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WO2024177167A1 - 무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면에 관련된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면에 관련된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
WO2024177167A1
WO2024177167A1 PCT/KR2023/002459 KR2023002459W WO2024177167A1 WO 2024177167 A1 WO2024177167 A1 WO 2024177167A1 KR 2023002459 W KR2023002459 W KR 2023002459W WO 2024177167 A1 WO2024177167 A1 WO 2024177167A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ris
base station
random access
information
reflection angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2023/002459
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김동환
장지환
오재기
정재훈
유승우
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to PCT/KR2023/002459 priority Critical patent/WO2024177167A1/ko
Publication of WO2024177167A1 publication Critical patent/WO2024177167A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/145—Passive relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and to an apparatus and method for estimating a channel associated with a reconfigurable intelligent surface (RIS) in a wireless communication system.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • Wireless access systems are being widely deployed to provide various types of communication services such as voice and data.
  • wireless access systems are multiple access systems that can support communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include CDMA (code division multiple access) systems, FDMA (frequency division multiple access) systems, TDMA (time division multiple access) systems, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) systems, and SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) systems.
  • enhanced mobile broadband (eMBB) communication technology is being proposed compared to the existing radio access technology (RAT).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • RAT radio access technology
  • mMTC massive machine type communications
  • UE user equipment
  • the present disclosure can provide a method and device for effectively estimating a channel in an environment using a reconfigurable intelligent surface (RIS) in a wireless communication system.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • the present disclosure can provide a method and device for estimating a channel related to RIS for high-speed initial access in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for estimating a channel related to RIS during a random access procedure between a base station and a terminal in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for selecting an optimal channel among channels related to RIS during a random access procedure between a base station and a terminal in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for obtaining channel quality information by reflection angle of RIS during a random access procedure between a base station and a terminal in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for transmitting and receiving reflection angle information of an RIS corresponding to a channel during a random access procedure between a base station and a terminal in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for establishing a connection between a base station and an RIS in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for controlling RIS based on resource information of RIS in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for changing a transmission period of a synchronization signal based on whether a terminal in a wireless communication system performs a random access procedure for channel estimation related to RIS.
  • the present disclosure can provide a method and device for estimating the location of a RIS through connection between a base station and the RIS in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and device for distinguishing terminals capable of using a RIS-based service based on the location of the RIS in a wireless communication system.
  • the present disclosure can provide a method and apparatus for providing a random access response message including reflection angle information of RIS in a wireless communication system.
  • a method performed by a user equipment (UE) in a wireless communication system may include the steps of receiving a first synchronization signal from a base station, obtaining channel quality information based on the first synchronization signal, transmitting a first random access preamble to the base station, receiving a first random access response message from the base station, and establishing a connection with the base station.
  • the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • a method performed by a base station in a wireless communication system may include the steps of transmitting a first synchronization signal, receiving a first random access preamble from a user equipment (UE), transmitting a first random access response message to the UE, and establishing a connection with the UE.
  • the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • a method performed by a reconfigurable intelligent surface (RIS) in a wireless communication system may include the steps of performing a connection establishment procedure with a base station, transmitting capability information of the RIS to the base station, and receiving control information from the base station.
  • the capability information may include at least one of information on the number of RIS elements or possible reflection phases of the RIS.
  • a user equipment in a wireless communication system, includes a transceiver and a processor connected to the transceiver, wherein the processor controls to receive a first synchronization signal from a base station, obtain channel quality information based on the first synchronization signal, transmit a first random access preamble to the base station, receive a first random access response message from the base station, and establish a connection with the base station, wherein the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • a base station in a wireless communication system, includes a transceiver, and a processor connected to the transceiver, wherein the processor controls to transmit a first synchronization signal, receive a first random access preamble from a user equipment (UE), transmit a first random access response message to the UE, and establish a connection with the UE, wherein the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • a reconfigurable intelligent surface (RIS) device in a wireless communication system, includes a plurality of elements, a RIS panel that reflects a signal, and a RIS controller that controls the RIS panel, wherein the RIS controller performs a connection establishment procedure with a base station, transmits capability information of the RIS to the base station, and receives control information from the base station, wherein the capability information may include at least one of the number of RIS elements or information on a possible reflection phase of the RIS.
  • a communications device includes at least one processor, at least one computer memory coupled to the at least one processor and storing instructions that, when executed by the at least one processor, direct operations, wherein the operations may include: receiving a first synchronization signal from a base station, obtaining channel quality information based on the first synchronization signal, transmitting a first random access preamble to the base station, receiving a first random access response message from the base station, and establishing a connection with the base station.
  • the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • a non-transitory computer-readable medium storing at least one instruction includes the at least one instruction executable by a processor, the at least one instruction controlling a device to receive a first synchronization signal from a base station, obtain channel quality information based on the first synchronization signal, transmit a first random access preamble to the base station, receive a first random access response message from the base station, and establish a connection with the base station, wherein the random access response message may include information related to a reflection angle set to a reconfigurable intelligent surface (RIS) to reflect at least one of the first synchronization signal or the first random access response message.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • channels can be effectively estimated in an environment using a reconfigurable intelligent surface (RIS).
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • Figure 1 illustrates an example of a communication system applicable to the present disclosure.
  • FIG. 2 illustrates an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
  • FIG. 3 illustrates another example of a wireless device applicable to the present disclosure.
  • FIG. 4 illustrates an example of a portable device applicable to the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates an example of a vehicle or autonomous vehicle applicable to the present disclosure.
  • Figure 6 illustrates an example of AI (Artificial Intelligence) applicable to the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a method for processing a transmission signal applicable to the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates an example of a communication structure that can be provided in a 6G (6th generation) system applicable to the present disclosure.
  • Figure 9 illustrates an electromagnetic spectrum applicable to the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates a THz communication method applicable to the present disclosure.
  • Figure 11 illustrates an example of an existing wireless communication technology that adapts to a wireless communication environment.
  • Figure 12 illustrates an example of intelligent wireless environment technology that controls the wireless environment.
  • FIG. 13 illustrates an example of a wireless communication environment including a reconfigurable intelligent surface (RIS) according to one embodiment of the present disclosure.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • FIG. 14a illustrates signal propagation intensity by beam direction according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14b illustrates the signal propagation intensity according to the reflection angle of the RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 illustrates an example of a procedure for communicating with a terminal according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 illustrates an example of a procedure for connecting to a base station according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 illustrates an example of a procedure for estimating a channel related to RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 illustrates an example of a connection procedure between a base station and RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 19a and 19b illustrate examples of a procedure for estimating a channel using random access according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 illustrates an example of a random access response message format according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21a illustrates an example of an SSB cycle according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21b illustrates another example of an SSB cycle according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 22A to 22C illustrate examples of a procedure for supporting channel estimation related to RIS in a base station according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 illustrates an example of a procedure for setting a reflection angle in RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 illustrates an example of a procedure for estimating a channel related to RIS using random access in a terminal according to one embodiment of the present disclosure.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • a specific operation described as being performed by the base station in this document may in some cases be performed by an upper node of the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), a gNode B (gNB), an ng-eNB, an advanced base station (ABS), or an access point.
  • eNB eNode B
  • gNB gNode B
  • ABS advanced base station
  • the term terminal may be replaced with terms such as user equipment (UE), mobile station (MS), subscriber station (SS), mobile subscriber station (MSS), mobile terminal, or advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the transmitter refers to a fixed and/or mobile node that provides data service or voice service
  • the receiver refers to a fixed and/or mobile node that receives data service or voice service.
  • a mobile station in the case of uplink, can be a transmitter and a base station can be a receiver.
  • a mobile station in the case of downlink, can be a receiver and a base station can be a transmitter.
  • Embodiments of the present disclosure may be supported by standard documents disclosed in at least one of wireless access systems, namely IEEE 802.xx system, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) system, 3GPP Long Term Evolution (LTE) system, 3GPP 5G (5th generation) NR (New Radio) system and 3GPP2 system, and in particular, embodiments of the present disclosure may be supported by 3GPP TS (technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 and 3GPP TS 38.331 documents.
  • 3GPP TS technical specification
  • the embodiments of the present disclosure can be applied to other wireless access systems and are not limited to the above-described system.
  • they can be applied to a system applied after the 3GPP 5G NR system and are not limited to a specific system.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • LTE may refer to technology after 3GPP TS 36.xxx Release 8.
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 10 may be referred to as LTE-A
  • LTE technology after 3GPP TS 36.xxx Release 13 may be referred to as LTE-A pro.
  • 3GPP NR may refer to technology after TS 38.xxx Release 15.
  • 3GPP 6G may refer to technology after TS Release 17 and/or Release 18. “xxx” refers to a standard document detail number.
  • LTE/NR/6G may be collectively referred to as a 3GPP system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system applied to the present disclosure.
  • a communication system (100) applied to the present disclosure includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device means a device that performs communication using a wireless access technology (e.g., 5G NR, LTE) and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • the wireless device may include a robot (100a), a vehicle (100b-1, 100b-2), an XR (extended reality) device (100c), a hand-held device (100d), a home appliance (100e), an IoT (Internet of Thing) device (100f), and an AI (artificial intelligence) device/server (100g).
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous vehicle, a vehicle capable of performing vehicle-to-vehicle communication, etc.
  • the vehicles (100b-1, 100b-2) may include unmanned aerial vehicles (UAVs) (e.g., drones).
  • UAVs unmanned aerial vehicles
  • the XR devices (100c) include augmented reality (AR)/virtual reality (VR)/mixed reality (MR) devices, and may be implemented in the form of a head-mounted device (HMD), a head-up display (HUD) equipped in a vehicle, a television, a smartphone, a computer, a wearable device, a home appliance, digital signage, a vehicle, a robot, etc.
  • HMD head-mounted device
  • HUD head-up display
  • the portable devices (100d) may include a smartphone, a smart pad, a wearable device (e.g., a smart watch, smart glasses), a computer (e.g., a laptop, etc.), etc.
  • the home appliances (100e) may include a TV, a refrigerator, a washing machine, etc.
  • the IoT devices (100f) may include sensors, smart meters, etc.
  • the base station (120) and network (130) may also be implemented as wireless devices, and a specific wireless device (120a) may act as a base station/network node to other wireless devices.
  • Wireless devices (100a to 100f) can be connected to a network (130) via a base station (120).
  • AI technology can be applied to the wireless devices (100a to 100f), and the wireless devices (100a to 100f) can be connected to an AI server (100g) via a network (130).
  • the network (130) can be configured using a 3G network, a 4G (e.g., LTE) network, a 5G (e.g., NR) network, etc.
  • the wireless devices (100a to 100f) can communicate with each other via the base station (120)/network (130), but can also communicate directly (e.g., sidelink communication) without going through the base station (120)/network (130).
  • vehicles can communicate directly (e.g., V2V (vehicle to vehicle)/V2X (vehicle to everything) communication).
  • an IoT device (100f) (e.g., a sensor) can communicate directly with another IoT device (e.g., a sensor) or another wireless device (100a to 100f).
  • Wireless communication/connection can be established between wireless devices (100a to 100f)/base stations (120), and base stations (120)/base stations (120).
  • the wireless communication/connection can be established through various wireless access technologies (e.g., 5G NR) such as uplink/downlink communication (150a), sidelink communication (150b) (or, D2D communication), and communication between base stations (150c) (e.g., relay, IAB (integrated access backhaul)).
  • 5G NR wireless access technologies
  • IAB integrated access backhaul
  • the wireless communication/connection can transmit/receive signals through various physical channels.
  • various signal processing processes e.g., channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.
  • resource allocation processes etc.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless device applicable to the present disclosure.
  • the first wireless device (200a) and the second wireless device (200b) can transmit and receive wireless signals via various wireless access technologies (e.g., LTE, NR).
  • ⁇ the first wireless device (200a), the second wireless device (200b) ⁇ can correspond to ⁇ the wireless device (100x), the base station (120) ⁇ and/or ⁇ the wireless device (100x), the wireless device (100x) ⁇ of FIG. 1.
  • a first wireless device (200a) includes one or more processors (202a) and one or more memories (204a), and may additionally include one or more transceivers (206a) and/or one or more antennas (208a).
  • the processor (202a) controls the memory (204a) and/or the transceiver (206a), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202a) may process information in the memory (204a) to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal via the transceiver (206a).
  • the processor (202a) may receive a wireless signal including second information/signal via the transceiver (206a), and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory (204a).
  • the memory (204a) may be connected to the processor (202a) and may store various information related to the operation of the processor (202a).
  • the memory (204a) may perform some or all of the processes controlled by the processor (202a), or may store software codes including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202a) and the memory (204a) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (206a) may be connected to the processor (202a) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (208a).
  • the transceiver (206a) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (206a) may be used interchangeably with an RF (radio frequency) unit.
  • a wireless device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second wireless device (200b) includes one or more processors (202b), one or more memories (204b), and may additionally include one or more transceivers (206b) and/or one or more antennas (208b).
  • the processor (202b) may control the memories (204b) and/or the transceivers (206b), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202b) may process information in the memory (204b) to generate third information/signals, and then transmit a wireless signal including the third information/signals via the transceivers (206b).
  • the processor (202b) may receive a wireless signal including fourth information/signals via the transceivers (206b), and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signals in the memory (204b).
  • the memory (204b) may be connected to the processor (202b) and may store various information related to the operation of the processor (202b).
  • the memory (204b) may perform some or all of the processes controlled by the processor (202b), or may store software codes including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • the processor (202b) and the memory (204b) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the transceiver (206b) may be connected to the processor (202b) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (208b).
  • the transceiver (206b) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (206b) may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors (202a, 202b).
  • one or more processors (202a, 202b) may implement one or more layers (e.g., functional layers such as physical (PHY), media access control (MAC), radio link control (RLC), packet data convergence protocol (PDCP), radio resource control (RRC), service data adaptation protocol (SDAP)).
  • layers e.g., functional layers such as physical (PHY), media access control (MAC), radio link control (RLC), packet data convergence protocol (PDCP), radio resource control (RRC), service data adaptation protocol (SDAP)).
  • PHY physical
  • MAC media access control
  • RLC radio link control
  • PDCP packet data convergence protocol
  • RRC radio resource control
  • SDAP service data adaptation protocol
  • One or more processors (202a, 202b) may generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document.
  • One or more processors (202a, 202b) can generate messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • One or more processors (202a, 202b) can generate signals (e.g., baseband signals) including PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, suggestions and/or methods disclosed herein and provide the signals to one or more transceivers (206a, 206b).
  • One or more processors (202a, 202b) can receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers (206a, 206b) and obtain PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the one or more processors (202a, 202b) may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • the one or more processors (202a, 202b) may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software configured to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be included in one or more processors (202a, 202b) or stored in one or more memories (204a, 204b) and executed by one or more processors (202a, 202b).
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories (204a, 204b) may be coupled to one or more processors (202a, 202b) and may store various forms of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or commands.
  • the one or more memories (204a, 204b) may be comprised of read only memory (ROM), random access memory (RAM), erasable programmable read only memory (EPROM), flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media, and/or combinations thereof.
  • the one or more memories (204a, 204b) may be located internally and/or externally to the one or more processors (202a, 202b). Additionally, the one or more memories (204a, 204b) may be coupled to the one or more processors (202a, 202b) via various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers (206a, 206b) can transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc., as described in the methods and/or flowcharts of this document, to one or more other devices.
  • One or more transceivers (206a, 206b) can receive user data, control information, wireless signals/channels, etc., as described in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flowcharts of this document, from one or more other devices.
  • one or more transceivers (206a, 206b) can be coupled to one or more processors (202a, 202b) and can transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors (202a, 202b) can control one or more transceivers (206a, 206b) to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors (202a, 202b) may control one or more transceivers (206a, 206b) to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices.
  • one or more transceivers (206a, 206b) may be coupled to one or more antennas (208a, 208b), and one or more transceivers (206a, 206b) may be configured to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, and the like, as referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein, via one or more antennas (208a, 208b).
  • one or more antennas may be multiple physical antennas, or multiple logical antennas (e.g., antenna ports).
  • One or more transceivers (206a, 206b) may convert received user data, control information, wireless signals/channels, etc.
  • One or more transceivers (206a, 206b) may convert processed user data, control information, wireless signals/channels, etc. from baseband signals to RF band signals using one or more processors (202a, 202b).
  • one or more transceivers (206a, 206b) may include an (analog) oscillator and/or filter.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of a wireless device applied to the present disclosure.
  • the wireless device (300) corresponds to the wireless device (200a, 200b) of FIG. 2, and may be composed of various elements, components, units/units, and/or modules.
  • the wireless device (300) may include a communication unit (310), a control unit (320), a memory unit (330), and additional elements (340).
  • the communication unit may include a communication circuit (312) and a transceiver(s) (314).
  • the communication circuit (312) may include one or more processors (202a, 202b) and/or one or more memories (204a, 204b) of FIG. 2.
  • the transceiver(s) (314) may include one or more transceivers (206a, 206b) and/or one or more antennas (208a, 208b) of FIG. 2.
  • the control unit (320) is electrically connected to the communication unit (310), the memory unit (330), and the additional elements (340) and controls overall operations of the wireless device.
  • the control unit (320) may control electrical/mechanical operations of the wireless device based on programs/codes/commands/information stored in the memory unit (330).
  • control unit (320) may transmit information stored in the memory unit (330) to an external device (e.g., another communication device) via a wireless/wired interface through the communication unit (310), or store information received from an external device (e.g., another communication device) via a wireless/wired interface in the memory unit (330).
  • an external device e.g., another communication device
  • store information received from an external device e.g., another communication device
  • the additional element (340) may be configured in various ways depending on the type of the wireless device.
  • the additional element (340) may include at least one of a power unit/battery, an input/output unit, a driving unit, and a computing unit.
  • the wireless device (300) may be implemented in the form of a robot (FIG. 1, 100a), a vehicle (FIG. 1, 100b-1, 100b-2), an XR device (FIG. 1, 100c), a portable device (FIG. 1, 100d), a home appliance (FIG. 1, 100e), an IoT device (FIG.
  • Wireless devices may be mobile or stationary, depending on the use/service.
  • various elements, components, units/parts, and/or modules within the wireless device (300) may be entirely interconnected via a wired interface, or at least some may be wirelessly connected via a communication unit (310).
  • the control unit (320) and the communication unit (310) may be wired, and the control unit (320) and the first unit (e.g., 130, 140) may be wirelessly connected via the communication unit (310).
  • each element, component, unit/part, and/or module within the wireless device (300) may further include one or more elements.
  • the control unit (320) may be composed of one or more processor sets.
  • control unit (320) may be composed of a set of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphics processing processor, a memory control processor, etc.
  • memory unit (330) may be composed of RAM, DRAM (dynamic RAM), ROM, flash memory, volatile memory, non-volatile memory, and/or a combination thereof.
  • FIG. 4 is a drawing illustrating an example of a portable device to which the present disclosure applies.
  • FIG. 4 illustrates an example of a mobile device to which the present disclosure applies.
  • the mobile device may include a smart phone, a smart pad, a wearable device (e.g., a smart watch, a smart glass), a portable computer (e.g., a laptop, etc.).
  • the mobile device may be referred to as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), an advanced mobile station (AMS), or a wireless terminal (WT).
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • WT wireless terminal
  • the portable device (400) may include an antenna unit (408), a communication unit (410), a control unit (420), a memory unit (430), a power supply unit (440a), an interface unit (440b), and an input/output unit (440c).
  • the antenna unit (408) may be configured as a part of the communication unit (410).
  • Blocks 410 to 430/440a to 440c correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3, respectively.
  • the communication unit (410) can transmit and receive signals (e.g., data, control signals, etc.) with other wireless devices and base stations.
  • the control unit (420) can control components of the portable device (400) to perform various operations.
  • the control unit (420) can include an AP (application processor).
  • the memory unit (430) can store data/parameters/programs/codes/commands required for operating the portable device (400). In addition, the memory unit (430) can store input/output data/information, etc.
  • the power supply unit (440a) supplies power to the portable device (400) and can include a wired/wireless charging circuit, a battery, etc.
  • the interface unit (440b) can support connection between the portable device (400) and other external devices.
  • the interface unit (440b) can include various ports (e.g., audio input/output ports, video input/output ports) for connection with external devices.
  • the input/output unit (440c) can input or output image information/signals, audio information/signals, data, and/or information input from a user.
  • the input/output unit (440c) can include a camera, a microphone, a user input unit, a display unit (440d), a speaker, and/or a haptic module.
  • the input/output unit (440c) obtains information/signals (e.g., touch, text, voice, image, video) input by the user, and the obtained information/signals can be stored in the memory unit (430).
  • the communication unit (410) can convert the information/signals stored in the memory into wireless signals, and directly transmit the converted wireless signals to other wireless devices or to a base station.
  • the communication unit (410) can receive wireless signals from other wireless devices or base stations, and then restore the received wireless signals to the original information/signals.
  • the restored information/signals can be stored in the memory unit (430) and then output in various forms (e.g., text, voice, image, video, haptic) through the input/output unit (440c).
  • FIG. 5 is a drawing illustrating an example of a vehicle or autonomous vehicle to which the present disclosure applies.
  • FIG. 5 illustrates a vehicle or autonomous vehicle to which the present disclosure applies.
  • the vehicle or autonomous vehicle may be implemented as a mobile robot, a vehicle, a train, a manned/unmanned aerial vehicle (AV), a ship, etc., and is not limited to the form of a vehicle.
  • AV manned/unmanned aerial vehicle
  • a vehicle or autonomous vehicle may include an antenna unit (508), a communication unit (510), a control unit (520), a driving unit (540a), a power supply unit (540b), a sensor unit (540c), and an autonomous driving unit (540d).
  • the antenna unit (550) may be configured as a part of the communication unit (510). Blocks 510/530/540a to 540d correspond to blocks 410/430/440 of FIG. 4, respectively.
  • the communication unit (510) can transmit and receive signals (e.g., data, control signals, etc.) with external devices such as other vehicles, base stations (e.g., base stations, road side units, etc.), servers, etc.
  • the control unit (520) can control elements of a vehicle or an autonomous vehicle (500) to perform various operations.
  • the control unit (520) can include an electronic control unit (ECU).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an AI device applied to the present disclosure.
  • the AI device may be implemented as a fixed device or a movable device, such as a TV, a projector, a smartphone, a PC, a laptop, a digital broadcasting terminal, a tablet PC, a wearable device, a set-top box (STB), a radio, a washing machine, a refrigerator, digital signage, a robot, a vehicle, etc.
  • the AI device (600) may include a communication unit (610), a control unit (620), a memory unit (630), an input/output unit (640a/640b), a running processor unit (640c), and a sensor unit (640d).
  • Blocks 610 to 630/640a to 640d may correspond to blocks 310 to 330/340 of FIG. 3, respectively.
  • the communication unit (610) can transmit and receive wired and wireless signals (e.g., sensor information, user input, learning models, control signals, etc.) with external devices such as other AI devices (e.g., FIG. 1, 100x, 120, 140) or AI servers (FIG. 1, 140) using wired and wireless communication technology.
  • the communication unit (610) can transmit information in the memory unit (630) to the external device or transfer a signal received from the external device to the memory unit (630).
  • the control unit (620) may determine at least one executable operation of the AI device (600) based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. Then, the control unit (620) may control components of the AI device (600) to perform the determined operation. For example, the control unit (620) may request, search, receive, or utilize data of the learning processor unit (640c) or the memory unit (630), and control components of the AI device (600) to perform a predicted operation or an operation determined to be desirable among at least one executable operation.
  • control unit (620) may collect history information including operation contents of the AI device (600) or user feedback on the operation, and store the information in the memory unit (630) or the learning processor unit (640c), or transmit the information to an external device such as an AI server (FIG. 1, 140).
  • the collected history information may be used to update a learning model.
  • the memory unit (630) can store data that supports various functions of the AI device (600).
  • the memory unit (630) can store data obtained from the input unit (640a), data obtained from the communication unit (610), output data of the learning processor unit (640c), and data obtained from the sensing unit (640).
