KR100945860B1

KR100945860B1 - 임의 접속 방법

Info

Publication number: KR100945860B1
Application number: KR1020070131500A
Authority: KR
Inventors: 정수정; 신무용; 유병한
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2010-03-05
Also published as: KR20090063960A

Abstract

이동국이 기지국으로 임의 접속 절차 중 이동국이 상향링크로 전송하는 상향링크 패킷의 복합 자동 재전송 요청 전송 방법이 개시된다.

기지국은 임의 접속용 프리앰블을 수신하고, 프리앰블에 제1 식별자를 할당한다. 기지국은 프리앰블에 속하는 그룹에 해당하는 제2 식별자로 표시하여 제1 하향링크 자원의 할당 정보를 전송하고, 제1 하향링크 자원을 통해 제1 상향링크 자원의 할당 정보와 제1 식별자를 전송한다. 그러면 기지국은 제1 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 수신하고, 상향링크 패킷에 오류가 있는경우 재전송을 위한 제2 상향링크 자원의 할당 정보를 제1 식별자로 표시하여 전송한다. 기지국은 상향링크 패킷에 대응하는 부정 응답을 전송하고, 제2 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 재수신한다.

OFDMA, HARQ, 임의 접속, 상향링크, 하향링크

Description

임의 접속 방법{METHOD FOR RANDOM ACCESS}

본 발명은 무선통신시스템에서 임의 접속 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선통신시스템에서의 임의 접속 절차 중 상향링크 채널의 HARQ 동작 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술개발].

광대역의 고속 데이터 전송을 위해 OFDMA를 이용하는 이동통신 시스템에서 상향 링크는 기지국이 이동국으로 데이터 패킷을 전송하기 위한 경로이며, 이 때 전송되는 데이터 패킷은 상향링크 패킷이다.

자동 재전송 요구(Automatic Repeat request, ARQ) 방식은 수신된 상향링크 패킷에 대한 오류 여부를 단말이 확인하고, 오류가 검출되면, 기지국은 이동국으로 상향링크 패킷의 재전송을 요청하는 방식이다.

복합 자동 재전송 요구(high speed downlink packet, HARQ) 방식은 자동 재전송 요구 방식에 따른 재전송 요구 및 물리계층(physical layer)에서 이루어지는 오류정정(Forward Error Correction)요구를 결합하여 오류를 제어하는 방식이다. OFDMA 시스템에서는 처리율 향상을 위하여 복합 자동 재전송 요구 방식을 도입하고 있다.

이동통신 시스템에서 기지국과의 통신을 위해, 이동국은 기지국과의 접속을 시도한다. 접속 후에 기지국은 이동국을 제어한다. 이때, 상위 계층(RRC layer)에서는 시스템으로의 접속 및 전체 시스템의 자원 관리를 담당하고, 하위계층(MAC layer, physical layer) 에서는 채널 상황을 고려한 짧은 주기의 무선 자원관리 및 무선 자원을 이용한 데이터의 송수신을 담당한다. 따라서 시스템으로의 접속을 위해서는 기지국과 단말 상위계층간에 접속 요청 및 접속 설정을 위한 메시지들의 교환이 이루어져야 한다. 접속 방식 중 임의 접속 방식은 시스템으로의 초기 접속 시 발생하는 메시지들의 전송 또는 간헐적인 특성의 상향링크 데이터 전송에 주로 이용되는 방식이다. 임의 접속 방식은 기지국의 제어 없이 이동국들이 동일한 전송 권한을 가지고 임의로 패킷을 전송하는 방식이다.

그러나 기지국의 제어 없이 이동국에 의해 임의 접속용 프리앰블의 선택이 이루어지면, 다른 이동국 간에는 동일한 프리앰블을 선택하는 경우가 발생한다. 동일 프리앰블을 선택한 이동국들이 존재하는 경우, 기지국은 하나의 이동국으로 인식하고 상향링크의 자원 할당과 이 정보를 포함하는 프리앰블 응답의 단말로 전송이 이루어진다.

