1410단계에서 결정된 QuickLink에 대응한 기지국이 제1 기지국(831)인 경우 S1412단계 및 S1414단계는 수행되지 않을 수도 있다.
또한 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 하나의 기지국에 모든 위성들이 연결될 수 있다. 따라서 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 S1414단계는 생략될 수 있다.
S1416단계는 기지국Q가 단말에 일정한 주기로 지연 시간 정보를 보고(또는 갱신)하도록 설정한 경우에 이루어지는 동작일 수 있다. 따라서 기지국Q는 단말로부터 주기적인 지연 시간 정보가 보고(또는 갱신)되는 경우 S1410단계로 진행할 수 있다.
만일 단말에 일정한 주기로 지연 시간 정보를 보고하도록 설정하지 않은 경우 S1408단계로 진행할 수 있다. 또한 S1408단계로 진행하는 경우는 미리 설정된 시간 단위로 이루어질 수도 있다.
이상에서 설명한 제3 실시예는 앞서 설명한 제2 실시예와 유사한 절차를 가진다. 본 개시의 제3 실시예에서는 단말의 각 링크에 대한 TA정보를 수집하기 위해 다중 연결에 참여하는 기지국들에게 해당 단말의 지연 시간 정보를 요청하고, 그 정보를 통해 QuickLink를 설정한다.
또한 S1410단계에서 각 링크의 기지국들은 단말이 임의 접속을 수행했는지 여부와 관계없이 피더 링크의 지연시간을 알 수 있다. 다만, 단말이 임의 접속을 수행하지 않은 경우 서비스 링크의 지연은 확인할 수 없다. 따라서 본 개시에서는 임의 접속 이후의 단말에 대응하는 경우가 될 수 있다. 다시 말해 단말이 임의 접속 절차를 수행한 이후라면, 기지국은 서비스 링크의 지연 시간도 알 수 있다. 따라서 만일 단말이 임의 접속 절차를 수행하지 않은 경우라면, 기지국은 서비스 링크의 지연 시간을 대신하기 위해, 위성이 서비스하는 지역의 서비스 링크의 최대 지연시간, 최소 지연시간, 평균 지연시간 등의 값을 활용할 수 있다.
[제4 실시예: 제1 실시예 내지 제3 실시예를 이용한 저지연 링크 탐색]
도 15는 본 개시의 제4 실시예에 따른 NTN 네트워크의 동작에 대한 흐름도이다.
S1500단계는 QuickLink 선택 절차가 시작되는 경우를 의미한다. S1500단계는 앞서 도 12에서 설명한 S1200단계 내지 S1204단계에 대응할 수 있다. 다시 말해 단일 NTN 링크가 설정되어 특정 단말로 NTN 서비스가 제공되는 중에 제2 위성 및/또는 제3 위성이 연결되어 다중 연결 또는 다중 TRP 환경으로 진행하는 경우가 될 수 있다. 아울러, 특정한 하나의 기지국 예를 들어 단일 NTN 환경에서의 기지국이 임시 기지국Q로 설정되는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 S1500를 도 12의 경우를 예로 설명하였으나, 당업자라면 도 13의 S1300단계 내지 S1304단계 또는 도 14의 S1400단계 내지 S1404단계의 경우에도 적용됨을 알 수 있을 것이다.
S1502단계에서 기지국Q는 다른 기지국들 예를 들어, 제2 기지국 및/또는 제3 기지국으로 NTN 링크 별 링크 상태 정보를 요청할 수 있다. 본 개시에서 링크 상태 정보는 단말 예를 들어 UE(user equipment)가 임의 접속 절차를 수행한 상태인지, UE가 지연시간 정보(예: TA)를 알고 있는지, 기지국이 단말과의 링크의 지연시간 정보를 알고 있는지, 단말의 위치 정보가 얼마나 정확한지에 대한 정보가 될 수 있다.
또한 S1502단계는 다른 기지국으로 링크 상태 정보를 요청하는 동작이기 때문에 앞서 도 8에서 설명한 다중 연결의 경우에만 수행할 수 있다. 다시 말해 도 9와 같이 위성들이 다중 TRP로 동작하는 경우 S1502단계는 생략될 수 있다.
S1504단계에서 다른 기지국들은 S1502단계의 요청에 기초하여 NTN 링크 상태 정보를 기지국Q로 전송할 수 있다. 따라서 기지국Q는 S1504단계에서 다른 기지국들로부터 NTN 링크 상태 정보를 수신할 수 있다.
S1506단계에서 기지국Q는 NTN 링크 별로 QuickLink 결정을 위한 정보를 요청할 수 있다. 여기서 QuickLink 결정을 위한 정보는 저지연 링크에 관련된 정보를 획득하는 과정이 될 수 있다. 저지연 링크에 관련된 정보는 위의 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 정보들이 될 수 있다. 따라서 NTN 링크 별로 Quick 링크 결정을 위한 정보는 앞서 설명한 제1 실시예를 적용하거나 또는 제2 실시예를 적용하거나 또는 제3 실시예의 방법을 적용할 수 있다.
