KR100925449B1

KR100925449B1 - 임의접속 과정에서의 ｎｄｉ 처리와 이를 이용한 신호 송수신 기술

Info

Publication number: KR100925449B1
Application number: KR1020090049516A
Authority: KR
Inventors: 박성준; 이승준; 이영대; 천성덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2009-11-06
Also published as: CN104038325B; CA2722058A1; ES2374654T3; GB2465109C; EP2209248A2; CN104038325A; CA2722058C; GB201001770D0; ATE526747T1; EP2209248A3; GB2465109B; GB2465109A8; GB2465109A; EP2209248B1; ATE515849T1; CN102067481A; CN102067481B

Abstract

임의접속 과정에서의 NDI 처리와 이를 이용한 신호 송수신 기술이 개시된다. 기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 값이 토글링(toggling)되는 NDI(New Data Indicator)는 임의접속 과정 이후의 상향링크 신호 전송 및 하향링크 신호 수신에서뿐만 아니라 임의접속 과정 중에도 상향링크 승인(UL Grant) 또는 하항링크 할당(DL Assignment)를 통해 수신될 수 있으며, 단말은 상술한 NDI 값 토글링 여부를 통해 데이터의 재전송 여부를 판정할 수 있다. 이와 같이 NDI 값 토글링 여부를 판정할 때, 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI를 무시하도록 설정함으로써, 단말이 데이터 재전송 여부 판정을 수행함에 있어 오작동을 방지할 수 있다.

NDI, toggling, Temporary C-RNTI, C-RNTI, Random Access

Description

임의접속 과정에서의 ＮＤＩ 처리와 이를 이용한 신호 송수신 기술 {Processing NDI Received During A Random Access Procedure, And Transmitting and Receiving Signals Using the Same}

이하의 설명은 이동통신 시스템의 임의접속(Random Access) 과정에서 사용자 기기(User Equipment; 이하 "UE"라 함)에 수신되어 저장된 NDI (New Data Indicator)를 효율적으로 처리하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 사용자 기기에 대한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE 시스템이라고 할 수도 있다.

E-UMTS망은 크게 E-UTRAN(101)과 CN(Core Network: 102)으로 구분할 수 있다. E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network; 101)은 단말(User Equipment; 이하 "UE"로 약칭; 103)과 기지국(이하 "eNode B" 또는 "eNB"로 약칭; 104), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 "AG"로 약칭; 105)로 구성된다. AG(105)는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 이 때 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수도 있다.

하나의 eNode B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN(102)은 AG(105)와 기타 UE(103)의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. 또한, E-UTRAN(101)과 CN(102)을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.

단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층) 및 L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B(104)와 AG(105) 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B(104) 또는 AG(105)에만 위치할 수도 있다.

도 2 및 도 3은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다.

도 2 및 도 3의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 구체적으로 도 2는 무선프로토콜 제어평면의 각 계층을, 도 3은 무선프로토콜 사용자평면의 각 계층을 나타낸다. 도 2 및 도 3의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

이하에서 도 2의 무선프로토콜 제어평면과 도 3의 무선프로토콜 사용자평면의 각 계층을 설명한다.

제 1 계층인 물리(Physical; PHY) 계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated) 전송채널과 공용(Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 PHY 계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 무선 자원을 이용한 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제 2 계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉠 수 있다.

제 2 계층의 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할(Segmentation) 및 연결(Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM (Transparent Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.

제 2 계층의 패킷데이터수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안(Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호(Integrity protection)로 구성된다.

제 3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configuration) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서 RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제 2계층에 의해 제공되는 논리적 경로(path)를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 지는데, SRB는 제어 평면(C-plane)에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면(U-plane)에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)가 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.

그리고, 하향전송채널로 전달되는 정보를 망과 단말 사이의 무선구간으로 전송하는 하향물리채널로는, BCH의 정보를 전송하는 PBCH(Physical Broadcast Channel), MCH의 정보를 전송하는 PMCH(Physical Multicast Channel), PCH와 하향 SCH의 정보를 전송하는 PDSCH(Physical Downlink shared Channel), 그리고 하향 또는 상향 무선자원 할당정보(DL/UL Scheduling Grant)등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel, 또는 DL L1/L2 control channel 이라고도 함)가 있다. 한편, 상향전송채널로 전달되는 정보를 망과 단말 사이의 무선구간으로 전송하는 상향 물리채널로는 상향 SCH의 정보를 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), RACH 정보를 전송하는 PRACH(Physical Random Access Channel), 그리고 HARQ ACK 또는 NACK, 스케줄링 요청(SR; Scheduling Request), CQI(Channel Quality Indicator) 보고 등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다.

상술한 설명을 바탕으로 이하에서는 LTE 시스템에서 제공하는 임의 접속 과정 (Random Access procedure)에 대해 개략적으로 살펴본다.

먼저, 단말이 임의 접속 과정을 수행하는 경우로는 다음과 같은 경우가 있다.

- 단말이 기지국과의 RRC 연결(RRC Connection)이 없어, 초기 접속 (initial access)을 하는 경우

- 단말이 핸드오버 과정에서, 타겟(target) 셀로 처음 접속하는 경우

- 기지국의 명령에 의해 임의 접속 과정이 요청되는 경우

- 상향링크의 시간 동기가 맞지 않거나, 무선자원을 요청하기 위해 사용되는 지정된 무선자원이 할당되지 않은 상황에서, 상향링크로 전송할 데이터가 발생하는 경우

- 무선 연결 실패(radio link failure) 또는 핸드오버 실패(handover failure) 시 복구 과정을 수행하는 경우

LTE 시스템에서는 임의접속 프리앰블을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리엠블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 임의접속 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정 (non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다. 다만, 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정은, 상술한 핸드오버 과정이나 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에 한하여 사용될 수 있다.

한편, 단말이 특정 기지국과 임의접속을 수행하는 과정은 크게 (1) 단말이 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 1 메시지(message 1)" 전송 단계), (2) 전송된 임의접속 프리엠블에 대응하여 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 2 메시지(message 2)" 수신 단계), (3) 임의접속 응답 메시지에서 수신된 정보를 이용하여 상향링크 메시지를 전송하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 3 메시지(message 3)" 전송 단계) 및 (4) 상기 상향링크 메시지에 대응하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 4 메시지(message 4)" 수신 단계)을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 임의접속 과정을 포함하여 상향링크 및/또는 하향링크 신호 전송을 효율적으로 수행하기 위한 하나의 방법으로 LTE 시스템을 포함한 차세대 이동통신 시스템에서는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) 방식이 이용되고 있다. HARQ 방식은 수신 신호의 디코딩 성공 여부에 따라 ACK/NACK 신호를 피드백하여, 수신측이 신호 수신에 실패한 신호를 송신측이 재전송하도록 하는 ARQ 기술과, 수신 신호의 오류 정정을 위해 이전에 수신에 실패한 신호와 재전송된 신호를 결합하여 코딩 이득 및/또는 SINR 이득을 획득하기 위한 FEC(Foward Error Correction) 기술이 결합된 형태로 볼 수 있다. 이와 같은 HARQ 방식을 수행하기 위해 기지국은 단말에게 상향링크로 단말이 새로운 데이터 전송을 수행할 것인지 데이터 재전송을 수행할 것인지 여부를 알려주기 위한 NDI(New Data Indicator)를 PDCCH를 통해 전송할 수 있다. 마찬가지로 기지국은 단말에게 하향링크로 기지국이 새로운 데이터를 전송하는 것인지, 데이터 재전송이 이루어지고 있는지를 나타내기 위한 NDI를 PDCCH를 통해 전송할 수 있다.

NDI 필드는 일반적으로 1 비트 필드로서 새로운 데이터가 전송될 때마다 0 -> 1 -> 0 -> 1 -> ... 과 같은 방식으로 토글링(toggle)되며, 재전송을 나타내는 경우 NDI는 초기전송시와 같은 값을 갖는다. 즉, 단말은 NDI 필드가 이전에 전송된 값과 같은지를 비교하여 데이터의 재전송 여부를 알 수 있다.