동일 프리앰블을 선택한 여러 이동국들이 해당 프리앰블에 할당된 무선자원을 이용해 각각의 상위계층(RRC layer)의 접속 요청 메시지 패킷들을 전송하게 되 면, 접속 요청 메시지 패킷들 사이에 충돌이 발생할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동국이 기지국으로 임의 접속 절차를 수행할 때, 기지국으로 전송하는 메시지 패킷이 여러 이동국에 의한 충돌로 인한 재전송이 발생하는 경우의 제어 정보를 안전하게 전달하는 HARQ 동작을 위한 임의 접속 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 기지국의 임의 접속 제공 방법은 임의 접속용 프리앰블을 수신하는 단계, 상기 프리앰블에 제1 식별자를 할당하는 단계, 상기 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 제2 식별자로 표시하여 상기 제1 하향링크 자원의 할당 정보를 전송하는 단계, 제1 하향링크 자원을 통해 상기 제1 식별자를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 이동국의 임의 접속 방법은 임의 접속용 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 제1 식별자를 통해 상기 제1 하향링크 자원의 할당 정보를 수신하는 단계, 제1 하향링크 자원을 통해 제1 상향링크 자원의 할당 정보와 상기 프리앰블에 할당된 제2 식별자를 수신하는 단계, 상기 제1 상향링크 자원을 통해 상기 제1 식별자를 수신하는 단계를 포함한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 OFDMA 방식의 이동통신 시스템에서, 이동국이 기지국으로 임의 접속 절차를 수행할 때, 기지국으로 전송하는 메시지 패킷이 여러 이동국에 의한 충돌로 인한 재전송이 발생하는 경우 제어 정보를 안전하게 전달할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"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.

본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가 입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임의 접속 방법 중 초기 접속 방법 및 재접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 시스템으로 접속을 위해, 이동국(100)의 하위계층은 임의 접속용 프리앰블을 기지국(200)으로 전송한다(S101). 기지국(200)이 임의 접속용 프리앰블을 수신하면, 기지국(200)은 프리앰블에 대한 응답 정보 메시지를 이동국(100)으로 전송한다. 이동국(100)으로 응답 정보 메시지를 전송 시에는 자원 사용의 효율성을 위해 동일 그룹에 속하는 프리앰블 별로 응답 메시지를 구성하여, 트래픽 채널을 통해 전송한다.

임의 접속용 프리앰블을 수신하면, 기지국(200)은 프리앰블에 기지국내에서 구분할 수 있는 식별자(for LTE, C-RNTI)를 할당한다. 예를 들어, 3G LTE(Third Generation Long-Term Evolution)에 따르는 기지국(200)은 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity) 를 할당한다. 반면에, 이동국(100)은 트래픽 채널 자원 활용을 위한 기지국 내에서 구별할 수 있는 식별자를 할당 받지 못한 상태이다.

기지국(200)은 이동국이 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있도록 하향링크 채널 할당 정보(DL_CI)를 이동국(100)으로 전송한다(S102). 구체적으로, 기지국(200)은 이동국(100)이 전송한 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 식별자로 표시하여 하향링크 채널 할당 정보를 전송한다.

이동국(100)은 프리앰블 응답 메시지를 수신하여, 해당 정보를 확인한다(S103). 응답 메시지는 이동국(100)이 메시지 전송 시 이용하는 상향링크 자원의 할당 정보를 포함하며, 기지국에서 해당 이동국을 위해 할당한 기지국 내에서 구별 할 수 있는 식별자를 포함한다.

이동국(100)은 할당된 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 전송하기 위하여, 접속 요청 메시지(connection request message)를 기지국(200)으로 전송한다(S104). 여기서, 트래픽 채널을 통해 상향링크 패킷 전송 시에는 HARQ 가 적용된다.

상향링크 패킷에 오류가 있는 경우, 기지국(200)은 재전송을 위한 상향링크 자원을 새로 할당하고, 할당한 자원에 대응하는 상향링크 채널 할당 정보를 식별자로 표시하여 이동국(100)으로 전송한다(S105).