  • the memory unit (630) can store control information and/or software codes necessary for the operation/execution of the control unit (620).
  • the input unit (640a) can obtain various types of data from the outside of the AI device (600).
  • the input unit (620) can obtain learning data for model learning, and input data to which the learning model is to be applied.
  • the input unit (640a) may include a camera, a microphone, and/or a user input unit.
  • the output unit (640b) may generate output related to vision, hearing, or touch.
  • the output unit (640b) may include a display unit, a speaker, and/or a haptic module.
  • the sensing unit (640) may obtain at least one of internal information of the AI device (600), surrounding environment information of the AI device (600), and user information using various sensors.
  • the sensing unit (640) may include a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, a light sensor, a microphone, and/or a radar.
  • the learning processor unit (640c) can train a model composed of an artificial neural network using learning data.
  • the learning processor unit (640c) can perform AI processing together with the learning processor unit of the AI server (Fig. 1, 140).
  • the learning processor unit (640c) can process information received from an external device through the communication unit (610) and/or information stored in the memory unit (630).
  • the output value of the learning processor unit (640c) can be transmitted to an external device through the communication unit (610) and/or stored in the memory unit (630).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for processing a transmission signal applied to the present disclosure.
  • the transmission signal may be processed by a signal processing circuit.
  • the signal processing circuit (700) may include a scrambler (710), a modulator (720), a layer mapper (730), a precoder (740), a resource mapper (750), and a signal generator (760).
  • the operation/function of FIG. 7 may be performed in the processor (202a, 202b) and/or the transceiver (206a, 206b) of FIG. 2.
  • blocks 710 to 760 may be implemented in the processor (202a, 202b) and/or the transceiver (206a, 206b) of FIG. 2.
  • blocks 710 to 760 may be implemented in the processor (202a, 202b) of FIG. 2.
  • blocks 710 to 750 may be implemented in the processor (202a, 202b) of FIG. 2, and block 760 may be implemented in the transceiver (206a, 206b) of FIG. 2, and are not limited to the above-described embodiment.
  • the codeword can be converted into a wireless signal through the signal processing circuit (700) of FIG. 7.
  • the codeword is an encoded bit sequence of an information block.
  • the information block can include a transport block (e.g., a UL-SCH transport block, a DL-SCH transport block).
  • the wireless signal can be transmitted through various physical channels (e.g., a PUSCH, a PDSCH).
  • the codeword can be converted into a bit sequence scrambled by a scrambler (710).
  • the scramble sequence used for scrambling is generated based on an initialization value, and the initialization value can include ID information of a wireless device, etc.
  • the scrambled bit sequence can be modulated into a modulation symbol sequence by a modulator (720).
  • the modulation scheme can include pi/2-BPSK (pi/2-binary phase shift keying), m-PSK (m-phase shift keying), m-QAM (m-quadrature amplitude modulation), etc
  • the complex modulation symbol sequence can be mapped to one or more transmission layers by the layer mapper (730).
  • the modulation symbols of each transmission layer can be mapped to the corresponding antenna port(s) by the precoder (740) (precoding).
  • the output z of the precoder (740) can be obtained by multiplying the output y of the layer mapper (730) by a precoding matrix W of N*M.
  • N is the number of antenna ports
  • M is the number of transmission layers.
  • the precoder (740) can perform precoding after performing transform precoding (e.g., DFT (discrete Fourier transform) transform) on the complex modulation symbols.
  • the precoder (740) can perform precoding without performing transform precoding.
  • the resource mapper (750) can map modulation symbols of each antenna port to time-frequency resources.
  • the time-frequency resources can include a plurality of symbols (e.g., CP-OFDMA symbols, DFT-s-OFDMA symbols) in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the signal generator (760) generates a wireless signal from the mapped modulation symbols, and the generated wireless signal can be transmitted to another device through each antenna.
  • the signal generator (760) can include an inverse fast fourier transform (IFFT) module, a cyclic prefix (CP) inserter, a digital-to-analog converter (DAC), a frequency uplink converter, etc.
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • CP cyclic prefix
  • DAC digital-to-analog converter
  • the signal processing process for receiving signals in a wireless device can be configured in reverse order of the signal processing process (710 to 760) of FIG. 7.
  • a wireless device e.g., 200a, 200b of FIG. 2
  • the received wireless signal can be converted into a baseband signal through a signal restorer.
  • the signal restorer can include a frequency downlink converter, an analog-to-digital converter (ADC), a CP remover, and a fast Fourier transform (FFT) module.
  • ADC analog-to-digital converter
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband signal can be restored to a codeword through a resource demapper process, a postcoding process, a demodulation process, and a descramble process.
  • a signal processing circuit for a received signal may include a signal restorer, a resource de-mapper, a postcoder, a demodulator, a de-scrambler and a decoder.
  • the 6G (wireless communication) system aims at (i) very high data rates per device, (ii) a very large number of connected devices, (iii) global connectivity, (iv) very low latency, (v) lower energy consumption of battery-free IoT devices, (vi) ultra-reliable connectivity, and (vii) connected intelligence with machine learning capabilities.
  • the vision of the 6G system can be divided into four aspects: "intelligent connectivity”, “deep connectivity”, “holographic connectivity”, and "ubiquitous connectivity", and the 6G system can satisfy the requirements as shown in Table 1 below. That is, Table 1 is a table showing the requirements of the 6G system.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a communication structure that can be provided in a 6G system applicable to the present disclosure.
  • 6G systems are expected to have 50 times higher simultaneous wireless communication connectivity than 5G wireless communication systems.
  • URLLC a key feature of 5G, is expected to become a more important technology in 6G communications by providing end-to-end delay of less than 1 ms.
  • 6G systems will have much better volumetric spectral efficiency than frequently used area spectral efficiency.
  • 6G systems can provide very long battery life and advanced battery technologies for energy harvesting, so that mobile devices in 6G systems may not need to be charged separately.
  • THz communication can be applied in 6G systems.
  • the data transmission rate can be increased by increasing the bandwidth. This can be done by using sub-THz communication with a wide bandwidth and applying advanced massive MIMO technology.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an electromagnetic spectrum applicable to the present disclosure.
  • THz waves also known as sub-millimeter radiation
  • the 100 GHz-300 GHz band range (Sub THz band) is considered to be a major part of the THz band for cellular communications. Adding the Sub-THz band to the mmWave band will increase the capacity of 6G cellular communications.
  • 300 GHz-3 THz is in the far infrared (IR) frequency band.
  • the 300 GHz-3 THz band is a part of the optical band, but is at the boundary of the optical band, just behind the RF band. Therefore, this 300 GHz-3 THz band exhibits similarities with RF.
  • THz communications Key characteristics include (i) widely available bandwidth to support very high data rates, and (ii) high path loss at high frequencies (for which highly directional antennas are indispensable).
  • the narrow beam widths generated by highly directional antennas reduce interference.
  • the small wavelength of THz signals allows a much larger number of antenna elements to be integrated into devices and base stations operating in this band. This allows the use of advanced adaptive array techniques to overcome range limitations.
  • THz Terahertz
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a THz communication method applicable to the present disclosure.
  • THz waves are located between the RF (Radio Frequency)/millimeter (mm) and infrared bands, and (i) compared to visible light/infrared rays, they penetrate non-metallic/non-polarizable materials well, and compared to RF/millimeter waves, they have a shorter wavelength, so they have high straightness and can enable beam focusing.
  • RIS is one of the major new technology candidates for future wireless communication, and is a surface equipped with multiple elements that reflect signals. Each element can independently change the phase of the colliding electromagnetic waves.
  • One of the main features of RIS is that it is controllable, so that the phase change rate of each element can be adjusted in real time. Based on the adjustment of the phase change rate, it is possible to modify the wireless communication channel in real time, such as increasing the information transmission rate or assisting a device that cannot receive a signal.
  • RIS since it uses passive elements that only support signal reflection, RIS can be implemented at a low price and with low power consumption.
  • Metamaterials which are elements that cause signal reflection, can be implemented in various ways.
  • metamaterials can be implemented based on a diode method using metal materials, a method using liquid crystals, and a method using graphene (e.g., a method of combining graphene and metal using surface Plasmon polariton (SPP)).
  • SPP surface Plasmon polariton
  • Metamaterials can be implemented in various ways other than these.
  • Elements composed of metamaterials can be controlled by a controller. The controller can control each element, thereby adjusting the phase change rate applied when a signal is reflected from each element.
  • a base station or a separate device can function as a controller.
  • RIS may include active components in addition to passive components.
  • Active components are components that have the ability to process received signals rather than simply reflecting them. Active components can be implemented by connecting a receiving RF chain to passive components. Although active components may weaken some of the RIS advantages of low cost and low complexity, active components can enable more diverse and flexible system operation. Active components are also referred to as active sensors.
  • the present disclosure relates to a device and method for estimating a channel related to a reconfigurable intelligent surface (RIS) in a wireless communication system. Specifically, the present disclosure relates to a technique for estimating a channel for each reflection angle of the RIS during a random access procedure between a base station and a terminal, and selecting an optimal channel based on the result of the channel estimation for each reflection angle of the RIS.
  • RIS reconfigurable intelligent surface
  • RIS is an expression referring to a device that reflects a signal using multiple elements, and may also be referred to as a 'reflecting intelligent surface (RIS)' or an 'intelligent reflecting surface (IRS)'.
  • RIS may be replaced with a relay station or an integrated access and backhaul (IAB) node having limited functions.
  • limited functions mean that they are implemented with low hardware capabilities, or that they operate with some functions blocked depending on the operation mode.
  • a beam means a signal formed to have directionality using a plurality of antenna elements, or a weight or filter for forming a signal.
  • a beam may be referred to as a spatial domain filter or another term having an equivalent technical meaning.
  • Fig. 11 illustrates an example of a conventional wireless communication technology that adapts to a wireless communication environment.
  • a conventional wireless communication technology considers a channel H, which means a wireless environment, as random, uncontrollable, and naturally fixed. Therefore, the conventional wireless communication technology relies on an end-points optimization technique that optimizes a transmitter and receiver to adapt to the channel H.
  • the end-points optimization technique may include beamforming, power control, and adaptive modulation techniques.
  • the conventional wireless communication technology can recognize and compensate for the current channel and optimize it, but it has limitations in poor NLOS (non-line-of-sight) environments such as shaded areas.
  • NLOS non-line-of-sight
  • H represents a channel
  • P represents a transmission signal
  • ⁇ 2 may represent noise
  • FIG. 12 shows an example of smart radio environment technology that controls the wireless environment.
  • the smart radio environment technology also called wireless 2.0, considers channel H, which means the wireless environment, as a factor that can control it, and performs joint optimization by adding channel H to endpoint optimization.
  • Intelligent wireless environment technology can overcome problems that were unsolvable in existing wireless communication technologies, such as channel re-establishment or Shannon's channel capacity limit, by using the channel as a factor for optimizing wireless communication transmission.
  • channel re-establishment or Shannon's channel capacity limit a problem that was unsolvable in existing wireless communication technologies.
  • the transceiver and RIS since the transceiver and RIS must be considered simultaneously, optimization of the transceiver and channel estimation and RIS setting for the path including the RIS are very complex and difficult.
  • the core of RIS-based wireless communication technology can be said to be controlling channels, which represent wireless environments. Therefore, it is important to quickly identify available channels in RIS-based wireless communication technology.
  • the number of RIS-based channels can increase and have high efficiency in high-frequency environments. However, when channels increase, the resources required to identify the increased channels also increase. Therefore, a method that can efficiently identify many channels in RIS-based wireless communication technology is required.
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the base station can transmit CSI-RS to the terminal in order to estimate the channel of the downlink toward the terminal, and can receive CSI measurement results based on the CSI-RS from the terminal.
  • the CSI-RS is mapped to the resource grid by the RRC (radio resource control) layer, which is a higher level structure. Therefore, in order to identify the channel using CSI-RS, an RRC connection between the base station and the terminal must be established in advance.
  • the terminal can obtain channel information related to RIS through CSI-RS after performing an RRC connection with the base station, and if it wants to obtain information on another channel, it must perform a handover to the corresponding channel and perform an RRC connection again. Therefore, when using a technique utilizing the existing CSI-RS, there is a problem that a lot of resources are used in the process of selecting a channel related to RIS. Or, in a wireless communication technology based on RIS, there is a problem that the terminal must perform a process of checking the channel status related to RIS through direct communication with RIS.
  • a wireless channel related to RIS can be understood as a wireless channel including a path having RIS as one end.
  • the base station in order to estimate a RIS-based wireless channel using a random access procedure between a base station and a terminal, the base station may be required to know resource information of the RIS in advance. That is, the base station must know a possible reflection phase, which may be referred to as a resource of the RIS. This is to perform random access based on a channel environment including a RIS with a reflection phase applied, that is, a CSI measurement result for the base station-RIS-terminal. Since the resource of the RIS may vary depending on various factors such as the purpose, the installation location, and/or the number of terminals using a RIS-based service, the resource information of the RIS needs to be shared by an additional connection. Therefore, according to various embodiments, in order to obtain the resource information of the RIS, the base station may perform an additional connection with the RIS.
  • FIG. 13 illustrates an example of a wireless communication environment including a RIS according to an embodiment of the present disclosure. Some configurations of FIG. 13 are described with reference to FIGS. 14A and 14B.
  • FIG. 14A illustrates signal propagation intensity according to beam direction according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14B illustrates signal propagation intensity according to reflection angle of a RIS according to an embodiment of the present disclosure.
  • a terminal (1310) and a base station (1320) perform communication, and RIS (1330) can assist in signal transmission between the base station (1320) and the terminal (1310).
  • the base station (1320) may be equipped with multiple antennas and may transmit a synchronization signal through multiple transmission beams having different directions.
  • the synchronization signal may include a synchronization signal block (SSB).
  • SSB synchronization signal block
  • the base station (1320) may transmit multiple synchronization signals (e.g., SSB0, SSB1, SSB2, SSB3) through multiple transmission beams.
  • the base station (1320) may establish a connection (e.g., an RRC connection) with the RIS (1330) and obtain resource information from the RIS (1330) through the established connection.
  • the resource information may include at least one of the number of RIS elements or RIS possible reflection phase information.
  • the RIS possible reflection angle information may indicate reflection angles that are supportable by the RIS (1330).
  • the RIS possible reflection angle information may indicate that the RIS (1330) can support a first reflection angle R0, a second reflection angle R1, a third reflection angle R2, a fourth reflection angle R3, and a fifth reflection angle R5.
  • the reflection angle may be expressed as a phase value or a phase shift value of a plurality of passive elements included in the RIS (1330).
  • the base station (1320) can control the reflection angle of the RIS (1330) based on the resource information acquired from the RIS (1330). After controlling the reflection angle of the RIS (1330), the base station (1320) can transmit a plurality of synchronization signals (e.g., SSB0, SSB1, SSB2, SSB3) through a plurality of transmission beams.
  • a plurality of synchronization signals e.g., SSB0, SSB1, SSB2, SSB3
  • the RIS (1330) may include a RIS panel (1334) having a plurality of elements, and a RIS controller (1332) controlling the RIS panel (1334).
  • the RIS (1330) may be placed to improve communication performance between the base station (1320) and the terminal (1310). For example, since the wireless environment cannot be changed while the terminal (1310) is fixed, the radio intensity of SSB from the base station (1320) to the terminal (1310) is limited by the radio environment. On the other hand, if the RIS (1330) is placed and the reflection angle is controlled as illustrated in FIG. 14a, it is possible to control the radio intensity by the reflection angle as illustrated in FIG. 14b. That is, by changing the reflection angle of RIS (1330), a wireless environment suitable for the terminal (1310) can be formed, thereby overcoming the limitations caused by the wireless environment described above and providing an environment optimized for wireless communication transmission.
  • the RIS controller (1332) can establish a connection with the base station (1320) and transmit resource information of the RIS (1330) to the base station (1320) through the established connection.
  • the RIS controller (1332) can receive a control signal from the base station (1320) and set a reflection angle of the RIS panel (1334) based on the control signal.
  • the control signal can include information requesting setting and/or changing the reflection angle of the RIS.
  • the RIS panel (1334) can reflect synchronization signals transmitted from the base station (1320). At this time, the synchronization signals can be reflected according to the reflection angle set by the RIS controller (1332).
  • the terminal (1310) may receive a synchronization signal.
  • the synchronization signal may be transmitted from the base station (1320) and then reflected by the RIS (1330) to reach the terminal (1310), or may reach the terminal (1310) directly from the base station (1320) without passing through the RIS (131).
  • the terminal (1310) may obtain channel quality information based on at least one received synchronization signal.
  • the channel quality information may include reference signals received power (RSRP).
  • RSRP reference signals received power
  • RSRP is only an example to help understanding, and the channel quality information is not limited thereto.
  • the channel quality information may include reference signals strength indicator (RSSI), reference signals received power quality (RSRQ), signal to noise ratio (SNR), signal to interference and noise ratio (SINR), and/or carrier to interference and noise ratio (CINR).
  • RSSI reference signals strength indicator
  • RSSRQ reference signals received power quality
  • SNR signal to noise ratio
  • SINR signal to interference and noise ratio
  • CINR carrier to interference and noise ratio
  • the terminal (1310) can obtain channel quality information for each reflection angle of the RIS (1330). For example, if the base station (1320) transmits a synchronization signal while the reflection angle of the RIS (1330) is set, the terminal (1310) can measure RSRP based on the received synchronization signal and transmit a random access preamble to the base station (1320). When the random access preamble is received, the base station (1320) can transmit a random access response (RAR) to the terminal (1310).
  • RAR random access response
  • the terminal (1310) can obtain channel quality information for each reflection angle of the RIS (1330).
  • the reason why the channel quality information is obtained for each reflection angle of the RIS (1330) is because the wireless channel environment can vary for each reflection angle of the RIS (1330).
  • the terminal (1310) can select an optimal channel based on channel quality information acquired for each reflection angle of the RIS (1330).
  • the optimal channel may be a channel with the largest RSRP.
  • the terminal (1310) can transmit information about the RIS reflection angle corresponding to the selected channel to the base station (1320).
  • connection establishment and channel measurement/selection between a terminal, a base station, and a RIS describes various embodiments of connection establishment and channel measurement/selection between a terminal, a base station, and a RIS.
  • the connection established between objects is described as being based on signaling of the RRC layer.
  • the RRC layer is an example of a layer that controls the connection, and the name of the layer may be defined differently.
  • FIG. 15 illustrates an example of a procedure for communicating with a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 illustrates an operation method of a base station.
  • the base station which is an operation subject of FIG. 15, may be the base station (1320) of FIG. 13.
  • at least some of the operations illustrated in FIG. 15 may be omitted.
  • the RRC connection is an example of a connection in a layer supported by control signaling for connection control, and may be referred to as another expression other than the RRC connection depending on the communication subject, the content of the service, the definition of the standard, etc.
  • the base station performs an RRC connection procedure with the first device.
  • the first device may be RIS (1330) of FIG. 13.
  • the base station may receive an RRC setup request message from the first device.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the subject of the RRC setup request is RIS.
  • the base station may transmit an RRC setup message to the first device and receive an RRC setup complete message from the first device in response thereto.
  • the RRC setup complete message may include information indicating that the RRC connection setup with RIS is completed.
  • the base station acquires capability information of the first device. Specifically, the base station may transmit a capability information inquiry message requesting capability information to the first device, and receive a capability information message from the first device in response thereto.
  • the capability information may include information related to a capability associated with communication performance of the first device.
  • the capability information may include resource information of RIS.
  • the resource information may include at least one of the number of RIS elements, or RIS possible reflection phase information.
  • the base station transmits control information to the first device.
  • the control information is information for communication and may include various parameters such as, for example, information related to resources, information related to a channel structure, information related to a transmission method, and information related to a communication procedure.
  • the control information may be transmitted by signaling defined in a physical layer, a MAC layer, or an RRC layer.
  • the control information may include information related to resource configuration of the first device.
  • the base station may transmit control information including reflection angle information to the first device through an RRC connection. Accordingly, the first device may set the reflection angle of the RIS panel according to the control information.
  • the base station performs a random access procedure with the second device.
  • the second device may be a terminal capable of using a RIS-based service.
  • the base station may receive a random access preamble from the second device, and transmit a random access response as a response to the received random access preamble.
  • the base station may transmit a synchronization signal to the second device. For example, the base station may transmit SSBs through different transmission beams.
  • Each of the SSBs may include a synchronization signal including a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS), and/or a physical broadcast channel (PBCH), demodulation reference signals (DMRS) for the PBCH.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • DMRS demodulation reference signals
  • Each of the SSBs may correspond to a different time interval or occasion, and may have a different index.
  • the base station may receive a random access preamble and transmit a random access response.
  • the random access response may include an index indicating a RIS reflection angle (hereinafter, 'RIS index').
  • the RIS index may indicate a reflection angle of the RIS set in the RIS panel when transmitting a synchronization signal and/or a random access response.
  • the base station may perform a random access procedure with the second device for each reflection angle of the RIS. Accordingly, the second device may obtain channel quality information for each reflection angle of the RIS. The second device may select a channel to be used for communication based on the obtained channel quality information for each reflection angle of the RIS.
  • selecting a channel to be used for communication means selecting a RIS reflection angle corresponding to specific channel quality information among possible reflection angles of the RIS.
  • the base station transmits and receives data with the second device.
  • the base station can establish a connection with the second device using the channel selected during the random access procedure, and perform communication with the second device through the connection.
  • the base station can set the reflection angle of the RIS panel of the first device based on the RIS reflection angle information corresponding to the selected channel, and then perform connection establishment and communication with the second device.
  • Fig. 16 illustrates an example of a procedure for connecting to a base station according to one embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 16 illustrates an operation method of RIS.
  • the RIS which is an operation subject of Fig. 16, may be RIS (1330) of Fig. 13.
  • the RRC connection is an example of a connection in a layer supported by control signaling for connection control, and may be referred to as another expression other than the RRC connection depending on the communication subject, the content of the service, the definition of the standard, etc.
  • RIS performs an RRC connection procedure with the base station. Specifically, RIS may transmit an RRC setup request message to the base station, receive an RRC setup message as a response to the RRC setup request message, and RIS may transmit an RRC setup complete message as a response to the RRC setup message.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the subject of the RRC setup request is RIS. The information indicating that it is RIS may be included to inform the base station that the target performing the RRC connection with the base station is RIS.
  • the RRC setup complete message may include information indicating that the connection setup with RIS is completed.
  • the RIS receives a capability information inquiry from the base station. That is, the RIS can receive a capability information inquiry message from the base station.
  • the capability information inquiry message can be received through the RRC connection established in step S1601.
  • the RIS can receive a message from the base station for inquiring about information related to a capability associated with the communication performance of the RIS.
  • the message can be a capability information inquiry message exclusively designed for the RIS, or a capability information inquiry message that can be universally applied to devices other than the base station.
  • the RIS transmits capability information to the base station.
  • the RIS can transmit a capability information message to the base station.
  • the capability information can include information related to a capability associated with the communication performance of the RIS.
  • the capability information can include resource information of the RIS.
  • the resource information can include at least one of the number of RIS elements, or RIS possible reflection angle information.
  • the RIS receives control information from the base station.
  • the control information is information for communication and may include various parameters such as information related to resources, information related to channel structure, information related to transmission method, and information related to communication procedure.
  • the control information may be transmitted by signaling defined in a physical layer, a MAC layer, or an RRC layer.
  • the control information may include information instructing setting of a reflection angle of the RIS panel.
  • the RIS may set the reflection angle of the RIS panel according to the control information. Accordingly, thereafter, the RIS may reflect signals transmitted from the base station according to the reflection angle set in the RIS panel.
  • Fig. 17 illustrates an example of a procedure for estimating a channel related to RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 17 illustrates an operation method of a terminal.
  • the terminal as an operation subject of Fig. 17 may be the terminal (1310) of Fig. 13.
  • the terminal receives a synchronization signal from the base station.
  • the terminal may receive at least one SSB among SSBs transmitted through different transmission beams of the base station.