한편, 단말 내에는 복수의 HARQ 프로세스(HARQ process)가 독립적으로 동작하며, 각 HARQ 프로세스별로 독립적인 데이터 전송이 이루어지는바, 각 HARQ 프로세스별로 NDI가 설정될 수 있다. 이에 따라 상술한 임의접속 과정을 포함하여 일반적인 상향링크/하향링크 데이터 송수신에 있어서 데이터에 따라 특정 HARQ 프로세스가 관여될 수 있으며, 임의접속 과정의 특성상 임의접속 과정에서 특정 HARQ 프로세스에 대응하여 수신된 NDI가 이후 임의접속 과정 종료 후 상향링크/하향링크 데이터 송수신시 단말의 재전송 여부 판정에 어떠한 영향을 미치는 영향에 대한 좀더 구체적인 연구가 필요하다.

본 발명의 일 실시형태에서는 임의접속 과정에서 수신된 NDI가 임의접속 과정 이후 단말의 HARQ 기법을 이용한 상향링크 신호 전송 및 하향링크 신호 수신에 미치는 영향을 고찰하고, 임의접속 과정에서 수신된 NDI와 임의접속 과정 종료 후 수신되는 NDI를 효율적으로 처리하여 HARQ 방식으로 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 사용자 기기(UE)을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서는 단말이 기지국에 상향링크 신호를 전송하는 방법으로서, 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)를 통해 지시되는 메시지를 통해, 상기 기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 값이 토글링(toggling)되는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 1 상향링크 승인(UL Grant) 신호를 수신하는 단계를 포함하는 임의접속 단계; 상기 임의접속의 완료 후, 셀 식별자(C-RNTI)를 통해 지시되는 하향링크 제어 채널을 통해 소정 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 2 상향링크 승인 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 상향링크 승인 신호의 NDI 값이 토글링되었는지 여부에 따라 상기 단말의 상향링크 신호 재전송 여부를 판정하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 상향링크 승인 신호의 NDI 값이 토글링 되었는지 여부를 판정할 때, 상기 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하는 것을 특징으로 하는 상향링크 신호 전송 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 일 실시형태에서는 단말이 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 방법으로서, 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)를 통해 지시되는 메시지를 통해, 상기 기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 값이 토글링(toggling)되는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 1 하향링크 할당(DL Assignment) 신호를 수신하는 단계를 포함하는 임의접속 단계; 상기 임의접속의 완료 후, 셀 식별자(C-RNTI)를 통해 지시되는 하향링크 제어 채널을 통해 소정 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 2 하향링크 할당 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 하향링크 할당 신호의 NDI 값이 토글링되었는지 여부에 따라 상기 기지국이 하향링크 신호를 재전송한 것인지 여부를 판정하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 하향링크 승인 신호의 NDI 값이 토글링 되었는지 여부를 판정할 때, 상기 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하는 것을 특징으로 하는 하향링크 신호 수신 방법을 제안한다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 상술한 바와 같은 실시형태들을 위한 사용자 기기로서, 기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 값이 토글링(toggling)되는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 하향링크 제어 채널, 및 하향링크 공유 채널을 수신하기 위한 수신 모듈, 및 상향링크 공유 채널을 전송하기 위한 전송 모듈을 포함하는 물리 계층 모듈; 및 복수의 HARQ 프로세스 모듈, 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 버퍼, 및 상기 수신 모듈이 수신하는 하향링크 제어 채널 및 하향링크 공유 채널, 상기 전송 모듈이 전송하는 상향링크 공유 채널을 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 중 특정 HARQ 프로세스 모듈이 처리하도록 제어하는 하나의 HARQ 엔터티를 포함하는 MAC 계층 모듈을 포함하며, 상기 HARQ 엔터티 또는 상기 특정 HARQ 프로세스는 상기 특정 프로세스에 대응 하는 특정 버퍼에 기 저장된 NDI 값과 상기 특정 HARQ 프로세스에 대응하여 수신된 NDI값을 비교하여, 상기 NDI 값이 토글링되었는 여부에 따라 재전송 여부를 결정하며, 상기 HARQ 엔터티 또는 상기 특정 HARQ 프로세스가 상기 NDI 값의 토글링 여부를 판정할 때, 상기 특정 버퍼에 저장된 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사용자 기기를 제안한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 따를 경우, 임의접속 과정에서 수신된 NDI와 임의접속 과정 종료 후 수신되는 NDI를 효율적으로 처리하여, HARQ 방식으로 신호를 송수신함에 있어 단말의 오작동을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.

상술한 바와 같이 임의접속 과정에서 수신된 NDI가 임의접속 과정 이후 단말의 HARQ 기법을 이용한 상향링크 신호 전송 및 하향링크 신호 수신에 미치는 영향을 고찰하기 위해 먼저 상술한 임의접속 과정 및 HARQ 기법을 이용한 신호 송수신에 대해 각각 구체적으로 살펴본다.

도 4는 비 경쟁 기반 임의접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다.

(1) 임의접속 프리엠블 할당

상술한 바와 같이, 비 경쟁 기반 임의접속 과정은 (1) 핸드오버 과정의 경우, 및 (2) 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에서 수행될 수 있다. 물론, 상기 두 경우에도 경쟁 기반 임의접속 과정이 수행될 수 도 있다.

먼저, 비 경쟁 기반 임의접속 과정을 위해서는 충돌의 가능성이 없는 지정된 임의접속 프리앰블을 기지국으로부터 수신 받는 것이 중요하다. 상기 임의접속 프리앰블을 지시 받는 방법으로는 핸드오버 명령을 통한 방법 및 PDCCH 명령을 통한 방법이 있다. 이를 통해 단말은 임의접속 프리엠블을 할당받는다(S401).

(2) 제 1 메시지 전송

단말은 상술한 바와 같이 자신에게만 지정된 임의접속 프리앰블을 기지국으로 할당 받은 후에, 상기 프리앰블을 기지국으로 전송한다(S402).

(3) 제 2 메시지 수신

단말은 상기 단계 S402에서와 같이 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도한다(S403). 좀더 자세하게, 임의접속 응답 정보는 MAC PDU(MAC Packet Data Unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHaneel)을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control CHaneel)를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉, PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 임의접속 응답을 적절히 수신할 수 있다. 그리고 상기 임의접속 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자(ID; 예를 들어, RA-RNTI(Random Access Preamble identifier)), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 그리고 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC)들이 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이 임의접속 응답에서 임의접속 프리앰블 구분자가 필요한 이유는, 하나의 임의접속 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 임의접속 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 상향링크 승인(UL Grant), 임시 셀 식별자 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위는 것이 필요하기 때문이다. 본 단계에서 단말은 단계 S402에서 자신이 선택한 임의접속 프리앰블과 일치하는 임의접속 프리앰블 식별자는 것을 선택하는 것을 가정한다.

비 경쟁 기반 임의접속 과정에서는 임의접속 응답 정보를 수신함으로써 임의접속 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단하고 임의접속 과정을 종료할 수 있다.

도 5는 경쟁 기반 임의접속 과정에서 단말과 기지국의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

(1) 제 1 메시지 전송

먼저, 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 임의접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 임의접속 프리앰블을 선택하고, 상기 임의접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical RACH) 자원을 선택하여 전송할 수 있다(S501).

(2) 제 2 메시지 수신

임의접속 응답 정보를 수신하는 방법은 상술한 비 경쟁 기반 임의접속 과정에서와 유사하다. 즉, 단말은 상기 단계 S401에서와 같이 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도하며, 대응되는 임의접속 식별자 정보를 통해 PDSCH를 수신하게 된다(S402). 이를 통해 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 및 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC) 등을 수신할 수 있다.

(3) 제 3 메시지 전송

단말이 자신에게 유효한 임의접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 임의접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 셀 식별자를 저장한다. 또한, UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다(S403). 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 임의접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.

