KR100951298B1

KR100951298B1 - 주파수분할 다중접속 시스템을 위한 랜덤 액세스 디멘셔닝방법 및 절차

Info

Publication number: KR100951298B1
Application number: KR1020087010233A
Authority: KR
Inventors: 드라강 뷔식; 패트릭 피셔
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2010-04-08
Also published as: KR20080066734A; EP1949565A1; CN101300755B; US8687564B2; CN101300756B; CN101300756A; EP1949565B1; EP1949565A4; EP3461213A1; US20080279257A1; CN101300755A; TWI333344B; WO2007052971A1; TW200727614A

Abstract

네트워크로부터 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 수신하는 단계, 상기 네트워크로부터 수신된 디폴트 값(default values) 또는 정보를 바탕으로 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구할 방법을 결정(deciding)하는 단계, 액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호품질을 측정하는 단계, 및 상기 결정 및 측정을 바탕으로 허용된 랜덤 액세스 리소스를 구하는(deriving) 단계를 포함하여 이루어지는 이동 단말이 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정(determining) 방법.

Description

주파수분할 다중접속 시스템을 위한 랜덤 액세스 디멘셔닝 방법 및 절차{RANDOM ACCESS DIMENSIONING METHODS AND PROCEDURES FOR FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING ACCESS SYSTEMS}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 주파수분할 다중접속 시스템을 위한 랜덤 액세스 디멘셔닝 방법 및 절차에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 접속 네트워크 및 복수의 접속 단말들로 구성될 수 있다. 상기 접속 네트워크는 여러 가지 채널을 통한 상향링크(UL: 단말에서 네트워크) 통신 및 하향링크(DL: 네트워크에서 단말) 통신을 위해 상기 접속 단말들이 상기 접속 네트워크와 연결될 수 있게 하는 Node B, 기지국 등과 같은 접속점들을 포함할 수 있다. 상기 접속 단말로는 사용자 장치(UE: User Equipment), 이동국 등이 있을 수 있다.

이하 설명되는 개념들은 다른 종류의 통신 시스템들에도 적용 가능하며, 단지 예시적인 목적으로 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)를 설명할 것이다. 일반적인 UMTS는 다수의 UE를 위한 접속점 역할을 하는 Node B를 구비하는 적어도 하나의 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)와 연결된 적어도 하나의 핵심망(CN: Core Network)을 구비한다.

도 1은 3GPP 무선 접속 네트워크 표준에 따른 무선 인터페이스 프로토콜 구조를 도시한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로는 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층을 구비하며, 수직적으로는 사용자 데이터 전송을 위한 사용자평면(U-plane) 및 제어 정보 전송을 위한 제어평면(C-plane)을 구비한다. 상기 사용자평면은 음성 또는 IP(Internet Protocol) 패킷과 같은 사용자의 트래픽 정보를 담당하는 영역이다. 상기 제어평면은 네트워크 인터페이스, 호(call)의 유지 및 관리 등을 위한 제어 정보를 담당하는 영역이다.

도 1의 프로토콜 계층들은 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection: OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제 1 계층(L1), 제 2 계층(L2) 및 제 3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 상기 제 1 계층(L1), 즉 물리 계층(PHY: Physical Layer)은 다양한 무선 전송 기술을 이용하여 상위 계층에게 정보 전달 서비스를 제공한다. 상기 물리 계층은 전송 채널을 통해 매체접속제어(Medium Access Control: MAC) 계층이라고 불리는 상위 계층과 연결된다. 상기 MAC 계층과 물리 계층은 상기 전송 채널을 통해 데이터를 교환한다. 상기 제 2 계층(L2)은 MAC 계층, 무선링크제어(Radio Link Control: RLC) 계층, 브로드캐스트/멀티캐스트 제어(Broadcast/Multicast Control: BMC) 계층 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층을 포함한다. 상기 MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 간의 매핑을 담당하며 무선 리소스의 할당 및 재할당을 위한 MAC 파라미터들의 할당을 제공한다. 상기 MAC 계층은 논리 채널을 통해 RLC 계층으로 불리는 상위 계층으로 연결된다. 여러 가지 논리 채널들은 전송된 정보의 종류에 따라 제공된다.

상기 MAC 계층은 전송 채널들에 의해 상기 물리 계층으로 연결되며, 관리되고 있는 전송 채널의 종류에 따라 MAC-b 부계층, MAC-d 부계층, MAC-c/sh 부계층, MAC-hs 부계층 및 MAC-m 부계층으로 구분될 수 있다. 상기 MAC-b 부계층은 시스템 정보의 브로드캐스팅(broadcasting)을 담당하는 전송 채널인 BCH(Broadcast Channel)를 관리한다. 상기 MAC-c/sh 부계층은 복수의 단말들이 공유하는 FACH(Forward Access Channel) 혹은 DSCH(Downlink shared channel)과 같은 공용 전송 채널, 혹은 상향링크로는 RACH(Radio Access Channel)를 관리한다. 상기 MAC-m 부계층은 MBMS 데이터를 관리한다. 상기 MAC-d 부계층은 특정 단말을 위한 전용 전송 채널인 DCH(Dedicated Channel)을 관리한다. 상기 MAC-d 부계층은 해당 단말을 관리하는 서빙 RNC(SRNC) 내에 위치하며 하나의 MAC-d 부계층 또한 각 단말 내에 존재한다.

상기 RLC 계층은, RLC 동작 모드에 따라, 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하고, 상위 계층에서 전달된 복수 개의 RLC 서비스 데이터 유닛들 (RLC SDUs)에 대한 분할 및 연결 기능(segmentation and concatenation)을 수행한다. RLC 계층은 상위 계층으로부터 상기 RLC SDU들을 수신하면, 처리용량(processing capacity)을 근거로 적당한 방식으로 각 RLC SDU의 크기를 조절하여 헤더정보가 부가된 데이터 유닛들을 생성한다. 이러한 데이터 유닛을 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Units: PDUs)이라 하고, 상기 PDU들은 논리 채널을 통해 MAC 계층으로 전달된다. 상기 RLC 계층은 상기 RLC SDU들 및/또는 RLC PDU들을 저장하기 위한 RLC 버퍼를 포함한다.

BMC 계층은 핵심망으로부터 전달된 셀 방송 메시지(Cell Broadcast Message, ‘CB’메시지)를 스케줄링하며, 상기 CB 메시지를 특정 셀(들)에 위치한 단말들에게 방송한다.

PDCP 계층은 상기 RLC 계층의 상위에 위치한다. 상기 PDCP 계층은 IPv4 또는 IPv6와 같은 네트워크 프로토콜 데이터를 상대적으로 작은 대역폭을 갖는 무선 인터페이스 상으로 효율적으로 전송하기 위하여 이용된다. 이러한 목적을 위하여, 상기 PDCP 계층은 유선 네트워크에서 사용되는 불필요한 제어정보를 줄여주는데, 이러한 기능을 헤더압축이라고 부른다.

무선자원제어(Radio Resource Control: RRC) 계층은 제 3 계층(L3)의 가장 하위에 위치한 계층으로 제어평면에서만 정의된다. 상기 RRC 계층은 무선베어러들(RBs)의 설정, 재설정 및 해제 혹은 취소와 관련하여 전송 채널 및 물리 채널들을 제어한다. 상기 RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전송을 위해 제 2 계층(L2)에서 제공하는 서비스를 의미한다. 일반적으로, RB를 설정한다는 것은 특정 데이터 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하여 세부적인 파라미터 및 동작 방법을 각각 설정하는 과정을 의미한다. 또한, 상기 RRC 계층은 RAN 내에서의 사용자 이동성(user mobility) 및 추가적인 서비스, 예를 들어, 위치 서비스를 관리한다.

LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고도 부르는 E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) 시스템은 공유 리소스만이 이용되는 패킷 교환(Packet Switched: PS) 도메인과 관련되는 것으로 여겨진다. 고속 지연 및 고용량을 요구하는 새로운 콘텍스트(context)에서는, LTE RACH(LTE Random Access Channel)의 이용 에 있어 LTE에 대해 명시된 접속 요구사항을 만족시키기 위해서 기존의 GSM 및 UMTS 시스템에서와는 다소 달라야 한다. E-UTRA와 LTE는 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM)의 원리들과 관련된다.

OFDM은 잘 알려진 기술인 FDM(Frequency Division Multiplexing)을 바탕으로 한다. FDM에서, 정보의 서로 다른 스트림들은 별개의 병렬(parallel) 주파수 채널들로 매핑된다. 각 FDM 채널은 인접한 채널 간의 간섭을 줄이기 위해 주파수 가드 대역(frequency guard band)에 의해 서로 분리된다. 상기 OFDM 기술은 (부반송파(sub-carrier)라고 부르는) 다수의 반송파들(multiple carriers)이 정보 스트림을 운반하고, 상기 부반송파들이 서로 직교한다는 점에서 기존의 FDM와는 다르며(i.e., 각 부반송파의 대역폭은 작으며 하나의 반송파의 최대값은 인접 반송파의 제 1 최소값에 상응하도록 배열(arranged)된다.), 채널 지연 확산(channel delay spread)을 막기 위해 가드 시간(guard time)이 각 볼에 추가될 것이다.

도 2는 OFDM 신호의 주파수-시간 표현(Frequency-Time representation)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 신호는 다수의 부반송파로 구성되며, (특정 대역폭 또는 주파수 범위를 갖는) 각 부반송파는 서로 가드 간격을 두고 심볼에 의해 표시되는 데이터(또는 정보)를 운반할 수 있다.

