KR101122095B1 - 불필요한 재전송 방지를 위한 임의접속 기법 및 이를 위한 단말 - Google Patents

불필요한 재전송 방지를 위한 임의접속 기법 및 이를 위한 단말 Download PDF

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Abstract

이하에서는 불필요한 재전송 방지를 위한 임의접속 기법 및 이를 위한 단말이 개시된다. 단말의 임의접속 과정 중 충돌 해결 절차에서 충돌 해결 타이머가 만료되는 경우, 또는 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우, 임의접속 과정에서 전송된 MAC PDU를 저장하는 HARQ 버퍼를 플러시(flush)함으로써 불필요한 데이터 재전송을 방지할 수 있다.
HARQ buffer, TAT

Description

불필요한 재전송 방지를 위한 임의접속 기법 및 이를 위한 단말{Random Access Scheme Preventing from Unnecessary Retransmission, and User Equipment For the Same}
이하의 설명은 이동통신 시스템에서 단말이 임의접속을 수행하는 기술에 대한 것으로서, 구체적으로 불필요한 재전송을 방지하기 위한 임의접속 수행 기법 및 이를 위한 단말에 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 구분 할 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 나누어 질 수도 있다. 이 때는 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신 할 수도 있다.
하나의 eNode B에는 하나이상의 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. 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), L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이중에서 제 1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 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) 보고등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다.
상술한 설명을 바탕으로 LTE 시스템에서 수행되는 HARQ 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 LTE 시스템에서 수행되는 HARQ 동작을 나타내는 도면이다.
도 4에서는 단말(UE)이 송신측이 되고, 기지국(eNode B 또는 eNB)이 수신측이 되어 HARQ 피드백 정보 기지국으로부터 수신받는 상향링크 상황을 가정하여 설명하나, 하향링크에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 기지국은 HARQ 방식으로 단말이 데이터를 전송하도록 하기 위해서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 통해서 상향링크 스케줄링 정보 (Uplink Scheduling Information), 즉, 상향링크 승인(UL Grant)을 전송할 수 있다(S401). 상기 UL 승인에는 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI 또는 Semi-Persistent Scheduling C-RNTI), 할당된 무선자원의 위치(Resource block assignment), 변조/코딩률 및 리던던시 버전과 같은 전송 파라미터, 신규 데이터 지시자(New Data Indicator) 등이 포함될 수 있다.
단말은 매 TTI(Transmission Time Interval)마다 PDCCH를 모니터링(Monitoring) 해서 자신에게 오는 UL 승인 정보를 확인할 수 있으며, 단말이 자신에게 전송된 UL 승인 정보를 발견하는 경우 수신된 UL 승인 정보에 따라 데이터(도 4에서는 데이터 1)를 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통해 전송할 수 있다(S402). 이때 전송되는 데이터는 MAC PDU(Medium Access Control Packet Data Unit) 단위로 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이 PUSCH를 통한 상향링크 전송을 수행한 단말은 기지국으로부터 PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel)를 통한 HARQ 피드백 정보 수신을 기다리게 된다. 만약 기지국으로부터 상기 데이터 1에 대한 HARQ NACK이 전송된 경우(S403)에는, 단말은 상기 데이터 1의 재전송 TTI에서 상기 데이터 1을 재전송한다(S404). 반면에 기지국으로부터 HARQ ACK을 수신한 경우(미도시)에는 단말은 상기 데이터 1에 대한 HARQ 재전송을 중지한다.
단말은 HARQ 방식으로 한 번의 데이터 전송을 수행할 때 마다 전송 횟수 (CURRENT_TX_NB)를 세고, 상기 전송 횟수가 상위 계층에서 설정한 최대 전송 횟수(CURRENT_TX_NB)에 도달하게 되면 HARQ 버퍼(buffer)에 저장된 MAC PDU를 버린다.