단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 논의되었다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 임의접속 과정 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 임의접속 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI 또는 임의 ID(Random Id))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머 (contention resolution timer)를 개시한다.

(4) 제 4 메시지 수신

단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다(S404). 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 논의되었다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL 승인에 대응하여 전송된 제 3 메시지가 자신의 식별자가 셀 식별자를 이용하여 전송된 경우, 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는, 임의접속 응답에 포함된 임시 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도할 수 있다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 임시 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다.

한편, 상술한 임의접속 과정에서의 제 3 메시지의 적응형(Adaptive) 재전송을 위해 기지국은 단말에게 재전송을 알리기 위한 NDI가 설정된 UL 승인 신호를 전송할 수 있으며, 또한 기지국이 전송하는 제 4 메시지의 PDCCH에 PDSCH 수신을 위한 하향링크 할당(DL Assignment)을 특정 NDI와 함께 전송할 수 있다.

따라서, 만일 임의접속 과정에서 특정 HARQ 프로세스에 대해 설정된 NDI가 저장되어 있는 상태에서 다른 HARQ 프로세스에 의해 임의접속 과정이 종료되고, 이 후 일반적인 상향링크 신호 전송 또는 하향링크 신호 수신이 이루어지는 경우 기지국의 입장에서는 임의접속 과정 종료 시 이용된 HARQ 프로세스 이외의 HARQ 프로세스에 대해 설정된 NDI에 대한 정보를 알 수 없기 때문에 단말이 새로운 데이터 전송과 데이터 재전송을 혼동하여 오작동할 가능성이 있다. 좀더 구체적으로 살펴보기 위해 LTE 시스템을 예를 들어 MAC 계층의 HARQ 동작을 상향링크 데이터 전송과 하향링크 데이터 수신의 경우로 구분하여 설명한다.

도 6은 상향링크 HARQ 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 HARQ 방식으로 데이터를 기지국에 전송하기 위해서, 먼저 기지국으로부터 PDCCH를 통해서 UL 승인 정보 또는 상향링크 스케줄링 정보(Uplink Scheduling Information; 이하 "UL 스케줄링 정보") 을 수신할 수 있다(단계 S601). 일반적으로 UL 스케줄링 정보에는 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI 또는 Semi-Persistent Scheduling C-RNTI), 할당된 무선자원의 위치(Resource block assignment), 전송 파라미터(Modulation, Coding scheme 및 redundancy version), NDI 등이 포함할 수 있다. LTE 시스템의 경우 단말은 8개의 HARQ 프로세스들을 가지고 있으며, 상기 HARQ 프로세스들은 TTI(Transmission Time Interval)와 동기적(Synchronous)으로 작동한다. 즉, TTI 1에서는 HARQ 프로세스 1번, TTI 2에서는 HARQ 프로세스 2번, ..., TTI 8에서는 HARQ 프로세스 8번이 사용된 후, 다시 TTI 9에서는 HARQ 프로세스 1번, TTI 10에서는 HARQ 프로세스 2번이 사용되는 방식으로 각 데이터 수신 시점에 따라 특정 HARQ 프로세스가 순차적으로 할당될 수 있다.

또한, HARQ 프로세스들은 상술한 바와 같이 동기적으로 할당되기 때문에, 특 정 데이터의 초기 전송을 위한 PDCCH를 수신받은 TTI와 연결된 HARQ 프로세스가 상기 데이터의 전송에 이용된다. 예를 들면, 단말이 N번째 TTI에서 UL 스케줄링 정보를 포함한 PDCCH를 수신하였다고 가정하면, 단말은 N+4번째 TTI에서 데이터를 전송한다. 다시 말해, N+4번째 TTI에서 할당되는 HARQ 프로세스 K번이 상기 데이터 전송에 이용되는 것이다. 즉, 단말은 매 TTI마다 PDCCH를 모니터링(Monitoring)해서 자신에게 오는 UL 스케줄링 정보를 확인한 후, 상기 UL 스케줄링 정보에 따라 단말은 데이터를 PUSCH 를 통해 기지국으로 전송할 수 있다(단계 S602).

기지국은 단말로부터 데이터를 수신하면 이를 소프트 버퍼(soft buffer)에 저장한 후 상기 데이터의 디코딩을 시도한다. 기지국은 이 데이터의 디코딩에 성공하면 ACK 신호를, 실패하면 NACK 신호를 단말에 전송한다. 도 6에서는 기지국이 데이터 디코딩에 실패하여 NACK 신호를 PHICH (Physical HARQ Indicator Channel)을 통해 전송하는 예를 도시하고 있다(단계 S603).

단말은 기지국으로부터 ACK 신호를 수신하면 기지국으로의 데이터 전송이 성공했음을 감지하고 다음 데이터를 전송한다. 다만, 도 6의 예에서와 같이 단말이 기지국으로부터 NACK 신호를 수신하면, 기지국으로의 데이터 전송이 실패했음을 감지하고 동일 데이터를 동일한 형식 또는 새로운 형식으로 재전송할 수 있다(단계 S604).

단말의 HARQ 재전송은 비적응적(Non-adaptive) 방식으로 동작할 수 있다. 즉, 특정 데이터의 첫번째 전송(Initial transmission)은 UL 스케줄링 정보를 포함하는 PDCCH를 수신해야만 가능하지만, 재전송은 PDCCH를 수신하지 않아도 가능하 다. 상기 비 적응적 방식의 HARQ 재전송은 PDCCH 수신 없이도 다음번 해당 HARQ 프로세스가 할당된 TTI에서 첫번째 전송과 동일한 UL 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 데이터를 재전송한다.

한편, 단말의 HARQ 재전송은 적응적(Adaptive) 방식으로 동작할 수도 있다. 이 경우 재전송에 대한 전송 파라미터를 PDCCH를 통해 수신하는데, 상기 PDCCH에 포함된 UL 스케줄링 정보는 채널 상황에 따라 초기 전송과는 다를 수 있다. 예를 들면, 채널 상황이 초기 전송 때보다 좋은 상황이라면 높은 비트 레이트(Bit Rate)로의 전송을 지시하고, 반대로 채널 상황이 좋지 않은 경우에는 초기 전송 때보다 낮은 비트 레이트로의 전송을 지시할 수 있다.

만약 단말이 PDCCH를 통해 UL 스케줄링 정보를 수신한 경우, 이번에 전송해야 하는 데이터가 초기전송(initial transmission)되는 데이터인지 아니면 이전 데이터를 재전송(retransmission)해야 하는지는 PDCCH 안에 있는 NDI 필드를 보고 알 수 있다. 상기 NDI 필드는 상술한 바와 같이 새로운 데이터가 전송될 때마다 0 -> 1 -> 0 -> 1 -> ...과 같은 방식으로 토글링되며, 재전송에 대해서는 초기전송과 같은 값을 갖는다. 따라서, 단말은 NDI 필드가 이전에 전송된 값과 같은지를 비교하여 데이터의 재전송 여부를 알 수 있다.

단말은 HARQ 방식으로 데이터를 한 번 전송할 때마다 전송 횟수 (CURRENT_TX_NB)를 카운트하고, RRC 계층에서 설정한 최대 전송 횟수에 CURRENT_TX_NB가 도달하게 되면 HARQ 버퍼에 있는 상기 데이터를 지운다.