다수 사용자(multi-user) 시스템은 상향링크와 하향링크 모두를 포함한다.상기 상향링크에서, 네트워크는 서로 다른 상향링크 부반송파들의 감쇠(attenuation)를 측정한다. 상기 측정을 바탕으로, 상기 네트워크는 서로 다른 UE들이 상향링크 전송을 위해 이용해야 하는 상기 부반송파들을 분배(distribute)한다. 상기 하향링 크에서, 상기 UE는 각 하향링크 부반송파의 감쇠를 측정한다. 상기 측정의 결과는 보다 나은 UE 수신을 위해 하향링크 부반송파를 분배하는 네트워크로 시그널링된다. 랜덤 액세스 프로토콜(random access protocol)에서, UE는 알려진 신호 시퀀스(i.e., 코드화된 특정 시그너처)를 기지국(Node B)으로 전송한다. 이를 위해, 먼저, 상기 UE는 네트워크가 전송한 파일럿 채널을 청취(listen for)하고, 감지 후, 상기 네트워크가 전송한 OFDM 신호들로 동기화한다. 이후, 상기 UE는 RACH(Random Access Channel)로 할당된 랜덤 액세스 시퀀스 및 부반송파 번호(number)를 위한 방송 시스템 정보를 청취하고, 상기 랜덤 액세스 채널에서 랜덤 액세스 시퀀스를 전송한다. 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 다수의 사이클 동안 전송이 이루어진 후에, 상기 UE는 상기 네트워크가 상기 액세스를 허가하였는지 여부를 확인한다.

이하, W-CDMA 랜덤 액세스 절차에 대한 일반적인 개요를 살펴본다.

전송 채널인 RACH 및 두 물리 채널인 PRACH 및 AICH가 이 절차에 관련된다. 상기 전송 채널들은 물리 계층으로부터 프로토콜 계층(MAC)으로 공급되는 채널들이다. 상기 물리 계층을 통해 서로 다른 속성(properties)과 전송 포맷으로 데이터를 전송하기 위한 전송 채널에는 여러 가지가 있다. 상기 물리 채널들은 FDD 모드에서 코드 및 주파수에 의해 식별(identify)된다. 상기 물리 채널들은 보통 무선 프레임(radio frames) 및 타임슬롯(timeslots)의 계층 구성(layer configuration)을 기반으로 한다. 상기 무선 프레임 및 타임슬롯의 형태는 상기 물리 채널의 심볼율(symbol rate)에 따라 달라진다. 상기 무선 프레임은 디코딩 과정에서 최소 유닛(단위)이고, 15개의 타임슬롯으로 구성된다. 상기 타임슬롯은 계층 1 비트(bit) 시퀀스에서 최소 유닛이다. 따라서, 하나의 타임슬롯에서 수용될 수 있는 비트의 개수는 상기 물리 채널에 달려있다. 상기 전송 채널 RACH는 제어 정보 및 사용자 데이터를 전송하기 위해 이용되는 상향링크 공용 채널로, 랜덤 액세스에 적용되고 상위 계층으로부터의 저속(low-rate) 데이터 전송에 이용된다. 상기 RACH는 PRACH(Physical Random Access CHannel)라고 부르는 상향링크 물리채널로 매핑된다. 상기 AICH(Acquisition Indication CHannel)은 하향링크 공용 채널로서 랜덤 액세스 제어에 이용되는 상기 PRACH와 함께 쌍으로 존재한다.

상기 PRACH의 전송은 빠른 획득 지시(acquisition indication)를 가지는 슬롯형(slotted) ALOHA 접근방식을 기반으로 한다. 상기 UE는 임의로 액세스 리소스를 선택하고 랜덤 액세스 절차의 RACH 프리앰블(preamble) 부분을 상기 네트워크로 전송한다. 상기 프리앰블은 RACH 연결 요청 메시지의 전송 전에 보내지는 짧은 신호이다. 상기 UE는 상기 네트워크에 의한 프리앰블의 감지를 나타내는 AICH(Acquisition Indicator Channel) 상의 AI(Acquisition Indicator)를 수신할 때까지, 상기 프리앰블이 보내질 때마다 전송력(transmission power)을 높임으로써 상기 프리앰블을 반복적으로 전송한다. 상기 UE는 일단 상기 AI를 수신하면 상기 프리앰블의 전송을 중단하고 그 시점에서의 프리앰블 전송력과 같은 수준의 전송력으로 메시지 부분 및 네트워크에 의해 시그널링된 오프셋(offset)을 전송한다. 이 랜덤 액세스 절차는 전체 메시지에 대한 파워 램핑(power ramping) 절차를 방지한다. 이러한 파워 램핑 절차는 성공적으로 전송되지 못한 메시지들로 인해 더 많은 간섭을 야기할 수 있고, 메시지가 성공적으로 수신되었다는 응답(acknowledgement) 을 받을 수 있기 전에 상기 메시지를 디코딩하는 데 훨씬 많은 시간이 소요됨으로써 야기되는 지연 때문에 효율적이지 못할 수 있다.

상기 RACH의 주요 특징은 경쟁 기반의 채널(contention based channel)로서, 여러 사용자들의 동시 접속(액세스) 때문에 충돌이 발생하여 초기 액세스 메시지(initial access message) 가 네트워크에 의해 디코딩될 수 없다는 점이다. 상기 UE는 오직 액세스 슬롯의 초기에만 프리앰블과 메시지 모두에 대한 랜덤 액세스 전송을 시작할 수 있다. 따라서 이러한 유형의 액세스 방법은 빠른 획득 지시를 가지는 슬롯형 ALOHA 접근방식의 일종이다.

도 3은 프리앰블, 메시지 및 획득 지시자(AI)의 전송에 관련된 액세스 슬롯들의 예를 도시한다.

도 4는 RACH 액세스 슬롯의 수 및 이들의 스페이싱(간격, spacing)의 예를 도시한다.

도 3 및 4를 참조하면, RACH 및 AICH의 시간 축(time axis)은 시간 간격인 액세스 슬롯들로 나누어진다. 두 프레임(한 프레임은 10 ms 또는 38400 chips) 당 15개의 액세스 슬롯이 있고, 슬롯들은 1.33 ms(5120 chips)의 거리로 떨어져 있다.

도 5는 UE에 의한 하향링크 AICH 액세스 슬롯의 수신 및 상향링크 PRACH 액세스 슬롯의 전송의 예를 도시한다. 즉, 도 5는 PRACH와 AICH 간의 전송 타이밍 관계를 도시한다.

도 6은 서로 다른 RACH 부채널들에 대해 이용가능한 상향링크 액세스 슬롯을 나타낸 표이다.

도 5 및 6을 참조하면, 랜덤-액세스 전송에 이용가능한 액세스 슬롯들 및 RACH와 AICH 간, 두 개의 연속적인 프리앰블 간 및 마지막 프리앰블과 메시지 간에 이용될 타이밍 오프셋들에 대한 정보가 상기 네트워크에 의해 시그널링된다. 예를 들어, AICH 전송 타이밍이 0 또는 1이라면, 마지막으로 전송된 프리앰블 액세스 슬롯에 대하여 3 또는 4 액세스 슬롯들 후에 각각 전송될 것이다.

또한, 도 5 및 6을 참조하면, 상기 UE가 상기 프리앰블을 전송하는 타이밍은 랜덤 액세스 부채널들에 의해 구분된다. 하나의 랜덤 액세스 부채널은 모든 상향링크 액세스 슬롯들의 조합(combination)으로 구성되는 서브셋(subset)이다. 모두 12개의 랜덤 액세스 부채널이 있다. 랜덤 액세스 부채널은 상기 액세스 슬롯들로 구성된다.

도 7은 프리앰블 시그너처의 포맷을 도시한다. 상기 프리앰블은 RACH 메시지의 전송 전에 보내지는 짧은 신호이다. 하나의 프리앰블은 4096 chips로 구성되며, 길이가 16인 하다마드 코드(Hadamard code)와 상위 계층으로부터 할당되는 스크램블링 코드(scrambling codes)가 256번 반복되는 시퀀스이다. 상기 하다마드 코드는 프리앰블의 시그너처로 불린다. 16개의 서로 다른 시그너처가 있으며, 하나의 시그너처는 (ASC를 기반으로 이용가능한 시그너처 세트들에서) 임의로 선택되어 각 프리앰블 부분 전송에 대하여 256번 반복된다.

도 8은 랜덤 액세스 메시지 부분의 구조를 도시한다. 상기 메시지 부분은 프리앰블 시그너처 및 프리앰블 시그너처에 이용되는 확산(spreading) 코드에 의해 고유하게(uniquely) 정의되는 OVSF 코드의 짧은 코드들에 의해 확산된다. 10 ms의 길이를 갖는 상기 메시지 부분 무선 프레임은 15개의 슬롯으로 나누어지며, 각 슬롯은 2560 chips로 구성된다. 각 슬롯은 데이터 부분과 제어 정보(파일럿 비트 및 TFCI)를 전송하는 제어 부분으로 구성된다. 상기 데이터 부분 및 제어 부분은 동시에(in parallel) 전송된다. 상기 20 ms 길이의 메시지 부분은 두 개의 연속하는 메시지 부분 무선 프레임으로 구성된다. 상기 데이터 부분은 10*2k 비트(k=0, 1, 2, 3)로 구성되며, 이는 확산 계수(Spreading Factor: SF=256, 128, 64, 32)에 해당한다.

도 9는 AICH의 포맷(구조)을 도시한다. 상기 AICH는 15개의 연속하는 액세스 슬롯들의 반복적인 시퀀스로 구성되며, 각 액세스 슬롯은 40 비트 간격의 길이(5120 chips)를 갖는다. 각 액세스 슬롯은 두 부분으로 이루어지는데, 하나는 32개의 실제값(real-valued) 신호들(a0, …, a31)로 구성되는 획득 지시자(Acquisition Indicator: AI) 부분이고, 다른 하나는 전송이 꺼진(switched off) 1024 chips의 지속(duration) 부분이다.