제1 실시예가 적용되는 경우 S1506단계는 도 12에서 설명한 S1206단계-S1210단계 및 S1208단계-S1212단계들을 수행할 수 있다. 다시 말해 저지연 링크에 관련된 정보는 제1 실시예에서 언급한 각 NTN 링크의 노드들에 대한 위치 정보가 될 수 있다.
제2 실시예가 적용되는 경우 S1506단계는 도 13에서 설명한 S1306단계-S1310단계 및 S1308단계-S1312단계들을 수행할 수 있다. 다시 말해 저지연 링크에 관련된 정보는 제2 실시예에서 언급한 각 NTN 링크 별 지연 시간 정보가 될 수 있다.
제3 실시예가 적용되는 경우 S1506단계는 도 14에서 설명한 S1406단계-S1408단계들을 수행할 수 있다. 다시 말해 저지연 링크에 관련된 정보는 제3 실시예에서 언급한 각 NTN 링크 별 지연 시간 정보가 될 수 있다.
S1508단계에서 기지국Q는 각 NTN 링크 별로 수신된 정보에 기초하여 QuickLink를 결정할 수 있다. S1508단계의 QuickLink 결정 방법은 앞서 S1506단계에서 도 12의 방법에 따라 정보를 요청한 경우 S1214단계에서 설명된 방식이 이용될 수 있다. 또한 S1508단계의 QuickLink 결정 방법은 앞서 S1506단계에서 도 13의 방법에 따라 정보를 요청한 경우 S1314단계에서 설명된 방식이 이용될 수 있다. 그리고 S1508단계의 QuickLink 결정 방법은 앞서 S1506단계에서 도 14의 방법에 따라 정보를 요청한 경우 S1410단계에서 설명된 방식이 이용될 수 있다.
S1510단계에서 기지국Q는 결정된 QuickLink를 타 기지국 및 단말에 통지할 수 있다. S1510단계의 동작은 도 12의 제1 실시예를 이용하는 경우 S1216단계 및 S1218단계 등과 같이 S1216 이후 단계들이 수행될 수 있다. 또한 다른 기지국에 통지하는 경우는 도 8과 같이 다중 연결인 경우에만 한정되기 때문에 도 9와 같이 다중 TRP 환경에서는 단말로만 QuickLink를 전송할 수 있다.
S1510단계의 동작이 도 13의 제2 실시예를 이용하는 경우 S1316단계 및 S1318단계 등과 같이 S1316 이후 단계들이 수행될 수 있다. 또한 제2 실시예에서도 다른 기지국에 통지하는 경우는 도 8과 같이 다중 연결인 경우에만 한정되기 때문에 도 9와 같이 다중 TRP 환경에서는 단말로만 QuickLink를 전송할 수 있다.
S1510단계의 동작이 도 14의 제3 실시예를 이용하는 경우 S1412단계 및 S1416단계 등과 같이 S1412 이후 단계들이 수행될 수 있다. 또한 제3 실시예에서도 다른 기지국에 통지하는 경우는 도 8과 같이 다중 연결인 경우에만 한정되기 때문에 도 9와 같이 다중 TRP 환경에서는 단말로만 QuickLink를 전송할 수 있다.
이상에서 설명된 도 15의 동작은 각 링크의 상태 정보가 바뀔 수 있으므로, 특정한 시간 단위로 반복적으로 수행될 수 있다.
한편, 이상에서는 저지연 링크(QuickLink)를 탐색하는 방법들을 설명하였다. 이상에서 설명된 저지연 링크는 다양한 분야에 활용될 수 있다. 예를 들어, 비교적 긴급한 데이터를 전송해야 하는 경우 또는 데이터의 재전송이나 중요한 제어 메시지의 전송 등에 저지연 링크를 활용할 수 있다.
