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이 시리즈는 UE쪽에서의 Slot configuration이 어떻게 진행되는지 및 이에 관하여 Cell에서는 어떤 설정을 진행하는지에 대한 내용이다. , Preemption과 해당하는 INT-RNTI에 의한 변경은 다루지 않는다.


<5G 슬롯 구성 시리즈>

 

1. 5G 프레임 구조 및 리소스 단위 

2. 5G 준정적 TDD 슬롯 구성 (Semi-static TDD Configuraiton)

3. 5G 동적 TDD 슬롯 구성 (Dynamic TDD Configuraiton) (1) - SFI-RNTI 기반 구성


 

NR TDD의 슬롯 설정 방법은 크게 두 가지로 볼 수 있다.

 

1.     RRC signaling을 통한 준정적 설정 (Semi-static TDD Configuration)

2.     PDCCH DCI를 통한 동적 설정 (Dynamic TDD Configuration)

 

3GPP의 슬롯 구성 방법, 준정적 설정과 동적 설정

 

UE는 gNB의 RRCreconfiguration 메시지를 통하여 본인이 취하게 될 시간 자원을 확인할 수 있었다. 본 포스팅에서는 해당 RRC signaling을 통한 Semi-static TDD 설정에 대해 다뤄 보고자 한다.

 

 

 

 

Semi-static Configuration: TDD-UL-DL-ConfigCommon

 

Semi-static configuration에서는 TDD-UL-DL-ConfigCommon TDD-UL-DL-ConfigDedicated라는 RRC Information Element (IE)에 의해 슬롯이 구성된다. (TS 38.331). 준정적 구성은, UE가 해당 슬롯구간에서 DL/UL을 수행할 수 있다는 확답(?)을 받는 과정이라고 할 수 있다.

 

 

TDD-UL-DL-ConfigCommon: Cell specific (셀 단위의) TDD 설정 시 사용하는 RRC IE

TDD-UL-DL-ConfigCommon information element

-- ASN1START

-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGCOMMON-START

 

TDD-UL-DL-ConfigCommon ::=          SEQUENCE {

    referenceSubcarrierSpacing          SubcarrierSpacing,

    pattern1                            TDD-UL-DL-Pattern,

    pattern2                            TDD-UL-DL-Pattern                                                       OPTIONAL, -- Need R

    ...

}

 

TDD-UL-DL-Pattern ::=               SEQUENCE {

    dl-UL-TransmissionPeriodicity       ENUMERATED {ms0p5, ms0p625, ms1, ms1p25, ms2, ms2p5, ms5, ms10},

    nrofDownlinkSlots                   INTEGER (0..maxNrofSlots),

    nrofDownlinkSymbols                 INTEGER (0..maxNrofSymbols-1),

    nrofUplinkSlots                     INTEGER (0..maxNrofSlots),

    nrofUplinkSymbols                   INTEGER (0..maxNrofSymbols-1),

    ...,

    [[

    dl-UL-TransmissionPeriodicity-v1530     ENUMERATED {ms3, ms4}                                               OPTIONAL -- Need R

    ]]

}

 

-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGCOMMON-STOP

-- ASN1STOP

 

TDD-UL-DL-ConfigCommon reference SCS (뒤에 설명) Configuration된 패턴 1, 2를 포함한다. 패턴에는 설정이 지속되는 주기 P, nrofDownlinkSlots (DL slot , 14개의 연속된 DL symbols), nrofDownlinkSymbols, 마찬가지로 UL에 대해서 두가지 파라미터가 설정되어 있다.

 

이 때, 준정적 슬롯구성이 지속되는 주기 P0.5, 0.625, 1, 1.25, 2, 2.5, 5, 10 ms의 값을 가질 수 있다. 
각 주기마다 연속한 DL 슬롯, DL 심볼, 연속한 UL 심볼, UL 슬롯의 구성이 반복된다.