상기 네트워크는 소정의 시그너처로 RACH 액세스 슬롯에서 RACH 프리앰블의 전송을 감지하면, 연관된 AICH 액세스 슬롯에서 그 시그너처를 반복한다. 이는 RACH 프리앰블에서 시그너처로 이용되는 상기 하다마드 코드가 상기 AICH의 AI 부분으로 변조된다는 것을 의미한다. 이 시그너처에 대응하는 획득 지시자는 긍정적 응답(positive acknowledgement), 부정적 응답(negative acknowledgement) 혹은 무응답(no acknowledgement)이 특정 시그너처에 주어지는지의 여부에 따라 +1, -1, 및 0의 값을 가질 수 있다. 시그너처의 양극성(positive polarity)은 프리앰블을 획득하고 메시지가 전송될 수 있다는 것을 나타낸다. 시그너처의 음극성(negative polarity)은 프리앰블을 획득하고 파워 램핑 절차가 중단되지만, 메시지는 전송되지 않는다는 것을 나타낸다. 이 부정적 응답은 상기 네트워크에서 정체 상황(congestion situation)이 발생하여 전송된 메시지가 현재 프로세스될 수 없을 때 이용된다. 이 경우, 상기 액세스 시도는 상기 UE에 의해 나중에 반복되어야 한다.

프로토콜 계층(L2)에서의 랜덤 액세스 절차에 있어, 상기 네트워크는 우선적으로 상기 UE가 속하는 액세스 등급(access class: AC)을 기반으로 상기 이동국의 무선 액세스 리소스의 이용을 승인할 것인지를 판단한다. 명시된 우선순위 레벨은 UE SIM 카드에 저장된 AC에 의해 나타내어 진다.

이하, 액세스 제어의 소정의 측면이 설명될 것이다. 이 문제와 관련되는 표준은 3GPP TS 22.011이다.

액세스 제어의 목적에 있어, 바람직하게, 소정의 환경 하에서, UE 사용자들의 (긴급호출 시도를 포함한) 액세스 시도를 방지하거나 PLMN(Public Land Mobile Network)의 명시된 영역에서의 페이지(page)들에 대한 응답을 방지할 것이다. 이러한 상황들은 긴급 상황 동안에 발생하거나 같은 위치에 있는(co-located) 둘 이상의 PLMN 중 하나가 실패했을 경우에 발생할 것이다. 방송 메시지들은 네트워크 액세스에서 금지된 가입자들의 등급(들)을 나타내는 셀 별 방식(cell-by-cell)으로 이용가능해야 한다. 이러한 기능을 사용함으로써 네트워크 오퍼레이터(operator)는 중대한 상황(critical conditions)에서 액세스 채널의 과부하(overload)를 방지할 수 있다. 액세스 제어는 정상적인 운영 조건 하에서는 사용되지 않도록 한다.

할당 시, 모든 UE들은 0에서 9의 액세스 등급(access class)으로 정의된 10개의 임의로 할당된 이동 집단들(mobile populations) 중 하나의 멤버들이다. 상기 집단 수는 상기 UE를 위해 SIM/USIM에 저장될 수 있다. 추가적으로, 상기 UE들은 SIM/USIM에 저장될 수 있는 5개의 특정 카테고리(액세스 등급 11 - 15)들 중 하나 이상의 멤버일 수 있다. 이들은 우선 순위가 높은 특정 사용자들에게 다음과 같이 할당될 것이다(아래 목록은 우선순위 순서가 아님.):

등급 15 - PLMN 스태프;

등급 14 - 긴급 서비스;

등급 13 - 공공사업 (e.g., 수도/가스 공급자들);

등급 12 - 보안 서비스;

등급 11 - PLMN 사용.

동작 시, 상기 UE가 에어 인터페이스 상에서 시그널링되는 것으로 허가된 등급들에 해당하는 적어도 하나의 액세스 등급의 멤버이고, 상기 액세스 등급이 서빙 네트워크에서 적용가능하다면, 액세스 시도들이 가능하다. 그렇지 않으면, 액세스 시도들은 가능하지 않다.

액세스 등급들은 다음과 같이 적용될 수 있다;

등급 0~9 - 홈(Home) 및 방문(Visited) PLMN들;

등급 11 및 15 -홈 PLMN만(only);

등급 12, 13, 14 - 국내의 홈 PLMN 및 방문 PLMN들만(only).

상기 등급들은 그 개수에 관계없이 어느 한 시점에서 금지(bar)될 수 있다.

긴급호출(emergency call)의 경우, 추가 제어 비트인 액세스 등급 10 또한 상기 에어 인터페이스 상에서 상기 UE로 시그널링된다. 이는 UE가 액세스 등급 0 내지 9를 이용하여 긴급호출을 위해 네트워크 액세스가 가능한지 혹은 IMSI 없이도 네트워크 액세스가 가능한지를 나타낸다. 액세스 등급 11 내지 15를 이용하는 UE들의 경우, 만일 액세스 등급 10 및 관련 액세스 등급 (11 내지 15)이 모두 금지되는 경우, 긴급호출은 가능하지 않다. 그렇지 않으면, 긴급호출은 가능할 수 있다.

이후, 액세스 등급(AC)의 매핑이 묘사된다. 이 문제에 관한 표준은 3GPP TS 25.331이다.

UMTS에서, 상기 액세스 등급(AC)은 액세스 서비스 등급(Access Service Classes: ASC)으로 매핑된다. 레벨 0을 가장 높은 우선순위로 하여, (ASC 0 내지 ASC 7)로 정의되는 8개의 서로 다른 우선순위 레벨이 있다.

액세스 등급의 액세스 서비스 등급으로의 매핑의 경우, 상기 액세스 등급들은 RRC 연결 요청(CONNECTION REQUEST) 메시지를 전송할 때 등의 초기 액세스(initial access)에만 적용될 것이다. 액세스 등급(AC)과 액세스 서비스 등급(ASC) 간의 매핑은 시스템 정보 블록(System Information Block) 타입 5에서 정보 요소 AC 대 ASC 매핑에 의해 보여질 것이다. 도 10은 AC와 ASC 간의 상응(correspondence)을 도시한다.

도 10은 AC와 ASC 간의 상응을 보여주는 표이다. n번째 IE는 범위 0-7에서의 ASC 넘버

를 AC로 지정한다. 상기 n번째 IE에 의해 지시된 ASC가 지정되지 않으면, 상기 UE의 행동(behaviour)은 구체화되지 않는다(unspecified).

랜덤 액세스 시, 각 ASC가 포함하는 파라미터들이 이용될 것이다. 상기 UE가 여러 AC들의 멤버인 경우, 가장 높은 AC 수를 위한 ASC를 선택할 것이다. 연결 모드에서, AC는 적용되지 않을 것이다.

ASC는 이 액세스 시도에 이용될 수 있는 RACH 프리앰블 시그너처들과 액세스 슬롯들의 서브셋 및 전송을 시도하기 위한 확률 Pv ≤ 1에 해당하는 지속값(persistence value)으로 구성된다. 랜덤 액세스 전송을 제어하기 위한 다른 중요한 매커니즘인 부하 제어 메커니즘(load control mechanism)은, 충돌 확률이 높거나 무선 리소스가 낮을 경우 인커밍 트래픽(incoming traffic)의 부하를 줄일 수 있다.

스펙트럼 효율을 향상시키기 위해, 새로운 상향링크(UE에서 네트워크로의 전송) 전략이 3GPP Long Term Evolution 프레임워크 내에서 연구되고 있다. 이러한 상향링크에 대해, 순환 프리픽스 및 주파수 도메인 등화(equalization) 특성을 갖는 다수 반송파(OFDMA) 시스템 또는 단일 반송파(국소형(localized) 또는 분산형(distributed) FDMA) 시스템이 적용될 수 있다. 서로 다른 반송파들은 상기 UE들로 분산될 수 있다. 이들 시스템에서, 부반송파 주파수 세트는 셀 내의 각 상향링크 통신 링크로 할당된다. 각 통신 링크로 할당된 상기 부반송파 주파수 세트는 시스템에 이용가능한 모든 부반송파 주파수로부터 선택된다. 스펙트럼 효율 목 표(target)에 도달하기 위해, 새로운 에어 인터페이스는 WCDMA와 같이 1에 대한 주파수 재사용을 달성한다고 가정한다.

이러한 직교 시스템에서, 동일한 셀 내에서 부반송파 간의 인트라 셀 간섭(intra-cell interference)은 발생하지 않는다. 그러나, 인접한 셀에서 동일한 부반송파 주파수의 사용으로 인해 셀간 간섭(inter-cell interference)이 발생할 수 있다.

랜덤 액세스 시퀀스의 정확한(correct) 감지 확률을 최대화하고 잘못된(false) 감지를 최소화하기 위해, 본 발명은 간섭 조정(coordination) 기술을 기반으로 부반송파 주파수들을 RACH 통신 링크들로 할당한다.

본 발명은 이동 단말이 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정(determining) 방법을 제공하며, 상기 방법은 네트워크로부터 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 수신하는 단계, 상기 네트워크로부터 수신된 디폴트 값(default values) 또는 정보를 바탕으로 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구할 방법을 결정(deciding)하는 단계, 액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호품질을 측정하는 단계, 및 상기 결정 및 측정을 바탕으로 허용된 랜덤 액세스 리소스를 구하는(deriving) 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은 네트워크가 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법을 제공하며, 상기 방법은 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 단말로 전송하는 단계, 및 상기 단말이 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구하기 위한 방법을 결정할 수 있도록 하향링크 무선 신호의 측정에 관한 적어도 하나의 파라미터를 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.