만약 단말의 단계 S404에서 재전송한 데이터 1에 대한 HARQ ACK을 수신하고(S405), PDCCH를 통해 UL 승인을 수신하는 경우(S406), 단말은 이번에 전송해야 하는 데이터가 초기전송(initial transmission)되는 MAC PDU인지 아니면 이전 MAC PDU를 재전송 (retransmission)해야 하는지는 PDCCH를 통해 수신되는 NDI (New Data Indicator) 필드를 통해 알 수 있다. 상기 NDI 필드는 1 비트 필드로서 새로운 MAC PDU가 전송될 때마다 0 -> 1 -> 0 -> 1 -> ... 로 토글(toggle)되며, 재전송에 대해서는 초기전송과 같은 값을 갖는다. 즉, 단말은 NDI 필드가 이전에 전송된 값과 같은지를 비교하여 MAC PDU의 재전송 여부를 알 수 있다.
도 4의 경우 단계 S401에서의 NDI=0 값이 단계 S406에서 NDI=1로 토글링된 것을 통해 단말은 해당 전송이 신규 전송을 나타내는 것임을 인지하고, 이에 따라 데이터 2를 PUSCH를 통해 전송할 수 있다(S407).
한편, 단말이 기지국에 임의접속을 수행하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
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 임의접속 과정(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 임의접속 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 임의접속 과정 (non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다. 다만, 비 경쟁 기반 임의접속 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.
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
단말은 상기 단계 S501에서와 같이 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도한다(S502). 좀더 자세하게, 임의접속 응 답 정보는 MAC PDU의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)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, RAPID (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 랜덤 액세스(또는 임의접속) 프리앰블 구별자가 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 S502에서 자신이 선택한 임의접속 프리앰블과 일치하는 임의접속 프리앰블 식별자는 것을 선택하는 것을 가정한다. 이를 통해 단말은 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 유효한 임의접속 응답 수신에 대응하여 전송할 데이터를 메시지3 버퍼에 저장할 수 있다.
한편, 단말은 수신된 UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다(S503). 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; 이하 "CR 타이머")를 개시한다.
(4) 제 4 메시지 수신
단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인을 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다(S504). 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 바와 같은 제 3 메시지 전송 및 제 4 메시지 수신을 통한 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 경우, 단말은 또 다른 임의접속 프리엠블을 선택하여 임의접속 절차를 다시 시작할 수 있다. 이에 따라 단말은 기지국으로부터 제 2 메시지를 수신하고, 충돌해결절차를 위해 제 3 메시지를 구성하여 기지국에 전송할 수 있다. 다만, 본 발명자는 도 4와 관련하여 상술한 HARQ 시스템에서 제 3 메시지 전송에 이용되는 HARQ 프로세스는 이전 임의접속 시도에서 제 3 메시지 전송에 이 용된 HARQ 프로세스와 다를 수 있으며, 이러한 경우 이전 HARQ 프로세스에 대응하는 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU가 불필요하게 재전송될 수 있는 문제를 인식하고 이를 해결하기 위한 기술을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 불필요한 데이터 재전송을 방지하기 위한 임의접속 수행 방법 및 이를 위한 단말을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에서는 단말이 기지국에 임의접속을 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말이 상기 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 임의접속 프리엠블에 대응하여 상향링크 승인 정보를 포함하는 임의접속 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 상향링크 승인 정보 수신에 따라 상향링크 데이터 및 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 MAC PDU를 메시지3 버퍼에 저장하는 단계; 상기 메시지3 버퍼에 저장된 MAC PDU를 제 1 HARQ 프로세스에 대응하는 제 1 HARQ 버퍼에 복사하는 단계; 상기 제 1 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 기지국에 전송하는 단계; 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시 또는 재개시하는 단계; 상기 기지국으로부터 하향링크 제어 채널 신호를 수신하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 충돌해결타이머가 만료된 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하는 단계를 포함하는 단말의 임의접속 수행 방법을 제안한다.