 Pattern 2는 Pattern 1이 종료되고나서 이어서 나오는 패턴이며, 이를 통해 2가지의 패턴을 번갈아 가며 쓸 수 있다.

 

이를 그림으로 표현하면 다음과 같다.

 

그림 1. TDD-UL-DL-ConfigCommon 에 의한 준정적 슬롯 구성

 

 

 

각 주기에 몇 개의 슬롯이 들어가는지 확인하기 위해 간단한 수학을 해보자면, SCS 30 kHz 기준, 1 ms 2개의 slot이 들어가므로 (이전 글 참고), 주기 P ms Reference SCS μref  로 슬롯을 구성하면, 다음과 같은 DL, UL slot symbol이 존재한다.

 

Slot configuration time P: determined by dl-UL-TransmissionPeriodicity (TS 38.213, 11.1)

Subcarrier spacing (SCS)

Slot configuration time P

S = P∙2μref

μref=1  (SCS = 30 kHz)

2.5 ms

5 Slots

μref=2  (SCS = 60 kHz)

2.5 ms

10 Slots

1.25 ms

5 Slots

μref=3  (SCS = 120 kHz)

2.5 ms

20 Slots

1.25 ms

10 Slots

0.625 ms

5 Slots

 

-           Total number of slots to process: S=P∙2μref

-           The number of slots with only downlink symbols [Format 0]: d_slots

-           The number of slots with only uplink symbols [Format 1]: u_slots

-           The number of downlink symbols: d_sym

-           The number of uplink symbols: u_sym

-           The number of flexible symbols: S-d_slot-u_slot∙14-d_sym-u_sym=f_sym

 

 

 

Device-specific 구성: TDD-UL-DL-ConfigDedicated

 

 

UE는 위의 Common setting으로 부터 설정된 Cell-specific 설정 외에도 셀로부터 TDD-UL-DL-ConfigDedicated IE를 받을 수 있는데, 이는 ConfigCommon에서 flexible로 정의된 (, 정의되지 않았었던) symbol들을 override 할 수 있다.

 

TDD-UL-DL-ConfigDedicated: UE Specific (특정 UE에 적용되는) TDD 설정 시 사용하는 RRC IE

TDD-UL-DL-ConfigDedicated information element

-- ASN1START

-- TAG-TDD-UL-DL-CONFIGDEDICATED-START

 

TDD-UL-DL-ConfigDedicated ::=       SEQUENCE {

    slotSpecificConfigurationsToAddModList      SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotConfig       OPTIONAL, -- Need N

    slotSpecificConfigurationsToReleaseList     SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotIndex        OPTIONAL, -- Need N

    ...

}

 

TDD-UL-DL-ConfigDedicated-IAB-MT-v16xy::=       SEQUENCE {

    slotSpecificConfigurationsToAddModList-IAB-MT-v16xy  SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotConfig-IAB-MT-v16xy OPTIONAL, -- Need N

    slotSpecificConfigurationsToreleaseList-IAB-MT-v16xy SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofSlots)) OF TDD-UL-DL-SlotIndex  OPTIONAL, -- Need N

    ...

}

 

TDD-UL-DL-SlotConfig ::=            SEQUENCE {

    slotIndex                           TDD-UL-DL-SlotIndex,

    symbols                             CHOICE {

        allDownlink                         NULL,

        allUplink                           NULL,

        explicit                            SEQUENCE {

            nrofDownlinkSymbols                 INTEGER (1..maxNrofSymbols-1)                                   OPTIONAL, -- Need S

            nrofUplinkSymbols                   INTEGER (1..maxNrofSymbols-1)                                   OPTIONAL  -- Need S

        }

    }

}

 

TDD-UL-DL-SlotIndex ::=             INTEGER (0..maxNrofSlots-1)

 

 

Parameter slotSpecificConfigurationsToAddModList에서 TDD-UL-DL-SlotConfig들의 리스트를 갖고 있으며, 각각의 TDD-UL-DL-SlotConfig는 바꾸고 싶은 슬롯의 slotIndex, 해당 슬롯의 symbol 구성 등을 정의한다. , TDD-UL-DL-ConfigDedicated 특정한 슬롯의 형식을 명시적으로 바꾸는데 쓰인다.