도 1은 3GPP 무선 접속 네트워크 표준에 따라 무선 인터페이스 프로토콜 구조를 도시한 도면;

도 2는 OFDM 신호의 주파수-시간(Frequency-Time) 표현을 예시적으로 도시한 도면;

도 3은 프리앰블, 메시지 및 획득 지시자(AI)의 전송에 관련된 액세스 슬롯들의 예를 도시한 도면;

도 4는 RACH 액세스 슬롯들의 수 및 이들 간의 스페이싱(간격, spacing)의 예를 도시한 도면;

도 5는 UE에 의한 DL AICH 및 UL PRACH의 수신의 예를 도시한 도면;

도 6은 서로 다른 RACH 부채널들의 이용가능한 상향링크 액세스 슬롯들을 나타낸 표;

도 7은 프리앰블 시그너처의 포맷을 예시적으로 도시한 도면;

도 8은 랜덤 액세스 메시지 부분의 구조를 예시적으로 도시한 도면;

도 9는 AICH의 포맷(구조)을 예시적으로 도시한 도면;

도 10은 AC와 ASC 간의 상응(correspondence)을 나타낸 표;

도 11은 예시적인 제어 액세스 절차를 나타낸 흐름도;

도 12는 신호 설정(Signaling Establishment)을 위한 신호 흐름을 예시적으 로 도시한 도면;

도 13은 본 발명에 따른 절차를 예시적으로 도시한 도면;

도 14는 하나의 셀 내에서의 RACH 주파수 플래닝을 예시적으로 도시한 도면;

도 15는 RACH 무선 주파수 (반송파) 배열(arrangement)을 예시적으로 도시한 도면;

도 16은 주파수 재사용을 위한 네트워크 배치(deployment) 내에서의 RACH 주파수 플래닝을 예시적으로 도시한 도면; 및

도 17은 부분 재사용(fractional reuse)을 위한 네트워크 배치 내에서의 RACH 주파수 플래닝을 예시적으로 도시한 도면.

본 발명의 일 측면은 상기 기술되어 있고 또한 하기에 설명되는 본 발명의 문제점들에 대한 발명가들의 인식에 관한 것이다. 이러한 인식을 근거로, 본 발명의 특징들이 개발되었다.

이하 설명의 편의상 UMTS의 최적화된 RACH 절차가 설명된다 하더라도, 본 발명의 특징들은 이들을 이용하여 얻을 수 있는 다양한 타입의 통신 방법 및 시스템에 적용될 수 있음은 명백하다.

도 11은 예시적인 제어 액세스 절차의 흐름도를 나타낸다. 이와 관련되는 표준은 3GPP TS 25.321이다.

상기 제어 절차는 다음 다섯 단계로 수행될 것이다:

(1) 기존 명세서들에서는 네트워크에 의해 방송되는 시스템 정보를 기반으로 UE가 저장하고 업데이트하는 다수의 RACH 전송 제어 파라미터를 제공한다. 상기 RACH 전송 제어 파라미터는 물리 RACH(Physical RACH: PRACH), 액세스 서비스 등급(Access Service Class: ASC), 최대 프리앰블 램핑 사이클(preamble ramping cycles)의 수(Mmax) 및 AICH에 NACK(negative acknowledgement)이 수신되었을 때 10ms 전송 시간 간격(transmission time interval)(NBO1max 과 NBO1min)의 개수로 표현된 타이머(TBO1)에 대한 백오프 간격 범위(range of backoff interval)가 포함된다.

(2) 상기 UE는 상기 할당된 AC를 ASC로 매핑하고, 카운트값 M은 0으로 설정된다.

(3) 상기 카운트값 M은 하나씩 증분(increment)한다. 이후, 상기 UE는 전송 시도 횟수를 나타내는 상기 카운트값(M)이 최대 RACH 전송 시도 허용횟수(Mmax)를 초과하는지 여부를 판단한다. 만일 초과하면, UE는 전송 실패로 간주한다.

(4) 그러나, M이 최대 RACH 전송 시도 허용횟수(Mmax)보다 작거나 같으면, 상기 UE는 RACH 전송 제어 파라미터들을 업데이트한다. 다음 단계에서, 타이머 T2를 10ms로 설정된다. 상기 UE는 자신이 선택한 상기 ASC와 연관된 지속값 Pi을 근거로 전송 시도 여부를 결정한다. 특히, 임의 수(random number) Ri가 0과 1 사이에서 생성된다. 상기 임의 수 Ri가 상기 지속값 Pi보다 작거나 같으면, 상기 UE는 할당된 RACH 리소스 상으로 전송을 시도하고, 그렇지 않으면, 상기 UE는 상기 10ms 타이머 T2가 끝나고 단계 (4)의 절차를 다시 수행할 때까지 기다린다.

(5) 하나의 액세스 시도가 전송되면, 상기 UE는 상기 네트워크가 ACKnowledgement(ACK), Non ACKnowledgement(NACK), 무응답 중 무엇으로 반응할지를 판단한다. 상기 타이머 T2가 끝난 후, 상기 네트워크로부터 무응답이 수신되면, 단계 (3)부터 프로세스가 다시 수행된다. 만일 종종 충돌로 인해 상기 네트워크에 의한 전송의 수신 실패를 나타내는 NACK가 수신되면, 상기 UE는 상기 타이머 T2가 끝나기를 기다려 자신에게 할당된 PRACH와 연관된 최대 백오프 값 NBO1max와 최소 백오프 값 NBOmin 간에 임의로 선택된 백오프 값 NBO1을 생성한다. 이에 따라, 상기 UE는 단계 (3)에서부터 상기 프로세스를 다시 수행하기 전에 10ms * 백오프 값 NBO1과 동등한 백오프 간격 TBO1을 기다린다. 상기 네트워크에 의한 UE 전송의 수신을 나타내는 ACK가 수신되면, 상기 UE는 메시지 전송을 시작한다.

이하, 물리계층(L1) 상에서의 랜덤 액세스 절차에 대해 묘사된다.

상기 물리적 랜덤 액세스 절차는 MAC 부계층(L2)으로부터의 요청이 있은 후 시작된다.

상기 물리적인 랜덤 액세스 절차가 시작될 수 있기 전에, 계층 1은 상위 계층들(RRC)로부터 다음 정보를 수신할 것이다:

-프리앰블 스크램블링 코드.

-10 또는 20ms 시간의 메시지 길이.

-AIC_전송_타이밍 파라미터[0 또는 1].

-각 액세스 서비스 클래스(ASC)를 위한 이용가능한 시그너처 세트 및 이용가능한 RACH 부채널 세트.

-파워-램핑 계수 파워 램프 스텝(Power Ramp Step)[정수>0].

-파라미터 Preamble Retrans Mas[정수>0].

-초기 프리앰블 파워 Preamble_Initial_Power.

-가장 마지막으로 전송된 프리앰블의 파워와 랜덤 액세스 메시지의 제어 부분 간에 dB로 측정된 파워 오프셋(Power offset) Pp-m=Pmessage-control Ppreamble.

-전송 포맷 파라미터들의 세트. 이는 각 전송 포맷에 대한 랜덤 액세스 메시지의 데이터 부분과 제어 부분 간의 파워 오프셋을 포함한다.

상기 물리적 랜덤 액세스 절차의 각 초기 단계에서(at each initiation), 계층 1은 상위 계층들(MAC)로부터 다음 정보를 수신할 것이다:

-PRACH 메시지 부분을 위해 이용되는 전송 포맷(Transport Format).

-PRACH 전송의 ASC.

-전송될 데이터(전송 블록 세트(Transport Block Set)).

상기 물리적 랜덤 액세스 절차는 이하 절차(단계)들에 따라 수행된다:

1. ASC와 관련하여 이용될 수 있는 랜덤 액세스 부채널에서, 하나의 액세스 슬롯은 다음 풀(full) 액세스 슬롯 세트들에서 이용될 수 있는 액세스 슬롯들에서 임의로 선택된다. 이용가능한 액세스 슬롯이 없다면, 상기 다음의 풀 액세스 슬롯 세트들에서 이용될 수 있는 액세스 슬롯들에서 하나의 액세스 슬롯이 임의로 선택된다.

2. 하나의 시그너처가 상기 소정 ASC 내에서 이용가능한 시그너처들의 세트로부터 임의로 선택된다.

3. 프리앰블 재전송 카운터는 최대 프리앰블 재전송 시도 수인 Preamble Retrans Max에서 설정된다.

4. 프리앰블 재전송력이 상기 프리앰블의 초기 전송력인 Preamble Initial Power에서 설정된다.

5. 상기 프리앰블은 선택된 상향링크 액세스 슬롯, 시그너처 및 전송력을 근거로 전송된다.

6. 상기 선택된 시그너처에 해당하는 ACK 또는 NACK가 상기 선택된 상향링크 액세스 슬롯에 해당하는 하향링크 액세스 슬롯에서 감지되지 않는다면,

-다음(next) 이용가능한 액세스 슬롯이 상기 소정 ASC 내의 랜덤 액세스 부채널로부터 선택된다.

-새로운 시그너처가 상기 소정 ASC 내의 이용가능한 시그너처들로부터 임의로 선택된다.

-상기 프리앰블 전송력이 파워 램핑의 스텝폭(step width)인 Power Ramp Step만큼 증가한다.

-상기 프리앰블 재전송 카운터가 1씩 감소한다.

- 상기 프리앰블 재전송 카운터가 0을 초과하는 기간(duration) 동안 단계 5에서부터의 절차들이 반복된다. 상기 재전송 카운터가 0을 가리키는 경우, 상위 계층(MAC)은 ACK가 AICH에 수신되지 않았음을 알게 되고, 상기 물리계층에서의 랜덤 액세스 제어 절차는 완료된다.