  • the SSB may include a synchronization signal including a PSS and an SSS, and/or DMRSs for a PBCH and a PBCH.
  • Each of the SSBs corresponds to a different time interval or occasion and may have a different index.
  • the terminal may receive at least one SSB through at least one reception beam among a plurality of reception beams during a designated time interval.
  • the synchronization signal may be transmitted through a transmission beam of the base station, reflected by the RIS, and then received by the terminal.
  • the terminal may obtain channel quality information based on the synchronization signal. For example, the terminal may measure an RSRP for at least one SSB received through at least one of the different reception beams, and identify an index of an SSB having a largest RSRP. At this time, the terminal can store the largest RSRP among the measured RSRPs as channel quality information of the channel corresponding to the synchronization signal.
  • step S1703 the terminal transmits a random access preamble.
  • the terminal can transmit the random access preamble to the base station based on the synchronization signal.
  • the terminal can determine a transmission beam based on the reception beam corresponding to the SSB index identified in step S1701, and transmit the random access preamble to the base station through the determined transmission beam.
  • the terminal receives a random access response.
  • the terminal may receive the random access response as a response to the random access preamble.
  • the random access response may include information on a reflection angle set in the RIS.
  • the information on the reflection angle set in the RIS may include a RIS index indicating the reflection angle set in the RIS.
  • the RIS index may indicate the reflection angle of the RIS set in the RIS panel when transmitting a synchronization signal and/or the random access response.
  • the terminal may obtain the RIS index from the random access response, and map and store the obtained RIS index with channel quality information of a channel corresponding to the synchronization signal obtained in step S1701.
  • the terminal can obtain channel quality information for the configured RIS index. Furthermore, by repeatedly performing steps S1701, S1703, and S1705 of FIG. 17, the terminal can obtain channel quality information for each RIS index. The terminal can select at least one RIS index based on the channel quality information for each RIS index, and transmit information about the selected at least one RIS index to the base station. Selecting at least one RIS index may be understood as selecting at least one channel corresponding to the at least one RIS index.
  • the terminal after transmitting the selected at least one RIS index to the base station, the terminal can perform a procedure (e.g., random access, RRC signaling, etc.) for establishing a connection with the base station on a channel corresponding to one of the selected at least one RIS index.
  • a procedure e.g., random access, RRC signaling, etc.
  • Fig. 18 illustrates an example of a connection procedure between a base station and a RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • the connection procedure between a base station (1320) and a RIS (1330) of Fig. 18 can be understood as steps S1501, S1503, and S1505 of Fig. 15 and the specific procedures of Fig. 16.
  • the RIS controller (1332) included in the RIS (1330) transmits a random access preamble to the base station (1320).
  • the random access preamble may be a PRACH (physical random access channel) preamble.
  • the controller (1332) of the RIS may receive a synchronization signal from the base station (1320) and transmit a PRACH preamble to the base station (1320) based on the received synchronization signal.
  • the base station (1320) transmits a random access response to the RIS controller (1332).
  • the base station (1320) may transmit a random access response message to the RIS controller (1332) as a response to the random access preamble of the RIS controller (1332).
  • the RIS controller (1332) transmits an RRC setup request message to the base station (1320).
  • the RRC setup request message may be referred to as an RRCSetupRequest message.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the subject of the RRC setup request is RIS.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the cause of the RRC connection establishment is RIS access.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the subject of the RRC setup request is RIS based on a reservation bit, a spare option, and/or a spare parameter.
  • the base station (1320) may identify whether the RRC connection target is a terminal or RIS based on the RRC setup request message.
  • the base station (1320) transmits an RRC setup message to the RIS controller (1332).
  • the base station (1320) may transmit an RRC setup message as a response to the RRC setup request message.
  • the RRC setup message may be referred to as an RRCSetup message.
  • the RIS controller (1332) transmits an RRC setup complete message to the base station (1320).
  • the RRC setup complete message may be referred to as an RRCSetupComplete message.
  • the RRC setup complete message may include information indicating that connection setup with the RIS is completed. That is, the RRC setup complete message may include information indicating that the completed connection setup was performed with the RIS (hereinafter, 'RIS indication information').
  • rxx represents a release version number.
  • the base station can confirm that the RRC connection setup with the RIS is completed based on the RRC setup complete message.
  • the base station (1320) can distinguish the RIS through the RRC connection procedure, and thereby omit an authentication procedure with the core network. That is, since RIS (1330) does not need to directly transmit data to the core network, security and/or authentication procedures can be omitted.
  • the base station (1320) transmits a capability information inquiry message to the RIS controller (1332).
  • the capability information inquiry message may be referred to as a UECapabilityEnquiry message.
  • the RIS controller (1332) transmits a capability information message including resource information of the RIS (1330) to the base station (1320).
  • the capability information message may be referred to as a UECapabilityInformation message.
  • the resource information may include at least one of the number of RIS elements or RIS possible reflection phase information.
  • the RIS possible reflection phase information may include a RIS index corresponding to each reflection angle supported by the RIS.
  • the base station (1320) can check at least one of the format or support version information of the resource information of the RIS acquired from the RIS controller (1332) and check whether it matches the specified format or version information.
  • the subsequent procedure may vary.
  • FIG. 18 assumes that the format and/or version information of the RIS resource information matches the specified format and/or version information. If the format and/or version information of the RIS resource information matches the specified format and/or version information, the base station (1320) determines the RIS (1330) as a controllable RIS.
  • the base station (1320) transmits an RRC connection reconfiguration message to the RIS controller (1332).
  • the RIS controller (1332) transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station (1320).
  • a bearer may be created.
  • the RRC connection reconfiguration message may be referred to as an RRCConnectionReconfiguration message
  • the RRC connection reconfiguration complete message may be referred to as an RRCConectionReconfigurationComplete message.
  • the base station (1320) and the RIS controller (1332) establish an RRC connection.
  • the base station (1320) transmits an RRC reflection angle request message to the RIS controller (1332). That is, the base station (1320) requests the RIS (1330) to set a reflection angle.
  • the base station (1320) may determine a RIS initial reflection angle based on the resource information of the RIS obtained from the RIS controller (1332) and request the RIS controller (1332) to set the RIS initial reflection angle.
  • the RRC reflection angle request message may be transmitted through the RRC connection.
  • the RRC reflection angle setting request may include an initial reflection angle value or a RIS index corresponding to the initial reflection angle.
  • the RIS controller (1332) transmits a RIS reflection angle setting message to the RIS panel (1334). That is, the RIS controller (1332) sets the RIS reflection angle by controlling the RIS panel (1334). For example, the RIS controller (1332) can check the initial reflection angle requested by the received RRC reflection angle request message and control elements of the RIS panel (1334) based on the checked initial reflection angle, thereby setting the reflection angle of the RIS panel (1334) to be the initial reflection angle.
  • the RIS controller (1332) transmits an RRC reflection angle response message to the base station (1320). For example, after setting the reflection angle of the RIS panel (1334), the RIS controller (1332) may transmit an RRC reflection angle response message to the base station (1320) notifying that the reflection angle setting of the RIS panel (1334) is complete.
  • the procedure illustrated in FIG. 18 assumes that the format and/or version information of the RIS resource information matches the specified format and/or version information. However, if the format and/or version information of the RIS resource information does not match the specified format and/or version information, steps S1815 to S1825 are omitted, and the base station (1320) may determine that the RIS (1330) is not a controllable RIS, and may transmit an RRC connection release message to the RIS controller (1332). In this case, the RRC connection between the base station (1320) and the RIS (1330) is released, and the procedure ends.
  • the RRC connection release message may be referred to as an RRCConectionRelease message.
  • FIGS. 19A and 19B illustrate examples of a procedure for estimating a channel using random access according to an embodiment of the present disclosure. At least some operations of the channel estimation procedure of FIGS. 19A and 19B may be understood as steps S1505, S1507, and S1509 of FIG. 15 and the specific procedure of FIG. 17. In addition, the channel estimation procedure of FIGS. 19A and 19B may be performed after the RRC connection procedure of FIG. 18. In the following FIGS. 19A and 19B , at least some operations may be performed sequentially or in parallel. For example, some operations of FIG. 19 may be performed at least temporarily at the same time.
  • the base station (1320) requests RIS reflection angle setting.
  • the RRC reflection angle setting request may include a reflection angle value, or a RIS index corresponding to the reflection angle.
  • the base station (1320) may determine a RIS initial reflection angle based on the resource information of the RIS acquired from the RIS controller (1332), and transmit a RIS reflection angle setting request message including a RIS index corresponding to the RIS initial reflection angle to the RIS controller (1332).
  • the RIS controller (1332) included in the RIS (1330) sets the RIS reflection angle by controlling the RIS panel (1334).
  • the RIS controller (1332) can check the initial reflection angle requested by the base station (1320) in the received RRC reflection angle setting request message, and control the elements of the RIS panel (1334) based on the requested initial reflection angle to set the reflection angle of the RIS panel (1334) to the initial reflection angle.
  • the RIS controller (1332) reports the completion of the RRC reflection angle setting to the base station (1320). For example, after setting the reflection angle of the RIS panel (1334), the RIS controller (1332) may transmit an RRC reflection angle response message to the base station (1320) indicating that the reflection angle setting of the RIS panel (1334) is completed.
  • the terminal (1310) performs power-on or handover. After power-on or handover, the terminal (1200) may attempt to receive a synchronization signal for initial access.
  • the base station (1320) transmits at least one synchronization signal.
  • the base station (1320) may transmit at least one synchronization signal to the RIS panel (1334) via a PBCH.
  • the base station (1320) may transmit SSBs via different transmission beams.
  • the RIS panel (1334) may reflect the synchronization signal.
  • a synchronization signal transmitted from the base station (1320) may be reflected by a reflection angle of the RIS panel (1334) and reach the terminal (1310).
  • the terminal (1310) measures and stores the RSRP for the synchronization signal.
  • the terminal (1310) may receive at least one SSB through at least one of the plurality of reception beams during a designated time interval.
  • the terminal (1310) may measure the RSRP for at least one SSB received through at least one of the different reception beams, and identify an index of the SSB having the largest RSRP.
  • the terminal (1310) may store the largest RSRP among the measured RSRPs as channel quality information of the channel corresponding to the synchronization signal.
  • the terminal (1310) may start initial access by decoding the synchronization signal and searching for a cell.
  • the terminal (1310) transmits a random access preamble to the base station (1320).
  • the terminal (1310) may search for a cell through a synchronization signal and then transmit the preamble through a PRACH.
  • the RIS panel (1334) may reflect the random access preamble, and the reflected random access preamble may be transmitted to the base station (1320).
  • the random access preamble transmitted from the terminal (1310) may reach the base station (1320) by being reflected by the reflection angle of the RIS panel (1334).
  • the base station (1320) transmits a random access response.
  • the base station (1320) can check the SSB index identified by the terminal (1310) based on the received random access preamble, and determine a transmission beam based on the checked SSB index. Then, the base station (1320) can transmit the random access response using the determined transmission beam.
  • the random access response can include a RIS index corresponding to a RIS reflection angle.
  • the RIS index can indicate a reflection angle of the RIS set in the RIS panel (1334) during transmission of the synchronization signal and/or the random access response.
  • the RIS index can indicate a reflection angle of the RIS panel (1334) at the current time, and can correspond to a reflection angle that was requested to be set by the RIS panel (1334) immediately before transmission of the synchronization signal.
  • the base station (1320) may transmit a random access response including a designated index value.
  • the index value used may be predefined by a network operator, designer, and/or business operator as a specific value (e.g., a maximum value expressible using the corresponding parameter).
  • the base station (1320) may transmit a synchronization signal while the reflection angle of the RIS panel (1334) is set to a reflection angle corresponding to R1, and when it receives a random access preamble corresponding thereto, it may transmit a random access response indicating R1.
  • the base station (1320) can transmit a synchronization signal while the reflection angle of the RIS panel (1334) is set to a reflection angle corresponding to R2, and when a random access preamble corresponding thereto is received, the base station (1320) can transmit a random access response indicating R2.
  • the base station (1320) can transmit a random access response including a designated index value other than R4. That is, the designated index value can be used to inform the terminal (1310) that the random access procedure for all reflection angles of the RIS is completed, rather than the RIS index actually used. Therefore, according to one embodiment, the designated index value is defined as a value different from the RIS indices indicating the configurable reflection angles, and can be signaled or predefined via system information.
  • the designated index value can be interpreted as information indicating that all reflection angles have been used.
  • the specified index value can be interpreted as an instruction to complete measurements for all reflection angles and select an optimal channel or reflection angle. That is, a random access response including the specified index value can be understood as inducing the completion of measurements for channels related to RIS and the selection of a RIS index to be used for subsequent connections.
  • step S1915 the terminal (1310) verifies the RIS index included in the random access response and maps the verified RIS index and the measured RSRP.
  • the base station (1320) can map the RSRP obtained based on the synchronization signal to the RIS index in step S1909.
  • the terminal (1310) can determine whether the RIS index corresponds to the designated index value of the RIS (1330). In other words, the terminal (1310) can determine whether the channel related to all reflection angles of the RIS (1330) has been measured. If the RIS index does not correspond to the designated index value, in step S1917, the terminal (1310) transmits an RRC setup request message indicating that further measurement of the channel related to the RIS (1330) is required.
  • the terminal (1310) can transmit an RRC setup request message requesting continuation of collection of channel information related to the RIS (1330).
  • the terminal (1310) may include a RIS collection indicator in the RRC setup request message.
  • the establishment cause for the RRC connection of the RRC setup request message may be set to RIS collection.
  • the establishment cause for the RRC connection set to RIS collection may be interpreted as the fact that acquisition of channel quality information for all channels corresponding to the reflection angles supported by RIS (1330) has not been completed.
  • the RRC setup request message may be transmitted to the base station (1320) after being reflected by the RIS panel (1334).
  • the terminal (1310) waits for the next synchronization signal. For example, the terminal (1310) may wait for the synchronization signal to be received after the reflection angle of the RIS panel (1334) is changed. The terminal (1310) may expect the reception of the synchronization signal rather than the RRC setup request message. Accordingly, the timer (e.g., T300) for waiting for the RRC setup request message may not be started. That is, the terminal (1310) may wait for the synchronization signal to be received in order to terminate the random access and restart the operation of searching the cell of the base station (1320).
  • the timer e.g., T300
  • the base station (1320) requests RIS reflection angle setting.
  • the RIS controller (1332) sets the RIS reflection angle by controlling the RIS panel (1334).
  • the RIS controller (1332) reports the completion of the RRC reflection angle setting to the base station (1320). Thereafter, the base station (1320), the RIS (1330), and the terminal (1310) may repeatedly perform a loop including steps S1907 to S1925.
  • the terminal (1310) selects an optimal RIS index in step S1927. Specifically, if the RIS index corresponds to the designated index value, the terminal (1310) may select an optimal channel to be used for communication based on RSRP information for each RIS index. For example, the terminal (1310) may select a RIS index having the highest RSRP. In step S1929, the terminal (1310) transmits an RRC establishment request message.
  • the RRC establishment request message may include information indicating to establish a connection on a channel related to the RIS (1330) and the selected RIS index.
  • the information indicating to establish a connection on a channel related to the RIS (1330) may include establishment cause information (e.g., EstablishmentCause) for an RRC connection set to RIS-selection.
  • the establishment cause information for the RRC connection set to RIS-selection can be interpreted as the acquisition of channel quality information by RIS reflection angle has been completed and a channel corresponding to a specific RIS reflection angle has been selected.
  • the RRC setup request message can be reflected by the RIS panel (1334) and delivered to the base station (1320).
  • step S1931 the terminal (1310) waits for the next synchronization signal.
  • step S1933 the base station (1320) requests RIS reflection angle setting.
  • the requested reflection angle may be a reflection angle corresponding to the RIS index selected by the terminal (1310) indicated by the RRC setup request message received in step S1929. That is, the requested RIS reflection angle may be determined based on the RRC setup request message. That is, the base station (1320) may determine the reflection angle corresponding to the RIS index included in the RIS setup request message as the optimal reflection angle for communication with the terminal (1310), and request the RIS controller (1332) to set the optimal reflection angle. For this purpose, the optimal reflection angle or the optimal RIS index corresponding to the optimal reflection angle may be transmitted.
  • the RIS controller (1332) controls the RIS panel (1334) to set the RIS reflection angle.
  • the RIS controller (1332) reports the completion of RRC reflection angle setting to the base station (1320).
  • the base station (1320) and the terminal (1310) perform a random access procedure. For example, when the reflection angle of the RIS panel (1334) is set to an optimal reflection angle, the base station (1320) can transmit a synchronization signal, and the terminal (1310) can receive the synchronization signal reflected by the RIS panel (1334). Then, the terminal (1310) can transmit a random access preamble and receive a random access response from the base station (1320). Thereafter, the base station (1320) and the terminal (1310) can establish an RRC connection by performing an RRC connection procedure, and perform communication through the RRC connection.
  • the random access response message is used to convey a RIS index.
  • the random access response message may be configured as illustrated in FIG. 20.
  • FIG. 20 illustrates an example of a random access response message format (2000) according to one embodiment of the present disclosure.
  • the random access response message may include a MAC RAR subheader (2010), a MAC RAR payload (2020), and a MAC RIS subheader (2030).
  • the MAC RAR subheader (2010) and the MAC RAR payload (2020) may be configured in the same manner as a conventional random access response message.
  • the MAC RAR subheader (2010) may include E, T, and RAPID (Random Access Preamble IDentifier).
  • E may indicate whether the corresponding subheader corresponds to the last subheader
  • T may indicate whether the corresponding subheader includes RAPID.
  • the MAC RAR payload (2020) may include R, which is a reserved bit set to 0, a timing advance command for uplink synchronization, an UL Grant indicating uplink radio resources for transmitting an RRC setup request message, and a Temporary C-RNTI.
  • the MAC RIS subheader (2030) is added to a random access response according to an embodiment of the present invention, and may include E, T, R, R, and a RIS index.
  • E may indicate whether the corresponding subheader corresponds to the last subheader
  • T may indicate whether the corresponding subheader includes RAPID
  • R may indicate a reserved bit.
  • the RIS index may indicate a reflection angle of the RIS panel.
  • FIGS. 19A and 19B operations for estimating a channel related to RIS by using a random access procedure between a base station (1320) and a terminal (1310) are described.
  • a base station (1320) and a terminal (1310) operations for estimating a channel related to RIS by using a random access procedure between a base station (1320) and a terminal (1310) are described.
  • the terminal in order to start a random access, the terminal must first search for a cell for initial access through a PBCH, and the cell search is dependent on a synchronization signal of the base station.
  • a synchronization signal may be transmitted at a designated period, as illustrated in FIG. 21A.
  • FIG. 21A illustrates an example of an SSB period according to an embodiment of the present disclosure.
  • a base station may transmit synchronization signals at a 20 msec interval corresponding to two frames, and a transmission period (2110) of the synchronization signal may be configured as 5 msec.
  • the transmission period of the SSB is defined by RRC signaling and is maintained constant unless the parameter is changed by the network operator. This means that after a terminal receives one synchronization signal to estimate a channel related to RIS, it must wait at least 15 msec to receive a synchronization signal for channel estimation related to another RIS.
  • a base station can reduce the time required for channel estimation by dynamically changing the period of SSB.
  • the SSB period can be controlled as shown in FIG. 21b.
  • FIG. 21b illustrates another example of an SSB cycle according to an embodiment of the present disclosure.
  • the base station can change the SSB cycle from 20 msec to 10 msec.
  • the base station can change the SSB cycle from 10 msec to 20 msec.
  • the time required to estimate the N channels can be at least (N+1) X 10 msec. That is, by dynamically controlling the SSB cycle according to the embodiment of the present disclosure, the time required for initial access and channel estimation related to RIS can be reduced.
  • a base station establishes an RRC connection with a RIS.
  • the base station can know which cell has a physical cell ID (PCI) that the RIS belongs to.
  • Synchronization signals included in an SSB transmitted from the base station are generated based on the PCI, and a random access preamble transmitted by the RIS is associated with at least one of the SSBs transmitted from the base station.
  • the base station can check an SSB associated with the received random access preamble, and determine which cell has a PCI that the RIS belongs to based on the checked SSB.
  • the base station when receiving a random access preamble from terminals, can determine which cell has a PCI that the terminals belong to. Accordingly, the base station can limit terminals belonging to cells having the same PCI as candidate terminals that can use a RIS-based service, and dynamically control only the period of an SSB corresponding to the corresponding PCI. For example, the base station can reduce the transmission period of SSBs corresponding to the PCI by additionally transmitting the SSBs corresponding to the PCI between SSB transmission opportunities according to the general SSB transmission period. Through this, collisions with terminals that do not use the RIS-based service can be prevented.
  • the base station can reduce the SSB transmission period if it is confirmed that at least one terminal belonging to a cell having the same PCI as the cell to which the RIS belongs performs the initial access.
  • the reduced SSB transmission period can be maintained until at least one terminal completes the initial access.
  • FIGS. 22A to 22C illustrate examples of a procedure for supporting channel estimation related to RIS in a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 22A to 22C illustrate a method of operating a base station. At least some of the operations illustrated in FIGS. 22A to 22C may be understood as the detailed operations of FIG. 15. In the following FIGS. 22A to 22C, at least some of the operations may be performed sequentially or in parallel. For example, some of the operations of FIGS. 22A, 22B, and 22C may be performed at least temporarily at the same time.
  • the base station performs an RRC connection procedure with RIS.
  • the base station may receive an RRC setup request message from RIS and transmit an RRC setup message to RIS.
  • the base station may receive an RRC setup completion message.
  • the base station may confirm that the subject of the RRC setup request is RIS, and based on the RRC setup completion message, may obtain instruction information indicating that the subject that completed the RRC connection is RIS.
  • the base station requests resource information from the RIS.
  • the base station may transmit a message to the RIS for inquiring about capability information via an RRC connection.
  • the base station determines whether the resource information of the RIS is acquired. For example, the base station may determine whether a capability information message including resource information of the RIS is received within a specified time interval from the time of transmitting the capability information inquiry message. If the capability information message including resource information of the RIS is received within the specified time, the base station may determine that resource information acquisition is successful and proceed to step S2207. On the other hand, if the base station does not receive a capability information message including resource information of the RIS within the specified time, the base station may determine that resource information acquisition is failed and proceed to step S2213.
  • step S2213 the base station determines whether the number of times the resource information acquisition fails is less than or equal to a specified first number of times. If the number of times the resource information acquisition fails is less than or equal to the specified first number of times, the base station performs step S2203 again. On the other hand, if the number of times the resource information acquisition fails is greater than the specified first number of times, in step S2223, the base station may disconnect from the RIS.
  • the base station If the resource information acquisition is successful, the base station generates a RIS reflection angle table in step S2207. For example, the base station may generate a table indicating possible reflection angles of the RIS and corresponding RIS indices based on the resource information of the RIS.
  • the resource information may include at least one of the number of RIS elements or RIS possible reflection phase information.
  • the base station may check whether the format and/or version information of the acquired resource information matches the specified format and/or version. If the format and/or version information of the acquired resource information do not match the specified format and/or version, the base station may disconnect from the RIS.
  • the base station requests RIS to set an initial reflection angle.
  • the initial reflection angle can be selected as one of the reflection angles supported by RIS based on RIS-capable reflection angle information.
  • the base station determines whether an ACK message is received from the RIS. For example, the base station may determine whether an ACK message, which is a response message to the initial reflection angle setting request, is received within a specified time interval after transmitting an initial reflection angle setting request message to the RIS. If the ACK message is not received, in step S2221, the base station determines whether the number of reflection angle setting failures of the RIS is less than or equal to a specified second number of times. If the number of reflection angle setting failures of the RIS is less than or equal to the specified second number of times, the base station may re-perform step S2209. On the other hand, if the number of reflection angle setting failures of the RIS is greater than the specified second number of times, the base station may proceed to step S2223 and release the connection with the RIS.
  • the base station may proceed to step S2223 and release the connection with the RIS.