 

 

그림 2. TDD-UL-DL-ConfigDedicated에 의한 설정, 출처: 5G NR, Academic Press, Erik Dahlman et al.

 

 

동작 제약사항 (Operational Conditions)

 


Slot
설정은 여러 레이어들에 의해 결정된다. 레이어와 무관하다고 여겨지는 (엄격히는 MAC layer entity) 스케줄러 entity에서 리소스 할당에 의해서도 결정될 수 있다. RRC IE 뿐 아니라 PDCCH DCI format 2_0 및 PDCCI DCI format 1_0/1_1의 Time allocation signaling에 의해서도 명시적으로 결정될 수 있다.

 

특히, RRC, DCI format 2_0에 의한 동작이 상호 충돌하지 않도록 표준에서 정의하고 있다. 표준에는 모든 경우를 고려해 정의하지만, 다음과 같은 우선순위로 접근하면 이해하기 수월하다.

 

슬롯 결정에 대한 우선순위

 

1.     우선: RRC 설정

  A.     TDD-UL-DL-ConfigCommon (이하 R1로 언급)

  B.      TDD-UL-DL-ConfigDedicated (이하 R2로 언급)

2.     차선: PDCCI DCI 기반

 

아래는 표준에 나와있는 규칙이다. 생략된 부분이나 간략화 된 부분이 있을 수 있다. 하지만 대략적으로 아래를 따르도록 설정한다.

 

 

 

대규칙

 

1. (R1R2에 의해) DL (Downlink)로 설정된 구간은 수신 (reception)’이 가능하다.

2. (R1R2에 의해) UL (Uplink)로 설정된 구간은 발신 (transmission)’이 가능하다.

3. (R1R2에 의해) FL (Flexible)로 설정된 구간 중에서 다른 심볼로 명시되지 않은 구간에서는 PDCCH DCI format 2_0에 의해서는 슬롯 설정을 하지 않는다.

 

 3.1  수신 DCI (DCI format 1_0/1_1)에 의해 PDSCH CSI-RS 수신이 가능하다.

 3.1  발신 DCI (DCI format 0_0/0_1/2_2/2_3)에 의해 PUSCH, PUCCH, PRACH, SRS 발신이 가능하다.

 

충돌 시 동작

 

- RRC에 의해 수신 설정된 구간에서 DCI에 의해 발신 설정이 되지 않는다면 (충돌이 없다면), 원래대로 수신한다.

 > , DCI에 의해 발신설정이 감지되면 수신도 하지 않는다.

 

- RRC에 의해 발신 설정된 구간에서 DCI에 의해 수신 설정이 감지되면,

 > 해당 PDCCHCORESET 마지막 심볼부터 PUSCH 준비시간 Tproc,2  동안은 발신을 진행한다.

 > 그 이후에는 발신을 취소한다.

 

- DCI format 1_1에 의해 수신 (PDSCH) 설정된 연속된 슬롯 구간에서 R1R2이 한 슬롯 혹은 슬롯 내 한 심볼이라도 UL로 지시하면, 그 슬롯에서는 수신할 수 없다.

 

- DCI format 0_1에 의해 발신 (PUSCH) 설정된 연속된 슬롯 구간에서 R1R2이 한 슬롯 혹은 슬롯 내 한 심볼이라도 DL로 지시하면, 그 슬롯에서는 발신할 수 없다.

 

기타 조건

- R1R2에 의해 Flexible로 설정된 구간은, 상위 레이어에서의 전용 파라미터 (dedicated higher layer parameters)에 의해 영향 받지 않는다. (수신/발신 둘 다 설정할 수 없음)

 

 

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@June_Kim

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