7. 상기 선택된 시그너처에 해당하는 NACK가 관련 하향링크 액세스 슬롯에서 감지되면, 상기 상위 계층(MAC)은 NACK가 AICH에 수신되었음을 알게 되고, 상기 물리 계층에서의 랜덤 액세스 제어 절차는 완료된다.

8. 랜덤 액세스 메시지는, 상기 AICH 전송 타이밍 파라미터에 따라 마지막으로 전송된 프리앰블의 상향링크 액세스 슬롯 이후 3 또는 4 상향링크 액세스 슬롯에서 전송된다. 상기 랜덤 액세스 메시지의 제어 채널의 전송력은 파워 오프셋에 의해 전송된 마지막 프리앰블의 전송력보다 높은 레벨로 설정된다.

9. 상기 상위 계층은 상기 랜덤 액세스 메시지의 전송을 알게 되고, 상기 물리 계층에서의 상기 랜덤 액세스 제어 절차들이 완료된다.

도 12는 신호 설정(Signaling Establishment)을 위한 신호 흐름을 예시적으로 보여준다.

일단 PRACH 파워 제어 프리앰블이 응답되면, RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request message)가 전송될 수 있다(S1201). 상기 메시지는 상기 연결이 요청되는 이유(reason)를 포함한다.

상기 요청 이유에 따라, 무선 네트워크는 예약(reserve)하여 무선 네트워크 노드들(i.e., Node B와 서빙 RNC) 간의 동기화 및 신호 설정을 수행할 리소스의 종류를 결정한다(S1202). 상기 무선 네트워크가 준비되면, 사용할 무선 리소스에 대한 정보를 전달하는 연결 셋업 메시지(Connection Setup message)를 상기 UE에게 보낸다(S1203). 상기 UE는 연결 셋업 완료 메시지(Connection Setup Complete message)를 보냄으로써 연결 설정을 확인한다(S1204). 상기 연결이 설정되면, 상기 UE는 UE 식별번호(identity), 현재 위치, 요청된 트랜잭션(transaction)의 종류 등 과 같이 여러 종류의 정보를 포함할 수 있는 초기 직접전달 메시지(Initial Direct Transfer message)를 보낸다(S1205). 이 때, 상기 현재 위치는 상기 UE가 신호 연결이 설정되도록 요청하는 PLMN을 나타낼 것이다. 상기 초기 직접전달 메시지에 의해 운반될 정보 요소의 예시적인 리스트는 3GPP TS 25.331에서 정의된다. 그러면, 상기 UE와 네트워크는 서로 인증하여 보안 모드 통신(security mode communication)을 설정한다(S1206). 실제 셋업 정보는 호 제어 셋업 메시지(Call Control Setup message)를 통해 전달된다(S1207). 상기 메시지는 상기 트랜잭션을 식별하고 QoS 요구사항을 나타낸다. 상기 메시지를 수신하면, 상기 네트워크는 이용가능한 리소스가 상기 요청된 QoS를 만족시킬 만큼 충분히 있는지를 체크함으로써 무선 베어러 할당을 위한 활동들(activities)을 시작한다. 충분하다면, 상기 무선 베어러는 상기 요청에 따라 할당된다. 그렇지 않다면, 상기 네트워크는 더 낮은 QoS 값으로 할당을 계속하거나, 혹은 무선 리소스가 이용가능해질 때까지 상기 요청을 대기(queue)시키거나 상기 호 요청을 거절하도록 선택할 것이다(S1208, 1209).

무선 시스템에서, (랜덤 액세스 채널인 RACH에서 수행되는) 랜덤 액세스는 UE가 호를 초기화하고 상기 네트워크와 짧은 데이터 전달 및 신호 설정을 위해 이용하는 방법이다.

상기 설명한 바와 같이, 이들 시스템에서는, 랜덤 액세스 시퀀스의 정확한 감지 확률을 최대화하고 잘못된 감지를 최소화하기 위해, 간섭 조정 기술을 기반으로 부반송파 주파수들의 할당을 RACH 통신 링크로 조정하기 위한 방법이 존재하지 않는다.

이처럼 본 발명은 다음의 개념적인 아이디어들을 제공한다. 본 발명의 일 측면은 랜덤 액세스 전용의 RACH 채널을 선택하는 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은 경로 손실 레벨(path loss level) 또는 다른 측정값(measurements)에 따라 상향링크 부반송파 그룹들(이하, RACH 채널로 설명됨)의 세트를 플래닝하는 단계를 포함하여 이루어진다. SNR, 수신된 신호 레벨(Rx 레벨), 간섭 레벨 등과 같이 경로 손실과 관련된 다른 상관 메트릭스들(metrics)도 적용될 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 절차를 예시적으로 나타낸다. UE(단말)과 네트워크 간의 프로세싱을 도시한다.

상기 네트워크는 상기 UE로 시스템 정보를 전송한다(단계 1). 시스템 정보는 PRACH, 관련 시그너처들, 경로 손실 측정에 대한 정보 등의 리스트를 포함할 것이다. 이에 따라, 상기 UE는 하향링크에서 측정을 수행한다(단계 2). 이후, 상기 UE는 상기 측정 결과에 따라 PRACH 및/또는 전송력을 선택한다(단계 3). 이후, 상기 UE와 네트워크는 액세스 절차를 수행하기 위해 협력한다(단계 4). 이 때, 프리앰블을 위한 전송력은 임의로(optionally) 포함될 것이다. 상기 네트워크는 상향링크 채널에 대한 추정(estimation)을 수행한다(단계 5). 이후, 상기 네트워크는 할당될 상향링크 전송력 및/또는 리소스를 선택한다(단계 6). 그러면, 상기 네트워크는 상기 UE로 이용될 상향링크 전송력 및/또는 주파수에 대한 지시(indication)를 전송한다(단계 7). 이에 따라, 상기 UE는 할당될 상기 상향링크 전송력 및/또는 리소스를 이용한다(단계 8). 추가적인 및/또는 대체(alternative) 단계들이 수행될 수 있 음은 명확하다.

도 14는 하나의 셀 내에서의 RACH 주파수 플래닝의 예를 보여준다. 단일 셀의 소정 부분에 위치한 UE들은 경로 손실 및 반송파 대 간섭비(Carrier-to-Interference ratio: C/I)의 레벨의 정도(degree)가 서로 다를 것이다. 단일 셀에는 세 영역(region)이 존재할 것이다. 즉, 중심 영역(central region)은 C/I는 낮지만 경로 손실은 높은 UE를 위한 영역이고, 경계(또는 주변) 영역(boundary(periphery) region)은 C/I는 높지만 경로 손실은 낮은 UE를 위한 영역이며, 중간 영역(intermediate region)(i.e., 중앙 영역 및 경계 영역 사이)은 C/I가 중간이고 경로 손실도 중간인 UE를 위한 영역이다. 다소 더 크거나 작은 정도의 경로 손실 및/또는 C/I 레벨이 이용될 수 있음은 명확하다.

여기서, 셀룰러 네트워크의 셀들을 표현하기 위해 단지 예시적으로 육각형을 도시한다는 점을 알아야 한다. 셀들의 실제 형태는 지리적 위치, 신호 사용, 요구되는 적용 범위 등과 같은 다양한 요인들로 인해 달라질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 15는 RACH 무선 주파수(반송파) 배열(arrangement)의 예를 나타낸다. (0 내지 N의 인덱싱을 갖는) 상기 RACH 무선 주파수들은 3 세트들(세트 1, 세트 2, 세트 3)로 나누어질 수 있다. 이 RACH 무선 주파수 세트들은 (a)국소적(localized)방식이나 (b)분산(distributed)된 방식으로 할당될 것이다. 물론, 다른 할당 방식들도 적용될 수 있다.

도 16은 주파수 재사용을 위한 네트워크 배치(deployment) 내에서의 RACH 주 파수 플래닝의 예를 도시한다. 도 14 및 15을 다시 참조하면, 셀들은 서로 다른 구성을 가지고 특정 방식으로 플래닝될 것이다. 예를 들어, 셀 1은 세 영역을 가질 수 있다: C/I는 높지만 경로 손실은 낮은 UE를 위한 중심 영역(central region), C/I는 낮지만 경로 손실은 높은 UE를 위한 경계 영역(boundary region), 및 C/I가 중간이고 경로 손실도 중간인 UE를 위한 중간 영역(intermediate region). 셀 1 주위에는 6 셀들이 존재할 것이다. 셀들의 제 1 세트(셀 2, 4, 6)는 C/I는 낮지만 경로 손실은 높은 UE를 위한 중심 영역, C/I가 중간이고 경로 손실도 중간인 UE를 위한 경계 영역 및 C/I는 높지만 경로 손실은 낮은 UE를 위한 중간 영역을 구비할 것이다. 또한, 셀들의 제 2 세트(셀 3, 5, 7)는 C/I가 중간이고 경로 손실도 중간인 UE를 위한 중심 영역, C/I는 높지만 경로 손실은 낮은 UE를 위한 경계 영역 및 C/I는 낮지만 경로 손실은 높은 UE를 위한 중간 영역을 구비할 것이다. 상기 제 1 및 2 세트들은 도시된 바와 같이 대체(alternate)될 수 있다. 그러나, 각 셀에 대한 추가적인 및/또는 대체(alternative) 영역들 뿐 아니라 다른 셀 배열들도 가능하다.

도 17은 부분 재사용(fractional reuse)을 위한 네트워크 배치 내에서의 RACH 주파수 플래닝의 예를 나타낸다. 이 때, 부분 재사용은 각 셀이 세 섹터로 나누어질 때, 각 섹터는 중심 영역, 중간 영역 및 경계 영역을 가질 것이라는 것을 나타낸다. 세 셀들(셀 1, 2, 3)은 도 17에 도시된 바와 같이 플래닝될 것이다.