이동국(100)은 상향링크 패킷에 대한 부정 응답(NACK)을 수신한다(S106). 부정응답을 수신한 이동국(100)은 새로 할당 받은 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 재전송하기 위하여, 접속 요청 메시지의 HARQ 재전송을 수행한다(S107).

다음, 본 발명의 실시예에 따른 임의 접속 제공 방법 중 초기 접속 방법 및 재접속 제공 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 임의 접속 방법 중 초기 접속 방 법 및 재접속 방법을 나타낸 도면이다.

먼저, 임의 접속 절차에 있어서 이동국(100)은 트래픽 채널 자원 활용을 위한 기지국(200) 내의 식별자를 할당 받지 않은 상태이다.

기지국(200)은 별도의 임의 접속 채널을 이용하여 임의 접속용 프리앰블을 이동국(100)으로부터 수신한다(S201). 임의 접속용 프리앰블을 수신하면, 기지국(200)은 프리앰블에 기지국내에서 구분할 수 있는 식별자(for LTE, C-RNTI)를 할당한다(S202).

기지국(200)은 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 식별자를 표시하여 하향링크 채널 할당 정보를 이동국(100)으로 전송한다(S203). 또한, 기지국(200) 하향링크 채널 할당 정보를 통해 상향링크 제어 정보와 식별자를 포함하는 응답 메시지를 이동국(100)으로 전송한다(S204).

기지국(200)은 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 수신하기 위해, 이동국(100)으로부터 접속 요청 메시지를 수신한다(S205). 상향링크 패킷에 오류가 있는 경우, 기지국(200)은 재전송을 위한 상향링크 자원을 새로 할당하고, 할당한 자원에 대응하는 상향링크 채널 할당 정보를 식별자로 표시하여 이동국(100)으로 전송한다(S206).

기지국(200)은 상향링크 패킷에 대응하는 부정 응답을 전송하고(S207), 새로 할당 받은 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 재수신 하기 위하여, 접속 요청 메시지의 HARQ 재수신을 수행한다(S208).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동국의 임의 접속 방법 중 초기 접속 방 법 및 재접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 이동국(100)은 별도의 임의 접속 채널을 이용하여 임의 접속용 프리앰블을 기지국(200)으로 전송한다(S301). 여기서, 이동국(100)은 트래픽 채널 자원 활용을 위한 기지국 내에서 구별할 수 있는 식별자를 할당 받지 못한 상태이다.

이동국(100)은 송신한 임의 접속용 프리앰블에 대한 응답 정보 메시지를 수신한다(S302). 이때, 자원 사용 효율성을 위하여, 이동국(100)은 동일 그룹에 속하는 프리앰블에 대응하는 응답 정보 메시지를 트래필 채널을 통해 기지국(200)으로부터 수신한다. 이동국(100)은 기지국내에서 구분할 수 있는 식별자(for LTE, C-RNTI)를 통해 응답 메시지의 전송 여부 및 제어 정보를 기지국(200)으로부터 수신한다. 여기서, 식별자는 시스템 정보로 기지국 내에서 모든 이동국에게 임의 접속 절차 수행 전에 알려준다.

이동국(100)은 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 식별자를 통해 하향링크 채널 할당 정보를 수신한다(S303).

이동국(100)은 하향링크 채널 할당 정보를 통해 상향링크 자원의 할당 정보와 프리앰블에 할당된 식별자를 포함하는 응답 메시지를 수신한다(S304).

이동국(100)은 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 전송하기 위하여, 접속 요청 메시지(connection request message)를 기지국(200)으로 전송한다(S305).

상향링크 패킷에 오류가 있는 경우, 이동국(100)은 프리앰블에 할당된 식별자를 통해 상향링크 채널 할당 정보를 수신한다(S306).

이동국(100) 기지국(200)으로부터 상향링크 패킷에 대응하는 부정 응답을 수신한다(S307). 또한, 이동국(100)은 상향링크 자원을 통해 상향링크 패킷을 HARQ 재전송한다(S308).