이때, 상기 단말은 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 상기 충돌 해결 타이머가 만료된 경우, 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 단말이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우, 상기 단말은 시간동기타이머(timing Alignment Timer: TAT)를 중지(stop)시키도록 구성될 수 있으며, 바람직하게 상기 단말은 상기 시간동기타이머(TAT)가 만료(expire)되는 경우 또는 중지(stop)되는 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 단말의 식별 정보는 상기 단말의 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) 및 단말 충돌 해결 식별자(UE Contention Resolution Identity) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 단말이 상기 단말의 C-RNTI를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호가 상기 단말의 C-RNTI에 대응하지 않는 경우, 상기 단말은 상기 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성되며, 이와 달리 상기 단말이 상기 단말 충돌 해결 식별자를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말 충돌 해결 식별자에 대응하지 않는 경우, 상기 단말은 상기 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 단말이 상기 기지국에 상기 충돌 해결 절차 실패에 따라 선택된 임의접속 프리엠블을 재전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 시간동기명령(Timing Alignment Command: TAC)을 포함하는 임의접속 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 시간동기명령 수신에 따라 시간동기타이머(TAT)를 개시 또는 재개시하는 단계; 상 기 메시지3버퍼에 저장된 MAC PDU를 제 2 HARQ 프로세스에 대응하는 제 2 HARQ 버퍼에 복사하는 단계; 및 상기 제 2 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 제 2 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하며, 본 실시형태에 따른 단말은 상기 시간동기타이머가 개시 또는 재개시되더라도, 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 재전송하지 않게 된다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하도록 구성되는 전송 모듈, 및 상기 기지국으로부터 상향링크 승인 정보를 포함하는 임의접속 응답 메시지를 수신하도록 구성되는 수신 모듈을 포함하는 물리계층 모듈; 및 상기 수신 모듈이 수신한 상기 상향링크 승인 정보에 따라 상향링크 데이터 및 단말의 식별 정보를 포함하는 MAC PDU를 구성하는 다중화 및 조합 엔터티(Multiplexing and Assembly Entity), 상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상기 다중화 및 조합 엔터티에 의해 구성되는 MAC PDU를 저장하도록 구성되는 메시지3 버퍼, 복수의 HARQ 프로세스 모듈 및 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 HARQ 버퍼, 및 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈의 동작을 제어하는 HARQ 엔터티(HARQ Entity)를 포함하는 MAC 계층 모듈을 포함하며, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 수신 모듈의 상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상기 메시지3 버퍼에 저장된 MAC PDU를 제 1 HARQ 프로세스에 대응하는 제 1 HARQ 버퍼에 복사하고, 상기 제 1 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 기지국에 전송하도록 제어하고, 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU 전송 시 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시 또는 재개시하며, 상기 물리계층 모듈로부 터 상기 기지국으로부터 하향링크 제어 채널 신호 수신을 통지받는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하는지 여부 또는 충돌해결타이머가 만료되었는 여부를 판정하여, 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 충돌해결타이머가 만료된 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하도록 구성되는 단말을 제안한다.
이때, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 상기 충돌 해결 타이머가 만료된 경우, 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 시간동기타이머(timing Alignment Timer: TAT)를 중지(stop)시키도록 구성될 수 있으며, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 시간동기타이머(TAT)가 만료(expire)되는 경우 또는 중지(stop)되는 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시하도록 구성될 수 있다.
상기 단말의 식별 정보는 상기 단말의 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) 및 단말 충돌 해결 식별자(UE Contention Resolution Identity) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 단말이 상기 단말의 C-RNTI를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호가 상기 단말의 C-RNTI에 대응하지 않는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기 단말이 상기 단말 충돌 해결 식별자를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말 충돌 해결 식별자에 대응하지 않는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 충돌 해결 절차를 실패로 간주하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 임의접속 절차 중 또는 임의접속 절차 종료 이후에 불필요한 데이터의 재전송을 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 형식으 로 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 본 발명에서는 임의접속 과정에서 불필요한 데이터 재전송을 방지하기 위한 임의접속 기법 및 이를 위한 단말을 제공하고자 한다. 이를 위해 먼저 상향링크 시간 동기 관리 기법 및 임의접속 과정 중 충돌해결 절차에 대해 좀더 구체적으로 살펴볼 필요가 있다.