본 발명의 특징들은 도 13 내지 17을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.

경로 손실은 거리 자유-공간 손실(distance free-space loss) 및 반 사(reflection), 굴절(refraction), 흡수(absorption) 등으로 인한 다수의 페이딩된 경로(faded paths)들과 같은 다양한 효과로 인한 송신측과 수신측 간의 신호로 인한 감쇠(attenuation)를 표현한다. 종래 기술과 동일한 방식으로, 상기 UE는 방송 채널 상의 시스템 정보에서 공용 파일럿 채널 상에서 이용되는 파워 레벨을 판독(read)한다. 본 발명의 상향링크 간섭 레벨 역시 동일한 방법으로 판독 가능하다. 공용 파일럿 채널 상의 수신된 파워를 측정한다. 전송된 파일럿 파워에서 수신된 파일럿 파워를 뺌으로써, 경로 손실의 추정치(estimate)를 획득할 수 있다.

경로 손실 _dB = Tx 레벨 - Rx 레벨

여기서, Tx 레벨은 (최대 출력 파워와 모든 득실, i.e., 전송된 안테나 획득, 케이블 손실을 고려한) 유효 전송력 레벨이고, Rx 레벨은 (수신된 안테나의 획득 및 간섭 수신 레벨을 고려한) 측정된 파워 레벨이다.

또는, 이용될 수 있는 RACH 채널에 관해 결정하기 위해, 목적 셀의 측정값(measurement)과 이웃 셀들의 차이가 이용될 수 있다.

이용가능한 RACH 채널들의 세트 중에서, 상기 UE는 하기 나타난 바와 같이이용되도록 허용된 채널들의 세트를 선택한다.

허용된 RACH 채널들의 세트 = f(하나 또는 다수의 셀들, 이용가능한 RACH 채널들의 상기 설명된 바와 같은 경로 손실 또는 다른 측정값과의 상관 메트릭스)

상기 허용된 채널들의 세트 중에서, 상기 UE는 알고리즘을 기반으로 하여 하나의 RACH 채널을 선택할 수 있다.

RACH 채널 = f(UE 결정, e.g., UE-ID에 대한 해시 함수(hash function), 난수(random) 함수 등)

상기 추정된 경로 손실 및 간섭 젼력 레벨로, 상기 UE는 네트워크 측에서 소정의 SNR을 달성하는 데 필요한 전송력을 산출할 수 있다. 이 SNR 목적은 상기 네트워크에 의해 나타내어져야 한다. RACH 절차 도중, 상기 네트워크가 최상의 상향링크 리소스(i.e., 주파수 및/또는 시간 및/또는 코드 패턴)를 선택하도록 하기 위해, 이용된 Tx 파워/경로 손실 또는 다른 측정값의 범위를 상기 네트워크로 나타낼 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 측면은 특정 RACH 절차를 제공하고자 한다. 즉, 본 발명은 다음 방식으로 구현될 것이다.

서로 다른 RACH 무선 주파수 또는 무선 주파수들의 세트가 QoS, 경로 손실, SNR, 수신된 신호 레벨(Rx 레벨), 간섭 레벨 등과 같은 특정 기준에 따라 셀 내에서 플래닝될 수 있다. 서로 다른 문턱값(threshold)들이 서로 다른 RACH 리소스들에 적용될 수 있다. 특정 문턱값은 어떤 RACH 리소스가 이용되도록 허용되는지를 판단한다. 이에 따라, 상기 UE는 랜덤 액세스를 수행하기 위한 특정 방법에 따라 상기 RACH 리소스들 중 하나를 선택한다.

이하, 본 발명에 적용가능한 예들이다:

RACH 채널들은 주파수 도메인(e.g., 특정 부반송파들에 의해)에서, 시간 도메인(e.g., 시작과 중지 인스턴트(instant)에 의해 정의된 기간(time duration))에서, 코드 도메인(e.g., 특정 코드 시퀀스에 의해 정의된)에서, 또는 이들의 혼합으 로 무선 리소스들의 다양한 조합을 통해 정의될 수 있다. 예를 들어, RACH 채널은 주파수와 타임슬롯의 시퀀스로서 정의될 수 있는 주파수와 시간 분할 패턴의 조합(combination)을 이용할 수 있다. 상기 주파수 시퀀스는, 특정 UE로 할당되는 RACH 채널을 위해서, 주파수와 무선 프레임 간에 상응(correspondence)이 있는 해당 셀에 의해 판단된다. 소정 RACH 채널은 동일하거나 다른 타임슬롯을 매 무선 프레임마다 이용할 수 있다. 상기 타임슬롯 시퀀스는 타임슬롯 번호 및/또는 프레임 번호 시퀀스에 의해 정의된다. 이 파라미터들은 상기 네트워크에 의해 방송되어야 한다(또는 방송된 파라미터들로부터 구해(derived)져야 한다).

주파수 도메인에서의 RACH 리소스들은 셀 내에서 통신 링크들을 위해 이용가능한 N개의 주파수들의 더 큰 그룹으로부터 할당된 M개의 허용된 주파수들의 서브셋으로 정의될 수 있다. 상기 숫자 M은 요구되는 RACH 용량에 근거하고 시간에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크가 랜덤 액세스 채널이 이용되고 있음을 감지하면, 이용된 주파수는 허용 채널로부터 제거될 수 있거나 또는 논-프리(non-free) 상태나 바쁜 상태에 있다고 나타내어 질 것이다. 상기 네트워크 측에서, M개의 허용 주파수들의 서브셋은 주파수들이 전체 대역의 일부에서 함께 그룹핑되는 국소적인 방식 또는 도 14에 도시된 바와 같이 주파수들이 전체 대역에서 동등한 간격으로 떨어진 분산된 방식으로 여러 가지 경로 손실 임계 레벨들에 따라 배열될 수 있다. 원거리에서의(at a distance) 경로 손실은 소위 거리 파워 법칙(distance power law)을 따르는 것으로 알려져 있다. 즉, 상기 수신된 신호는 d-α 만큼 감소하고, 사용중인 주파수 대역, UE와 기지국 모두의 안테나 높이 및 형 태에 따라 어느 정도 달라진다. 경로 손실에 관하여, 다수의 실험적인 모델들이 존재하는데, 그 중에서도 OKUMURA & HATA가 가장 잘 알려져 있다. 이 모델은 기본적으로 경로 손실은 거리 증가에 따라 증가한다는 것을 묘사한다. 이는 상기 수신된 신호 세기가 셀 중심(cell center) 부근에서 더 크고, 상기 셀 중심으로부터 거리에 따라 감소한다. 즉, 네트워크 측에서, 소정 주파수 대역, 소정 안테나 높이, 소정 환경(environment)에 대해, 다음과 같은 매우 단순한 수식이 여러 개의 경로 손실 레벨에 따라 M개의 허용 주파수들을 배열하는데 이용될 수 있다:

Path loss dB = C + 10αlog d

여기서, C는 상수, d는 거리이고, α는 채널 모델에 따른 값을 갖는 전파지수(propagation exponent)이며 대개 2 내지 4의 범위에 있다.

본 발명의 주요 개념으로, UE측에서, 각 UE는 도 13에 도시된 바와 같이 하향링크에서 수신 신호의 경로 손실(SNR, 수신 신호 레벨(Rx 레벨), 간섭레벨)에 따라 다양한 RACH 채널들을 이용한다. 셀 내의 각 UE는 상기 경로 손실을 측정한다. 상기 측정된 경로 손실에 따라, 상기 UE는 어떤 주파수 서브셋들이 랜덤 액세스를 수행가능한지를 판단한다. 이는, 예를 들어, 최소/최대 측정값이 주어질 수 있는 각 RACH 채널에 대해 시스템 정보에서 문턱값 방송(threshold broadcast)을 근거로 이루어 질 수 있다. 즉, 다양한 UE 그룹들이 도 15에 도시된 바와 같이 서로 다른 주파수 또는 주파수들의 세트를 이용하여 이러한 방식으로 생성될 수 있다.

시간 도메인에서 RACH 리소스는 UE가 랜덤 액세스 절차를 시작할 때를 나타내는 기결정된 타임 오프셋의 횟수로부터 정의될 수 있다. RACH 리소스가 주파수 및 시간 도메인에서의 조합을 통해 정의될 수 있는 경우, 상기 RACH 채널은 T개의 RACH 타임 오프셋들로 매핑된 M개의 RACH 허용 주파수들로(상기 묘사된 바와 같이) 구성될 수 있다. 사이클 마다 (이때, 사이클은 하나 또는 그 이상의 무선 프레임들일 수 있다), 허용 주파수 당 S개의 타임 오프셋이 정의될 수 있다. 각 허용 주파수에 대해 상기 S개의 이용 가능한 타임 오프셋을 판단하기 위해, 다음 수식이 적용될 수 있다:

타임 오프셋 = [허용주파수j + (k*T/S)] % T

With: j = 0, 1, 2, 3,…M; k = 1, 2, 3,…S

여기서, 수학적 기호 %는 약수로 나눈 후 나머지(reminder)를 리턴(return)하는 소위 모듈로 오퍼레이션(modulo operation)을 가리킨다.