본 발명의 실시예에 따른 임의 접속 절차 중의 상향링크에서 HARQ 방식을 적용 시에 초기 전송을 위한 상향링크 자원 정보는 동일 그룹별로 구성되는 임의 접속 프리앰블 응답 메시지에 포함시켜 전송한다. 또한, 이동국은 프리앰블 응답 메시지의 전송을 위해 별도의 식별자를 이용한다. 또한 이동국은 기지국으로부터 수신한 상향링크 패킷에 오류가 발생하면 재전송을 위한 상향링크의 자원 할당 시에는 프리앰블 별로 할당된 식별자를 이용한다. 기지국은 해당 식별자를 이용하여 제어 채널을 통해 재전송을 위해 할당된 자원 정보를 이동국으로 전송한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임의 접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 임의 접속 방법 중 초기 접속 방법 및 재접속 제공 방법을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동국의 임의 접속 방법 중 초기 접속 방법 및 재접속 방법을 나타낸 도면이다.

Claims

이동국이 기지국으로 임의 접속 절차를 수행하는 경우, 기지국의 임의 접속 제공 방법에 있어서,

상기 이동국으로부터 임의 접속용 프리앰블을 수신하는 단계;

상기 프리앰블에 제1 식별자를 할당하는 단계;

상기 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 제2 식별자로 표시하여 상기 제1 하향링크 자원의 할당 정보를 상기 이동국으로 전송하는 단계;

상기 제1 하향링크 자원을 통해 상기 제1 식별자를 상기 이동국으로 전송하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 식별자를 상기 이동국으로 전송한 후에,

상기 이동국으로부터 상향링크 패킷을 수신하는 단계;

상기 상향링크 패킷에 오류가 있는 경우, 재전송을 위한 제2 상향링크 자원의 할당 정보를 상기 제1 식별자로 표시하여 상기 이동국으로 전송하는 단계;

상기 제2 상향링크 자원을 통해 상기 상향링크 패킷을 상기 이동국으로부터 재수신하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제2항에 있어서,

상기 제1 식별자를 상기 이동국으로 전송하는 단계는

상기 제1 하향링크 자원을 통해 제1 상향링크 자원의 할당 정보와 상기 제1 식별자를 포함하는 응답 메시지를 상기 이동국으로 전송하는 단계를 포함하고,

상기 상향링크 패킷을 수신하는 단계는

상기 제1 상향링크 자원을 통해 상기 상향링크 패킷을 상기 이동국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제3항에 있어서,

상기 상향링크 패킷에 대응하는 부정 응답을 상기 이동국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 임의 접속 방법.
제4항에 있어서,

상기 상향링크 패킷은 상기 이동국이 상기 기지국으로 접속을 요청하는 접속 요청 메시지인 임의 접속 방법.
이동국이 기지국으로 임의 접속하는 방법에 있어서,

임의 접속용 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계;

상기 프리앰블이 속하는 그룹에 해당하는 제1 식별자를 통해 상기 제1 하향링크 자원의 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;

제1 하향링크 자원을 통해 제1 상향링크 자원의 할당 정보와 상기 프리앰블에 할당된 제2 식별자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;

상기 제1 상향링크 자원을 통해 상기 제1 식별자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 식별자를 상기 기지국으로부터 수신한 후에,

상향링크 패킷을 상기 기지국으로 송신하는 단계;

상기 제2 식별자를 통해 제2 상향링크 자원의 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;

상기 상향링크 패킷에 대응하는 부정 응답을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;

상기 제2 상향링크 자원을 통해 상기 상향링크 패킷을 상기 기지국으로 재전송하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제7항에 있어서,

상기 제1 식별자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계는

상기 제1 하향링크 자원을 통해 상기 제1 상향링크 자원의 할당 정보와 상기 제1 식별자를 포함하는 응답 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,

상기 상향링크 패킷을 송신하는 단계는

상기 제1 상향링크 자원을 통해 상기 상향링크 패킷을 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 임의 접속 방법.
제8항에 있어서,

상기 상향링크 패킷은 상기 이동국이 상기 기지국으로 접속을 요청하는 접속 요청 메시지인 임의 접속 방법.