먼저, LTE 시스템에서의 상향링크 시간동기관리(Timing Alignment Maintenance)에 대해 설명한다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 기술을 기반으로 하는 LTE 시스템에서는 특정 사용자(UE) 데이터 전송이 다른 사용자들의 기지국과의 통신에 간섭작용을 야기할 수 있다. 이러한 간섭 작용을 최소화하기 위해, 기지국은 단말의 전송 타이밍을 적절히 관리해야만 한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 단말은 셀 내의 임의의 영역에 존재할 수 있으며, 이는 단말이 송신한 데이터가 기지국에 도달하는 시간이 각각 단말의 위치에 따라 다를 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 셀 가장자리에서 송신을 시도하는 단말의 경우, 상기 송신이 기지국에 도달하는 시간은 셀 중앙에 있는 단말의 송신의 도달 시간보다 길 것이다. 반대로 셀 중앙에 있는 단말의 송신이 기지국에 도착하는 시간은 셀 가장자리에 있는 단말의 송신보다 상대적으로 짧을 것이다. 기지국 측면에서는 간섭영향을 막기 위하여 셀 내의 모든 단말들이 전송한 데이터 또는 신호들이 매시간 경계(boundary)안에서 수신될 수 있도록 관리해야 하기 때문에, 기지국은 단말의 위치 상황에 맞춰 단말의 전송 타이밍을 적절히 조절해야만 하고, 이러한 조절을 시간 동기 관리라고 한다.
시간 동기를 관리하는 한가지 방법으로 임의접속 동작이 될 수 있다. 즉, 임의접속 동작과정을 통해 기지국은 단말이 전송하는 임의접속 프리앰블을 수신하게 되고, 상기 임의접속 프리앰블의 수신 정보를 이용하여, 전송 타이밍의 시간 동기 값을 계산한다. 그리고 임의접속 응답을 통해 단말에게 계산된 시간 동기 값을 알려주고, 단말은 상기 값을 이용하여, 전송 타이밍을 갱신하게 된다.
또 다른 방법으로는, 기지국은 단말이 주기적 혹은 임의적으로 전송하는 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신된 신호를 통해 단말의 시간 동기 값을 계산하여 단말에게 알려준다. 이에 따라, 단말은 자신의 전송 타이밍을 갱신하게 된다.
앞에서 설명한 바와 같이 기지국은 임의접속 프리앰블 또는 사운딩 참조 신호를 통해 단말의 전송 타이밍을 측정하고, 보정할 타이밍 값을 계산하여 단말에게 알려준다. 상술한 바처럼 기지국이 단말에게 전송하는 시간 동기 값을 시간 동기 명령(Timing Alignment Command; 이하 "TAC"라 칭함)이라고 부른다. 또한 상기 TAC는 MAC 계층에서 처리한다. 그리고, 단말은 항상 고정된 위치에만 존재하지 않기 때문에, 단말이 이동하는 속도와 위치 등에 따라 단말의 전송 타이밍은 매번 바뀌 게 된다. 이런 점을 고려하여, 단말은 기지국으로부터 한번 시간동기명령을 받으면 무한한 시간 동안 상기 시간동기 명령이 유효하다고 보지 않고, 특정 시간 동안에만 상기 시간동기 명령이 유효하다고 가정해야 한다. 이를 위해 사용되는 것이 시간동기 타이머(Time Alignment Timer; 이하 "TAT"라 칭함)이다. 즉, 단말은 기지국으로부터 TAC를 수신하면 TAT를 개시하게 된다. 그리고, 상기 TAT가 동작 중에만, 단말은 기지국과 시간 동기가 맞아 있다고 가정한다. 상기 TAT값은 시스템 정보 또는 라디오 베어러 재구성(Radio Bearer Reconfiguration) 등과 같은 RRC 신호를 통해 전달될 수 있다. 또한, 단말은 TAT가 동작 중에, 새로운 TAC를 기지국으로부터 수신하였다면, TAT를 재개시 하게 된다. 그리고, TAT가 만료되거나, TAT가 동작하지 않는 때에는 단말은 기지국과 시간동기가 맞지 않다고 가정하고, 임의접속 프리앰블을 제외한 어떠한 상향링크 데이터 또는 제어 신호의 전송을 하지 않는다.
한편, 이하에서는 임의접속 과정 중 충돌 해결을 위한 구체적인 방법에 대해 설명한다.
임의접속 과정에서 충돌이 발생하는 이유는, 기본적으로 임의접속 프리앰블의 수가 유한하기 때문이다. 즉, 기지국은 모든 단말들에게 단말 고유의 임의접속 프리앰블을 부여할 수 없기 때문에, 단말은 공통의 임의접속 프리앰블들 중에서 임의적으로 하나를 선택해서 전송하게 된다. 이에 따라 동일한 PRACH 자원을 통해 둘 이상의 단말들이 같은 임의접속 프리앰블을 선택하여 전송하게 되는 경우가 발생하지만, 기지국에서는 하나의 단말에게서 전송되는 하나의 임의접속 프리앰블로 판단하게 된다.