본 개시에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)는 본 개시에서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 본 개시에서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 개시의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (20)
- 제1 기지국의 방법에 있어서,
제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크가 설정된 상태에서 상기 단말에 제2 위성을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 경우 제1 NTN 링크를 임시 저지연 링크로 설정하는 단계;
상기 제1 NTN 링크의 노드들에 대한 제1 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계;
상기 제2 NTN 링크의 노드들에 대한 제2 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계;
상기 제1 저지연 링크 관련 정보와 상기 제2 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 저지연 링크의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 NTN 링크의 노드들은,
상기 제1 기지국과 직접 연결되는 제1 게이트웨이,
상기 제1 게이트웨이와 제1 피더 링크로 연결되는 상기 제1 위성, 및
상기 제1 위성과 제1 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2 NTN 링크의 노드들은,
제2 기지국,
상기 제2 기지국과 직접 연결되는 제2 게이트웨이,
상기 제2 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및
상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 저지연 링크 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계;를 더 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 3에 있어서,
제2 NTN 링크 상태 정보를 상기 제2 기지국으로 요청하는 단계; 및
상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 NTN 링크 상태 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하며,
상기 NTN 링크 상태 정보는 상기 단말의 임의 접속 절차 수행 여부 정보를 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2 NTN 링크의 각 노드들은,
상기 제1 기지국과 직접 연결되는 상기 제1 게이트웨이,
상기 제1 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및
상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는,,
제1 기지국의 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단말로부터 주기적인 위치 또는 지연 시간 정보가 수신될 시 상기 저지연 링크를 재결정하는 단계;를 더 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 저지연 링크를 결정하는 단계는,
현재 저지연 링크가 아닌 NTN 링크들 중 최소 지연 시간을 갖는 NTN 링크의 제1 전파 지연 시간을 획득하는 단계;
상기 현재 저지연 링크의 제2 전파 지연 시간과 상기 제1 전파 지연 시간 간의 차를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 차가 미리 결정된 값보다 큰 경우 상기 제1 전파 지연 시간을 갖는 NTN 링크를 상기 저지연 링크로 결정하는 단계;를 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 제1 기지국의 방법에 있어서,
제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크를 설정하는 단계;
상기 단말과 상기 제1 NTN 링크 설정 전에 기 설정된 제2 NTN 링크의 제2 기지국으로부터 저지연 링크 관련 정보의 요청을 수신하는 단계;
상기 요청에 따라 상기 제1 NTN 링크의 저지연 관련 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계;
상기 제2 기지국으로부터 상기 제1 기지국을 저지연 링크로 설정한 저지연 링크 정보가 수신될 시 미리 설정된 시간 단위로 상기 단말과 설정된 모든 NTN 링크들의 저지연 링크 관련 정보를 획득하는 단계;
상기 획득된 모든 NTN 링크들의 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 저지연 링크의 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 제1 NTN 링크의 노드들은,
상기 제1 기지국과 직접 연결되는 제1 게이트웨이,
상기 제1 게이트웨이와 제1 피더 링크로 연결되는 제1 위성, 및
상기 제1 위성과 제1 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 제2 NTN 링크의 노드들은,
제2 기지국,
상기 제2 기지국과 직접 연결되는 제2 게이트웨이,
상기 제2 게이트웨이와 제2 피더 링크로 연결되는 제2 위성, 및
상기 제2 위성과 제2 서비스 링크로 연결되는 상기 단말을 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제1 NTN 링크의 설정 후 상기 제2 기지국으로부터 상기 단말의 임의 접속 절차의 수행 여부 정보를 포함하는 제1 NTN 링크 상태 정보의 요청을 수신하는 단계; 및
상기 요청에 따라 상기 제2 기지국으로 상기 제1 NTN 링크 상태 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는,제1 기지국의 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 단말로부터 주기적인 위치 또는 지연 시간 정보가 수신될 시 상기 저지연 링크를 재결정하는 단계;를 더 포함하는,제1 기지국의 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 저지연 링크를 결정하는 단계는,
현재 저지연 링크가 아닌 NTN 링크들 중 최소 지연을 갖는 NTN 링크의 전파 지연 시간을 획득하는 단계;
현재 저지연 링크의 전파 지연 시간과 상기 최소 지연을 갖는 NTN 링크의 전파 지연 시간 간의 차를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 차가 미리 결정된 값보다 큰 경우 상기 최소 전파 지연 시간을 갖는 NTN 링크를 상기 저지연 링크로 결정하는 단계;를 포함하는,
제1 기지국의 방법. - 제1 기지국에 있어서,
프로세서(processor)를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 제1 기지국이,
제1 위성을 통해 단말과 제1 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN) 링크가 설정된 상태에서 상기 단말에 제2 위성을 통해 제2 NTN 링크가 설정되는 경우 제1 NTN 링크를 임시 저지연 링크로 설정하고;
상기 제1 NTN 링크의 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보를 획득하고;
상기 제2 NTN 링크의 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보를 획득하고;
상기 제1 NTN 링크의 각 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보와 상기 제2 NTN 링크의 각 노드들에 대한 저지연 링크 관련 정보에 기초하여 저지연 링크를 결정하고; 및
상기 저지연 링크 정보를 상기 단말로 전송하도록 야기하는,
제1 기지국. - 청구항 17에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 기지국이:
상기 저지연 링크 정보를 상기 제2 기지국으로 전송하도록 더 야기하는,
제1 기지국. - 청구항 18에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 기지국이:
제2 NTN 링크 상태 정보를 상기 제2 기지국으로 요청하고,
상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 NTN 링크 상태 정보를 수신하도록 더 야기하며,
상기 NTN 링크 상태 정보는 상기 단말의 임의 접속 절차 수행 여부 정보를 포함하는,
제1 기지국. - 청구항 17에 있어서,
상기 제1 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제1 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제1 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 NTN 링크에 대한 저지연 링크 관련 정보는 상기 제2 NTN 노드들의 위치 정보 또는 상기 제2 NTN 노드들 간의 지연 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
제1 기지국.
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