본 발명의 제1특징에 따르면, 3GPP 시스템에서 PRACH의 재 사용등을 고려하여한 셀 당 여러개의 "PRACH 프리엠블 코드"(PRACH preamble scrambling code)를 할당한 경우, 단말기는 PRACH를 할당 받기 위하여 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,…,15) 중 어느 하나와 해당 셀에 할당된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 중의 어느 하나인 SC#m를 이용하여 억세스 프리엠블(AP: Access Preamble)을 전송한다.
본 발명의 제2특징에 따르면, 상기 제1특징에 따라 전송된 AP가 기지국에 의해 승인되면, 단말기는 AP에서 사용한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m와 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드 MSC#m를 이용하여 자신의 메시지를 전송한다. 이때, SC#m와 MSC#m는 1:1 대응 관계에 있으며, 이 두 코드가 동일한 코드의 서로 다른 부분을 사용하도록 하면 더욱 효율적이다.
본 발명의 제3특징에 따르면, 상기 제1특징이 적용되는 단말기에 있어서, AP를 위하여 사용 가능한 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드는 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어(higher layer)에 의해 제한될 수 있으며, 이와 같은 제한을 위하여 "억세스 서비스 클래스"(ASC: Access Service Class) 개념이 사용될 수 있다.
본 발명의 제4특징에 따르면, 상기 제1-3의 특징이 적용되는 단말기로부터 전송된 AP에 대하여 기지국은 여러 개의 AICH(AICH: Acquisition Indicator Channel)를 통하여 허용 여부를 알려준다. 이때, AICH의 개수는 해당 셀에 할당된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 개수에 의해 결정된다. 한 가지 예로써, 서로 다른 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m를 이용한 AP에 대한 인증은 각기 다른 AICH가 책임진다. 즉, SC#m를 이용한 AP에 대한 인증은 AICH#m가 책임진다. 이와 같은 경우, SC#m, MSC#m, AICH#m은 1:1:1 대응관계를 가진다.
본 발명의 제5특징에 따르면, 상기 제4특징에 따른 AICH들은 하나의 다운 링크(down-link) 스크램블링 코드를 공통으로 사용한다.
본 발명의 제6특징에 따르면, 상기 제4특징에 따른 각 AICH#m는 서로 다른 OVSF 코드를 채널화 코드(channelization code)로 사용한다. 즉, AICH#m와 그것의 채널화 코드는 1:1의 대응 관계에 있다.
본 발명의 제7특징에 따르면, 상기 각 특징들에 따른 SC#m, MSC#m, AICH#m,는 1:1:1:1의 관계를 가진다.
이와 같은 본 발명의 작용을 첨부한 도 6 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
단말기 혹은 사용자 장비(UE: User Equipment)는 억세스 프리엠블(AP: Access Preamble)을 다음과 같은 과정을 통해 생성하여 전송한다. 단말기는 16개의 시그너쳐 AP#s(s=0,....,15) 중 어느 하나를 이용하여 생성된 프리엠블 시그너쳐 Csig,s와 해당 셀에 허용된개 중의 어느 한 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m(m=0,…,)를 이용하여 억세스 프리엠블을 전송한다. 상기는 해당 셀의 재사용 요소를 결정하는 수로서, 이는 시스템 설계 시에 결정될 수 있으며, 범위는 1≤≤이다. 만일,=1이면, 재사용 요소가 고려되지 않는 기존의 시스템이 되고,=이면 각 셀 당 할당되어진 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 모두 사용하는 경우로써 재사용 요소가 최대한도로 고려된 시스템이다. 이하에서는 임의로=16 이라고 가정한다. 즉, 1≤≤16. 상기에서 "SC#m"은 본 발명의 설명을 위하여 도입된 표현으로서, "Sr-pre,n"의 또 다른 표현이다.
단말기가 RACH를 PRACH를 통해 전송할 경우, RACH 전송을 위하여 억세스 프리엠블(AP)을 생성할 때 실질적으로 사용할 수 있는 시그너쳐 AP#s와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m는 각 해당 RACH 전송시마다 제한될 수 있다. 이는 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어에서 주어진 억세스 서비스 클래스에 의해 정해질 수 있다.
RACH 전송을 위하여 억세스 프리엠블을 생성할 때, 실질적으로 사용할 수 있는 시그너쳐 AP#s와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m가 ASC에 의해 제한될 경우, RACH 전송을 위한 "물리적 랜덤 억세스 프로시져"가 시작되기 전에 각 ASC에 따라 정의되어 있는 여러 가지 항목들을 상위 레이어가 알려주어야 한다. 이때, 그 여러 가지 항목들 중에는 다음과 같은 항목들이 포함되어 있다.
*각 ASC에 대하여 정의된 사용 가능한 시그너쳐들, RACH 코드 채널 그룹, RACH 코드 채널 그룹내의 각 RACH 코드 채널에 관한 RACH 부채널 그룹.
여기서, "RACH 코드 채널 그룹"(RACH code-channel group)이란, 총 16(=)개의 "RACH 코드 채널"들 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미하고, "RACH 부채널 그룹"(RACH sub-channel group)이란 총 12개의 RACH 부채널들 중의 몇 개로 이루어진 집합을 의미한다.