이로 인해, 기지국은 임의접속 응답을 단말에게 전송하고, 상기 임의접속 응답은 하나의 단말이 수신할 것으로 예측한다. 하지만, 상술한 바와 같이 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 둘 이상의 단말들이 하나의 임의접속 응답을 수신하게 되며, 이에 따라 단말마다 각각 임의접속 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다. 즉, 임의접속 응답에 포함된 하나의 상향링크 승인(UL Grant)을 이용하여, 둘 이상의 단말들이 서로 다른 데이터를 동일한 무선자원에 전송하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
이에 따라, 상기 데이터의 전송은 모두 실패할 수도 있고, 단말들의 위치 또는 전송파워에 따라 특정 단말의 데이터만을 기지국에서 수신할 수도 있다. 후자의 경우, 둘 이상의 단말들은 모두 자신의 데이터의 전송이 성공했다고 가정하기 때문에, 기지국은 경쟁에서 실패한 단말들에게 실패 사실에 대한 정보를 알려주어야 한다. 즉, 상기 경쟁의 실패 또는 성공에 대한 정보를 알려주는 것이 충돌 해결 (Contention Resolution)라 한다.
충돌 해결 방법에는 두 가지 방법이 있는데 한 가지 방법은, 충돌 해결 타이머(Contention Resolution 타이머: 이하 CR 타이머라고 칭함)를 이용하는 방법과, 다른 한가지 방법은 성공한 단말의 식별자를 단말들에게 전송하는 방법이다.
전자의 경우는, 단말이 임의접속 과정 전에 이미 고유의 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있는 경우에 사용된다. 즉, 이미 셀 식별자를 가지고 있는 단말은, 랜덤 액세스 응답에 따라 자신의 셀 식별자를 포함한 데이터를 기지국으로 전송하고, 충돌 해결 타이머를 작동한다. 그리고, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH 정보가 수신되면, 단말은 자신이 경쟁에서 성공했다고 판단하고, 임의접속 과정을 정상적으로 마치게 된다. 반대로, 만약 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH를 전송받지 못한 경우는, 자신이 경쟁에서 실패했다고 판단하고, 임의접속 과정을 재 수행하던지, 상위 계층으로 실패 사실을 통보하게 된다.
충돌 해소 방법 중 후자의 경우, 즉 성공한 단말의 식별자를 전송하는 방법은, 단말이 임의접속 과정 전에 고유의 셀 식별자가 없는 경우에 사용된다. 즉, 단말 자신이 셀 식별자가 없는 경우, 임의접속 응답에 포함된 상향링크 승인(UL Grant) 정보에 따라 데이터에 셀 식별자보다 상위 식별자(예를 들어, S-TMSI 또는 Random Id)를 포함하여 전송하고, 단말은 충돌 해결 타이머를 작동시킨다. 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터가 DL-SCH로 전송된 경우, 단말은 임의접속 과정이 성공했다고 판단한다. 반면에, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터를 DL-SCH로 전송받지 못하는 경우에는, 단말은 임의접속 과정이 실패했다고 판단하게 되는 것이다.
이와 같은 이해를 바탕으로 임의접속 과정 중 또는 임의접속 과정 이후에 불필요하게 데이터가 재전송될 수 있는 경우를 구체적으로 살펴보고, 그 원인을 규정하기로 한다.
도 6은 본 발명자에 의해 인식된, 단말이 의도하지 않은 HARQ 재전송을 수행하게 되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
단계 1: 단말은 경쟁 기반 임의접속 과정을 수행하기 위해 임의접속 프리앰 블을 기지국으로 전송할 수 있다.
단계 2: 기지국은 상기 단말에게 임의접속 프리엠블에 대한 응답으로서 임의접속 응답을 전송할 수 있다.