  • the base station changes the SSB period. For example, the base station may detect that channel estimation related to RIS is required since the reflection angle setting of the RIS panel is completed, and may change the SSB period in order to perform channel estimation related to RIS at high speed. According to one embodiment, the SSB period may be changed from a first period (e.g., 20 msec), which is a basic period, to a second period (e.g., 10 msec).
  • the base station transmits an SSB. For example, the base station may transmit an SSB at an SSB transmission timing according to the changed SSB period. At this time, the SSB may be reflected by the reflection angle of the RIS and transmitted to the terminal.
  • the base station determines whether a PARCH preamble is received. For example, the base station may determine whether a random access preamble is received via a PRACH from a terminal that has received a synchronization signal. If the PRACH preamble is not received, the base station may perform step S2233 again. If the PRACH preamble is received, in step S2237, the base station transmits a random access response.
  • the random access response may include a RIS index, as illustrated in FIG. 20.
  • the RIS index may mean a RIS index corresponding to a current reflection angle of the RIS panel and may indicate a reflection angle of the RIS for the synchronization signal transmitted in step S2233.
  • the random access response may be reflected by the reflection angle of the RIS and transmitted to the terminal.
  • the base station determines whether RSRP collection of the terminal is completed.
  • the base station may receive an RRC setup request message from the terminal, and determine whether RSRP collection for all RIS indexes is completed based on information indicating an establishment cause included in the RRC setup request message.
  • the RRC setup request message may include information indicating that RSRP collection for RIS is continuously required, or may include information indicating that RSRP collection for RIS is no longer required.
  • the information indicating that RSRP collection for RIS is continuously required may be information indicating that RIS collection is continuously required.
  • the information indicating that RSRP collection for RIS is no longer required may be information indicating that RIS is selected. If the RRC setup request message includes information indicating that RSRP collection for RIS is no longer required, the RRC setup request message may further include information on the selected RIS index.
  • the base station requests RIS to change the reflection angle. Based on the resource information acquired from RIS, the base station can select one of the reflection angles supported by RIS, and send a message to RIS instructing it to change to the selected reflection angle. At this time, the selected reflection angle can be selected from the remaining reflection angles excluding the reflection angle for which the setting was previously requested to RIS.
  • step S2255 the base station determines whether an ACK message is received from the RIS. For example, after transmitting a reflection angle change request message to the RIS, the base station may determine whether an ACK message, which is a response message to the reflection angle change request, is received within a specified time interval. If the ACK message is received, the base station returns to step S2233 and transmits an SSB. For example, the base station may transmit an SSB at an SSB transmission time according to a changed SSB cycle in a state where the RIS reflection angle is changed. At this time, the SSB may be reflected by the changed reflection angle of the RIS and transmitted to the terminal.
  • the base station determines whether the number of reflection angle change failures of the RIS is less than or equal to a specified third number of times.
  • the specified third number of times may be the same value as the specified second number of times or may be a different value. If the number of reflection angle change failures of the RIS is less than or equal to the specified third number of times, the base station may perform step S2253 again. On the other hand, if the number of times the reflection angle change of RIS fails is greater than the specified third number, in step S2261, the base station recovers the SSB cycle. Then, in step S2263, the base station can release the connection with RIS. For example, the base station can restore the SSB cycle from the changed second cycle (e.g., 10 msec) to the basic first cycle (e.g., 20 msec), and release the RRC connection with RIS.
  • the base station can restore the SSB cycle from the changed second cycle (e.g., 10 msec) to the basic first cycle (e.g.
  • the base station requests the RIS to set an optimal reflection angle.
  • the optimal reflection angle can be obtained from the RRC setup request message.
  • the base station can obtain a RIS index indicating an optimal channel from the RRC setup request message, and determine a reflection angle corresponding to the obtained RIS index as the optimal reflection angle.
  • the base station determines whether an ACK message is received from the RIS. For example, after the base station transmits an optimal reflection angle setting request message to the RIS, the base station may determine whether an ACK message, which is a response message to the optimal reflection angle setting request, is received within a specified time interval. If the ACK message is not received, in step S2259, the base station may determine whether the number of optimal reflection angle setting failures of the RIS is less than or equal to a specified fourth number of times.
  • the specified fourth number of times may be the same value as the specified second number of times and/or the specified third number of times, or may be a different value.
  • the base station may perform step S2243 again.
  • the base station recovers the SSB cycle, and in step S2263, the base station may release the connection with the RIS.
  • the base station can restore the SSB cycle from the changed second cycle (e.g., 10 msec) to the basic first cycle (e.g., 20 msec) and release the RRC connection with the RIS. If the ACK message is received, the base station can transmit the SSB at step S2245.
  • the base station can transmit the SSB at the SSB transmission time according to the changed SSB cycle while the RIS reflection angle is set to the optimal reflection angle. At this time, the SSB can be reflected by the optimal reflection angle of the RIS and transmitted to the terminal.
  • the base station determines whether a PARCH preamble is received. For example, the base station may determine whether a random access preamble is received via a PRACH from a terminal that has received a synchronization signal. If the PRACH preamble is not received, the base station may re-perform step S2245. If the PRACH preamble is received, at step S2249, the base station changes the SSB period. For example, the base station may restore the SSB period from the changed second period (e.g., 10 msec) to the basic first period (e.g., 20 msec).
  • the base station performs a random access procedure. For example, the base station may transmit a random access response.
  • a random access response of a typical random access procedure will include a MAC RAR subheader (2010) and a MAC RAR payload (2020) of FIG. 20, but will not include a MAC RIS subheader (2030).
  • FIG. 23 illustrates an example of a procedure for setting a reflection angle in RIS according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 illustrates an operation method of RIS. At least some of the operations illustrated in FIG. 23 may be understood as the detailed operations of FIG. 16. In the following FIG. 23, at least some of the operations may be performed sequentially or in parallel. For example, some of the operations in FIG. 23 may be performed at least temporarily at the same time.
  • RIS performs an RRC connection procedure with the base station.
  • RIS may transmit an RRC setup request message to the base station and receive an RRC setup message as a response to the RRC setup request message.
  • RIS may transmit an RRC setup complete message as a response to the RRC setup message.
  • the RRC setup request message may include information indicating that the subject of the RRC setup request is RIS.
  • the information indicating that it is RIS may be included to inform the base station that the target performing the RRC connection with the base station is RIS.
  • the RRC setup complete message may include information indicating that the connection with RIS is completed.
  • the RRC setup complete message may include identification information. This is to inform the base station which RIS has completed the RRC connection with the base station.
  • the RIS receives a resource information request from the base station.
  • the RIS may receive a capability information query requesting resource information.
  • the RIS transmits resource information to the base station.
  • the RIS may transmit capability information including resource information of the RIS to the base station.
  • the resource information may include at least one of the number of RIS elements or RIS capable reflection angle information.
  • the RIS determines whether a request to set a reflection angle is received from the base station. For example, the RIS may determine whether a message requesting to set or change a reflection angle of a RIS panel is received from the base station.
  • RIS sets a reflection angle of the RIS panel based on the request for setting a reflection angle.
  • RIS may obtain a reflection angle value or a RIS index corresponding to the reflection angle from a message requesting setting a reflection angle, and set the reflection angle of the RIS panel based on the obtained reflection angle value or RIS index.
  • RIS transmits an ACK message indicating that the reflection angle has been set. After transmitting the ACK message, RIS may return to step S2307. Although not illustrated in FIG. 23, RIS may not transmit an ACK message if the reflection angle setting of the RIS panel fails, or may transmit a NACK message indicating that the RIS reflection angle setting has failed.
  • RIS determines whether an RRC connection release message is received.
  • the RRC connection release message may be received if the format and/or version information of the resource information of RIS do not match the specified format and/or version information.
  • the RRC connection release message may be received if the number of RIS reflection angle setting and/or change failures is greater than a specified number of times. If the RRC connection release message is received, at step S2315, RIS releases the RRC connection with the base station. On the other hand, if the RRC connection release message is not received, RIS returns to step S2307.
  • FIG. 24 illustrates an example of a procedure for estimating a channel related to RIS using random access in a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 illustrates an operation method of a terminal. At least some of the operations illustrated in FIG. 24 can be understood as the detailed operations of FIG. 17. In the following FIG. 24, at least some of the operations may be performed sequentially or in parallel. For example, some of the operations of FIG. 24 may be performed at least temporarily at the same time.
  • the following FIG. 24 may be an operation performed by a terminal that is powered on or has handed over for cell search.
  • the terminal receives a synchronization signal.
  • the synchronization signal may be received by the terminal after being transmitted from the base station and reflected by the RIS panel.
  • the terminal may start initial access by decoding the received synchronization signal to search for a cell.
  • the terminal may change the reception period for the synchronization signal (e.g., the reception period of SSB) from the first period (e.g., 20 msec) to the second period (e.g., 10 msec) before receiving the synchronization signal for cell search after power-on or handover.
  • the terminal obtains RSRP for the received synchronization signal. For example, the terminal may measure RSRP for the synchronization signal and store the measured RSRP.
  • the terminal transmits a PRACH preamble. For example, the terminal may transmit a random access preamble to the base station via PRACH for random access. The random access preamble may be reflected by the RIS panel and transmitted to the base station.
  • the terminal receives a random access response.
  • the random access response may include a RIS index, as illustrated in FIG. 20.
  • the RIS index may indicate a reflection angle of the RIS for the synchronization signal received in step S2401.
  • the random access response may be transmitted from the base station and then reflected by the RIS panel and received by the terminal.
  • the terminal obtains the RIS index from the random access response.
  • the terminal may obtain the RIS index from the MAC RIS subheader (2030) of the random access response message, as illustrated in FIG. 20.
  • the terminal maps the RIS index and the RSRP.
  • the terminal may map the RIS index obtained from the random access response and the RSRP for the synchronization signal obtained in step S2403.
  • step S2413 the terminal determines whether the RIS index is a designated index value.
  • the designated index value indicates that all reflection angles have been used. If the RIS index is not a designated index value, in step S2415, the terminal transmits an RRC setup request message indicating that RIS collection is continuously required. If the RIS index is not a designated index value, the terminal determines that there is a channel among the reflection angle channels of RIS in which RSRP is not collected, and may transmit an RRC setup request message indicating that RIS collection is continuously required.
  • the terminal selects an optimal RIS index in step S2417. If the RIS index is a designated index value, the terminal determines that RSRPs are collected for all channels for each reflection angle of the RIS, and can identify the largest RSRP among the RSRPs mapped to the RIS index. Then, the terminal can determine the RIS index mapped to the largest RSRP as the RIS index corresponding to the optimal channel.
  • the terminal transmits an RRC setup request message including a RIS index.
  • the RRC setup request message may include information indicating that RIS has been selected and the selected RIS index.
  • the information indicating that RIS has been selected may mean information indicating that the establishment cause for the RRC connection is RIS selection.
  • step S2421 the terminal receives a synchronization signal.
  • the synchronization signal may be received by the terminal by being reflected by the RIS panel whose reflection angle is set according to the optimal RIS index.
  • the terminal may restore the reception period for the synchronization signal from the second period to the first period.
  • step S2423 the terminal performs a random access procedure. For example, when the reflection angle of the RIS panel (1334) is set to the optimal reflection angle, the terminal can transmit a random access preamble and receive a random access response from the base station. Thereafter, the base station and the terminal can perform an RRC connection procedure to establish an RRC connection and perform communication through the RRC connection.
  • the present disclosure describes a technique for estimating a channel by RIS reflection angle using a random access procedure. Accordingly, in an NLOS environment such as a shadow area, or an environment such as 6G THz where signal loss is high and multipath is unlikely to exist, a noise-resistant channel can be estimated at high speed through RIS to set an optimal wireless environment.
  • the channel by RIS reflection angle can be stably estimated through the RRC wireless connection between the base station and RIS, and the location of RIS can be estimated.
  • terminals that can use RIS-based services can be distinguished, and the estimation time for the initial connection and the channel by RIS reflection angle can be reduced by adjusting the SSB cycle of the base station for the corresponding terminals.
  • the proposed methods described above may be implemented independently, but may also be implemented in the form of a combination (or merge) of some proposed methods.
  • Information on whether the proposed methods are applicable may be defined by a rule so that the base station notifies the terminal through a predefined signal (e.g., a physical layer signal or a higher layer signal).
  • Embodiments of the present disclosure can be applied to various wireless access systems.
  • various wireless access systems there are 3GPP (3rd Generation Partnership Project) or 3GPP2 systems.
  • the embodiments of the present disclosure can be applied not only to the various wireless access systems described above, but also to all technical fields that apply the various wireless access systems described above. Furthermore, the proposed method can also be applied to mmWave and THz communication systems that utilize ultra-high frequency bands.
  • embodiments of the present disclosure can be applied to various applications such as free-roaming vehicles and drones.

Landscapes

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Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면에 관련된 채널을 추정하기 위한 것으로, UE에 의해 수행되는 방법은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계, 상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 기지국과 연결을 수립하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면에 관련된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)에 관련된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
특히, 많은 통신 기기들이 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존 RAT(radio access technology)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신 기술이 제안되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 mMTC(massive machine type communications) 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 민감한 서비스/UE(user equipment)를 고려한 통신 시스템이 제안되고 있다. 이를 위한 다양한 기술 구성들이 제안되고 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)을 사용하는 환경의 채널을 효과적으로 추정하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 고속의 초기 액세스(initial access)를 위해 RIS에 관련된 채널을 추정하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말 사이의 랜덤 액세스(random access) 절차 동안에 RIS에 관련된 채널을 추정하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말 사이의 랜덤 액세스 절차 동안에 RIS에 관련된 채널들 중 최적의 채널을 선택하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말의 랜덤 액세스 절차 동안에 RIS의 반사 각도 별 채널 품질 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말의 랜덤 액세스 절차 동안에 채널에 대응되는 RIS의 반사 각도 정보를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 RIS의 연결 설정을 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 RIS의 자원 정보를 기반으로 RIS를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 RIS에 관련된 채널 추정을 위한 랜덤 액세스 절차를 수행하는지 여부에 기초하여 동기 신호의 송신 주기를 변경하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국과 RIS의 연결을 통해 RIS의 위치를 추정하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 RIS의 위치를 기반으로 RIS 기반의 서비스 이용이 가능한 단말들을 구분하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 RIS의 반사 각도 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 개시의 실시예들로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 UE(user equipment)에 의해 수행되는 방법은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계, 상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 기지국과 연결을 수립하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 방법은, 제1 동기 신호를 송신하는 단계, UE(user equipment)로부터 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계, 상기 UE에게 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신하는 단계, 및 상기 UE와 연결을 수립하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 의해 수행되는 방법은, 기지국과 연결 수립 절차를 수행하는 단계, 상기 기지국으로 상기 RIS의 능력 정보를 송신하는 단계, 및 상기 기지국으로부터 제어 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 능력 정보는, 상기 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS의 가능 반사 각도(possible reflection phase)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 UE(user equipment)는, 송수신기, 및 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하고, 상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고, 상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하고, 상기 기지국과 연결을 수립하도록 제어하며, 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 기지국은, 송수신기, 및 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제1 동기 신호를 송신하고, UE(user equipment)로부터 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 상기 UE에게 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신하고, 상기 UE와 연결을 수립하도록 제어하며, 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 RIS(reconfigurable intelligent surface) 장치는, 복수의 소자들을 포함하며, 신호를 반사시키는 RIS 패널, 및 상기 RIS 패널을 제어하는 RIS 컨트롤러를 포함하며, 상기 RIS 컨트롤러는, 기지국과 연결 수립 절차를 수행하고, 상기 기지국으로 상기 RIS의 능력 정보를 송신하고, 상기 기지국으로부터 제어 정보를 수신하며, 상기 능력 정보는, 상기 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS의 가능 반사 각도(possible reflection phase)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 통신 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계, 상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 기지국과 연결을 수립하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)는, 프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령어는, 장치가, 기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고, 상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하고, 상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고, 상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하고, 상기 기지국과 연결을 수립하도록 제어하고, 상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
상술한 본 개시의 양태들은 본 개시의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본 개시의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 개시의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 개시에 기초한 실시예들에 의해 하기와 같은 효과가 있을 수 있다.
본 개시에 따르면, 재구성 가능한 지능형 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)을 사용하는 환경에서 채널이 효과적으로 추정될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 개시의 실시예들에 대한 기재로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시에서 서술하는 구성을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 통신 시스템 예를 도시한다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한다.
도 3은 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 다른 예를 도시한다.
도 4는 본 개시에 적용 가능한 휴대 기기의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한다.
도 6은 본 개시에 적용 가능한 AI(Artificial Intelligence)의 예를 도시한다.
도 7은 본 개시에 적용 가능한 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한다.
도 8은 본 개시에 적용 가능한 6G(6th generation) 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한다.
도 9는 본 개시에 적용 가능한 전자기 스펙트럼을 도시한다.
도 10은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한다.
도 11은 무선통신 환경에 적응하는 기존의 무선통신 기술의 예를 도시한다.
도 12는 무선환경을 제어하는 지능형 무선환경 기술의 예를 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 지능형 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)을 포함하는 무선 통신 환경의 예를 도시한다.
도 14a는 본 개시의 일 실시예에 따른 빔 방향 별 신호 전파 세기를 도시한다.
도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RIS의 반사 각도 별 신호 전파 세기를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 통신하기 위한 절차의 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 기지국과 연결하기 위한 절차의 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따라 RIS에 관련된 채널을 추정하기 위한 절차의 예를 도시한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국과 RIS 간의 연결 절차의 예를 도시한다.
도 19a 및 19b는 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스를 이용하여 채널을 추정하는 절차의 예를 도시한다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 응답 메시지 포맷의 예를 도시한다.
도 21a는 본 개시의 일 실시예에 따른 SSB 주기의 예를 도시한다.
도 21b는 본 개시의 일 실시예에 따른 SSB 주기의 다른 예를 도시한다.
도 22a 내지 도 22c는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국에서 RIS에 관련된 채널 추정을 지원하는 절차의 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 RIS에서 반사 각도를 설정하는 절차의 예를 도시한다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말에서 랜덤 액세스를 이용하여 RIS에 관련된 채널을 추정하는 절차의 예를 도시한다.
이하의 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 개시의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 개시를 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 개시의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(eNode B), gNB(gNode B), ng-eNB, 발전된 기지국(advanced base station, ABS) 또는 액세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에서 단말(terminal)은 사용자 기기(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 이동 가입자 단말(mobile subscriber station, MSS), 이동 단말(mobile terminal) 또는 발전된 이동 단말(advanced mobile station, AMS) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크의 경우, 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크의 경우, 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 개시의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템, 3GPP 5G(5th generation) NR(New Radio) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 개시의 실시예들은 3GPP TS(technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들은 다른 무선 접속 시스템에도 적용될 수 있으며, 상술한 시스템으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 3GPP 5G NR 시스템 이후에 적용되는 시스템에 대해서도 적용 가능할 수 있으며, 특정 시스템에 한정되지 않는다.
즉, 본 개시의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시의 기술 구성이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 개시의 실시예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
하기에서는 이하 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(e.g.(예, LTE, NR 등)을 기반으로 설명하지만 본 개시의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미할 수 있다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭될 수 있다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미할 수 있다. 3GPP 6G는 TS Release 17 및/또는 Release 18 이후의 기술을 의미할 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR/6G는 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다.
본 개시에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 개시 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 일 예로, 36.xxx 및 38.xxx 표준 문서를 참조할 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들 간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 1은 본 개시에 적용되는 통신 시스템 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 적용되는 통신 시스템(100)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR, LTE)을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(extended reality) 기기(100c), 휴대 기기(hand-held device)(100d), 가전(home appliance)(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI(artificial intelligence) 기기/서버(100g)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량(100b-1, 100b-2)은 UAV(unmanned aerial vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기(100c)는 AR(augmented reality)/VR(virtual reality)/MR(mixed reality) 기기를 포함하며, HMD(head-mounted device), 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기(100d)는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전(100e)은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기(100f)는 센서, 스마트 미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120), 네트워크(130)는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(120a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(120)을 통해 네트워크(130)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(130)를 통해 AI 서버(100g)와 연결될 수 있다. 네트워크(130)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(120)/네트워크(130)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(120)/네트워크(130)를 통하지 않고 직접 통신(예, 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예, V2V(vehicle to vehicle)/V2X(vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(100f)(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(120), 기지국(120)/기지국(120) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국 간 통신(150c)(예, relay, IAB(integrated access backhaul))과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템
도 2는 본 개시에 적용 가능한 무선 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 무선 기기(200a)와 제2 무선 기기(200b)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(200a), 제2 무선 기기(200b)}은 도 1의 {무선 기기(100x), 기지국(120)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(200a)는 하나 이상의 프로세서(202a) 및 하나 이상의 메모리(204a)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206a) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(202a)는 메모리(204a) 및/또는 송수신기(206a)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202a)는 메모리(204a) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206a)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202a)는 송수신기(206a)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204a)에 저장할 수 있다. 메모리(204a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 프로세서(202a)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204a)는 프로세서(202a)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202a)와 메모리(204a)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206a)는 프로세서(202a)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208a)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206a)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206a)는 RF(radio frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200b)는 하나 이상의 프로세서(202b), 하나 이상의 메모리(204b)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208b)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202b)는 메모리(204b) 및/또는 송수신기(206b)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202b)는 메모리(204b) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206b)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202b)는 송수신기(206b)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204b)에 저장할 수 있다. 메모리(204b)는 프로세서(202b)와 연결될 수 있고, 프로세서(202b)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204b)는 프로세서(202b)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202b)와 메모리(204b)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206b)는 프로세서(202b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208b)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206b)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206b)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(200a, 200b)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 계층(예, PHY(physical), MAC(media access control), RLC(radio link control), PDCP(packet data convergence protocol), RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol)와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(204a, 204b)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)는 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 하나 이상의 프로세서(202a, 202b)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(206a, 206b)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기 구조
도 3은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 기기(300)는 도 2의 무선 기기(200a, 200b)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(300)는 통신부(310), 제어부(320), 메모리부(330) 및 추가 요소(340)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(312) 및 송수신기(들)(314)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(312)는 도 2의 하나 이상의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 하나 이상의 메모리(204a, 204b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(314)는 도 2의 하나 이상의 송수신기(206a, 206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(208a, 208b)을 포함할 수 있다. 제어부(320)는 통신부(310), 메모리부(330) 및 추가 요소(340)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(320)는 메모리부(330)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(320)는 메모리부(330)에 저장된 정보를 통신부(310)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(310)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(330)에 저장할 수 있다.
추가 요소(340)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(340)는 전력 유닛/배터리, 입출력부(input/output unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기(300)는 로봇(도 1, 100a), 차량(도 1, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 1, 100c), 휴대 기기(도 1, 100d), 가전(도 1, 100e), IoT 기기(도 1, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 1, 140), 기지국(도 1, 120), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 3에서 무선 기기(300) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(300) 내에서 제어부(320)와 통신부(310)는 유선으로 연결되며, 제어부(320)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(300) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(application processor), ECU(electronic control unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(330)는 RAM, DRAM(dynamic RAM), ROM, 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
본 개시가 적용 가능한 휴대 기기
도 4는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시에 적용되는 휴대 기기를 예시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트 워치, 스마트 글래스), 휴대용 컴퓨터(예, 노트북 등)을 포함할 수 있다. 휴대 기기는 MS(mobile station), UT(user terminal), MSS(mobile subscriber station), SS(subscriber station), AMS(advanced mobile station) 또는 WT(wireless terminal)로 지칭될 수 있다.
도 4를 참조하면, 휴대 기기(400)는 안테나부(408), 통신부(410), 제어부(420), 메모리부(430), 전원공급부(440a), 인터페이스부(440b) 및 입출력부(440c)를 포함할 수 있다. 안테나부(408)는 통신부(410)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 410~430/440a~440c는 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응한다.
통신부(410)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(420)는 휴대 기기(400)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(420)는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 메모리부(430)는 휴대 기기(400)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(430)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(440a)는 휴대 기기(400)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(440b)는 휴대 기기(400)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(440b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예, 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(440c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(440c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(440d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.