한편, 기지국은 재전송된 데이터를 수신하면, 이를 이전에 디코딩에 실패한 채로 소프트 버퍼에 저장되어 있는 데이터와 다양한 방식으로 결합하여 다시 디코딩을 시도하고, 디코딩에 성공했을 경우 ACK 신호를, 실패했을 경우 NACK 신호를 단말에 전송한다. 기지국은 데이터의 디코딩에 성공할 때까지 NACK 신호를 보내고 재전송을 받는 과정을 반복한다. 도 6의 예에서 기지국은 단계 S604에서 재전송된 데이터를 이전에 수신되어 저장된 데이터와 결합을 통해 디코딩을 시도한다. 기지국이 수신 데이터 디코딩에 성공한 경우 ACK 신호를 PHICH를 통해 단말에게 전송한다(단계 S605). 또한 기지국은 단말에게 다음 데이터 전송을 위한 UL 스케줄링 정보를 PDCCH를 통해 전송할 수 있으며, 이 UL 스케줄링 정보가 적응형 재전송을 위해 이용되는 것이 아니라 새로운 데이터 전송을 위해 이용하는 것임을 알려 주기 위해 NDI를 1로 토글링하여 전송할 수 있다(단계 S606). 이에 따라 단말은 기지국에 새로운 데이터를 수신된 UL 스케줄링 정보에 대응하는 PUSCH를 통해 전송할 수 있다(단계 S607).

도 7은 하향링크 HARQ 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

기지국은 HARQ 방식으로 데이터를 단말에게 전송하기 위해 PDCCH를 통해서 하향링크 스케줄링 정보(Downlink Scheduling Information; 이하 "DL 스케줄링 정보")을 전송할 수 있다(단계 S701). 상기 DL 스케줄링 정보에는 단말 식별자(UE Id) 또는 단말 그룹의 식별자(Group Id), 할당된 무선자원의 위치(Resource assignment), 할당된 무선자원의 구간(Duration of assignment), 전송 파라미터 (Transmission parameter, 예를 들면 모듈레이션(Modulation) 방식, 페이로드 (Payload) 크기, MIMO 관련 정보), HARQ 프로세스 정보, 리던던시 버전(Redundancy Version), 그리고 NDI 등이 포함된다. 도 7의 단계 S701에서는 초기 NDI가 0으로 설정되어 수신되는 경우를 도시하고 있다.

DL 스케줄링 정보는 재전송에 대해서도 PDCCH 제어채널을 통해서 전달되며, 해당 정보는 채널 상황에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 채널 상황이 초기 전송 때보다 좋은 상황이라면 모듈레이션 혹은 페이로드 크기를 변경하여 높은 비트 레이트로 전송할 수 있고, 반대로 채널 상황이 좋지 않은 경우에는 초기 전송 때보다 낮은 비트 레이트로 전송할 수 있다.

단말은 매 TTI마다 PDCCH를 모니터링해서 자신에게 오는 DL 스케줄링 정보를 확인한 후, 자신의 정보가 있는 경우 PDCCH와 연관된 시점에서 PDSCH를 통해 기지국으로부터 전송된 데이터를 수신한다(단계 S702). 단말은 데이터를 수신하면 이를 소프트 버퍼에 저장한 후 상기 데이터의 디코딩을 시도한다. 단말은 상기 디코딩 결과에 따라 HARQ 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(단계 S703). 즉, 단말은 디코딩에 성공하면 ACK 신호를, 실패하면 NACK 신호를 기지국에 전송하며, 도 7은 단계 S702에서 수신된 데이터의 디코딩에 실패하여 NACK을 기지국에 전송하는 경우를 도시하고 있다.

기지국은 ACK 신호를 수신하면 단말로의 데이터 전송이 성공했음을 감지하고 다음 데이터를 전송한다. 한편, 기지국이 NACK 신호를 수신하면 단말로의 데이터 전송이 실패했음을 감지하고 적절한 시점에 동일 데이터를 동일한 형식 또는 새로운 형식으로 재전송한다. 도 7의 예에서는 기지국이 단말로부터 NACK을 수신한 경우이므로 단말에게 재전송을 지시하기 위해 NDI 값이 0으로 유지된, 즉 재전송을 나타내는 NDI를 PDCCH를 통해 단말에게 전송하는 경우를 도시하고 있으며(단계 S704), 이 PDCCH에 포함된 DL 할당 정보에 대응하는 PDSCH를 통해 데이터를 재전송하는 경우를 도시하고 있다(단계 S705).

한편, NACK 신호를 전송한 단말은 재전송되는 데이터의 수신을 시도한다. 단말이 이번에 전송되는 데이터가 초기전송(initial transmission)되는 데이터인지 아니면 이전 데이터의 재전송(retransmission)인지는 PDCCH 안에 있는 NDI필드를 보고 알 수 있다. 본 실시형태에서 단말은 NDI가 0으로 유지된 PDCCH를 수신함에 따라 수신 데이터가 재전송 데이터임을 알 수 있으며, 이에 따라 단계 S705에서 수신된 데이터를 단계 S702에서 수신되어 저장된 데이터와 다양한 방식으로 결합하여 디코딩을 시도할 수 있다.

단말이 디코딩에 성공한 경우 단말은 기지국에 ACK을 전송한다(단계 S706). 이를 수신한 기지국은 단말에게 새로운 데이터를 전송할 수 있으며(단계 S708), 이를 위해 기지국은 전송되는 데이터가 새로운 데이터임을 나타내기 위해 값이 1로 토글링된 NDI와 새로운 데이터 수신을 위한 DL 할당 정보를 PDCCH를 통해 전송할 수 있다(단계 S707).

이와 같은 HARQ 방식을 전술한 임의접속 과정과 결합하여 NDI에 관해 발생할 수 있는 문제점에 대해 설명한다.

단말은 임의접속 과정에서 제 3 메시지와 제 4 메시지를 각각 UL HARQ와 DL HARQ 방식을 이용하여 송신과 수신을 한다.

먼저 제 3 메시지를 UL HARQ 방식으로 전송하는데 있어서 NDI 관련 문제점을 설명하면 다음과 같다.

단말은 임의접속 과정에서 수신된 제 2 메시지에 포함된 UL 스케줄링 eh는 UL 승인을 통해 제 3 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 만약 기지국에서 상기 제 3 메시지를 수신하였지만 디코딩에 실패하였다면 기지국은 단말에게 HARQ 피드백으로 NACK을 전송하여 단말이 상기 제 3 메시지를 재전송하도록 명령할 수 있다. 단말이 상기 HARQ NACK만 수신한 경우, 제 2 메시지의 UL 승인이 지시한 무선자원 및 전송형식을 이용하여 재전송하게 된다. 다만, 채널의 상태 또는 스케줄링 정책에 따라 기지국은 HARQ 재전송을 위한 UL 승인을 단말에게 따로 지시하여, 제 3 메시지의 재전송 시 제 2 메시지에 포함된 UL 승인을 이용하지 말고, 재전송을 위해 따로 전송된 UL 승인을 이용하도록 명령할 수 있다. 이 경우 제 3 메시지의 재전송을 위한 UL 승인은 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH를 통해 단말에게 전달된다.

상술한 시스템 하에서 단말이 첫 번째 시도의 임의접속 과정에서 제 3메시지를 기지국으로 전송하였고, 재전송이 요구되어 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH를 통해 재전송을 위한 UL 승인을 수신하였다고 가정하자. 추가로 상기 제 3 메시지를 위한 UL 승인은 HARQ 프로세스 "A"를 사용하도록 지시되었다고 가정하자. 하지만 상기 제 3 메시지의 재전송도 실패로 끝나서, 결국 단말은 두 번째 시도의 랜덤 액세스 과정을 수행한다고 가정하자. 상기 두 번째 랜덤 액세스 과정에서 단말은 제 2 메시지를 수신하고, 제 2 메시지를 통해 수신된 UL 승인을 통해 지시된 HARQ 프로세스 "B"를 이용하여 제 3 메시지를 전송하고, 기지국은 상기 제 3 메시 지를 정상적으로 수신하여 결국 상기 두 번째 시도의 랜덤 액세스 과정은 성공적으로 완료되었다고 가정하자.