단계 3: 단말은 임의접속 응답에 포함된 TAC를 적용하고 TAT를 개시할 수 있다. 또한, 단말은 임의접속 응답에 포함된 상향링크 스케줄링 정보에 따라 MAC PDU를 생성하고, 이를 메시지3 버퍼(Msg3 Buffer)에 저장할 수 있다. 그리고 단말은 메시지3 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 복수의 HARQ 프로세스 중 특정 HARQ 프로세스(본 실시형태에서는 x HARQ 프로세스로 가정한다)와 관련된 HARQ 버퍼에 다시 저장하고, 해당 HARQ 프로세스의 전송 시점에서 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 기지국으로 전송할 수 있다.
단계 4: 상술한 바와 같이 특정 조건에 의해 임의접속 과정이 실패하였다고 판단한다. 이에 따라 단말은 TAT의 동작을 멈춘다. 그리고, 단말은 다시 임의접속 과정을 재시도하기 위하여, 임의접속 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 이후의 필요한 동작을 수행할 수 있다.
단계 5: 단말은 다시 임의접속 과정을 재시도하기 위해, 임의접속 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신할 수 있다. 이 경우, 단말은 임의접속 응답에 포함된 TAC를 적용하고 TAT를 재개시할 수 있다. 또한, 단말은 메시지 3 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 복수의 HARQ 프로세스 중 특정 HARQ 프로세스(본 실시형태에서는 y HARQ 프로세스로 가정한다)와 관련된 HARQ 버퍼에 저장하고, 해당 HARQ 프로세스의 전송 시점에서 상기 MAC PDU를 전송하기 위해 준비할 수 있다.
단계 6: 단말의 TAT가 동작 중인 경우, 단말은 상향링크의 시간 동기가 맞춰져 있다고 판단하게 되며, 이에 따라 복수의 HARQ 프로세스들(구체적으로, LTE 시스템에서는 8개의 HARQ 프로세스들) 각각에 대응하는 전송 시점에 대응하는 HARQ 버퍼에 MAC PDU가 존재하는지 여부를 판정하여, 대응하는 HARQ 버퍼에 MAC PDU가 저장되어 있다면 이를 해당 전송 시점에 전송 또는 재전송하게 된다. 따라서, 단계 6에서 만약 x HARQ 프로세스와 관련된 HARQ 버퍼(x HARQ 버퍼)에 MAC PDU가 여전히 저장되어 있고, 단말의 TAT가 동작하고 있다면, y HARQ 프로세스에 대응하는 HARQ 버퍼(y HARQ 버퍼)에 저장된 MAC PDU의 전송과 독립적으로 x HARQ 프로세스에 대응하는 전송 시점에 x HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 재전송하게 된다. 하지만, 이와 같은 x HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU의 재전송은 의도되지 않은 재전송에 해당하게 된다.
도 6과 관련하여 상술한 예와 같이 단말이 임의접속 절차를 재개시할 때 이용되는 HARQ 프로세스는 이전 임의접속 절차에서 이용된 HARQ 프로세스와 다를 수 있기 때문에 상술한 바와 같은 불필요한 데이터 재전송이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 상술한 바와 같이 의도되지 않는 데이터의 재전송을 방지하기 위해, 임의접속 절차의 재개시가 수행되는 상황을 각각 파악하여, 각 상황에서 취해질 후속 절차에 이전 전송에 이용된 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하여 불필요한 재전송을 방지하는 것을 제안한다.
이하에서는 각각의 상황에 대해 본 실시형태에 따른 방법을 적용하는 경우를 설명한다.
제 1 실시예
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 기지국에 임의접속을 수행하기 위해 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송할 수 있다(S701). 임의접속 프리엠블 전송에 대한 응답으로서 기지국은 임의접속 응답 메시지를 단말에 전송할 수 있다(S702). 이 임의접속 응답 메시지는 이후 단말의 제 3 메시지 전송을 위한 상향링크 승인 정보를 포함할 수 있다.
만일, 단말이 이 상태에서 기지국에 대해 확정된 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있는 경우, 단말은 충돌 해결 절차를 수행하기 위해 기지국으로 단말의 셀 식별자(C-RNTI)를 포함하는 MAC PDU를 구성하여 이를 제 3 메시지로서 기지국에 전송할 수 있다. 이와 같은 단말의 MAC PDU 구성은 단말 MAC 계층의 다중화 및 조합 엔터티(Multiplexing and Assembly Entity)에 의해 구성되어 메시지3버퍼에 저장되며, 제 3 메시지 전송에 이용되는 특정 HARQ 프로세스의 HARQ 버퍼에 다시 저장될 수 있다.