한편, M개의 허용 주파수 사이클당, 각 타임 오프셋은 C개의 서로 다른 주파수들에서 나타나기(appear) 위해 정의될 수 있다. 어떤 주파수에서 이들이 나타나는지를 판단하기 위하여, 다음의 같은 수식이 적용될 수 있다:

허용주파수 = [타임오프셋i + (n*M/C)] % M

With: i = 0, 1, 2, 3,…T; n = 0, 1, 2, 3,…C

랜덤 액세스 절차는 다음과 같은 요소들(elements)을 포함할 수 있다:

상향링크에서, 하나 또는 그 이상의 액세스 프리앰블(access preamble: AP) 및/또는 충돌 프리앰블(collision preamble: CP) 및/또는 데이터 및 제어 정보를 포함하는 메시지 부분들로 구성된다. 상기 액세스 프리앰블은 기정의된 시퀀스로서 시그니처(signature)로 불린다. Zmax의 이용 가능한 액세스 시그니처들이 있다. 모든 시그니처들은 (시스템에 의해 금지되지 않는 경우) 원칙적으로 랜덤 액세스를 위해 이용될 수 있다. 동시에 다양한 시그니처들을 이용한 여러 개의 액세스 시도를 감지할 수 있고 또한 동시에 접속(액세스) 지시자 채널(access indicator channel: AICH)에서 이들을 인지(acknowledge)할 수 있다. 충돌 감지 프리앰블들(collision detection preambles)은 충돌 감지를 위해 전송될 수 있다. 충돌 감지 프리앰블은 메시지가 전송되기 전에 충돌 감지를 위해 전송될 수 있다. 충돌 감지 시그니처는 액세스 시그니처와 함께 공유될 수도 있고, 혹은 완전히 다른 것일 수도 있다. 충돌 감지 프리앰블이 이용되지 않는 경우, 충돌 해결(collision resolution)은 상기 메시지 부분이 수신된 후 상위 계층에 의해 수행될 수 있다. UE 기반 결정(UE based decision)의 경우, 상기 AP와 CP는 전송에 이용될 채널, 전송파워레벨, 현재의(present) 하향링크 간섭 레벨 등의 추가적인 정보를 운반할 수 있다.

하향링크에서, 하나 또는 그 이상의 접속 지시자(access indicator: AI)가 전송될 수 있다. 상기 AI 신호는 상기 액세스 프리앰블 감지에 대한 응답으로 네트워크로부터 전송된다. 적절하게 동작할 경우에, 상기 네트워크는 UE로부터 액세스 프리앰블을 인지하고 통신 링크를 설정하기 위해 AI로 응답한다. 상기 접속 지시자는 자신이 응답하는 상기 시그니처를 식별하도록 정의된다. 그리고 하나의 구현 방법은 동일한 시그니처 시퀀스를 상기 응답이 속한 액세스 프리앰블로서 이용하는 것일 수 있다. 상기 충돌 감지 프리앰블이 이용되는 경우, 상기 충돌 지시자(CI)가 충돌 감지 기능을 지원하기 위해 이용될 수 있다. 유사하게, 상기 AI가 응답으로 상기 AP 시그니처 시퀀스를 이용하는 것처럼, 상기 CI는 상기 CD 시그니처 시퀀스를 이용할 수 있다. 추가적인 정보는 AI(및 CI)내에 포함될 수 있는데, 예를 들어, 메시지 전송을 위해 이용할 채널, UE가 상향링크 전송을 위해 이용해야 하는 타이밍 어드밴스(timing advance)를 위한 정확한 값을 구하기 위해 이용되는 메시지 전송 전의 시간 대기(time waiting)인 타이밍 어드밴스(TA), 이용할 전송력 레벨 혹은 현재의 상향링크 간섭 레벨 등이 있다.

상기 랜덤 액세스 절차는 여러 개의 단계들(단계(phase) A 내지 G)로 나뉠 수 있다:

A) 상기 UE는 RACH 제어 파라미터들을 획득하기 위하여 상기 방송 채널의 청취를 시작한다. 상기 RACH 제어 파라미터들의 목적은 상기 RACH 이용(utilization)을 제어하기 위해 사용되는 파라미터들을 제공하는데 있다. 이러한 파라미터들은 다음 중 어느 하나이다:

(1) 액세스 서비스 등급(access service class: ASC) 및 관련 지속값(persistence value)(종래와 유사).

(2) 이용 가능한 RACH 채널들의 세트(또는 채널 그룹, 상기 채널들은 상기 묘사된 바와 같이 시간-주파수 도메인에서 배열될 수 있다.)

(3) 프리앰블 재전송 도중에 다음의(next) RACH 채널에 대한 오프셋의 계산을 가능하게 하는(RACH 호핑으로 간주될 수 있는) RACH 할당 인덱스 오프셋(RACH Allocation Index Offset: RAIO).

(4) 액세스 프리앰블 파라미터들:

a) 이용 가능한 액세스 시그니처들의 세트. 동일하거나 서로 다른 시그니처들이 RACH 채널 그룹 각각에 할당될 수 있다.

b) 최대 재전송 허용 횟수

c) 두 프리앰블들의 전송간에 최소 타임 오프셋 수를 계산하는데 이용되는 파라미터

d) 프리앰블 파워. 프리앰블 파워 램핑이 이용되지 않는 경우 각 프리앰블 재전송에 대해 동일할 수 있다.

e) 상기 프리앰블 파워 램핑이 이용되는 경우:

i) 초기 프리앰블 파워

ii) 프리앰블 파워간에 파워 스텝(power step)

(5) 만일 충돌 해결이 상기 물리 계층에서 수행되는 경우, 상기 충돌 프리앰블 파라미터들은 동일하거나 서로 다른 파라미터 값을 갖는 액세스 프리앰블 파라미터들과 같을 수 있다.

(6) 상기 액세스(또는 충돌) 프리앰블 부분과 상기 메시지 부분간의 파워 오프셋.

(7) 상기 메시지 부분의 전송을 확산(spread)시키기 위한 타임 오프셋의 수

(8) 현재의 상향링크 간섭 레벨이 또한 나타날 수 있다.

(9) 각 상향링크 채널에 대해, 문턱값들이 하향링크 측정 목표(downlink measurement object)(예를 들어, 측정된 값은 경로 손실, SNR, 수신신호레벨(Rx 레벨), 간섭레벨 등 혹은 예를 들어, RACH 채널 셀과 이웃 셀간의 차이 등의 서로 다른 셀간 측정된 값들의 차이 중 하나가 될 수 있는 최소/최대 측정값)를 위해 주어져야 한다.

(10) 상기 측정값들의 계산을 위한 오프셋, e.g., 현재 셀과 이웃 셀의 파일럿 파워(pilot power)의 차이 등

B) 상기 UE는 상기 공용 파일럿 채널에서 상기 수신된 파워를 측정한다. 상기 수신된 파일럿 파워를 상기 전송된 파일럿 파워로부터 빼서, 상기 경로 손실의 추정값(estimate)을 획득할 수 있다. 상기 추정된 경로 손실을 이용하여, UE는 어떤 RACH 채널 그룹들이 사용될 것인지를 안다.

C) 상기 UE는 이용하도록 허용된 그룹에서 RACH 채널 중 하나를 임의로 선택한다. 또한, 상기 액세스 프리앰블 시그니처들은 상기 이용 가능한 시그니처들 중에서 임의로 선택된다.

D) 액세스 프리앰블은 상기 선택된 시그니처와 함께 전송된다. (UE 기반 결정의 경우) 전송을 위해 이용될 다음 RACH 채널, 전송 파워 레벨, 현재의 하향링크 간섭 레벨 등에 관한 추가 정보가 포함될 수 있다.

E) 상기 UE는 상기 네트워크가 상기 액세스 프리앰블을 감지했는지의 여부를 확인하기 위해 획득 지시자(acquisition indicator: AI)를 디코딩 한다.

F) AI가 감지되지 않은 경우, 상기 UE는 다른(another) 시그니처를 선택하고, 만일 파워 램핑이 이용되는 경우, 네트워크에 의해 주어진 스텝들에 의해 상기 액세스 프리앰블 전송력을 증가시킨다; 그렇지 않은 경우, 상기 동일한 파워 레벨이 프리앰블 재전송을 위해 유지될 수 있다. 상기 액세스 프리앰블은 아래의 경우 재전송될 수 있다;

(1) 상기 그룹으로부터의 다음(next) 이용 가능한 RACH 채널에서;

(2) RAIO(RACH Allocation Index Offset)에 따라 RACH 채널에서;

(3) 이전 전송과 동일한 RACH 채널에서; 또는

(4) 시스템이 금하지 않는 경우, 다른(another) 그룹으로부터의 RACH 채널에서.

G) AI가 감지되는 경우, 상기 UE는 충돌 감지 프리앰블을(충돌 해결이 물리 계층에서 수행되는 경우) 시작하거나 혹은 메시지 전송을(충돌 해결이 상위 계층에서 수행되는 경우) 시작한다.

(1) 충돌 감지 프리앰블의 경우, AI가 감지된 후, 지난(last) AP와 동일한 파워 레벨을 갖는 CP가 임의로 선택된 다른(another) 시그니처와 함께 전송된다. 상기 CP는 위에서 묘사된 바와 같이 RACH 채널들 중 하나에 전송될 수 있다(액세스 프리앰블 재전송에서 이전 포인트(previous point)를 참조). 상기 네트워크는 CI에서 CP 시그니처를 반향(echo)할 것으로 예상되고, 이러한 방식으로 물리 계층(L1)에서 충돌 확률을 감소시킨다.

(2) 상기 메시지 부분은 프리앰블 전송을 위한 방법의 하나에 따라 RACH 채널에서 전송되거나, AI나 CI에서 나타내어 질 수 있는(상기 AI 및/또는 CI에 포함될 수 있는 추가 정보 요소에 관하여는 위를 참조) 다른 특정 채널에서 전송되거 나, 혹은 다른(another) 네트워크 채널에 의해 전송될 수 있다. 상기 랜덤 액세스 메시지는 상기 네트워크에 의해 나타난 바와 같이 상기 메시지 부분의 전송을 확산시키기 위해 타임 오프셋의 수에 따라 전송된다. HARQ 방법들이 이 주기(period)동안에 데이터 블록 응답(data block acknowledgement)을 위해 이용될 수 있다.