이때, 기지국은 상기 단말의 첫 번째 시도의 랜덤 액세스 과정을 알 수가 없다. 즉, 첫 번째 시도의 랜덤 액세스 과정에서 단말의 HARQ 프로세스 "A" 는 제 3 메시지의 재전송을 위해 수신한 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH의 UL 승인이 지시하는 NDI를 저장하고 있으나, 기지국은 임의접속 과정 성공 시의 HARQ 프로세스 "B" 이외의 HARQ 프로세스에 대해 설정된 NDI 값 정보를 알 수 없다.

따라서, 두 번째 (또는 세번째 이후) 시도의 랜덤 액세스 과정이 성공한 후, 기지국에서 상기 단말의 HARQ 프로세스 "A"에 대한 무선자원을 스케줄링해줄 때, 만약 기지국이 임의접속 시 수신된 NDI와 비교하여 토글링이 안된 NDI로 무선자원을 스케줄링하는 경우, 단말은 상기 무선자원을 재전송을 위한 무선자원으로 판단하는 문제점이 발생한다.

다음으로 제 4 메시지를 DL HARQ 방식으로 전송하는데 있어서 NDI와 관련 문제점을 설명하면 다음과 같다.

단말은 첫 번째 시도의 랜덤 액세스 과정에서 제 4 메시지를 수신하기 위해서 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH를 통한 DL 할당을 수신할 수 있다. 이와 같이 수신된 특정 DL 할당이 지시하는 HARQ 프로세스를 "C"라 가정하자. 단말의 HARQ 프로세스 "C"를 이용하여 상기 특정 DL 할당이 지시하는 NDI를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 특정 DL 할당으로 수신되는 제 4 메시지는 디코딩에 성공하지 못하여 결국, 두 번째 시도의 랜덤 액세스 과정이 필요하다고 가정하자. 단말은 두 번째 시 도의 랜덤 액세스 과정에서 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH가 지시하는 DL 할당에 따라 HARQ 프로세스 "D"를 이용하여 경합 해결 메시지를 수신하고, 상기 임의접속 과정을 성공적으로 완료했다고 가정한다.

이 후, 기지국은 UL HARQ의 경우와 마찬가지로 단말의 첫 번째 임의 접속 시도에 대한 내용을 알지 못하기 때문에, 단말이 HARQ 프로세스 "C"에 저장하고 있는 NDI 값을 알지 못한다. 즉, 만약 첫 번째 시도에서의 HARQ 프로세스 "C"에 사용되었던 NDI 값과 동일한 NDI 값을 전송한다면, 단말은 첫 번째 과정에서 디코딩 실패로 HARQ 소프트 버퍼에 저장된 데이터와 새로이 수신되는 데이터를 잘못 결합시키는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 단말의 HARQ 동작 과정에 있어서 재전송 여부를 NDI 값 토글링 여부로 판단할 때, 임의접속 과정에서 수신되어 저장되어 있는 NDI를 무시하고 처리하는 방법을 제안한다. 이를 위한 본 발명의 일 실시형태에서는 임의접속 과정에서 수신되는 NDI 값은 임시 셀 식별자로 마스킹된 PDCCH를 통해 수신된 NDI인 점을 고려하여, NDI 값 토글링 여부를 이용하여 재전송 여부를 판단할 때 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하고 판단하는 것을 제안한다. 즉, NDI 값 토글링 여부를 판정할 때에는 임의접속 과정 이후에 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI 또는 SPS(Semi-Persistent Scheduling) C-RNTI)에 의해 마스킹된 PDCCH를 통해 수신된 UL 승인 또는 DL 할당에 포함되는 NDI만을 고려하는 것을 제안한다.

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 HARQ 방식으로 상향링크 신호 를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

임의접속 과정에서 단말은 상술한 바와 같이 제 3 메시지의 전송을 위해 UL 승인 신호를 수신할 수 있다(단계 S801). 이 경우, UL 승인은 임시 셀 식별자(예를 들어, 임시 C-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 통해 수신될 수 있으며, UL 승인은 상술한 NDI를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 실시형태에서는 NDI가 0으로 설정되어 수신된 경우를 가정한다.

임의 접속 과정이 완료된 후에도 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위해서 단말은 기지국으로부터 UL 승인 신호를 수신하여 무선 자원을 할당받는다(S802). 임의 접속 과정이 완료된 후에 수신되는 UL 승인의 경우 임시 셀 식별자가 아닌 셀 식별자(예를 들어, C-RNTI)를 이용하여 마스킹된 PDCCH를 통해 수신될 수 있다. 도 8에 도시된 실시형태에서는 기지국이 새로이 단말에게 상향링크 데이터를 전송하도록 NDI가 0으로 설정하여 전송하는 경우를 도시하고 있다.

단말은 단계 S802에서와 같이 NDI값이 설정된 UL 승인을 수신하는 경우, 해당 HARQ 프로세스에 대해 기 저장된 NDI값이 있는지 여부 또는 기 저장된 NDI 값이 토글링되었는지 여부를 통해 새로운 데이터를 전송할 것인지, 데이터의 재전송을 수행할 것인지를 결정하게 된다. 이때, 본 실시형태에 따른 단말은 임의접속 과정에서 수신된, 즉 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)를 이용하여 수신된 NDI값을 무시하고 NDI 값의 토글링 여부를 판정하여, 이 판정 결과에 따라 데이터 재전송 여부를 판정하도록 설정되는 것을 제안한다.

상술한 바와 같이 NDI 값은 HARQ 프로세스별로 설정되어 있을 수 있다. 따라 서, 수신된 NDI 값이 토글링 되었는지 여부는 해당 UL 승인 신호가 수신된 시점에 대응하는 특정 HARQ 프로세스에 대응하여 기 저장된 NDI 값과 새로이 수신된 UL 승인의 NDI 값의 변화 여부를 이용하여 판정할 수 있다. 도 8에 도시된 실시형태에서는 단계 S802에서 수신된 UL 승인을 통해 값이 0인 NDI가 수신되었으며, 단계 S801에서 수신된 NDI는 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI인바, 이를 무시하고 토글링 여부를 판정하므로, 해당 NDI는 처음 수신된 NDI로 간주되어 단말은 새로운 데이터를 PUSCH를 통해 기지국에 전송하게 된다(단계 S804). 만일 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI를 무시하고 NDI 토글링 여부를 판정한 결과 NDI 값이 해당 HARQ 프로세스에 대응하여 기 저장된 NDI 값과 동일한 경우에 단말은 기 전송한 데이터의 재전송을 수행할 수 있다.

본 실시형태에 따를 경우 NDI 값 토글링 여부를 판정할 때, 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI를 무시하도록 설정되어 있는 한, NDI 값 토글링 여부 판정이 어떤 상태, 어떤 시점에서 일어나는지 한정할 필요는 없다. 또한, 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 복수일 수도 있으며, 본 실시형태에서 NDI 값 토글링 여부를 판정할 때에는 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 모든 NDI를 무시하고 판정하는 것을 가정한다. 동일한 원리에 따라 DL HARQ 방식으로 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법에 대해 살펴본다.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 단말이 HARQ 방식으로 하향링크 신호를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

기본적인 원리는 도 4에 도시된 상향링크 신호 전송의 경우와 동일하다. 즉, 상술한 바와 같이 임의접속 과정에서 단말이 제 2 메시지 또는 제 4 메시지의 수신을 위해 NDI 필드를 포함하는 DL 할당을 수신할 수 있다(단계 S901). 이 경우 DL 할당은 임시 셀 식별자에 의해 마스킹된 PDCCH를 통해 수신될 수 있다.

임의접속 과정 종료 후에도 단말이 하향링크 데이터를 수신하기 위해서는 단말이 PDSCH를 어떤 무선자원을 이용하여 수신해야 할 것인지를 기지국은 단말에게 DL 할당 정보를 통해 알려주고, 단말은 DL 할당 정보를 수신한다(단계 S902). 이 DL 할당 정보는 셀 식별자로 마스킹된 PDCCH를 통해 수신되게 된다. 이 DL 할당 정보에 따라 단말은 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신할 수 있다(단계 S903). 여기서 단계 S902에 따라 수신된 PDCCH에 대응하는 PDSCH의 수신(단계 S903)은 단말의 NDI 값 토글링 여부를 판정하는 단계 S904 이전일 수도, 이후일 수도 있다.