일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(440c)는 사용자로부터 입력된 정보/신호(예, 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(430)에 저장될 수 있다. 통신부(410)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(410)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(430)에 저장된 뒤, 입출력부(440c)를 통해 다양한 형태(예, 문자, 음성, 이미지, 비디오, 햅틱)로 출력될 수 있다.
본 개시가 적용 가능한 무선 기기 종류
도 5는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(aerial vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있으며, 차량의 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(500)은 안테나부(508), 통신부(510), 제어부(520), 구동부(540a), 전원공급부(540b), 센서부(540c) 및 자율 주행부(540d)를 포함할 수 있다. 안테나부(550)는 통신부(510)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 510/530/540a~540d는 각각 도 4의 블록 410/430/440에 대응한다.
통신부(510)는 다른 차량, 기지국(예, 기지국, 노변 기지국(road side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(520)는 차량 또는 자율 주행 차량(500)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(520)는 ECU(electronic control unit)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시에 적용되는 AI 기기의 예를 도시한 도면이다. 일 예로, AI 기기는 TV, 프로젝터, 스마트폰, PC, 노트북, 디지털방송용 단말기, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), 라디오, 세탁기, 냉장고, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, AI 기기(600)는 통신부(610), 제어부(620), 메모리부(630), 입/출력부(640a/640b), 러닝 프로세서부(640c) 및 센서부(640d)를 포함할 수 있다. 블록 610~630/640a~640d는 각각 도 3의 블록 310~330/340에 대응할 수 있다.
통신부(610)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 기기(예, 도 1, 100x, 120, 140)나 AI 서버(도 1, 140) 등의 외부 기기들과 유무선 신호(예, 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(610)는 메모리부(630) 내의 정보를 외부 기기로 전송하거나, 외부 기기로부터 수신된 신호를 메모리부(630)로 전달할 수 있다.
제어부(620)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 기기(600)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(620)는 AI 기기(600)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(620)는 러닝 프로세서부(640c) 또는 메모리부(630)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 기기(600)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(620)는 AI 장치(600)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리부(630) 또는 러닝 프로세서부(640c)에 저장하거나, AI 서버(도 1, 140) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
메모리부(630)는 AI 기기(600)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(630)는 입력부(640a)로부터 얻은 데이터, 통신부(610)로부터 얻은 데이터, 러닝 프로세서부(640c)의 출력 데이터, 및 센싱부(640)로부터 얻은 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(630)는 제어부(620)의 동작/실행에 필요한 제어 정보 및/또는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다.
입력부(640a)는 AI 기기(600)의 외부로부터 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 입력부(620)는 모델 학습을 위한 학습 데이터, 및 학습 모델이 적용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(640a)는 카메라, 마이크로폰 및/또는 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 출력부(640b)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다. 출력부(640b)는 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센싱부(640)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 기기(600)의 내부 정보, AI 기기(600)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 얻을 수 있다. 센싱부(640)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다.
러닝 프로세서부(640c)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 러닝 프로세서부(640c)는 AI 서버(도 1, 140)의 러닝 프로세서부와 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다. 러닝 프로세서부(640c)는 통신부(610)를 통해 외부 기기로부터 수신된 정보, 및/또는 메모리부(630)에 저장된 정보를 처리할 수 있다. 또한, 러닝 프로세서부(640c)의 출력 값은 통신부(610)를 통해 외부 기기로 전송되거나/되고, 메모리부(630)에 저장될 수 있다.
도 7은 본 개시에 적용되는 전송 신호를 처리하는 방법을 도시한 도면이다. 일 예로, 전송 신호는 신호 처리 회로에 의해 처리될 수 있다. 이때, 신호 처리 회로(700)는 스크램블러(710), 변조기(720), 레이어 매퍼(730), 프리코더(740), 자원 매퍼(750), 신호 생성기(760)를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, 도 7의 동작/기능은 도 2의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 7의 하드웨어 요소는 도 2의 프로세서(202a, 202b) 및/또는 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있다. 일 예로, 블록 710~760은 도 2의 프로세서(202a, 202b)에서 구현될 수 있다. 또한, 블록 710~750은 도 2의 프로세서(202a, 202b)에서 구현되고, 블록 760은 도 2의 송수신기(206a, 206b)에서 구현될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
코드워드는 도 7의 신호 처리 회로(700)를 거쳐 무선 신호로 변환될 수 있다. 여기서, 코드워드는 정보블록의 부호화된 비트 시퀀스이다. 정보블록은 전송블록(예, UL-SCH 전송블록, DL-SCH 전송블록)을 포함할 수 있다. 무선 신호는 다양한 물리 채널(예, PUSCH, PDSCH)을 통해 전송될 수 있다. 구체적으로, 코드워드는 스크램블러(710)에 의해 스크램블된 비트 시퀀스로 변환될 수 있다. 스크램블에 사용되는 스크램블 시퀀스는 초기화 값에 기반하여 생성되며, 초기화 값은 무선 기기의 ID 정보 등이 포함될 수 있다. 스크램블된 비트 시퀀스는 변조기(720)에 의해 변조 심볼 시퀀스로 변조될 수 있다. 변조 방식은 pi/2-BPSK(pi/2-binary phase shift keying), m-PSK(m-phase shift keying), m-QAM(m-quadrature amplitude modulation) 등을 포함할 수 있다.
복소 변조 심볼 시퀀스는 레이어 매퍼(730)에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 매핑될 수 있다. 각 전송 레이어의 변조 심볼들은 프리코더(740)에 의해 해당 안테나 포트(들)로 매핑될 수 있다(프리코딩). 프리코더(740)의 출력 z는 레이어 매퍼(730)의 출력 y를 N*M의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 전송 레이어의 개수이다. 여기서, 프리코더(740)는 복소 변조 심볼들에 대한 트랜스폼(transform) 프리코딩(예, DFT(discrete fourier transform) 변환)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 또한, 프리코더(740)는 트랜스폼 프리코딩을 수행하지 않고 프리코딩을 수행할 수 있다.
자원 매퍼(750)는 각 안테나 포트의 변조 심볼들을 시간-주파수 자원에 매핑할 수 있다. 시간-주파수 자원은 시간 도메인에서 복수의 심볼(예, CP-OFDMA 심볼, DFT-s-OFDMA 심볼)을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 신호 생성기(760)는 매핑된 변조 심볼들로부터 무선 신호를 생성하며, 생성된 무선 신호는 각 안테나를 통해 다른 기기로 전송될 수 있다. 이를 위해, 신호 생성기(760)는 IFFT(inverse fast fourier transform) 모듈 및 CP(cyclic prefix) 삽입기, DAC(digital-to-analog converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.
무선 기기에서 수신 신호를 위한 신호 처리 과정은 도 7의 신호 처리 과정(710~760)의 역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 무선 기기(예, 도 2의 200a, 200b)는 안테나 포트/송수신기를 통해 외부로부터 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호는 신호 복원기를 통해 베이스밴드 신호로 변환될 수 있다. 이를 위해, 신호 복원기는 주파수 하향 변환기(frequency downlink converter), ADC(analog-to-digital converter), CP 제거기, FFT(fast fourier transform) 모듈을 포함할 수 있다. 이후, 베이스밴드 신호는 자원 디-매퍼 과정, 포스트코딩(postcoding) 과정, 복조 과정 및 디-스크램블 과정을 거쳐 코드워드로 복원될 수 있다. 코드워드는 복호(decoding)를 거쳐 원래의 정보블록으로 복원될 수 있다. 따라서, 수신 신호를 위한 신호 처리 회로(미도시)는 신호 복원기, 자원 디-매퍼, 포스트코더, 복조기, 디-스크램블러 및 복호기를 포함할 수 있다.
6G 통신 시스템
6G (무선통신) 시스템은 (i) 디바이스 당 매우 높은 데이터 속도, (ii) 매우 많은 수의 연결된 디바이스들, (iii) 글로벌 연결성(global connectivity), (iv) 매우 낮은 지연, (v) 배터리-프리(battery-free) IoT 디바이스들의 에너지 소비를 낮추고, (vi) 초고신뢰성 연결, (vii) 머신 러닝 능력을 가지는 연결된 지능 등에 목적이 있다. 6G 시스템의 비젼은 "intelligent connectivity", "deep connectivity", "holographic connectivity", "ubiquitous connectivity"와 같은 4가지 측면일 수 있으며, 6G 시스템은 하기 표 1과 같은 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 즉, 표 1은 6G 시스템의 요구 사항을 나타낸 표이다.
Per device peak data rate 1 Tbps
E2E latency 1 ms
Maximum spectral efficiency 100 bps/Hz
Mobility support up to 1000 km/hr
Satellite integration Fully
AI Fully
Autonomous vehicle Fully
XR Fully
Haptic Communication Fully
이때, 6G 시스템은 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB), 초-저지연 통신(ultra-reliable low latency communications, URLLC), mMTC (massive machine type communications), AI 통합 통신(AI integrated communication), 촉각 인터넷(tactile internet), 높은 스루풋(high throughput), 높은 네트워크 능력(high network capacity), 높은 에너지 효율(high energy efficiency), 낮은 백홀 및 접근 네트워크 혼잡(low backhaul and access network congestion) 및 향상된 데이터 보안(enhanced data security)과 같은 핵심 요소(key factor)들을 가질 수 있다.도 8은 본 개시에 적용 가능한 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 6G 시스템은 5G 무선통신 시스템보다 50배 더 높은 동시 무선통신 연결성을 가질 것으로 예상된다. 5G의 핵심 요소(key feature)인 URLLC는 6G 통신에서 1ms보다 적은 단-대-단(end-to-end) 지연을 제공함으로써 보다 더 주요한 기술이 될 것으로 예상된다. 이때, 6G 시스템은 자주 사용되는 영역 스펙트럼 효율과 달리 체적 스펙트럼 효율이 훨씬 우수할 것이다. 6G 시스템은 매우 긴 배터리 수명과 에너지 수확을 위한 고급 배터리 기술을 제공할 수 있어, 6G 시스템에서 모바일 디바이스들은 별도로 충전될 필요가 없을 수 있다.
6G 시스템의 핵심 구현 기술-THz(Terahertz) 통신
6G 시스템에서 THz 통신이 적용될 수 있다. 일 예로, 데이터 전송률은 대역폭을 늘려 높일 수 있다. 이것은 넓은 대역폭으로 sub-THz 통신을 사용하고, 진보된 대규모 MIMO 기술을 적용하여 수행될 수 있다.
도 9는 본 개시에 적용 가능한 전자기 스펙트럼을 도시한 도면이다. 일 예로, 도 9를 참조하면, 밀리미터 이하의 방사선으로도 알려진 THz파는 일반적으로 0.03mm-3mm 범위의 해당 파장을 가진 0.1THz와 10THz 사이의 주파수 대역을 나타낸다. 100GHz-300GHz 대역 범위(Sub THz 대역)는 셀룰러 통신을 위한 THz 대역의 주요 부분으로 간주된다. Sub-THz 대역 mmWave 대역에 추가하면 6G 셀룰러 통신 용량은 늘어난다. 정의된 THz 대역 중 300GHz-3THz는 원적외선 (IR) 주파수 대역에 있다. 300GHz-3THz 대역은 광 대역의 일부이지만 광 대역의 경계에 있으며, RF 대역 바로 뒤에 있다. 따라서, 이 300 GHz-3 THz 대역은 RF와 유사성을 나타낸다.
THz 통신의 주요 특성은 (i) 매우 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 광범위하게 사용 가능한 대역폭, (ii) 고주파에서 발생하는 높은 경로 손실 (고 지향성 안테나는 필수 불가결)을 포함한다. 높은 지향성 안테나에서 생성된 좁은 빔 폭은 간섭을 줄인다. THz 신호의 작은 파장은 훨씬 더 많은 수의 안테나 소자가 이 대역에서 동작하는 장치 및 BS(base station)에 통합될 수 있게 한다. 이를 통해 범위 제한을 극복할 수 있는 고급 적응형 배열 기술을 사용할 수 있다.
테라헤르츠(THz) 무선통신
도 10은 본 개시에 적용 가능한 THz 통신 방법을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, THz 무선통신은 대략 0.1~10THz(1THz=1012Hz)의 진동수를 가지는 THz파를 이용하여 무선통신을 이용하는 것으로, 100GHz 이상의 매우 높은 캐리어 주파수를 사용하는 테라헤르츠(THz) 대역 무선통신을 의미할 수 있다. THz파는 RF(Radio Frequency)/밀리미터(mm)와 적외선 대역 사이에 위치하며, (i) 가시광/적외선에 비해 비금속/비분극성 물질을 잘 투과하며 RF/밀리미터파에 비해 파장이 짧아 높은 직진성을 가지며 빔 집속이 가능할 수 있다.
지능형 반사 평면(reflecting intelligent surface, RIS)
RIS는 미래 무선 통신의 주요한 신기술 후보군 중 하나로서, 신호를 반사하는 복수의 소자 요소들을 구비한 표면이다. 각 소자 요소는 충돌하는 전자기파의 위상을 독립적으로 변화시킬 수 있다. RIS의 주된 특징 중 하나는 제어가 가능하여, 실시간으로 각각 요소의 위상 변화율을 조절할 수 있다는 것이다. 위상 변화율의 조절에 기반하여, 정보 전달율을 높이거나, 신호를 받지 못하는 장치를 보조하는 등, 무선 통신 채널을 실시간으로 변형하는 것이 가능하다. 또한, 신호 반사만을 지원하는 수동(passive) 소자들을 이용하기 때문에, RIS는 낮은 가격과 낮은 소모 전력 만으로 구현될 수 있다.
신호의 반사를 일으키는 소자인 메타물질(metamaterial)은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 메타물질은 금속 소재를 이용한 다이오드 방식, 액정(liquid crystal)을 이용한 방식, 그래핀을 활용한 방식(예: SPP(surface Plasmon polariton)을 활용한 그래핀과 금속의 결합 방식)에 기반하여 구현될 수 있다. 메타물질은 이 외 다양한 방식에 의해 구현될 수 있다. 메타물질로 구성되는 소자들은 제어기(controller)에 의해 제어될 수 있다. 제어기는 소자들 각각을 제어함으로써, 소자들 각각에서 신호가 반사될 때 적용되는 위상 변화율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기지국 또는 별도의 장치가 제어기로서 기능할 수 있다.
경우에 따라, RIS는, 수동 소자 뿐만 아니라, 능동 소자를 더 포함할 수 있다. 능동 소자는 단순히 신호를 반사하는 것에서 나아가 수신되는 신호를 처리할 수 있는 능력을 가진 소자를 의미한다. 능동 소자는 수동 소자에 수신 RF 체인을 연결함으로서 구현될 수 있다. 능동 소자로 인해 RIS 장점 중 하나인 낮은 비용과 저복잡도의 특성이 약해질 수 있으나, 능동 소자는 좀더 다양하고 유연한 시스템 운영을 가능하게 할 수 있다. 능동 소자는 능동 센서라고 지칭되기도 한다.
본 발명의 구체적인 실시예
본 개시는 무선 통신 시스템에서 재구성 가능한 지능형 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)에 관련된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 기지국과 단말 사이의 랜덤 액세스(random access) 절차 동안에 RIS의 반사 각도 별 채널을 추정하고, RIS의 반사 각도 별 채널 추정 결과에 기반하여 최적의 채널을 선택하는 기술에 관한 것이다.
이하 설명에서, RIS는 복수의 소자들을 이용하여 신호를 반사하는 장치를 지칭하는 표현으로서, 이는 'RIS(reflecting intelligent surface)', 또는 'IRS(intelligent reflecting surface)'로 지칭될 수도 있다. 또한, RIS는 제한된 기능을 가지는 중계국(relay station) 또는 IAB(integrated access and backhaul) 노드로 대체될 수 있다. 여기서, 기능이 제한됨은 낮은 하드웨어 능력으로 구현되거나, 또는 동작 모드에 따라 일부 기능이 차단된 상태로 동작하는 것을 의미한다.
또한, 이하 설명에서, 빔(beam)은 복수의 안테나 요소들을 이용하여 방향성을 가지도록 형성된 신호 또는 신호를 형성하기 위한 가중치 또는 필터를 의미한다. 본 개시에서, 빔은 공간 도메인 필터(spatial domain filter) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가진 다른 용어로 지칭될 수 있다.
도 11은 무선통신 환경에 적응하는 기존의 무선통신 기술의 예를 도시한다. 일반적인 무선 통신 기술은 무선 환경을 의미하는 채널 H를 랜덤하고, 제어할 수 없으며, 자연적으로 고정된 상태로 간주한다. 따라서, 기존의 무선 통신 기술은 채널 H에 적응하도록 송수신기를 최적화하는 앤드 포인트 최적화(end-points optimization) 기법에 의존한다. 예를 들어, 앤드 포인트 최적화 기법은 빔포밍(beamforming), 전력 제어(power control), 적응 변조(adaptive modulation) 기법을 포함할 수 있다. 기존의 무선 통신 기술은 현재의 채널을 인식하고 보상하여 최적화할 수 있으나, 음영지역과 같이 열악한 NLOS(non-line-of-sight) 환경에서는 한계가 발생한다.
하기 수학식 1은 샤논(Shannon)의 법칙에 따른 채널 용량을 나타낸다.
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수학식 1에서, H는 채널을 의미하고, P는 송신 신호를 의미하며, σ2는 잡음을 의미할 수 있다.
수학식 1을 참고하면, 채널 |H|의 크기가 작은 경우 송신 신호 P를 프리코딩(precoding) 및 가공하더라도, 채널 용량을 증가시키는 것이 불가능함을 알 수 있다. 이는, 음영 지역에서의 NLOS 환경 또는 6G THz와 같이, 신호 손실이 크고 다중 경로가 존재하기 어려운 환경의 경우, 단순히 송수신기를 최적화하는 방법만으로 샤논의 채널용량 한계(Shannon's Capacity Limit)를 극복하기 어렵다는 것을 의미한다.
이에 따라, RIS를 사용하여 무선 환경을 송수신기와 같이 제어할 수 있는 인자로 이용하는 지능형 무선 환경(smart radio environment) 기술이 연구되고 있다. 도 12는 무선 환경을 제어하는 지능형 무선 환경 기술의 예를 도시한다. wireless 2.0이라 칭하기도 하는 지능형 무선 환경 기술은 무선 환경을 의미하는 채널 H를 제어할 수 있는 인자로 간주하고, 앤드 포인트 최적화에 채널 H를 추가하여 공동 최적화(joint optimization)를 수행한다.
지능형 무선 환경 기술은 채널을 무선 통신 전송을 최적화하기 위한 인자로 사용함으로써, 채널의 재설정, 또는 샤논의 채널 용량 한계 등과 같이 기존의 무선 통신 기술에서 해결 불가능했던 문제를 극복할 수 있다. 그러나, 지능형 무선 환경 기술에서, 송수신기와 RIS가 동시에 고려되어야 하므로, 송수신기의 최적화와 RIS를 포함하는 경로에 대한 채널 추정 및 RIS의 설정이 매우 복잡하고 어렵다.
RIS 기반의 무선 통신 기술의 핵심은 무선 환경을 의미하는 채널을 제어하는 것이라 할 수 있다. 따라서, RIS 기반의 무선 통신 기술에서 사용 가능한 채널을 빠르게 파악하는 것이 중요하다. RIS에 기반한 채널은 높은 주파수 환경일수록 그 수가 증가할 수 있고, 높은 효율을 가질 수 있다. 그러나, 채널이 증가하는 경우, 증가한 채널을 파악하기 위해 필요한 자원 또한 증가하게 된다. 따라서, RIS 기반의 무선 통신 기술에서 많은 채널을 효율적으로 파악할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
RIS의 효율적인 이용을 위한 채널 추정 기법으로, CSI-RS(channel state information-reference signal)를 이용하는 기법이 있다. CSI(channel state information)는 단말과 기지국 안테나 사이의 무선 환경 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 기지국은 단말로 향하는 하향링크의 채널을 추정하기 위해 단말로 CSI-RS를 송신할 수 있고, 단말로부터 CSI-RS에 기초한 CSI 측정 결과를 수신할 수 있다. 여기서, CSI-RS는 상위 레벨 구조(higher level structure)인 RRC(radio resource control) 계층에 의해 자원 그리드(resource grid)에 매핑(mapping)된다. 따라서, CSI-RS를 이용하여 채널을 파악하기 위해서, 기지국 및 단말 사이의 RRC 연결이 선행되어야 한다. 예를 들어, 단말은 기지국과 RRC 연결을 수행한 후 CSI-RS를 통해 RIS에 관련된 채널 정보를 획득할 수 있으며, 다른 채널의 정보를 얻고자 하는 경우에는 해당 채널로 핸드오버를 수행함으로써 다시 RRC 연결을 수행해야 한다. 따라서, 기존의 CSI-RS를 이용하는 기법을 이용할 경우, RIS에 관련된 채널을 선택하는 과정에서 많은 자원을 사용하게 되는 문제점이 있다. 또는, RIS 기반의 무선 통신 기술에서, 단말이 RIS와의 직접 통신을 통해 RIS에 관련된 채널 상태를 확인하는 과정을 수행해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 이하 본 개시는 상술한 바와 같은 한계점을 극복하기 위해 기지국과 단말의 랜덤 액세스 절차를 이용하여 RIS에 관련된 무선 채널을 효율적으로 파악하고, 최적의 무선 채널을 선택하는 방법 및 장치에 대해 설명할 것이다. 이하 본 개시는 RIS를 포함하는 무선 통신 환경에서 RIS 기반 통신 서비스의 지연을 감소시킬 수 있다. 본 개시에서, RIS에 관련된 무선 채널은 RIS를 일단으로 하는 경로를 포함하는 무선 채널로 이해될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 기지국과 단말 사이의 랜덤 액세스 절차를 이용하여 RIS 기반의 무선 채널을 추정하기 위해, 기지국이 사전에 RIS의 자원 정보를 아는 것이 요구될 수 있다. 즉, 기지국은 RIS의 자원이라고 할 수 있는 가능 반사 각도(possible reflection phase)를 알고 있어야 한다. 이는, 반사각이 적용된 RIS를 포함하는 채널 환경, 즉, 기지국-RIS-단말에 대한 CSI 측정 결과를 기반으로 랜덤 액세스를 수행하기 위함이다. RIS의 자원은 용도, 설치 장소, 및/또는 RIS 기반의 서비스를 이용하는 단말의 수 등과 같은 다양한 요인에 의해 달라질 수 있으므로, 추가적인 연결에 의해 RIS의 자원 정보가 공유될 필요가 있다. 따라서, 다양한 실시예들에 따라, RIS의 자원 정보를 획득하기 위해, 기지국은 RIS와 추가적인 연결을 수행할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 RIS를 포함하는 무선 통신 환경의 예를 도시한다. 도 13의 일부 구성은 도 14a 및 도 14b를 참조하여 설명된다. 도 14a는 본 개시의 일 실시예에 따른 빔 방향 별 신호 전파 세기를 도시하고, 도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RIS의 반사 각도 별 신호 전파 세기를 도시한다.
도 13을 참고하면, 단말(1310) 및 기지국(1320)이 통신을 수행하며, RIS(1330)가 기지국(1320) 및 단말(1310) 간 신호 전달을 보조할 수 있다.