각 RACH 코드 채널은 자신에게 속한 부채널들에 대한 정의를 파악하고 있다. 즉, 16개의 RACH 코드 채널들은 각각에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯(access slot)에 대한 정의를 파악하고 있다. RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의는 RACH 코드 채널에 따라 다를 수도 있고 동일할 수도 있다. 도 6a는 각 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 모든 RACH 코드 채널에 대하여 동일한 경우에 대한 예시도이다. 도 6b-6e, 도 6f-6i는 각 RACH 코드 채널에 속한 RACH 부채널들 및 그에 해당하는 억세스 슬롯에 대한 정의가 RACH 코드 채널에 대하여 각각 이루어진 경우에 대한 예시도이다. 한편, RACH 코드 채널 "Code-channel#0∼Code-channel#15"는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 "SC#0∼SC#15"와 각각 1:1 대응 관계에 있다. 이하에서는 임시로 Code-channel#m은 SC#m와 1:1 대응 관계에 있는 것으로 가정한다.
단말기가 RACH를 PRACH를 통해 전송하려고 할 경우, 해당 RACH 전송을 위하여 상위 레이어에서 ASC를 설정해 주면, 레이어 1(물리적 레이어)은 주어진 ASC에 속한 시그너쳐들과 억세스 슬롯들 중에서 랜덤하게 시그너쳐 하나와 억세스 슬롯 하나를 선택한다. 그런 후에, 정해진 절차에 따라 억세스 프리엠블을 전송한다. 이때, 억세스 프리엠블은 선택된 시그너쳐와 선택된 억세스 슬롯에 의하여 결정된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 이용한다. 즉, 선택된 슬롯이 "Code-channel#m"에 속한 억세스 슬롯이라면 해당 억세스 프리엠블은 "Code-channel#m"과 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m를 사용하게 된다. 이때, 기지국은 수신된 억세스 프리엠블에 사용된 시그너쳐와 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 종류를 해독한 후 그것들의 사용 여부를 AICH#m를 통하여 단말기에 알려주게 된다.
만일 전송한 억세스 프리엠블이 승인되면, 단말기는 "승인받은 시그너쳐에 의해서 결정되는 채널화 코드"와 "승인받은 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드와 1:1 대응 관계에 있는 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드"를 사용하여 메시지 부분을 전송하게 된다. 따라서, 한 셀 당 총 16(=)개의 PRACH 메시지 부분 스크램블링 코드가 존재한다.
상기의 절차에 따라 단말기가 전송한 억세스 프리엠블에 대한 허용 여부를 기지국은 AICH를 통해 알려준다.=1인 경우, 단말기는 전송한 시그너쳐의 인증 여부만 알려주면 되므로 기존의 AICH를 사용해도 무방하나,≥2인 경우에는 시그너쳐의 재사용 여부(즉, 사용된 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드의 인증 여부)에 대한 정보도 알려주어야 한다. 이를 위하여 R(=)개의 AICH가 필요하다. 즉, 둘 이상의 단말기가 RACH 전송을 위하여 억세스 프리엠블을 전송한 경우, 서로 다른 PRACH 프리엠블 스크램블링 코드를 사용하는 억세스 프리엠블에 대해서는 제각기 독립적인 AICH를 이용하여 승인 여부를 알려준다. 다시말해서, PRACH 프리엠블 스크램블링 코드 SC#m를 사용한 억세스 프리엠블에 대한 승인 여부는 AICH#m를 통하여 알려준다. 이때, 각 AICH#m는 동일한 다운 링크 스크램블링 코드와 서로 다른 OVSF 코드를 사용한다. 이때, 설계의 편의상 모든 AICH#m의 SF가 동일할 수 있다. 즉,=이다. (이하에서는 R=16,=이라고 가정함)
도 7은 기지국이 16(=R)개의 AICH를 전송하는 과정을 나타낸 것이다. 여기서,의 km와 AICH#m의 관계는 임의로 설정할 수 있으며, 도 8a,8b는 SF=256일 경우의 가능한 두 가지의 예를 보여주고 있다. 도 7에서 S/P는 직렬/병렬 변환을 의미하고, {}는 각 AICH#m들에 대한 전송 전력비를 조절해 주는 가중치이고, G는 전체 AICH 전송 전력의 크기를 설정해 주기 위한 가중치이다. 이들은 같이 혹은 별도로 사용될 수 있다. 도 7에서는 모든 AICH#m들이 공유하는 동일한 다운 링크 스크램블링 코드이다.
상기 AICH#m의 구조는 임의로 설정할 수 있으며, 도 9는 R=16, SF=256일 경우의 한 가지 예를 나타낸 것이다. 도 8a,8b에서,은 다음의 (식5)로 표현된다.
여기서,는 {+1,-1,0} 중의 한 값을 갖으며, 이들 값은 사용된 SC#m을 이용하는 억세스 프리엠블에 사용된 시그너쳐 AP#s에 대한 AI(AI: Acquisition Indicator)를 의미한다. 이때,의 정의는 도 10에서와 같다.