한편, 단말은 수신된 하향링크 데이터가 새로이 전송된 데이터인지, 기 전송된 데이터가 재전송된 것인지 여부를 수신된 DL 할당의 NDI 필드를 통해 알 수 있다. 즉, 단말은 DL 할당을 통해 수신된 NDI 필드의 값이 해당 HARQ 프로세스에 대응하여 기 저장된 NDI 값과 다른 경우 수신된 데이터를 새로운 데이터로 간주하여 처리하며, 수신된 NDI 필드의 값이 해당 HARQ 프로세스에 대응하여 기 저장된 NDI 값과 동일한 경우 수신된 데이터를 해당 HARQ 프로세스의 소프트 버퍼에 저장되어 있던 데이터와 결합하여 디코딩을 시도하게 된다. 이와 같이 단말이 DL 할당을 통해 수신한 NDI 값이 토글링 되었는지 여부를 판정할 때, 본 실시형태에서는 임의접속 과정에서 수신된 NDI, 즉 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하도록 설정할 것을 제안한다. 도 9의 예에서는 단말은 단계 S902에서 수신한 NDI 필드의 값이 0이고, 단계 S901에서 수신된 NDI는 고려하지 않으므로 처음 수신한 NDI로 간주하고, 단계 S903에서 수신한 데이터를 새로운 데이터로서 디코딩할 수 있다.

만일, 단계 S901에서 수신된 NDI를 무시하고 단계 S903에서 수신된 NDI의 값이 해당 HARQ 프로세스에 대해 설정된 NDI 값과 동일하다면, 단말은 단계 S903에서 수신한 데이터를 기 수신된 데이터와 결합하여 디코딩을 수행할 수 있다.

본 실시형태에 따를 경우 역시 NDI 값 토글링 여부를 판정할 때, 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI를 무시하도록 설정되어 있는 한, NDI 값 토글링 여부 판정이 어떤 상태, 어떤 시점에서 일어나는지 한정할 필요는 없다. 또한, 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI가 복수인 경우 본 실시형태에서는 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 모든 NDI를 무시하는 것을 제안한다.

한편, 본 발명의 상술한 실시형태와 같이 설정하는 경우, 임의접속 과정에서 수신되는 NDI로 인하여 단말이 전송하는 또는 수신하는 데이터가 재전송 데이터인지 여부를 잘못 판정할 수 있는 상술한 문제가 어떻게 해결될 수 있는지를 구체적으로 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

임의접속 과정에서 단말은 특정 임의접속 프리엠블을 기지국에 전송할 수 있다 (단계 1). 기지국은 상기 임의접속 프리엠블을 수신하고, 이에 대한 임의 접속 응답을 단말에게 전송할 수 있다(단계 2). 이 임의접속 응답에는 단말이 제 3 메시지를 전송할 수 있도록 UL 승인이 포함될 수 있으며, 본 실시형태에서 상기 UL 승 인은 HARQ 프로세스 "A"를 지시하는 것으로 가정한다. 또한 상기 임의 접속 응답에는 단말이 임시적으로 사용할 임시 셀 식별자를 포함한다.

단말은 수신된 UL 승인에 따라 HARQ 프로세스 "A"를 이용하여, 제 3 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(단계 3). 이와 같이 제 3 메시지가 단말로부터 전송되는 경우 충돌 해결 타이머(Contention Resolution Timer: CR timer)가 시작하게 된다. 특정한 경우, 기지국은 상술한 제 3 메시지를 수신하였지만, 이 제 3 메시지의 디코딩에 실패하여 단말에게 재전송을 요청할 수 있다.

기지국이 제 3 메시지의 재전송을 단말에게 요청할 때, 기지국은 제 3 메시지 전송에 사용되는 무선자원 또는 전송 형식을 변경하기 위해, 상기 제 3 메시지 재전송을 위한 UL 승인을 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH를 통해 단말에게 전송할 수 있다(단계 4). 또한 상기 재전송을 위한 UL 승인에는 NDI값이 포함될 수 있다. 본 실시형태에서 단계 4에서의 NDI 값은 0으로 설정되어 있는 것을 가정한다.

단말은 제 3 메시지 재전송을 위한 UL 승인을 수신함에 따라 이를 이용하여 제 3 메시지를 기지국으로 재전송할 수 있다(단계 5).

상기 제 3 메시지의 전송 또는 재전송에서 개시 또는 재개시된 CR 타이머가 만료되는 경우, 단말은 상기 임의 접속 과정이 실패했다고 판단하고, 다시 임의접속 프리엠블을 기지국으로 전송하고, 이에 대한 임의접속 응답을 기지국으로부터 수신할 수 있다(단계 6).

단계 6에서 수신되는 임의접속 응답에는 제 3 메시지 전송을 위한 UL 승인이 포함되어 있으며, 상기 UL 승인은 HARQ 프로세스 "B"를 지시하는 것을 가정한다. 또한 상기 임의접속 응답에는 단말이 임시적으로 사용할 임시 셀 식별자를 포함한다.

단말은 상기 UL 승인을 이용하여 제 3 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국은 상기 제 3 메시지를 수신하고, 디코딩에 성공하여, 단말에게 충돌 해결 메시지를 전송하고, 단말은 상기 충돌 해결 메시지를 수신함에 따라 임의 접속 과정이 성공적으로 완료되었다고 판단한다(단계 7).

상술한 바와 같은 임의접속 과정 이후에, 기지국은 특정 데이터의 전송을 스케줄링하기 위해 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI 또는 SPS C-RNTI)로 마스크된 PDCCH를 통한 UL 승인을 단말에게 전송할 수 있다(단계 8). 본 실시형태에서 단계 8에서 전송되는 UL 승인은 HARQ 프로세스 "A"를 지시하는 것을 가정한다. 또한 기지국은 임의접속 과정 종료에 이용되지 않은, 임의접속 과정 중에 이용된 HARQ 프로세스 "A"에 대한 정보를 알 수 없기 때문에 새로운 데이터 전송을 나타내기 위한 NDI 값을 "0"으로 설정한 것을 가정한다.

단말은 첫 번째 시도의 임의 접속 과정에서 HARQ 프로세스 "A"에 대응하는 NDI 값이 "0"으로 설정되어 있었고, 2번째 시도의 임의접속 과정 이후에 상기 HARQ 프로세스 "A"에 대응하여 다시 NDI 값이 "0"으로 설정되어 있는 UL 승인을 수신한 경우에 해당한다. 이와 같은 경우, 본 실시형태에 따라 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI를 NDI 값 토글링 판정에서 무시하지 않도록 설정되는 경우 NDI 값이 토글링되지 않은 UL 승인을 수신한 경우에 해당하므로 단말은 상기 UL 승인을 재전송 을 위한 것으로 판단하게 된다. 따라서 단말은 단계 8에서 수신된 UL 승인에 따라 새로운 MAC PDU를 전송할 수 없다.

하지만, 본 실시형태에 따라 단말은 단계 8에서 UL 승인을 수신한 경우, 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH를 통한 UL 승인의 NDI 값을 무시한다. 이에 따라 단말은 단계 8에서 수신한 UL 승인을 재전송이 아닌 새로운 전송을 위한 UL 승인으로 판단하게 된다. 이에 따라 단말은 단계 8에서 수신된 UL 승인을 이용하여 새로운 MAC PDU를 기지국으로 전송하게 된다(단계 9).

도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 임의접속 과정이 요구되어 임의접속 프리앰블을 기지국으로 전송하고(단계 1), 이에 대한 임의접속 응답을 수신할 수 있다(단계 2).

상기 임의접속 응답에 포함된 UL 승인에 따라 제 3 메시지를 기지국으로 전송하고, CR 타이머를 개시하는 것을 가정한다(단계 3).