기지국(1320)은 복수의 안테나들을 구비하고, 서로 다른 방향들을 갖는 복수의 송신 빔들을 통해 동기 신호(synchronization signal)를 송신할 수 있다. 동기 신호는, SSB(synchronization signal block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(1320)은 복수의 송신 빔들을 통해 복수의 동기 신호들(예: SSB0, SSB1, SSB2, SSB3)을 송신할 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 기지국(1320)은 RIS(1330)와 연결(예: RRC 연결)을 수립하고, 수립된 연결을 통해 RIS(1330)로부터 자원 정보를 획득할 수 있다. 자원 정보는, RIS 소자들(elements)의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도(possible reflection phase) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. RIS 가능 반사 각도 정보는, RIS(1330)에서 지원 가능한 반사 각도들을 지시할 수 있다. 예를 들어, RIS 가능 반사 각도 정보는, RIS(1330)가 제1 반사 각도 R0, 제2 반사 각도 R1, 제3 반사 각도 R2, 제4 반사 각도 R3, 및 제5 반사 각도 R5를 지원할 수 있음을 지시할 수 있다. 일 실시예에 따라, 반사 각도는, RIS(1330)에 포함된 복수의 수동 소자들의 위상 값, 또는 위상 변이 값으로 표현될 수 있다. 이에 따라, 기지국(1320)은 RIS(1330)로부터 획득한 자원 정보를 기반으로 RIS(1330)의 반사 각도를 제어할 수 있다. 기지국(1320)은 RIS(1330)의 반사 각도를 제어한 후, 복수의 송신 빔들을 통해 복수의 동기 신호들(예: SSB0, SSB1, SSB2, SSB3)을 송신할 수 있다.
RIS(1330)는 복수의 소자들을 구비하는 RIS 패널(1334), 및 RIS 패널(1334)을 제어하는 RIS 컨트롤러(1332)를 포함할 수 있다. RIS(1330)는 기지국(1320)과 단말(1310) 사이의 통신 성능 향상을 위해 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말(1310)이 고정되어 있는 상태에서 무선 환경을 변경시킬 수 없으므로, 기지국(1320)에서 단말(1310)로의 SSB의 전파 세기는 무선 환경에 의해 제한된다. 반면, RIS(1330)를 배치하고, 도 14a에 도시된 바와 같이 반사 각도를 제어하면, 도 14b에 도시된 바와 같이 반사 각도에 의해 전파 세기를 제어하는 것이 가능하다. 즉, RIS(1330)의 반사 각도를 변화시킴으로써, 단말(1310)에 적합한 무선 환경이 형성될 수 있으며, 이를 통해 전술한 무선 환경에 의한 한계를 극복하고, 무선 통신 전송에 최적화한 환경을 제공하는 것이 가능하다.
RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)과 연결을 수립하고, 수립된 연결을 통해 RIS(1330)의 자원 정보를 기지국(1320)으로 송신할 수 있다. RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)으로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 기반하여 RIS 패널(1334)의 반사 각도를 설정할 수 있다. 제어 신호는 RIS의 반사 각도에 대한 설정 및/또는 변경을 요청하는 정보를 포함할 수 있다. RIS 패널(1334)은 기지국(1320)으로부터 송신되는 동기 신호들을 반사할 수 있다. 이때, 동기 신호들은 RIS 컨트롤러(1332)에 의해 설정된 반사 각도에 따라 반사될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 단말(1310)은 동기 신호를 수신할 수 있다. 동기 신호는 기지국(1320)에서 전송된 후 RIS(1330)에 의해 반사된 후 단말(1310)에 도달하거나, RIS(131)를 거치지 않고 기지국(1320)에서 단말(1310)로 직접 도달할 수 있다. 단말(1310)은 수신된 적어도 하나의 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 채널 품질 정보는 RSRP(reference signals received power)를 포함할 수 있다. 하지만, RSRP는 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 채널 품질 정보는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 채널 품질 정보는, RSSI(reference signals strength indicator), RSRQ(reference signals received power quality), SNR(signal to noise ratio), SINR(signal to interference and noise ratio) 및/또는 CINR(carrier to interference and noise ratio)를 포함할 수 있다. 이때, 단말(1310)은 RIS(1330)의 반사 각도 별로 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 기지국(1320)이 RIS(1330)의 반사 각도가 설정된 상태에서 동기 신호를 전송하면, 단말(1310)은 수신되는 동기 신호에 기반하여 RSRP를 측정하고, 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(1320)에게 송신할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블이 수신되면, 기지국(1320)은 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 단말(1310)로 송신할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 전술한 동작들이 RIS의 반사 각도 별로 반복적으로 수행되면, 단말(1310)은 RIS(1330)의 반사 각도 별로 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 여기서, RIS(1330)의 반사 각도 별로 채널 품질 정보를 획득하는 것은, RIS(1330)의 반사 각도 별로 무선 채널 환경이 달라질 수 있기 때문이다.
단말(1310)은 RIS(1330)의 반사 각도 별로 획득된 채널 품질 정보를 기반으로, 최적 채널을 선택할 수 있다. 예를 들어, 최적 채널은 가장 큰 RSRP를 가지는 채널일 수 있다. 단말(1310)은 선택된 채널에 대응되는 RIS 반사 각도에 대한 정보를 기지국(1320)으로 송신할 수 있다.
이하 본 개시는 단말, 기지국, RIS 간 연결 설정 및 채널 측정/선택에 대한 다양한 실시예들을 설명한다. 이하 설명에서, 객체들 간 수립되는 연결은 RRC 계층의 시그널링에 기반하는 것으로 설명된다. 하지만, RRC 계층은 연결을 제어하는 계층에 대한 일 예이며, 해당 계층의 명칭은 다르게 정의될 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말과 통신하기 위한 절차의 예를 도시한다. 도 15는 기지국의 동작 방법을 예시한다. 도 15의 동작 주체인 기지국은 도 13의 기지국(1320)일 수 있다. 실시예들에 따라 도 15에 도시된 동작들 중 적어도 일부 동작은 생략될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 제1 장치와 RRC 연결된 상태이고, RRC 연결을 통해 제1 장치의 능력 정보를 이미 획득한 경우, 도 15의 S1501 단계, S1503 단계, 및 S1505 단계는 생략될 수 있다. 도 15에서, RRC 연결은 연결 제어를 위한 제어 시그널링이 지원하는 계층에서의 연결의 일 예이며, 통신 주체, 서비스의 내용, 규격의 정의 등에 따라 RRC 연결 외 다른 표현으로 지칭될 수 있다.
도 15를 참고하면, S1501 단계에서, 기지국은 제1 장치와 RRC 연결 절차를 수행한다. 예를 들어, 제1 장치는 도 13의 RIS(1330)일 수 있다. 구체적으로, 기지국은 제1 장치로부터 RRC 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다. RRC 설정 요청 메시지는, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 기지국은 RRC 설정 요청 메시지에 대한 응답으로서, RRC 설정 메시지를 제1 장치로 송신하고, 이에 대한 응답으로 제1 장치로부터 RRC 설정 완료 메시지를 수신할 수 있다. RRC 설정 완료 메시지는, RIS와의 RRC 연결 설정이 완료됨을 지시하는 정보 정보를 포함할 수 있다.
S1503 단계에서, 기지국은 제1 장치의 능력 정보를 획득한다. 구체적으로, 기지국은 제1 장치로 능력 정보를 요청하는 능력 정보 문의 메시지를 송신하고, 이에 대한 응답으로서 제1 장치로부터 능력 정보 메시지를 수신할 수 있다. 능력 정보는 제1 장치의 통신 수행에 연관된 능력에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 능력 정보는 RIS의 자원 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 정보는 RIS 소자들(elements)의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도(possible reflection phase) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S1505 단계에서, 기지국은 제1 장치로 제어 정보를 송신한다. 제어 정보는 통신을 위한 정보로서, 예를 들어, 자원에 관련된 정보, 채널 구조에 관련된 정보, 전송 방식에 관련된 정보, 통신 절차에 관련된 정보 등 다양한 파라미터들을 포함할 수 있다. 제어 정보는 물리 계층, MAC 계층, 또는 RRC 계층에서 정의된 시그널링에 의해 송신될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 정보는 제1 장치의 자원 설정에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 반사 각도 정보를 포함하는 제어 정보를 RRC 연결을 통해 제1 장치로 송신할 수 있다. 이에 따라, 제1 장치는 제어 정보에 따라 RIS 패널의 반사 각도를 설정할 수 있다.
S1507 단계에서, 기지국은 제2 장치와 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 일 실시예에 따라, 제2 장치는 RIS 기반의 서비스 이용이 가능한 단말일 수 있다. 구체적으로, 기지국은 제2 장치로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 수신된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로서 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 프리앰블이 수신되기 이전에, 기지국은 제2 장치로 동기 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 서로 다른 송신 빔을 통해 SSB들을 송신할 수 있다. SSB들 각각은 PSS(primary synchronization signal) 및 SSS(secondary synchronization signal)를 포함하는 동기 신호, 및/또는 PBCH(physical broadcast channel), PBCH를 위한 DMRS(demodulation reference signal)들을 포함할 수 있다. SSB들 각각은 서로 다른 시간 구간 또는 기회(occasion)에 대응되며, 서로 다른 인덱스를 가질 수 있다. SSB들을 송신한 후, 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고, 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답은, RIS 반사 각도를 지시하는 인덱스(이하 'RIS 인덱스')를 포함할 수 있다. RIS 인덱스는 동기 신호 및/또는 랜덤 액세스 응답 전송 시에, RIS 패널에 설정된 RIS의 반사 각도를 지시할 수 있다. 기지국은 RIS의 반사 각도 별로 제2 장치와 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 이에 따라, 제2 장치는 RIS의 반사 각도 별 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 제2 장치는 획득된 RIS의 반사 각도 별 채널 품질 정보를 기반으로, 통신에 이용될 채널을 선택할 수 있다. 여기서, 통신에 이용될 채널을 선택하는 것은, RIS의 가능 반사 각도들 중에서 특정 채널 품질 정보에 대응되는 RIS 반사 각도를 선택하는 것을 의미한다.
S1509 단계에서, 기지국은 제2 장치와 데이터를 송수신한다. 기지국은 랜덤 액세스 절차 동안에 선택된 채널을 이용하여 제2 장치와 연결을 수립하고, 연결을 통해 제2 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 선택된 채널에 대응되는 RIS 반사 각도 정보를 기반으로, 제1 장치의 RIS 패널의 반사 각도를 설정한 후, 제2 장치와의 연결 수립 및 통신을 수행할 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 기지국과 연결하기 위한 절차의 예를 도시한다. 도 16는 RIS의 동작 방법을 예시한다. 도 16의 동작 주체인 RIS는 도 13의 RIS(1330)일 수 있다. 도 16에서, RRC 연결은 연결 제어를 위한 제어 시그널링이 지원하는 계층에서의 연결의 일 예이며, 통신 주체, 서비스의 내용, 규격의 정의 등에 따라 RRC 연결 외 다른 표현으로 지칭될 수 있다.
도 16을 참고하면, S1601 단계에서, RIS는 기지국과 RRC 연결 절차를 수행한다. 구체적으로, RIS는 기지국으로 RRC 설정 요청 메시지를 송신하고, RRC 설정 요청 메시지에 대한 응답으로서 RRC 설정 메시지를 수신하고, RIS는 RRC 설정 메시지에 대한 응답으로서 RRC 설정 완료 메시지를 송신할 수 있다. 일 실시예에 따라, RRC 설정 요청 메시지는, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. RIS임을 지시하는 정보는 기지국과 RRC 연결을 수행하는 대상이 RIS임을 기지국에 알리기 위해 포함될 수 있다. 또한, RRC 설정 완료 메시지는, RIS와의 연결 설정이 완료됨을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
S1603 단계에서, RIS는 기지국으로부터 능력 정보 문의를 수신한다. 즉, RIS는 기지국으로부터 능력 정보 문의 메시지를 수신할 수 있다. 능력 정보 문의 메시지는 S1601 단계에서 설정된 RRC 연결을 통해 수신될 수 있다. 일 실시예에 따라, RIS는 기지국으로부터 RIS의 통신 수행에 연관된 능력에 관련된 정보를 문의하는 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 메시지는 RIS에 전용적으로 설계된 능력 정보 문의 메시지이거나, 또는 기지국이 아닌 장치들에게 범용적으로 적용될 수 있는 능력 정보 문의 메시지일 수 있다.
S1605 단계에서, RIS는 기지국에게 능력 정보를 송신한다. 다시 말해, RIS는 기지국에게 능력 정보 메시지를 송신할 수 있다. 능력 정보는 RIS의 통신 수행에 연관된 능력에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 능력 정보는 RIS의 자원 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 정보는 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S1607 단계에서, RIS는 기지국으로부터 제어 정보를 수신한다. 제어 정보는 통신을 위한 정보로서, 예를 들어, 자원에 관련된 정보, 채널 구조에 관련된 정보, 전송 방식에 관련된 정보, 통신 절차에 관련된 정보 등 다양한 파라미터들을 포함할 수 있다. 제어 정보는 물리 계층, MAC 계층, 또는 RRC 계층에서 정의된 시그널링에 의해 송신될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 정보는 RIS 패널의 반사 각도 설정을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. RIS는 제어 정보에 따라 RIS 패널의 반사 각도를 설정할 수 있다. 이에 따라, 이후, RIS는 기지국에서 송신되는 신호들을 RIS 패널에 설정된 반사 각도에 따라 반사할 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따라 RIS에 관련된 채널을 추정하기 위한 절차의 예를 도시한다. 도 17은 단말의 동작 방법을 예시한다. 도 17의 동작 주체인 단말은 도 13의 단말(1310)일 수 있다.
도 17을 참고하면, S1701 단계에서, 단말은 기지국으로부터 동기 신호를 수신한다. 예를 들어, 단말은 기지국의 서로 다른 송신 빔을 통해 송신되는 SSB들 중 적어도 하나의 SSB를 수신할 수 있다. SSB는 PSS 및 SSS를 포함하는 동기 신호, 및/또는 PBCH, PBCH를 위한 DMRS들을 포함할 수 있다. SSB들 각각은 서로 다른 시간 구간 또는 기회(occasion)에 대응되며, 서로 다른 인덱스를 가질 수 있다. 단말은 지정된 시간 구간 동안에 복수의 수신 빔들 중 적어도 하나의 수신 빔을 통해 적어도 하나의 SSB를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 동기 신호는 기지국의 송신 빔을 통해 송신되고, RIS에 의해 반사된 후, 단말에 수신될 수 있다. 동기 신호가 수신되면, 단말은 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 서로 다른 수신 빔들 중 적어도 하나를 통해 수신된 적어도 하나의 SSB에 대한 RSRP를 측정하고, 가장 큰 RSRP를 가지는 SSB의 인덱스를 식별할 수 있다. 이때, 단말은 측정된 RSRP 중 가장 큰 RSRP를 동기 신호에 대응되는 채널의 채널 품질 정보로서 저장할 수 있다.
S1703 단계에서, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 단말은 동기 신호에 기반하여 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에게 송신할 수 있다. 단말은 S1701 단계에서 식별된 SSB 인덱스 대응되는 수신 빔에 기반하여 송신 빔을 결정하고, 결정된 송신 빔을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에게 송신할 수 있다.
S1705 단계에서, 단말은 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 단말은 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로서, 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답은 RIS에 설정된 반사 각도에 대한 정보를 포함할 수 있다. RIS에 설정된 반사 각도에 대한 정보는 RIS에 설정된 반사 각도를 지시하는 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, RIS 인덱스는 동기 신호 및/또는 랜덤 액세스 응답 전송 시에, RIS 패널에 설정된 RIS의 반사 각도를 지시할 수 있다. 이에 따라, 단말은 랜덤 액세스 응답으로부터 RIS 인덱스를 획득하고, 획득된 RIS 인덱스를 S1701 단계에서 획득된 동기 신호에 대응되는 채널의 채널 품질 정보와 매핑 및 저장할 수 있다.
도 17을 참고하여 설명한 절차에 따라, 단말은 설정된 RIS 인덱스에 대한 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 나아가, 도 17의 S1701 단계, S1703 단계, 및 S1705 단계를 반복적으로 수행함으로써, 단말은 RIS 인덱스 별 채널 품질 정보를 획득할 수 있다. 단말은 RIS 인덱스 별 채널 품질 정보를 기반으로 적어도 하나의 RIS 인덱스를 선택하고, 선택된 적어도 하나의 RIS 인덱스에 대한 정보를 기지국으로 송신할 수 있다. 적어도 하나의 RIS 인덱스를 선택하는 것은, 적어도 하나의 RIS 인덱스에 대응되는 적어도 하나의 채널을 선택하는 것으로 이해될 수 있다. 일 실시예에 따라, 단말은 선택된 적어도 하나의 RIS 인덱스를 기지국으로 송신한 후, 선택된 적어도 하나의 RIS 인덱스 중 하나에 대응하는 채널에서 기지국과의 연결을 수립하기 위한 절차(예: 랜덤 억세스, RRC 시그널링 등)를 수행할 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국과 RIS 간의 연결 절차의 예를 도시한다. 도 18의 기지국(1320)과 RIS(1330)의 연결 절차는, 도 15의 S1501 단계, S1503 단계, 및 S1505 단계와 도 16의 구체적인 절차로 이해될 수 있다.
도 18을 참고하면, S1801 단계에서, RIS(1330)에 포함되는 RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 랜덤 액세스 프리앰블은 PRACH(physical random access channel) 프리앰블일 수 있다. 예를 들어, RIS의 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)으로부터 동기 신호를 수신하고, 수신된 동기 신호에 기반하여 기지국(1320)으로 PRACH 프리앰블을 송신할 수 있다.
S1803 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)에게 랜덤 액세스 응답을 송신한다. 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로서, RIS 컨트롤러(1332)에게 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신할 수 있다.
S1805 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)으로 RRC 설정 요청 메시지를 송신한다. 예를 들어, RRC 설정 요청 메시지는 RRCSetupRequest 메시지라 지칭될 수 있다. RRC 설정 요청 메시지는, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, RRC 설정 요청 메시지는, RRC 연결 수립 원인이 RIS 액세스임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보는 'EstablishmentCause=ris-Access'와 같은 형식으로 정의될 수 있다. RRC 설정 요청 메시지는, 예약 비트, 여유(spare) 옵션, 및/또는 여유 파라미터를 기반으로, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 기지국(1320)은 RRC 설정 요청 메시지를 기반으로, RRC 연결 대상이 단말인지 또는 RIS인지 식별할 수 있다.
S1807 단계에서, 기지국(1320)은 RRC 설정 메시지를 RIS 컨트롤러(1332)에게 송신한다. 예를 들어, 기지국(1320)은 RRC 설정 요청 메시지에 대한 응답으로서, RRC 설정 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들어, RRC 설정 메시지는 RRCSetup 메시지라 지칭될 수 있다.
S1809 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 RRC 설정 완료 메시지를 송신한다. 예를 들어, RRC 설정 완료 메시지는 RRCSetupComplete 메시지라 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따라, RRC 설정 완료 메시지는, RIS와의 연결 설정이 완료됨을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 즉, RRC 설정 완료 메시지는 완료된 연결 설정이 RIS와 수행된 것임을 지시하는 정보(이하 'RIS 지시 정보')를 포함할 수 있다. 예를 들어, RIS 지시 정보는 'ris-NodeIndication-rxx = true'와 같은 형식으로 정의될 수 있다. 여기서, rxx는 릴리즈 버전 넘버(release version number)를 표현한다. 기지국은 RRC 설정 완료 메시지를 기반으로, RIS와의 RRC 연결 설정이 완료되었음을 확인할 수 있다. 즉, 기지국(1320)은 RRC 연결 절차를 통해 RIS를 구분하고, 이를 통해 코어망과의 인증(authentication) 절차를 생략할 수 있다. 즉, RIS(1330)가 코어망으로 데이터를 직접 전송할 필요가 없으므로, 보안(security) 및/또는 인증 절차는 생략될 수 있다.
S1811 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)에게 능력 정보 문의 메시지를 송신한다. 예를 들어, 능력 정보 문의 메시지는 UECapabilityEnquiry 메시지라 지칭될 수 있다.
S1813 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS(1330)의 자원 정보를 포함하는 능력 정보 메시지를 기지국(1320)에게 송신한다. 예를 들어, 능력 정보 메시지는 UECapabilityInformation 메시지라 지칭될 수 있다. 예를 들어, 자원 정보는 RIS 소자들(elements)의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도(possible reflection phase) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, RIS 가능 반사 각도 정보는, RIS에서 지원 가능한 반사 각도 각각에 대응되는 RIS 인덱스를 포함할 수 있다.
이때, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)로부터 획득된 RIS의 자원 정보의 포맷 또는 서포트(support) 버전 정보 중 적어도 하나를 확인하고, 지정된 포맷 또는 버전 정보와 일치되는지 여부를 확인할 수 있다. RIS 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치되는지 여부에 따라, 이후의 절차가 달라질 수 있다. 도 18의 예는 RIS 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치함을 가정한다. RIS 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치되는 경우, 기지국(1320)은 RIS(1330)를 제어 가능한 RIS로 판단한다.
S1815 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)에게 RRC 연결 재구성 메시지를 송신한다. S1817 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. RRC 연결 재수성 메시지 및 RRC 연결 재구성 완료 메시지의 시그널링에 기반하여, 베어러(bearer)가 생성될 수 있다. 예를 들어, RRC 연결 재구성 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지로, RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRCConectionReconfigurationComplete 메시지로 지칭될 수 있다.
S1819 단계에서, 기지국(1320)과 RIS 컨트롤러(1332)는 RRC 연결을 수립한다. S1821 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)에게 RRC 반사 각도 요청 메시지를 송신한다. 즉, 기지국(1320)은 RIS(1330)에게 반사 각도의 설정을 요청한다. 예를 들어, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)로부터 획득한 RIS의 자원 정보에 기반하여 RIS 초기 반사 각도를 결정하고, RIS 컨트롤러(1332)에게 RIS 초기 반사 각도로의 설정을 요청할 수 있다. RRC 반사 각도 요청 메시지는 RRC 연결을 통해 송신될 수 있다. 예를 들어, RRC 반사 각도 설정 요청은 초기 반사 각도 값, 또는 초기 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 포함할 수 있다.
S1823 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)에게 RIS 반사 각도 설정(setting) 메시지를 송신한다. 즉, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)을 제어함으로써 RIS 반사 각도를 설정한다. 예를 들어, RIS 컨트롤러(1332)는 수신된 RRC 반사 각도 요청 메시지에 의해 요청된 초기 반사 각도를 확인하고, 확인된 초기 반사 각도에 기반하여 RIS 패널(1334)의 요소들을 제어함으로써 RIS 패널(1334)의 반사 각도가 초기 반사 각도가 되도록 설정할 수 있다.
S1825 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 RRC 반사 각도 응답 메시지를 송신한다. 예를 들어, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)의 반사 각도를 설정한 후, 기지국(1320)으로 RIS 패널(1334)의 반사 각도 설정이 완료되었음을 알리는 RRC 반사 각도 응답 메시지를 송신할 수 있다.
도 18에 예시된 절차는 RIS 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치되는 경우를 가정하였다. 하지만, RIS 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치되지 아니하는 경우, S1815 단계 내지 S1825 단계는 생략되고, 기지국(1320)은 RIS(1330)를 제어 가능한 RIS가 아닌 것으로 판단한 후, RIS 컨트롤러(1332)로 RRC 연결 해제 메시지를 송신할 수 있다. 이 경우, 기지국(1320) 및 RIS(1330) 간 RRC 연결은 해제되고, 본 절차는 종료된다. 여기서, RRC 연결 해제 메시지는 RRCConectionRelease 메시지라 지칭될 수 있다.
도 19a 및 19b는 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스를 이용하여 채널을 추정하는 절차의 예를 도시한다. 도 19a 및 도 19b의 채널 추정 절차의 적어도 일부 동작은, 도 15의 S1505단계, S1507 단계, 및 S1509 단계와 도 17의 구체적인 절차로 이해될 수 있다. 또한, 도 19a 및 도 19b의 채널 추정 절차는 도 18의 RRC 연결 절차 이후에 수행될 수 있다. 이하 도 19a 및 도 19b에서, 적어도 일부 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있고, 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 19의 일부 동작들은 적어도 일시적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다.
도 19a 및 도 19b를 참고하면, S1901 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 반사 각도 설정을 요청한다. 예를 들어, RRC 반사 각도 설정 요청은 반사 각도 값, 또는 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 기지국(1320)은 RIS 컨트롤러(1332)로부터 획득한 RIS의 자원 정보에 기반하여 RIS 초기 반사 각도를 결정하고, RIS 초기 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 포함하는 RIS 반사 각도 설정 요청 메시지를 RIS 컨트롤러(1332)에게 송신할 수 있다.