상술한 특정 HARQ 프로세스를 이용하여 제 3 메시지를 전송한 단말은 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시할 수 있다(S704). 본 실시예에서는 이와 같이 충돌해결 타이머가 만료되기 전에 단말이 기지국으로부터 PDCCH 신호를 수신하는 경우를 가정한다(S705). 단말이 PDCCH를 수신하는 경우, 구체적으로 단말의 물리계층에서 MAC 계층에 PDCCH 수신을 알려온 경우, 본 실시예에 따른 단말은 해당 PDCCH 신 호가 단말의 제 3 메시지에 전송된 셀 식별자(C-RNTI)를 이용하여 수신되었는지 여부를 판정한다.
만일, 제 3 메시지 전송에서 단말의 셀 식별자(C-RNTI)를 포함하여 전송한 단말이 자신의 셀 식별자에 대응하는 PDCCH를 수신하지 못한 경우, 단말은 충돌해결절차를 실패로 간주하고, 충돌 해결 절차 실패에 따른 후속 동작들을 수행할 수 있다.
예를 들어, 충돌 해결 절차가 실패한 것으로 간주한 단말은 (1) 임의접속 프리엠블 전송 카운터(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)를 1만큼 증가시키고, (2) 이 프리엠블 전송 카운터 값이 최대 프리엠블 전송 횟수(preambleTransMax+1)에 도달했는지 여부를 판정할 수 있다. (3) 만일, 프리엠블 전송 카운터 값이 최대 프리엠블 전송 횟수에 도달한 경우, 상위 계층에 임의접속 과정의 문제를 보고할 수 있다. (4) 만일, 프리엠블 전송 카운터 값이 최대 프리엠블 전송 횟수에 도달하지 않은 경우 단말은 백오프 파라미터를 적용하여 후속 임의접속 프리엠블 전송 시점을 지연시키고, 새로운 임의접속 프리엠블을 선택하는 과정을 수행할 수 있다.
한편, 본 실시형태에 따른 단말은 이와 같은 충돌 해결 절차 실패에 따른 동작을 수행하기에 앞서 추가적으로 제 3 메시지 전송에 이용된 특정 HARQ 프로세스의 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하는 동작을 수행하도록 구성되는 것을 제안한다. 이와 같이 단말이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 동작에 해당 HARQ 버퍼를 플러시함으로써, 도 6과 관련하여 상술한 바와 같은 불필요한 재전송을 방지할 수 있다.
제 2 실시예
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단말이 기지국에 임의접속 수행을 위해 임의접속 프리엠블을 전송(S801)하고, 이에 대응하는 임의접속 응답 메시지를 수신(S802)하는 동작은 제 1 실시예에서와 동일하다.
다만, 본 실시예에 따른 단말은 이 상태에서 기지국에 대해 확정된 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있지 않는 것으로 가정한다. 이러한 경우 단말은 제 3 메시지 전송시 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI 또는 임의 ID(Random Id))를 MAC PDU에 포함시켜 전송할 수 있다. 이와 같이 충돌 해결 절차에 이용되는 단말의 고유 식별자를 "단말 충돌 해결 식별자(UE Contention Resolution Identity)"로 지칭할 수 있다.
본 실시예에 따른 단말은 기지국에 S-TMSI를 포함하는 MAC PDU를 구성하여 기지국에 전송하는 것을 가정한다(S803). 이와 같은 단말의 MAC PDU 구성 역시 단말 MAC 계층의 다중화 및 조합 엔터티(Multiplexing and Assembly Entity)에 의해 구성되어 메시지3버퍼에 저장되며, 제 3 메시지 전송에 이용되는 특정 HARQ 프로세스의 HARQ 버퍼에 다시 저장될 수 있다.
상술한 특정 HARQ 프로세스를 이용하여 제 3 메시지를 전송한 단말은 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시할 수 있다(S804). 본 실시예에서는 이와 같이 충돌해결 타이머가 만료되기 전에 단말이 기지국으로부터 PDCCH 신호를 수신하는 경우 를 가정한다(S805). 단말이 PDCCH를 수신하는 경우, 본 실시예에 따른 단말은 해당 PDCCH 신호가 단말이 현재 임의접속에 이용하고 있는 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)를 이용하여 수신되었는지 여부를 판정할 수 있다.