단말은 기지국으로부터 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDDCH의 DL 할당을 수신할 수 있다(단계 4). 본 실시예에서 상기 DL 할당은 HARQ 프로세스 "C"를 지시하는 것을 가정한다. 또한 상기 DL 할당의 NDI 값은 "0"으로 설정되어 있는 것을 가정한다. 단말은 상기 DL 할당을 통해 충돌 해결 메시지를 수신하지만 디코딩에 실패하고, CR 타이머 만료로 상기 임의접속 과정을 실패로 판단하는 경우를 가정하며, 이에 따라 단말이 두 번째 임의접속 과정을 시도하는 경우를 가정한다.

단말은 두 번째 임의접속 과정의 시도에서 제 3 메시지 전송 이후에 기지국 으로부터 단말의 임시 셀 식별자로 마스크된 PDCCH의 DL 할당을 수신하고, 단말의 식별자가 포함된 충돌 해결 메시지를 수신한다(단계 5). 본 실시예에서 상기 DL 할당은 HARQ 프로세스 "D"를 지시하는 것을 가정한다. 이에 따라 단말은 상기 임의접속 과정이 성공적으로 완료되었다고 판단한다.

단말은 상기 임의접속 과정 완료 이후에 기지국으로부터 단말의 C-RNTI로 마스크된 PDCCH의 DL 할당을 수신할 수 있다(단계 6). 본 실시예에서 상기 DL 할당은 HARQ 프로세스 "C"를 지시하며, 상기 DL 할당의 NDI 값은 "0"으로 설정되어 있는 것을 가정한다.

단말은 첫 번째 임의접속 과정의 제 4 메시지 수신에 있어서 디코딩에 실패한 데이터가 HARQ 프로세스 "C"에 대응하는 소프트 버퍼에 남아 있기 때문에, 임의접속 과정의 완료 후 단말의 C-RNTI로 마스크된 PDCCH의 DL 할당이 HARQ 프로세스 "C"를 지시하고 NDI 값이 토글이 안된 "0"으로 설정되어 있다면, 본 실시형태에서와 같이 임시 C-RNTI를 이용하여 수신된 NDI값을 무시하지 않는다면 단말은 HARQ 프로세스 "C"의 소프트 버퍼에 저장되어 있는 데이터와 새로 수신하게 되는 데이터의 결합을 시도하게 된다. 다만, 본 실시형태에 따른 단말은 임의접속 과정 이후에 DL 할당을 수신하고, 상기 DL 할당의 NDI 값 토글링 여부를 판정할 때, 임의접속 과정에서 임시 C-RNTI로 마스크된 PDDCH의 할당이 지시했던 NDI를 무시한다(단계 7). 이에 따라, 단말은 상기 C-RNTI로 마스크된 PDCCH의 할당을 재전송을 위한 DL 할당이 아닌 새로운 전송을 위한 DL 할당으로 판단하고, 단계 8에서 수신되는 데이터를 HARQ 소프트 버퍼에 저장된 데이터와 결합하지 않고, 이전 데이터를 지우고 상기 단계 8에서 새롭게 수신된 데이터를 소프트 버퍼에 저장하고 디코딩을 시도하게 된다.

이하에서는 상술한 바와 같은 상향링크 신호 전송 및 하향링크 신호 수신을 위한 단말의 구성에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 단말은 상향링크 신호 전송 및 하향링크 신호 수신을 위한 물리 계층 모듈(1210) 및 상위 계층 모듈과 상기 물리 계층 모듈(1210) 사이의 신호 맵핑을 수행하기 위한 MAC 계층 모듈(1220)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로 물리 계층 모듈은 기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 값이 토글링되는 NDI를 포함하는 PDCCH를 수신하고, 이에 대응하는 PDSCH를 수신하기 위한 수신 모듈(1211) 및 상기 PDCCH를 통해 수신되는 UL 승인에 대응하는 PUSCH 전송을 수행하는 전송 모듈(1212)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 MAC 계층 모듈은 복수의 HARQ 프로세스 모듈(1221)과 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 버퍼(1222)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 버퍼(1222)는 대응하는 HARQ 프로세스(1221)와 관련된 HARQ 관련 제어 정보를 저장하기 위한 HARQ 버퍼를 가정하나, 기타 대응하는 HARQ 프로세스(1221)에 의해 처리되는 데이터의 임시 저장을 위한 소프트 버퍼(Soft Buffer)까지 포함하는 것을 가정한다.

또한, 상기 MAC 계층 모듈(1220)은 단말의 MAC 계층 HARQ 동작을 제어하는 하나의 HARQ 엔터티(1223)를 더 포함한다. 이 HARQ 엔터티(1223)는 물리 계층 모 듈(1210)의 수신 모듈(1221)이 수신하는 하향링크 신호의 수신 시점 등을 고려하여 해당 데이터 전송 또는 수신이 특정 HARQ 프로세스(1221)를 통해 이루어지도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 따른 단말은 특정 프로세스에 대응하는 특정 버퍼에 기 저장된 NDI 값과 상기 특정 HARQ 프로세스에 대응하여 수신된 NDI값을 비교하여, 상기 NDI 값이 토글링되었는 여부에 따라 재전송 여부를 결정하되, 이와 같이 NDI 값의 토글링 여부를 판정할 때, 특정 버퍼에 저장된 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 설정은 NDI 값 토글링 여부를 판정하는 기능을 수행하는 모듈에 설정되는 것이 바람직하며, 상기 HARQ 엔터티(1223)에 의해 일률적으로 판정이 수행되도록 할 수도, 각 HARQ 프로세스(1221)에 의해 HARQ 프로세스(1221)별로 개별적으로 판정하도록 설정할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성을 통해 도 10 및 도 11을 통해 설명한 바와 같이 임의접속 과정에서 수신된 NDI 값에 따라 임의접속 과정 이후 단말이 재전송 여부를 잘못 판정하는 문제를 해결할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 신호 송수신 기술 및 이를 위한 단말 구조는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 유사한 과정을 가지는 다른 다양한 이동통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

도 6은 상향링크 HARQ 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 하향링크 HARQ 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 HARQ 방식으로 상향링크 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말의 구성을 설명하기 위한 도면이 다.

Claims

단말이 기지국에 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,

임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 제 1 값을 가지는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 1 상향링크 승인(UL Grant) 신호를 수신하는 단계;

셀 식별자(C-RNTI)에 의해 지시되는 제 2 하향링크 제어 채널을 통해 제 2 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 2 상향링크 승인 신호를 수신하는 단계;

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 제 1 값을 가진 NDI를 무시하고, 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 기지국으로부터 선행하여 수신된 NDI에 비해 토글링(Toggling)되었는지 여부를 판정하는 단계; 및

상기 판정 결과에 기초하여 상기 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 선행하여 수신된 NDI는 상기 셀 식별자(C-RNTI)에 의해 지시되는 제 3 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 NDI를 포함하며,

상기 제 3 하향링크 제어 채널은 상기 제 2 하향링크 제어 채널에 비해 선행하여 수신되는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 값을 가진 NDI는 특정 HARQ 프로세스와 관련되며,

상기 제 2 값을 가진 NDI가 토글링되었는지 여부는 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 전송 시 NDI에 비해 토글링되었는지 여부를 통해 판정하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 판정 결과 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 전송 시 NDI에 비해 토글링된 경우, 상기 상향링크 신호 전송 단계는 상기 특정 HARQ 프로세스를 통해 새로운 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 판정 결과 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 전송 시 NDI에 비해 토글링되지 않은 경우, 상기 상향링크 신호 전송 단계는 상기 특정 HARQ 프로세스를 통해 기 전송된 데이터를 재전송하는 단계를 포함하는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 상향링크 승인 신호는 임의접속 과정에서 수신되며,