S1903 단계에서, RIS(1330)에 포함된 RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)을 제어함으로써 RIS 반사 각도를 설정한다. 예를 들어, RIS 컨트롤러(1332)는 수신된 RRC 반사 각도 설정 요청 메시지에서 기지국(1320)에 의해 요청된 초기 반사 각도를 확인하고, 요청된 초기 반사 각도에 기반하여 RIS 패널(1334)의 요소들을 제어하여 RIS 패널(1334)의 반사 각도가 초기 반사 각도가 되도록 설정할 수 있다.
S1905 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 RRC 반사 각도 설정의 완료를 보고한다. 예를 들어, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)의 반사 각도를 설정한 후, 기지국(1320)으로 RIS 패널(1334)의 반사 각도 설정이 완료되었음을 지시하는 RRC 반사 각도 응답 메시지를 송신할 수 있다.
S1906 단계에서, 단말(1310)은 전원 온 또는 핸드오버를 수행한다. 전원 온 또는 핸드오버 후, 단말(1200)은 초기 액세스(initial access)를 위해 동기 신호의 수신을 시도할 수 있다. S1907 단계에서, 기지국(1320)은 적어도 하나의 동기 신호를 송신한다. 예를 들어, 기지국(1320)은 PBCH를 통해 RIS 패널(1334)로 적어도 하나의 동기 신호를 송신할 수 있다. 기지국(1320)은 서로 다른 송신 빔을 통해 SSB들을 송신할 수 있다. 이때, RIS 패널(1334)은 동기 신호를 반사할 수 있다. 예를 들어, 기지국(1320)으로부터 송신된 동기 신호는 RIS 패널(1334)의 반사 각도에 의해 반사되고, 단말(1310)에 도달할 수 있다.
S1909 단계에서, 단말(1310)은 동기 신호에 대한 RSRP를 측정 및 저장한다. 예를 들어, 단말(1310)은 지정된 시간 구간 동안에 복수의 수신 빔들 중 적어도 하나의 수신 빔을 통해 적어도 하나의 SSB를 수신할 수 있다. 단말(1310)은 서로 다른 수신 빔들 중 적어도 하나를 통해 수신된 적어도 하나의 SSB에 대한 RSRP를 측정하고, RSRP가 가장 큰 SSB의 인덱스를 식별할 수 있다. 이때, 단말(1310)은 측정된 RSRP 중 가장 큰 RSRP를 동기 신호에 대응되는 채널의 채널 품질 정보로 저장할 수 있다. 단말(1310)은 동기 신호를 디코딩하고, 셀을 탐색(search)하는 동작을 통해 초기 액세스를 시작할 수 있다.
S1911 단계에서, 단말(1310)은 기지국(1320)에게 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 예를 들어, 단말(1310)은 동기 신호를 통해 셀을 탐색한 후, PRACH를 통해 프리앰블을 송신할 수 있다. 이때, RIS 패널(1334)은 랜덤 액세스 프리앰블을 반사할 수 있고, 반사된 랜덤 억세스 프리앰블은 기지국(1320)에게 송신될 수 있다. 예를 들어, 단말(1310)로부터 송신된 랜덤 액세스 프리앰블은 RIS 패널(1334)의 반사 각도에 의해 반사됨으로써 기지국(1320)에 도달할 수 있다.
S1913 단계에서, 기지국(1320)은 랜덤 액세스 응답을 송신한다. 기지국(1320)은 수신된 랜덤 액세스 프리앰블에 기반하여 단말(1310)에서 식별된 SSB 인덱스를 확인하고, 확인된 SSB 인덱스에 기반하여 송신 빔을 결정할 수 있다. 그리고, 기지국(1320)은 결정된 송신 빔을 이용하여 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답은 RIS 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. RIS 인덱스는 동기 신호 및/또는 랜덤 액세스 응답 전송 동안 RIS 패널(1334)에 설정된 RIS의 반사 각도를 지시할 수 있다. 예를 들어, RIS 인덱스는 현재 시점의 RIS 패널(1334)의 반사 각도를 지시할 수 있으며, 동기 신호 전송 직전에 RIS 패널(1334)로 설정 요청한 반사 각도에 대응될 수 있다.
일 실시예에 따라, RIS 패널(1334)에 RIS(1330)의 가용한 반사 각도들 모두를 이용하여 동기 신호 전송을 완료한 경우, 기지국(1320)은 지정된 인덱스 값을 랜덤 액세스 응답에 포함시켜 송신할 수 있다. 가용한 반사 각도들 모두를 이용한 경우 사용되는 인덱스 값은, 망 관리자(network operator), 설계자, 및/또는 사업자에 의해 특정 값(예: 해당 파라미터를 이용하여 표현 가능한 최대 값)으로 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, RIS 패널(1334)의 RIS 가능 반사 각도가 5개고, 각 반사 각도들의 인덱스는 R0, R1, R2, R3, R4인 경우, 기지국(1320)은 RIS 패널(1334)의 반사 각도가 R1에 대응되는 반사 각도로 설정된 상태에서 동기 신호를 송신하고, 이에 대응한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하면, R1을 지시하는 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 또한, 기지국(1320)은 RIS 패널(1334)의 반사 각도가 R2에 대응되는 반사 각도로 설정된 상태에서 동기 신호를 송신하고, 이에 대응한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하면, R2를 지시하는 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 이와 같은 방식으로 모든 RIS 인덱스들에 대응되는 반사 각도를 통해 동기 신호들을 반복 송신하는 동작이 완료된 경우, 즉, 마지막 R4에 대응되는 반사 각도로 설정된 상태에서 동기 신호의 전송하고 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 경우, 기지국(1320)은 R4가 아닌 지정된 인덱스 값을 포함하는 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 즉, 지정된 인덱스 값은, 실제 사용된 RIS 인덱스가 아닌, RIS의 모든 반사 각도들에 대한 랜덤 액세스 절차가 완료되었음을 단말(1310)에 알리기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따라, 지정된 인덱스 값은 설정 가능한 반사 각도들을 지시하는 RIS 인덱스들과 다른 값으로 정의되고, 시스템 정보를 통해 시그널링될되거나 미리 정의될 수 있다. 여기서, 지정된 인덱스 값은 모든 반사 각도들이 사용되었음을 지시하는 정보로 해석될 수 있다. 나아가, 단말에 있어서, 지정된 인덱스 값은 모든 반사 각도들에 대한 측정을 완료하고, 최적의 채널 또는 반사 각도를 선택하라는 지시로 해석될 수 있다. 즉, 지정된 인덱스 값을 포함하는 랜덤 억세스 응답은 RIS에 관련된 채널들의 측정을 완료하고 이후 연결을 위해 사용할 RIS 인덱스의 선택을 유도하는 것으로 이해될 수 있다.
S1915 단계에서, 단말(1310)은 랜덤 액세스 응답에 포함된 RIS 인덱스를 확인하고, 확인된 RIS 인덱스와 측정된 RSRP를 매핑한다. 또한, 기지국(1320)은 S1909 단계에서 동기 신호에 기반하여 획득된 RSRP를 RIS 인덱스와 매핑할 수 있다. 그리고, 단말(1310)은 RIS 인덱스가 RIS(1330)의 지정된 인덱스 값에 대응되는지 여부를 결정할 수 있다. 다시 말해, 단말(1310)은 RIS(1330)의 모든 반사 각도들에 관련된 채널을 측정하였는지 판단할 수 있다. RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값에 대응되지 아니하는 경우, S1917 단계에서, 단말(1310)은 RIS(1330)에 관련된 채널의 측정이 더 필요함을 나타내는 RRC 설정 요청 메시지를 송신한다. 다시 말해, 단말(1310)은 RIS(1330)에 관련된 채널 정보의 수집(collection)의 지속을 요구하는 RRC 설정 요청 메시지를 송신할 수 있다. 이를 위해, 단말(1310)은 RRC 설정 요청 메시지에 RIS 수집(collection) 지시자를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, RRC 설정 요청 메시지의 RRC 연결에 대한 수립 원인이 RIS 수집으로 설정될 수 있다. RIS 수집으로 설정된 RRC 연결에 대한 수립 원인은 RIS(1330)에서 지원 가능한 반사 각도들에 대응되는 모든 채널들에 대한 채널 품질 정보 획득이 완료되지 아니하였음으로 해석될 수 있다. 이때, RRC 설정 요청 메시지는 RIS 패널(1334)에 의해 반사된 후 기지국(1320)에게 송신될 수 있다.
S1919 단계에서, 단말(1310)은 다음 동기 신호를 대기한다. 예를 들어, 단말(1310)은 RIS 패널(1334)의 반사 각도가 변경된 후 동기 신호가 수신되기를 대기할 수 있다. 단말(1310)은 RRC 설정 요청 메시지가 아닌 동기 신호의 수신을 기대(expect)할 수 있다. 이에 따라, RRC 설정 요청 메시지를 대기하기 위한 타이머(예: T300)는 시작되지 아니할 수 있다. 즉, 단말(1310)은 랜덤 액세스를 종료하고, 기지국(1320)의 셀을 탐색하는 동작부터 다시 시작하기 위해 동기 신호가 수신되기를 대기할 수 있다.
S1921 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 반사 각도 설정을 요청한다. S1923 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)을 제어함으로써 RIS 반사 각도를 설정한다. S1925 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)으로 RRC 반사 각도 설정의 완료를 보고한다. 이후, 기지국(1320), RIS(1330), 및 단말(1310)은, S1907 단계 내지 S1925 단계를 포함하는 루프(loop)를 반복 수행할 수 있다.
한편, 단말(1310)에게 수신된 RIS 인덱스가 RIS의 지정된 인덱스 값에 대응되는 경우, S1927 단계에서, 단말(1310)은 최적의 RIS 인덱스를 선택한다. 구체적으로, RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값에 대응되는 경우, 단말(1310)은 RIS 인덱스 별 RSRP 정보를 기반으로, 통신에 이용될 최적 채널을 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말(1310)은 가장 높은 RSRP를 가지는 RIS 인덱스를 선택할 수 있다. S1929 단계에서, 단말(1310)은 RRC 설정 요청 메시지를 송신한다. 일 실시예에 따라, RRC 설정 요청 메시지는 RIS(1330)에 관련된 채널에서 연결을 수립함을 지시하는 정보 및 선택된 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, RIS(1330)에 관련된 채널에서 연결을 수립함을 지시하는 정보는 RIS-선택(selection)으로 설정된 RRC 연결에 대한 수립 원인 정보(예: EstablishmentCause)를 포함할 수 있다. RIS-선택으로 설정된 RRC 연결에 대한 수립 원인 정보는, RIS의 반사 각도 별 채널 품질 정보 획득이 완료되고, 특정 RIS 반사 각도에 대응하는 채널이 선택되었음으로 해석될 수 있다. 이때, RRC 설정 요청 메시지는 RIS 패널(1334)에 의해 반사되고, 기지국(1320)에게 도달될 수 있다.
S1931 단계에서, 단말(1310)은 다음 동기 신호를 대기한다. S1933 단계에서, 기지국(1320)은 RIS 반사 각도 설정을 요청한다. 이때, 요청되는 반사 각도는 S1929 단계에서 수신된 RRC 설정 요청 메시지에 의해 지시되는 단말(1310)에 의해 선택된 RIS 인덱스에 대응하는 반사 각도일 수 있다. 즉, 요청되는 RIS 반사 각도는 RRC 설정 요청 메시지에 기반하여 결정될 수 있다. 즉, 기지국(1320)은 RIS 설정 요청 메시지에 포함된 RIS 인덱스에 대응되는 반사 각도를 단말(1310)과의 통신을 위한 최적 반사 각도로 결정하고, RIS 컨트롤러(1332)로 최적 반사 각도로의 설정을 요청할 수 있다. 이를 위해, 최적 반사 각도, 또는 최적 반사 각도에 대응되는 최적 RIS 인덱스가 전달될 수 있다. S1935 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 RIS 패널(1334)을 제어하여 RIS 반사 각도를 설정한다. S1937 단계에서, RIS 컨트롤러(1332)는 기지국(1320)에게 RRC 반사 각도 설정의 완료를 보고한다.
S1939 단계에서, 기지국(1320)과 단말(1310)은 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 예를 들어, RIS 패널(1334)의 반사 각도가 최적 반사 각도로 설정된 상태에서, 기지국(1320)은 동기 신호를 송신하고, 단말(1310)은 RIS 패널(1334)에 의해 반사된 동기 신호를 수신할 수 있다. 이어, 단말(1310)은 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고, 기지국(1320)으로부터 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 이후, 기지국(1320)과 단말(1310)은 RRC 연결 절차를 수행함으로써, RRC 연결을 수립하고, RRC 연결을 통해 통신을 수행할 수 있다.
도 19a 및 도 19b를 참고하여 설명한 실시예에서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 RIS 인덱스를 전달하기 위해 사용된다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답 메시지는 도 20에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 응답 메시지 포맷(2000)의 예를 도시한다. 도 20을 참고하면, 랜덤 액세스 응답 메시지는 MAC RAR 서브헤더(subheader)(2010), MAC RAR 페이로드(payload)(2020), 및 MAC RIS 서브헤더(2030)를 포함할 수 있다. MAC RAR 서브헤더(2010) 및 MAC RAR 페이로드(2020)는, 기존 랜덤 액세스 응답 메시지와 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들어, MAC RAR 서브헤더(2010)는, E, T, 및 RAPID(Random Access Preamble IDentifier)를 포함할 수 있다. 여기서, E는 해당 서브헤더가 마지막 서브헤더에 해당하는지 여부를 지시할 수 있으며, T는 해당 서브헤더가 RAPID를 포함하는지 여부를 지시할 수 있다. MAC RAR 페이로드(2020)는 0으로 설정되어 있는 예약 비트(reserved bit)인 R, 상향링크 동기를 위한 타이밍 어드밴스 커맨드(timing advance command), RRC 설정 요청 메시지 전송을 위한 상향링크 무선자원을 지시하는 상향링크 그랜트(UL Grant), 및 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)를 포함할 수 있다. MAC RIS 서브헤더(2030)는 본 발명의 실시예에 따라 랜덤 액세스 응답에 추가되는 것으로, E, T, R, R, 및 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. E는 해당 서브헤더가 마지막 서브헤더에 해당하는지 여부를 지시할 수 있으며, T는 해당 서브헤더가 RAPID를 포함하는지 여부를 지시할 수 있고, R은 예약 비트를 지시할 수 있다. RIS 인덱스는 RIS 패널의 반사 각도를 지시할 수 있다.
도 19a 및 도 19b를 참고하여, 기지국(1320)과 단말(1310) 간의 랜덤 액세스 절차를 이용하여 RIS에 관련된 채널을 추정하는 동작들이 설명되었다. 이와 같이, 랜덤 액세스 절차 동안에 RIS에 관련된 채널을 추정하고 최적 채널을 선택함으로써, 기지국 및 단말 간에 RRC 연결이 수립된 상태에서 채널을 추정 및 선택하는 것보다 더 빠르게 채널을 추정 및 선택하는 것이 가능해진다. 그러나, 랜덤 액세스를 시작하기 위해서, 단말이 PBCH를 통해 초기 액세스를 위한 셀을 탐색하는 것이 선행되어야 하며, 셀의 탐색은 기지국의 동기 신호에 의존적이다.
일 예로, NR 시스템에서 동기 신호는 도 21a에 도시된 바와 같이, 지정된 주기마다 송신될 수 있다. 도 21a는 본 개시의 일 실시예에 따른 SSB 주기의 예를 도시한다. 도 21a를 참고하면, 기지국은 2개 프레임(frame)들에 해당하는 20msec 마다 동기 신호들을 송신할 수 있고, 동기 신호의 송신 구간(2110)은 5msec로 구성될 수 있다. SSB의 송신 주기는 RRC 시그널링에 의해 정의되고, 망 관리자(network operator)에 의해 파라미터가 변경되지 아니하는 한 일정하게 유지된다. 이는, 단말이 하나의 동기 신호를 수신하여 RIS에 관련된 채널을 추정한 후, 다른 RIS에 관련된 채널 추정을 위한 동기 신호를 수신하기 위해, 최소 15msec를 기다려야 함을 의미한다. 즉, 단말이 추정해야 할 RIS에 관련된 채널들이 N개인 경우, N개의 채널들의 추정에 소요되는 시간은 최소 (N+1)Х20msec가 될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 기지국은 SSB의 주기를 동적으로 변경함으로써, 채널 추정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, SSB 주기는 도 21b와 같이 제어될 수 있다.
도 21b는 본 개시의 일 실시예에 따른 SSB 주기의 다른 예를 도시한다. 도 21b를 참고하면, 기지국은 RIS에 관련된 채널 추정을 위한 랜덤 액세스의 시작(2121)을 위한 이벤트가 감지되면, SSB 주기를 20msec에서 10msec로 변경할 수 있다. 기지국은 RIS에 관련된 채널 추정을 위한 랜덤 액세스의 종료(2123) 이벤트가 감지되면, SSB 주기를 10msec에서 20msec로 변경할 수 있다. 이 경우, 단말이 추정해야 할 RIS에 관련된 채널들이 N개인 경우, N개의 채널 추정에 소요되는 시간은 최소 (N+1)Х10msec가 될 수 있다. 즉, 본 개시의 실시예에 따라, SSB 주기를 동적으로 제어함으로써, 초기 액세스 및 RIS에 관련된 채널 추정에 소요되는 시간이 감소할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 기지국은 RIS와 RRC 연결을 수립한다. 기지국이 RIS와 RRC 연결을 수립하면, 기지국은 RIS가 어떤 PCI(physical cell ID)를 가지는 셀에 속해 있는지 알 수 있다. 기지국에서 송신되는 SSB에 포함되는 동기 신호들은 PCI에 기반하여 생성되며, RIS가 송신하는 랜덤 액세스 프리앰블은 기지국에서 송신된 SSB들 중 적어도 하나와 연관성을 가진다. 따라서, 기지국은 수신된 랜덤 액세스 프리앰블에 연관된 SSB를 확인하고, 확인된 SSB에 기반하여 RIS가 어느 PCI를 가지는 셀에 속하는지 판단할 수 있다. 유사하게, 단말들로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하면, 기지국은 단말들이 어느 PCI를 가지는 셀에 속하는지 판단할 수 있다. 따라서, 기지국은 동일한 PCI를 가진 셀에 속해 있는 단말들을 RIS 기반 서비스의 이용이 가능한 후보 단말들로 한정하고, 해당 PCI에 대응되는 SSB의 주기만을 동적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 일반적인 SSB 송신 주기에 따른 SSB 송신 기회들 사이에서 해당 PCI에 대응되는 SSB들을 추가적으로 송신함으로써, 해당 PCI에 대응되는 SSB들의 송신 주기를 감소시킬 수 있다. 이를 통해, RIS 기반 서비스를 이용하지 아니하는 단말들과의 충돌이 방지될 수 있다. 즉, 기지국은 RIS가 속한 셀과 동일한 PCI를 가지는 셀에 속한 적어도 하나의 단말이 초기 접속을 수행하는 것이 확인되면, SSB 송신 주기를 감소시킬 수 있다. 감소된 SSB 송신 주기는 적어도 하나의 단말이 초기 접속을 완료하기 전까지 유지될 수 있다.
도 22a 내지 도 22c는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국에서 RIS에 관련된 채널 추정을 지원하는 절차의 예를 도시한다. 도 22a 내지 도 22c는 기지국의 동작 방법을 예시한다. 도 22a 내지 도 22c에 예시된 적어도 일부 동작은, 도 15의 상세한 동작으로 이해될 수 있다. 이하 도 22a 내지 도 22c에서, 적어도 일부 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있고, 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 22a, 도 22b, 및 도 22c의 일부 동작들은 적어도 일시적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다.
도 22a 내지 도 22c를 참고하면, S2201 단계에서, 기지국은 RIS와 RRC 연결 절차를 수행한다. 예를 들어, 기지국은 RIS로부터 RRC 설정 요청 메시지를 수신하고, RIS에게 RRC 설정 메시지를 송신할 수 있다. 기지국은 RRC 설정 메시지에 대한 응답으로서, RRC 설정 완료 메시지를 수신할 수 있다. 기지국은, RRC 설정 요청 메시지에 기반하여 RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 확인하고, RRC 설정 완료 메시지에 기반하여 RRC 연결을 완료한 주체가 RIS임을 알리는 지시 정보를 획득할 수 있다.
S2203 단계에서, 기지국은 RIS에게 자원 정보를 요청한다. 예를 들어, 기지국은, RRC 연결을 통해, RIS로 능력 정보를 문의하는 메시지를 송신할 수 있다. S2205 단계에서, 기지국은 RIS의 자원 정보가 획득되는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 기지국은 능력 정보 문의 메시지를 전송한 시점부터 지정된 시간 구간 이내에 RIS의 자원 정보를 포함하는 능력 정보 메시지가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 기지국은 지정된 시간 이내에 RIS의 자원 정보를 포함하는 능력 정보 메시지가 수신된 경우, 자원 정보 획득에 성공한 것으로 판단하고, S2207 단계로 진행할 수 있다. 반면, 기지국은 지정된 시간 이내에 RIS의 자원 정보를 포함하는 능력 정보 메시지가 수신되지 않는 경우, 자원 정보 획득이 실패한 것으로 판단하고, S2213 단계로 진행할 수 있다.
자원 정보 획득에 실패한 경우, S2213 단계에서, 기지국은 자원 정보 획득 실패 횟수가 지정된 제1 횟수보다 작거나 같은지 여부를 판단한다. 자원 정보 획득 실패 횟수가 지정된 제1 횟수보다 작거나 같은 경우, 기지국은 S2203 단계를 다시 수행한다. 반면, 자원 정보 획득 실패 횟수가 지정된 제1 횟수보다 큰 경우, S2223 단계에서, 기지국은 RIS와 연결을 해제할 수 있다.
자원 정보 획득에 성공한 경우, 기지국은 S2207 단계에서 RIS 반사 각도 테이블을 생성한다. 예를 들어, 기지국은 RIS의 자원 정보를 기반으로, RIS의 가능 반사 각도들 및 이에 대응되는 RIS 인덱스들을 나타내는 테이블을 생성할 수 있다. 예를 들어, 자원 정보는 RIS 소자들(elements)의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도(possible reflection phase) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 도시되지는 않았으나, 기지국은 자원 정보 획득에 성공한 경우, 획득된 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전과 일치하는지 여부를 확인할 수 있다. 획득된 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전과 일치하지 않는 경우, 기지국은 RIS와 연결을 해제할 수 있다.
S2209 단계에서, 기지국은 RIS에 초기 반사 각도 설정을 요청한다. 초기 반사 각도는 RIS 가능 반사 각도 정보에 기반하여, RIS에서 지원 가능한 반사 각도들 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
S2211 단계에서, 기지국은 RIS로부터 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기지국은 RIS로 초기 반사 각도 설정 요청 메시지를 송신한 후, 지정된 시간 구간 이내에 초기 반사 각도 설정 요청에 대한 응답 메시지인 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. ACK 메시지가 수신되지 아니하는 경우, S2221 단계에서, 기지국은 RIS의 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제2 횟수보다 작거나 같은지 여부를 결정한다. RIS의 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제2 횟수보다 작거나 같은 경우, 기지국은 S2209 단계를 재수행할 수 있다. 반면, RIS의 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제2 횟수보다 큰 경우, 기지국은 S2223 단계로 진행하여, RIS와 연결을 해제할 수 있다.
ACK 메시지가 수신된 경우, S2231 단계에서, 기지국은 SSB 주기를 변경한다. 예를 들어, 기지국은 RIS 패널의 반사 각도 설정이 완료되었으므로, RIS에 관련된 채널 추정이 필요함을 감지하고, RIS에 관련된 채널 추정을 고속으로 수행하기 위해, SSB 주기를 변경할 수 있다. 일 실시예에 따라, SSB 주기는 기본 주기인 제1 주기(예: 20msec)에서 제2 주기(예: 10msec)로 변경될 수 있다. S2233 단계에서, 기지국은 SSB를 송신한다. 예를 들어, 기지국은 변경된 SSB 주기에 따른 SSB 송신 시점에 SSB를 송신할 수 있다. 이때, SSB는 RIS의 반사 각도에 의해 반사되어 단말로 전달될 수 있다.