본 발명의 개념 및 특징은 무선 시스템에 한정되지 않고, 통신 리소스(communication resources)를 위한 액세스 프로토콜(access protocol)을 갖는 어느 통신 시스템에나 적용할 수 있다.

요약하면, 본 발명은 다음의 특징들을 제공한다: 상향링크 채널을 액세스하기 위한 방법은 수신된 신호들의 품질을 추정(estimating)하는 단계, 및 상기 추정을 바탕으로, 이용가능한 상향링크 채널의 세트로부터 상향링크 채널을 선택하는 단계를 포함하여 이루어질 것이다. UE는 하향링크에서 전송된 파일럿 비트를 바탕으로 품질을 추정할 것이다. 상기 UE는 현재 및 이웃 셀의 품질의 차이를 추정할 것이다. 네트워크는 상향링크 채널로 액세스할 수 있도록 하기 위해 상기 UE에 의해 측정되어야 하는 품질의 범위를 상기 UE로 전송할 것이다. 서로 다른 상향링크 채널의 사용을 관리하기 위한 방법은 특정 상향링크 채널로 액세스할 수 있도록 하기 위해 수행될 필요가 있는 하향링크 측정의 요구사항에 대한 정보의 전송을 포함하여 이루어질 것이다.

본 발명은 이동 단말이 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정(determining) 방법을 제공하며, 상기 방법은 네트워크로부터 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 수신하는 단계, 상기 네트워크로부터 수신된 디폴트 값(default values) 또 는 정보를 바탕으로 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구할 방법을 결정(deciding)하는 단계, 액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호품질을 측정하는 단계, 및 상기 결정 및 측정을 바탕으로 허용된 랜덤 액세스 리소스를 구하는(deriving) 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 네트워크로부터 수신된 정보는 브로드캐스트, 멀티캐스트 또는 전용 방식으로 수신될 것이다. 상기 수신된 신호 품질은 반송파/스펙트럼의 잡음 밀도의 에너지, 신호대잡음 비, 반송파/간섭, 및 경로 손실 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 것이다. 상기 랜덤 액세스 리소스는 시간, 주파수 및 코드의 조합의 세트들로 이루어질 것이다. 상기 방법에서는, RACH 채널이 T개의 RACH 타임 오프셋 상에서 매핑되는 M개의 RACH 허용 주파수들로 이루어진다. 상기 방법에서는, 하나의 사이클마다, 허용 주파수들마다 S개의 타임 오프셋이 정의되고, 각 사이클은 하나 이상의 무선 프레임으로 이루어진다. 상기 방법에서는, M개의 허용 주파수들의 사이클마다, 각 타임 오프셋이 C개의 서로 다른 주파수들에서 나타나기 위해 정의된다. 상기 방법에서는, 액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호 품질의 측정값이 문턱값보다 크거나 작으면, 하나 이상의 이용가능한 랜덤 액세스 리소스가 이용될 수 있게 된다. 상기 방법은 허용 랜덤 액세스 리소스 및 이전 전송에서 선택된 랜덤 액세스 리소스를 바탕으로 재전송될 수 있는 액세스 버스트를 전송하는 단계를 포함하는 액세스 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 것이다. 상기 방법에서는, 상기 재전송된 액세스 버스트는 랜덤 액세스 채널(RACH) 호핑을 이용한다.

또한, 본 발명은 네트워크가 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법을 제공 하며, 상기 방법은 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 단말로 전송하는 단계, 및 상기 단말이 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구하기 위한 방법을 결정할 수 있도록 하향링크 무선 신호의 측정에 관한 적어도 하나의 파라미터를 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 방법은 상기 랜덤 액세스 리소스들이 할당되는 방법 및/또는 각 랜덤 액세스 리소스에 대한 적어도 하나의 파라미터를 설정하는 방법을 고려하여 적어도 두 개의 셀을 조정하는 단계를 더 포함할 것이다. 상기 랜덤 액세스 리소스는 국소적 또는 분산적 방식으로 할당될 것이다. 상기 랜덤 액세스 리소스는 트래픽 부하에 따라 할당될 것이다. 상기 정보는 브로드캐스트, 멀티캐스트 또는 전용 방식으로 전송될 것이다. 상기 파라미터는 상기 하향신호 무선 신호의 측정은 반송파/스펙트럼 잡음 밀도의 에너지, 신호대잡음 비, 반송파/간섭, 및 경로 손실 중 적어도 하나로 이루어진다는 것을 나타낼 것이다. 상기 랜덤 액세스 리소스는 시간, 주파수 및 코드의 조합의 세트들로 이루어질 것이다. 상기 방법에서는, RACH 채널이 T개의 RACH 타임 오프셋 상에서 매핑되는 M개의 RACH 허용 주파수들로 이루어지며, 하나의 사이클마다, 허용 주파수들마다 S개의 타임 오프셋이 정의되고, 각 사이클은 하나 이상의 무선 프레임으로 이루어진다. 상기 방법에서는, M개의 허용 주파수들의 사이클마다, 각 타임 오프셋이 C개의 서로 다른 주파수들에서 나타나기 위해 정의된다. 상기 방법에서 상기 파라미터는, 액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 하향링크 무선 신호의 측정값이 문턱값보다 크거나 작으면, 상기 단말이 하나 이상의 이용가능한 랜덤 액세스 리소스를 이용할 수 있다는 것을 나타낸다.

3GPP 사양(specification)의 소정 관련된 부분들, 예를 들어 3GPP TS 22.011, 25.321, 25.331, 25.913 등 (및 이들의 진행중인 향상 및 다른 관련 부분)이 본 발명의 실시 예들의 일부이고 본 명세서에 참조로 포함되어 이의 일부를 구성한다.

본 명세서는 본 발명의 다양한 예시적인 실시 예들을 묘사한다. 본 발명의 청구범위는 본 명세서에 개시된 상기 예시적인 실시 예들의 다양한 변형 및 동등 구성을 포괄한다. 따라서, 다음의 청구 범위는 본 명세서에 개시된 발명의 정신 및 범위 내에서 이루어지는 변형, 동등 구조물 및 특징들을 포괄하도록 광범위하게 해석되어야 한다.

Claims

네트워크로부터 이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 수신하는 단계;상기 네트워크로부터 수신된 디폴트 값(default values) 또는 정보를 바탕으로 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구할 방법을 결정(deciding)하는 단계;

액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호품질을 측정하는 단계; 및

상기 결정 및 측정을 바탕으로 허용된 랜덤 액세스 리소스를 구하는(deriving) 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말이 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정(determining) 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 네트워크로부터 수신된 정보는

브로드캐스트, 멀티캐스트 또는 전용 방식으로 수신되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 수신된 신호 품질은

반송파/스펙트럼의 잡음 밀도의 에너지, 신호대잡음 비, 반송파/간섭, 및 경로 손실 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 리소스는

시간, 주파수 및 코드의 조합의 세트들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 4 항에 있어서, RACH 채널은

T개의 RACH 타임 오프셋 상에서 매핑되는 M개의 RACH 허용 주파수들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 5 항에 있어서, 하나의 사이클마다

허용 주파수들마다 S개의 타임 오프셋이 정의되고, 각 사이클은 하나 이상의 무선 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 M개의 RACH 허용 주파수들의 사이클마다,

상기 T개의 RACH 타임 오프셋 각각이 C개의 서로 다른 주파수들에서 나타나기 위해 정의되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 수신된 신호 품질의 측정값이 문턱값보다 크거나 작으면, 하나 이상의 이용가능한 랜덤 액세스 리소스가 이용될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

허용 랜덤 액세스 리소스 및 이전 전송에서 선택된 랜덤 액세스 리소스를 바탕으로 재전송될 수 있는 액세스 버스트를 전송하는 단계를 포함하는 액세스 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 전송된 액세스 버스트는

랜덤 액세스 채널(RACH) 호핑을 이용하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
이용가능한 랜덤 액세스 리소스 상의 정보를 단말로 전송하는 단계; 및

상기 단말이 허용될 랜덤 액세스 리소스를 구하기 위한 방법을 결정할 수 있도록 하향링크 무선 신호의 측정에 관한 적어도 하나의 파라미터를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크가 수행하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 랜덤 액세스 리소스들이 할당되는 방법 및/또는 각 랜덤 액세스 리소스에 대한 적어도 하나의 파라미터를 설정하는 방법을 고려하여 적어도 두 개의 셀을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 리소스는

국소적 또는 분산적 방식으로 할당되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 리소스는

트래픽 부하에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 정보는

브로드캐스트, 멀티캐스트 또는 전용 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 파라미터는

상기 하향링크 무선 신호의 측정은 반송파/스펙트럼 잡음 밀도의 에너지, 신호대잡음 비, 반송파/간섭, 및 경로 손실 중 적어도 하나로 이루어진다는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 리소스는

시간, 주파수 및 코드의 조합의 세트들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 17 항에 있어서, RACH 채널은

T개의 RACH 타임 오프셋 상에서 매핑되는 M개의 RACH 허용 주파수들로 이루어지며, 하나의 사이클마다, 허용 주파수들마다 S개의 타임 오프셋이 정의되고, 각 사이클은 하나 이상의 무선 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 M개의 RACH 허용 주파수들의 사이클마다,

상기 T개의 RACH 타임 오프셋 각각이 C개의 서로 다른 주파수들에서 나타나기 위해 정의되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 파라미터는

액세스될 셀과 이웃 셀 중 적어도 하나의 하향링크 무선 신호의 측정값이 문턱값보다 크거나 작으면, 상기 단말이 하나 이상의 이용가능한 랜덤 액세스 리소스를 이용할 수 있다는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 리소스 결정 방법.