상기 제 2 상향링크 승인 신호는 상기 임의접속 과정 완료 후 수신되는, 상향링크 신호 전송 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 상향링크 승인 신호는 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신되며, 상기 임의접속 과정은 제 2 HARQ 프로세스에 의해 성공적으로 완료되며, 상기 제 2 상향링크 승인 신호는 상기 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신되고,

상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 제 1 HARQ 프로세스의 선행하는 전송 시 NDI에 비해 토글링되었는지 여부를 판정할 때, 상기 단말은 상기 임의접속 과정에서 상기 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신된 NDI를 무시하는, 상향링크 신호 전송 방법.
단말이 기지국에 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,

제 1 임의접속 프리엠블을 기지국에 전송하여 제 1 임의접속 과정을 개시하는 단계;

상기 기지국으로부터 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 제 1 상향링크 승인 을 포함하는 제 1 임의접속 응답 신호를 수신하는 단계;

상기 기지국에 상기 제 1 상향링크 승인에 기초하여 상기 상향링크 신호를 전송하는 단계;

상기 기지국으로부터 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 제 1 값을 가지는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 2 상향링크 승인(UL Grant) 신호를 수신하는 단계;

상기 제 1 임의접속 과정이 성공적으로 완료되지 않아, 상기 기지국에 제 2 임의접속 프리엠블을 전송하여 제 2 임의접속 과정을 개시하는 단계;

상기 기지국으로부터 제 2 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 제 3 상향링크 승인을 포함하는 제 2 임의접속 응답 신호를 수신하는 단계;

상기 기지국에 상기 제 3 상향링크 승인에 기초하여 상기 상향링크 신호를 전송하는 단계;

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 2 하향링크 제어 채널을 통해 제 4 상향링크 승인 신호를 수신하여 상기 제 2 임의접속 과정을 성공적으로 완료하는 단계;

상기 기지국으로부터 셀 식별자(C-RNTI)에 의해 지시되는 제 3 하향링크 제어 채널을 통해 제 2 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 5 상향링크 승인 신호를 수신하는 단계;

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 NDI를 무시하고, 상기 제 2 값을 가지는 NDI가 상기 제 1 HARQ 프로세스의 선행하는 전송 시 NDI에 비해 토글링(Toggling)되었는지 여부를 판정하는 단계; 및

상기 판정 결과에 기초하여 상기 상향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하 는, 상향링크 신호 전송 방법.
단말이 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,

임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 제 1 값을 가지는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 1 하향링크 할당(DL Assignment) 신호를 수신하는 단계;

셀 식별자(C-RNTI)에 의해 지시되는 제 2 하향링크 제어 채널을 통해 제 2 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 2 하향링크 할당 신호를 수신하는 단계; 및

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 상기 제 1 값을 가진 NDI를 무시하고, 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 기지국으로부터 선행하여 수신된 NDI에 비해 토글링(Toggling)되었는지 여부를 판정하는 단계; 및

상기 판정 결과에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 하향링크 신호 수신 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 선행하여 수신된 NDI는 상기 셀 식별자에 의해 지시되는 제 3 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 NDI를 포함하며,

상기 제 3 하향링크 제어 채널은 상기 제 2 하향링크 제어 채널에 비해 선행하여 수신된, 하향링크 신호 수신 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 2 값을 가진 NDI는 특정 HARQ 프로세스와 관련되며,

상기 NDI의 제 2 값이 토글링되었는지 여부는 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 수신 시 NDI와 비교하여 상기 제 2 값이 토글링되었는지 여부를 통해 판정하는, 하향링크 신호 수신 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 판정 결과 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 수신 시 NDI에 비해 토글링된 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신된 하향링크 신호를 새로운 데이터로 간주하는, 하향링크 신호 수신 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 판정 결과 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 특정 HARQ 프로세스의 선행하는 수신 시 NDI 값에 비해 토글링되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신된 하향링크 신호를 재전송 데이터로 간주하는, 하향링크 신호 수신 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 하향링크 할당 신호는 임의접속 과정에서 수신되며,

상기 제 2 하향링크 할당 신호는 상기 임의접속 과정 완료 후 수신되는, 하향링크 신호 수신 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 제 1 하향링크 할당 신호는 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신되며, 상기 임의접속 과정은 제 2 HARQ 프로세스를 이용하여 성공적으로 완료되며, 상기 제 2 하향링크 할당 신호는 상기 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신되고,

상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 제 1 HARQ 프로세스의 선행하는 수신 시 NDI 값에 비해 토글링되었는지 여부를 판정할 때, 상기 단말은 상기 임의접속 과정에서 상기 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 수신된 NDI를 무시하는, 하향링크 신호 수신 방법.
단말이 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,

제 1 임의접속 프리엠블을 기지국에 전송하여 제 1 임의접속 과정을 개시하는 단계;

상기 기지국으로부터 제 1 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 제 1 상향링크 승인 을 포함하는 제 1 임의접속 응답 신호를 수신하는 단계;

상기 기지국에 상기 제 1 상향링크 승인에 기초하여 상향링크 신호를 전송하는 단계;

상기 기지국으로부터 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 제 1 값을 가지는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 제 1 하향링크 할당(DL Assignment) 신호를 수신하는 단계;

상기 제 1 임의접속 과정이 성공적으로 완료되지 않아, 상기 기지국에 제 2 임의접속 프리엠블을 전송하여 제 2 임의접속 과정을 개시하는 단계;

상기 기지국으로부터 제 2 HARQ 프로세스와 관련된 시점에 제 2 상향링크 승인을 포함하는 제 2 임의접속 응답 신호를 수신하는 단계;

상기 기지국에 상기 제 2 상향링크 승인에 기초하여 상기 상향링크 신호를 전송하는 단계;

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 2 하향링크 제어 채널을 통해 제 3 상향링크 승인 신호를 수신하여 상기 제 2 임의접속 과정을 성공적으로 완료하는 단계;

상기 기지국으로부터 셀 식별자(C-RNTI)에 의해 지시되는 제 3 하향링크 제어 채널을 통해 제 2 값을 가지는 NDI를 포함하는 제 2 하향링크 할당 신호를 수신하는 단계;

상기 임시 셀 식별자에 의해 지시되는 제 1 하향링크 제어 채널을 통해 수신된 NDI를 무시하고, 상기 제 2 값을 가진 NDI가 상기 제 1 HARQ 프로세스의 선행하는 수신 시 NDI에 비해 토글링(Toggling)되었는지 여부를 판정하는 단계; 및

상기 판정 결과에 기초하여 상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 하향링크 신호 수신 방법.
기지국이 새로운 전송을 지시하는 경우 비트 값이 토글링(toggling)되는 NDI(New Data Indicator)를 포함하는 하향링크 제어 채널, 및 하향링크 공유 채널을 수신하기 위한 수신 모듈, 및 상향링크 공유 채널을 전송하기 위한 전송 모듈을 포함하는 물리 계층 모듈; 및

복수의 HARQ 프로세스 모듈, 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 버퍼, 및 상기 수신 모듈이 수신하는 하향링크 제어 채널 및 하향링크 공유 채널, 상기 전송 모듈이 전송하는 상향링크 공유 채널을 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 중 특정 HARQ 프로세스 모듈이 처리하도록 제어하는 하나의 HARQ 엔터티를 포함하는 MAC 계층 모듈을 포함하며,

상기 HARQ 엔터티 또는 상기 특정 HARQ 프로세스 모듈은 상기 특정 HARQ 프로세스 모듈에 대응하는 특정 버퍼에 기 저장된 NDI 비트 값과 상기 특정 HARQ 프로세스 모듈에 대응하여 수신된 NDI값을 비교하여, 상기 NDI 비트 값이 토글링되었는 여부에 따라 재전송 여부를 결정하며,

상기 HARQ 엔터티 또는 상기 특정 HARQ 프로세스 모듈이 상기 NDI 비트 값의 토글링 여부를 판정할 때, 상기 특정 버퍼에 저장된 임시 셀 식별자를 이용하여 수신된 NDI는 무시하도록 구성되는, 사용자 기기.