S2235 단계에서, 기지국은 PARCH 프리앰블이 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기지국은 동기 신호를 수신한 단말로부터 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블이 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. PRACH 프리앰블이 수신되지 않은 경우, 기지국은 S2233 단계를 다시 수행할 수 있다. PRACH 프리앰블이 수신되는 경우, S2237 단계에서, 기지국은 랜덤 액세스 응답을 송신한다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답은, 도 20에 도시된 바와 같이, RIS 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, RIS 인덱스는 RIS 패널의 현재 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 의미하며, S2233 단계에서 송신된 동기 신호에 대한 RIS의 반사 각도를 지시할 수 있다. 랜덤 액세스 응답은, RIS의 반사 각도에 의해 반사되어 단말로 전달될 수 있다.
S2239 단계에서, 기지국은 단말의 RSRP 수집이 완료되었는지 여부를 결정한다. 일 실시예에 따라, 기지국은 단말로부터 RRC 설정 요청 메시지를 수신하고, RRC 설정 요청 메시지에 포함된 수립 원인을 지시하는 정보에 기반하여, 모든 RIS 인덱스에 대한 RSRP 수집이 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다. RRC 설정 요청 메시지는, RIS에 대한 RSRP 수집이 계속적으로 필요함을 지시하는 정보를 포함하거나, RIS에 대한 RSRP 수집이 더 이상 필요하지 않음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. RIS에 대한 RSRP 수집이 계속적으로 필요함을 지시하는 정보는, RIS 수집이 계속적으로 필요함을 지시하는 정보일 수 있다. RIS에 대한 RSRP 수집이 더 이상 필요하지 않음을 지시하는 정보는 RIS가 선택되었음을 지시하는 정보일 수 있다. RRC 설정 요청 메시지에 RIS에 대한 RSRP 수집이 더이상 필요하지 않음을 지시하는 정보가 포함된 경우, RRC 설정 요청 메시지는 선택된 RIS 인덱스에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
RSRP 수집이 완료되지 아니한 경우, S2253 단계에서, 기지국은 RIS에 반사 각도 변경을 요청한다. 기지국은 RIS로부터 획득된 자원 정보에 기반하여 RIS에서 지원 가능한 반사 각도들 중 어느 하나의 반사 각도를 선택하고, RIS에 선택한 반사 각도로 변경을 지시하는 메시지를 송신할 수 있다. 이때, 선택되는 반사 각도는, 이전에 RIS에 설정을 요청한 반사 각도를 제외한 나머지 반사 각도들 중에서 선택될 수 있다.
S2255 단계에서, 기지국은 RIS로부터 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기지국은 RIS로 반사 각도 변경 요청 메시지를 송신한 후, 지정된 시간 구간 이내에 반사 각도 변경 요청에 대한 응답 메시지인 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. ACK 메시지가 수신된 경우, 기지국은 S2233 단계로 되돌아가 SSB를 송신한다. 예를 들어, 기지국은 RIS 반사 각도가 변경된 상태에서 변경된 SSB 주기에 따른 SSB 송신 시점에 SSB를 송신할 수 있다. 이때, SSB는 RIS의 변경된 반사 각도에 의해 반사되어 단말로 전달될 수 있다. ACK 메시지가 수신되지 아니하는 경우, S2257 단계에서, 기지국은 RIS의 반사 각도 변경 실패 횟수가 지정된 제3 횟수보다 작거나 같은지 여부를 결정한다. 여기서, 지정된 제3 횟수는, 지정된 제2 횟수와 동일한 값일 수도 있고, 다른 값일 수도 있다. RIS의 반사 각도 변경 실패 횟수가 지정된 제3 횟수보다 작거나 같은 경우, 기지국은 S2253 단계를 다시 수행할 수 있다. 반면, RIS의 반사 각도 변경 실패 횟수가 지정된 제3 횟수보다 큰 경우, S2261 단계에서, 기지국은 SSB 주기를 복구한다. 그리고, S2263 단계에서, 기지국은 RIS와 연결을 해제할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 SSB 주기를 변경된 제2 주기(예: 10msec)에서 기본 주기인 제1 주기(예: 20msec)로 복구하고, RIS와의 RRC 연결을 해제할 수 있다.
S2239의 결정 결과 RSRP 수집이 완료된 경우, S2241 단계에서, 기지국은 RIS에 최적 반사 각도 설정을 요청한다. 최적 반사 각도는, RRC 설정 요청 메시지로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 RRC 설정 요청 메시지에서 최적 채널을 지시하는 RIS 인덱스를 획득하고, 획득된 RIS 인덱스에 대응되는 반사 각도를 최적 반사 각도로 결정할 수 있다.
S2243 단계에서, 기지국은 RIS로부터 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기지국은 RIS로 최적 반사 각도 설정 요청 메시지를 송신한 후, 지정된 시간 구간 이내에 최적 반사 각도 설정 요청에 대한 응답 메시지인 ACK 메시지가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. ACK 메시지가 수신되지 않는 경우, S2259 단계에서, 기지국은 RIS의 최적 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제4 횟수보다 작거나 같은지 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 지정된 제4 횟수는, 지정된 제2 횟수 및/또는 지정된 제3 횟수와 동일한 값일 수도 있고, 다른 값일 수도 있다. RIS의 최적 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제4 횟수보다 작거나 같은 경우, 기지국은 S2243 단계를 다시 수행할 수 있다. 반면, RIS의 최적 반사 각도 설정 실패 횟수가 지정된 제4 횟수보다 큰 경우, S2261 단계에서, 기지국은 SSB 주기를 복구한다, 그리고, S2263 단계에서, 기지국은 RIS와 연결을 해제할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 SSB 주기를 변경된 제2 주기(예: 10msec)에서 기본 주기인 제1 주기(예: 20msec)로 복구하고, RIS와의 RRC 연결을 해제할 수 있다. ACK 메시지가 수신된 경우, S2245 단계에서, 기지국은 SSB를 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 RIS 반사 각도가 최적 반사 각도로 설정된 상태에서 변경된 SSB 주기에 따른 SSB 송신 시점에 SSB를 송신할 수 있다. 이때, SSB는 RIS의 최적 반사 각도에 의해 반사되고, 단말로 전달될 수 있다.
S2247 단계에서, 기지국은 PARCH 프리앰블이 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 기지국은 동기 신호를 수신한 단말로부터 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블이 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. PRACH 프리앰블이 수신되지 않은 경우, 기지국은 S2245 단계를 재수행할 수 있다. PRACH 프리앰블이 수신되는 경우, S2249 단계에서, 기지국은 SSB 주기를 변경한다. 예를 들어, 기지국은 SSB 주기를 변경된 제2 주기(예: 10msec)에서 기본 주기인 제1 주기(예: 20msec)로 복구할 수 있다. S2251 단계에서, 기지국은 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 예를 들어, 기지국은 랜덤 액세스 응답을 송신할 수 있다. 일반적인 랜덤 액세스 절차의 랜덤 액세스 응답은, 도 20의 MAC RAR 서브헤더(subheader)(2010), MAC RAR 페이로드(payload)(2020)를 포함하되, MAC RIS 서브헤더(2030)를 포함하지 않을 것이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 RIS에서 반사 각도를 설정하는 절차의 예를 도시한다. 도 23은 RIS의 동작 방법을 예시한다. 도 23에 예시된 적어도 일부 동작은, 도 16의 상세한 동작으로 이해될 수 있다. 이하 도 23에서, 적어도 일부 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있고, 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 23의 일부 동작들은 적어도 일시적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다.
도 23을 참고하면, S2301 단계에서 RIS는 기지국과 RRC 연결 절차를 수행한다. RIS는 기지국으로 RRC 설정 요청 메시지를 전송하고, RRC 설정 요청 메시지에 대한 응답으로서, RRC 설정 메시지를 수신할 수 있다. RIS는 RRC 설정 메시지에 대한 응답으로 RRC 설정 완료 메시지를 송신할 수 있다. RRC 설정 요청 메시지는, RRC 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. RIS임을 지시하는 정보는 기지국과 RRC 연결을 수행하는 대상이 RIS임을 기지국에 알리기 위해 포함될 수 있다. 또한, RRC 설정 완료 메시지는, RIS와의 연결 설정이 완료됨을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, RRC 설정 완료 메시지는 식별 정보를 포함할 수 있다. 이는, 기지국과 RRC 연결을 완료한 RIS가 어떤 RIS인지 기지국에 알리기 위함이다.
S2303 단계에서, RIS는 기지국으로부터 자원 정보 요청을 수신한다. 예를 들어, RIS는 자원 정보를 요청하는 능력 정보 문의를 수신할 수 있다.
S2305 단계에서, RIS는 기지국으로 자원 정보를 송신한다. 예를 들어, RIS는 RIS의 자원 정보를 포함하는 능력 정보를 기지국으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 자원 정보는 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS 가능 반사 각도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S2307 단계에서, RIS는 기지국으로부터 반사 각도 설정 요청이 수신되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, RIS는 기지국으로부터 RIS 패널의 반사 각도에 대한 설정, 또는 변경을 요청하는 메시지가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다.
기지국으로부터 반사 각도 설정 요청이 수신되는 경우, S2309 단계에서, RIS는 반사 각도 설정 요청에 기반하여 RIS 패널의 반사 각도를 설정한다. 예를 들어, RIS는 반사 각도 설정을 요청하는 메시지로부터 반사 각도 값, 또는 반사 각도에 대응되는 RIS 인덱스를 획득하고, 획득된 반사 각도 값, 또는 RIS 인덱스에 기반하여 RIS 패널의 반사 각도를 설정할 수 있다.
S2311 단계에서, RIS는 반사 각도가 설정되었음을 지시하는 ACK 메시지를 송신한다. RIS는 ACK 메시지를 송신한 후, S2307 단계로 되돌아갈 수 있다. 도 23에 도시되지 아니하였으나, RIS는 RIS 패널의 반사 각도 설정에 실패한 경우, ACK 메시지를 송신하지 아니하거나, RIS 반사 각도 설정이 실패되었음을 나타내는 NACK 메시지를 송신할 수 있다.
기지국으로부터 반사 각도 설정 요청이 수신되지 아니하는 경우, S2313 단계에서, RIS는 RRC 연결 해제 메시지가 수신되는지 여부를 결정한다. 일 실시예에 따라, RRC 연결 해제 메시지는, RIS의 자원 정보의 포맷 및/또는 버전 정보가 지정된 포맷 및/또는 버전 정보와 일치되지 않는 경우에 수신될 수 있다. 일 실시예에 따라, RRC 연결 해제 메시지는, RIS 반사 각도 설정 및/또는 변경 실패 횟수가 지정된 횟수보다 큰 경우에 수신될 수 있다. 만일, RRC 연결 해제 메시지가 수신되면, S2315 단계에서, RIS는 기지국과의 RRC 연결을 해제한다. 반면, RRC 연결 해제 메시지가 수신되지 아니하면, RIS는 S2307 단계로 되돌아간다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말에서 랜덤 액세스를 이용하여 RIS에 관련된 채널을 추정하는 절차의 예를 도시한다. 도 24는 단말의 동작 방법을 예시한다. 도 24에 예시된 적어도 일부 동작은, 도 17의 상세한 동작으로 이해될 수 있다. 이하 도 24에서, 적어도 일부 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있고, 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 24의 일부 동작들은 적어도 일시적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다. 이하 도 24는 전원이 온(on)되거나, 핸드오버한 단말이 셀 탐색을 위해 수행하는 동작일 수 있다.
도 24를 참고하면, S2401 단계에서, 단말은 동기 신호를 수신한다. 동기 신호는, 기기국에서 송신된 후 RIS 패널에 의해 반사된 후, 단말에 수신될 수 있다. 단말은 수신된 동기 신호를 디코딩하여 셀을 찾음으로써, 초기 액세스를 시작할 수 있다. 일 실시예에 따라, 단말은 전원 온 또는 핸드오버 후, 셀 탐색을 위한 동기 신호를 수신하기 전에 동기 신호에 대한 수신 주기(예: SSB의 수신 주기)를 제1 주기(예: 20msec)에서 제2 주기(예: 10msec)로 변경할 수 있다.
S2403 단계에서, 단말은 수신된 동기 신호에 대한 RSRP를 획득한다. 예를 들어, 단말은 동기 신호에 대한 RSRP를 측정하고, 측정된 RSRP를 저장할 수 있다. S2405 단계에서, 단말은 PRACH 프리앰블을 송신한다. 예를 들어, 단말은 랜덤 액세스를 위해 PRACH를 통해 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 송신할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블은 RIS 패널에 의해 반사되어 기지국으로 전달될 수 있다.
S2407 단계에서, 단말은 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 일 실시예에 따라, 랜덤 액세스 응답은, 도 20에 도시된 바와 같이, RIS 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, RIS 인덱스는 S2401 단계에서 수신된 동기 신호에 대한 RIS의 반사 각도를 지시할 수 있다. 랜덤 액세스 응답은, 기지국에서 송신된 후 RIS 패널에 의해 반사되어 단말에 수신될 수 있다. S2409 단계에서, 단말은 랜덤 액세스 응답으로부터 RIS 인덱스를 획득한다. 예를 들어, 단말은 도 20에 도시된 바와 같은, 랜덤 액세스 응답 메시지의 MAC RIS 서브헤더(2030)로부터 RIS 인덱스를 획득할 수 있다. S2411 단계에서, 단말은 RIS 인덱스와 RSRP를 매핑한다. 예를 들어, 단말은 랜덤 액세스 응답으로부터 획득된 RIS 인덱스와 S2403 단계에서 획득한 동기 신호에 대한 RSRP를 매핑할 수 있다.
S2413 단계에서, 단말은 RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값인지 여부를 결정한다. 여기서, 지정된 인덱스 값은 모든 반사 각도들이 이용되었음을 지시한다. RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값이 아닌 경우, S2415 단계에서, 단말은 RIS수집이 계속적으로 필요함을 나타내는 RRC 설정 요청 메시지를 송신한다. RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값이 아닌 경우, 단말은 RIS의 반사 각도 별 채널들 중 RSRP가 수집되지 않은 채널이 존재하는 것으로 판단하고, RIS 수집이 계속적으로 필요함을 나타내는 RRC 설정 요청 메시지를 송신할 수 있다.
RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값인 경우, S2417 단계에서, 단말은 최적 RIS 인덱스를 선택한다. RIS 인덱스가 지정된 인덱스 값인 경우, 단말은 RIS의 반사 각도 별 채널들 모두에 대해 RSRP가 수집된 것으로 판단하고, RIS 인덱스에 매핑된 RSRP들 중 가장 큰 RSRP를 확인할 수 있다. 그리고, 단말은 가장 큰 RSRP에 매핑된 RIS 인덱스를 최적 채널에 대응되는 RIS 인덱스로 결정할 수 있다.
S2419 단계에서, 단말은 RIS 인덱스를 포함하는 RRC 설정 요청 메시지를 송신한다. 예를 들어, RRC 설정 요청 메시지는 RIS가 선택되었음을 지시하는 정보, 및 선택된 RIS 인덱스를 포함할 수 있다. RIS가 선택되었음을 지시하는 정보는, RRC 연결에 대한 수립 원인이 RIS 선택임을 지시하는 정보를 의미할 수 있다.
S2421 단계에서, 단말은 동기 신호를 수신한다. 이때, 동기 신호는 반사 각도가 최적 RIS 인덱스에 따라 설정된 RIS 패널에 의해 반사되어 단말에 수신될 수 있다. 일 실시예에 따라, 단말은 선택된 RIS 인덱스를 포함하는 RRC 설정 요청 메시지를 송신한 이후에 동기 신호가 수신되면, 동기 신호에 대한 수신 주기를 제2 주기에서 제1 주기로 복구할 수 있다.
S2423 단계에서, 단말은 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 예를 들어, RIS 패널(1334)의 반사 각도가 최적 반사 각도로 설정된 상태에서, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고, 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 이후, 기지국과 단말은 RRC 연결 절차를 수행하여 RRC 연결을 수립하고, RRC 연결을 통해 통신을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시는 랜덤 액세스 절차를 이용하여 RIS 반사 각도 별 채널을 추정하는 기법에 대해 설명하였다. 이에 따라, 음영 지역과 같은 NLOS 환경, 또는 6G THz와 같이 신호 손실이 크고 다중 경로가 존재하기 어려운 환경에서, RIS를 통해 고속으로 잡음에 강한 채널을 추정하여, 최적의 무선 환경을 설정할 수 있다. 또한, 기지국과 RIS의 RRC 무선 연결을 통해 RIS의 반사 각도 별 채널을 안정적으로 추정할 수 있으며, RIS의 위치를 추정할 수 있다. 이를 통해, RIS 기반의 서비스 이용이 가능한 단말을 구분할 수 있으며, 해당 단말들에 대해 기지국의 SSB 주기를 조절하여 초기 접속 및 RIS의 반사 각도 별 채널에 대한 추정 시간을 감소시킬 수 있다.
상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.
본 개시는 본 개시에서 서술하는 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다.
본 개시의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave, THz 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
추가적으로, 본 개시의 실시예들은 자유 주행 차량, 드론 등 다양한 애플리케이션에도 적용될 수 있다.

Claims (21)

  1. 무선 통신 시스템에서 UE(user equipment)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하는 단계;
    상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국과 연결을 수립하는 단계를 포함하며,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 RIS에 설정된 반사 각도에 관련된 정보는, 상기 RIS에 설정된 상기 제1 반사 각도를 지시하거나 또는 상기 RIS에서 가용한 모든 반사 각도들을 이용한 동기 신호의 반복 송신이 완료되었음을 지시하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사 각도에 관련된 정보에 기반하여, 상기 RIS에서 지원 가능한 반사 각도들에 대응되는 모든 채널들에 대한 채널 정보가 획득되었는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 모든 채널들에 대한 채널 정보가 획득되었는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 연결 설정 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 모든 채널들에 대한 채널 정보가 획득되었는지 여부는, 수립 원인(establishment cause) 파라미터에 의해 지시되는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 RIS에 관련된 채널 정보의 수집이 더 필요함을 지시하는 정보를 포함하는 상기 연결 설정 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 RIS에 관련된 채널들에 대한 채널 정보의 수집이 완료되면, 상기 채널들 중 하나의 채널을 선택하는 단계; 및
    상기 RIS에 관련된 채널들 중 하나의 채널이 선택되었음을 지시하는 정보, 상기 선택된 채널에 대응하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 연결 설정 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 연결을 수립하기에 앞서, 상기 선택된 채널을 통해 송신되는 제2 동기 신호를 수신하는 단계;
    상기 선택된 채널을 통해 상기 기지국에 대한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 랜덤 액세스 응답 서브헤더, 랜덤 액세스 응답 페이로드, 및 RIS 서브헤더를 포함하며,
    상기 반사 각도에 관련된 정보는, 상기 RIS 서브헤더에 포함되는 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    제1 동기 신호를 송신하는 단계;
    UE(user equipment)로부터 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계;
    상기 UE에게 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 UE와 연결을 수립하는 단계를 포함하며,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 RIS와 연결 수립 절차를 수행하는 단계;
    상기 RIS로부터 상기 RIS의 능력 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 능력 정보에 기반하여 상기 RIS로 반사 각도에 대한 설정을 요청하는 단계를 더 포함하며,
    상기 능력 정보는, 상기 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS의 가용한 반사 각도(possible reflection phase)들 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 연결 수립 절차를 수행하는 단계는,
    상기 RIS로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 RIS에게 연결 설정 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 RIS로부터 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 연결 설정 요청 메시지는, 연결 설정을 요청하는 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 연결 설정 완료 메시지는, 연결 설정을 완료한 주체가 RIS임 지시하는 정보를 포함하는 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 UE로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 RRC 설정 요청 메시지에 기반하여 상기 RIS의 반사 각도를 상기 제1 반사 각도에서 제2 반사 각도로 변경하는 단계; 및
    상기 RIS에 상기 제2 반사 각도가 설정된 상태에서 제2 동기 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 연결 설정 요청 메시지에 기반하여 상기 UE가 상기 RIS에서 가용한 반사 각도들에 대응되는 모든 채널들에 대한 채널 품질 정보를 획득하였는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 반사 각도는,
    상기 UE가 상기 가용한 반사 각도들에 대응되는 모든 채널들에 대한 채널 품질 정보를 획득하지 아니한 경우, 상기 RIS의 능력 정보, 또는 상기 RIS에 반사 각도 설정을 요청한 이력에 기반하여 결정되고,
    상기 UE가 상기 가용한 반사 각도들에 대응되는 모든 채널들에 대한 채널 품질 정보를 획득한 경우, 상기 연결 설정 요청 메시지에 포함된 상기 UE에 의해 선택된 채널에 대응하는 인덱스에 기반하여 결정되는 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 RIS가 속한 셀과 동일한 PCI(physical cell identifier)를 가지는 셀에 속한 적어도 하나의 UE의 초기 접속 시도가 확인되면, 상기 PCI에 대응되는 동기 신호의 송신 주기를 감소시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    기지국과 연결 수립 절차를 수행하는 단계;
    상기 기지국으로 상기 RIS의 능력 정보를 송신하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 제어 정보를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 능력 정보는, 상기 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS의 가능 반사 각도(possible reflection phase)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 기지국과 연결 수립 절차를 수행하는 단계는,
    상기 기지국에게 연결 설정 요청 메시지를 송신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 연결 설정 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국에게 연결 설정 완료 메시지를 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 연결 설정 요청 메시지는, 연결 설정 요청의 주체가 RIS임을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 연결 설정 완료 메시지는, 연결 설정을 완료한 주체가 RIS임 지시하는 정보를 포함하는 방법.
  17. 무선 통신 시스템에서 UE에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고,
    상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하고,
    상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고,
    상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하고,
    상기 기지국과 연결을 수립하도록 제어하며,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 UE.
  18. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    제1 동기 신호를 송신하고,
    UE(user equipment)로부터 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고,
    상기 UE에게 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신하고,
    상기 UE와 연결을 수립하도록 제어하며,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 기지국.
  19. 무선 통신 시스템에서 RIS(reconfigurable intelligent surface) 장치에 있어서,
    복수의 소자들을 포함하며, 신호를 반사시키는 RIS 패널; 및
    상기 RIS 패널을 제어하는 RIS 컨트롤러를 포함하며,
    상기 RIS 컨트롤러는,
    기지국과 연결 수립 절차를 수행하고,
    상기 기지국으로 상기 RIS의 능력 정보를 송신하고,
    상기 기지국으로부터 제어 정보를 수신하며,
    상기 능력 정보는, 상기 RIS 소자들의 개수, 또는 RIS의 가능 반사 각도(possible reflection phase)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 RIS.
  20. 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서;
    상기 적어도 하나의 프로세서와 연결되며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행됨에 따라 동작들을 지시하는 명령어를 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하는 단계;
    상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국과 연결을 수립하는 단계를 포함하며,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 통신 장치.
  21. 적어도 하나의 명령어(instructions)을 저장하는 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)에 있어서,
    프로세서에 의해 실행 가능한(executable) 상기 적어도 하나의 명령어를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 명령어는, 장치가,
    기지국으로부터 제1 동기 신호를 수신하고,
    상기 제1 동기 신호에 기반하여 채널 품질 정보를 획득하고,
    상기 기지국에게 제1 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고,
    상기 기지국으로부터 제1 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하고,
    상기 기지국과 연결을 수립하도록 제어하고,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는, 상기 제1 동기 신호, 또는 상기 제1 랜덤 액세스 응답 메시지 중 적어도 하나를 반사하기 위해 RIS(reconfigurable intelligent surface)에 설정된 반사 각도에 관련된 정보를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
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