만일, 수신된 PDCCH가 단말의 임시 셀 식별자를 이용하여 수신되지 않거나, 이 PDCCH에 대응하는 무선 영역을 통해 수신된 PDSCH에 단말의 S-TMSI가 포함되어 있지 않은 경우, 단말은 충돌해결절차를 실패로 간주하고, 충돌 해결 절차 실패에 따른 후속 동작들을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따른 단말 역시 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 충돌 해결 실패에 따른 동작을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 단말은 이와 같은 충돌 해결 절차 실패에 따른 동작을 수행하기에 앞서 추가적으로 제 3 메시지 전송에 이용된 특정 HARQ 프로세스의 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하는 동작을 수행하도록 구성되는 것을 제안한다. 이와 같이 단말이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 동작에 해당 HARQ 버퍼를 플러시함으로써, 도 6과 관련하여 상술한 바와 같은 불필요한 재전송을 방지할 수 있다.
제 3 실시예
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단말이 기지국에 임의접속 수행을 위해 임의접속 프리엠블을 전송(S901)하고, 이에 대응하는 임의접속 응답 메시지를 수신(S902)하는 동작은 제 1 실시예에서와 동일하다.
또한, 본 실시예에서 단말은 제 3 메시지에 전송되는 MAC PDU에 셀 식별자(C-RNTI)를 포함하는 경우 및 단말 충돌 해결 식별자(예를 들어, S-TMSI)를 포함하여 전송하는 경우 모두를 포함하는 것으로 한다(S903).
이와 같은 단말의 제 3 메시지 전송에 따라 단말은 충돌해결 타이머(CR Timer)를 개시할 수 있다(S904). 만일, 상기 충돌해결 타이머 만료 전에 기지국으로부터 단말의 제 3 메시지 전송에 대응하는 제 4 메시지를 수신하지 못하는 경우(S905), 단말은 이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하고 제 1 및 제 2 실시예에서와 같은 충돌 해결 절차 실패에 따른 후속 동작들을 수행할 수 있다. 이때, 본 실시형태에 따른 단말은 이와 같은 충돌 해결 절차 실패에 따른 동작을 수행하기에 앞서 추가적으로 제 3 메시지 전송에 이용된 특정 HARQ 프로세스의 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하는 동작을 수행하도록 구성되는 것을 제안한다. 이와 같이 단말이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 동작에 해당 HARQ 버퍼를 플러시함으로써, 도 6과 관련하여 상술한 바와 같은 불필요한 재전송을 방지할 수 있다.
상기 도 7 내지 도 9와 관련하여 설명한 제 1 내지 제 3 실시예는 모두 단말이 "충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우"와 연관될 수 있다. 이와 같이 단말이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우, 이에 따른 후속 동작의 일환으로서 이전 임의접속 과정에서 이용된 HARQ 버퍼를 플러시함으로써 이후 추가적인 임의접속 동작에 무방하게 불필요한 MAC PDU 재전송을 막음과 동시에 HARQ 동작을 명확히 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면으로서 단말의 상향링크 동기 상황을 나타내는 시간동기 타이머(TAT)와 관련하여 살펴본다.
상술한 바와 같이 단말이 기지국으로부터 시간동기명령(TAC)를 수신하는 경우, 해당 시간동기명령을 적용하고, 시간동기 타이머를 개시 또는 재개시할 수 있다. 이와 같은 시간동기 타이머가 동작 중인 경우에 한하여, 단말은 기지국과 상향링크 동기가 맞아 있다고 가정하고 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 수 있으며, 시단동기 타이머가 만료(Expire)되는 경우, 모든 HARQ 버퍼를 플러시하고 RRC 계층에 PUCCH 및 SRS를 해제할 것을 알릴 수 있다. 또한, 구성된 모든 하향링크 할당 정보 및 상향링크 승인 정보를 삭제할 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 이와 같이 시간정렬 타이머(TAT)가 만료되는 경우뿐만 아니라 시간정렬 타이머(TAT)가 중지(stop)되는 경우에도, 해당 HARQ 버퍼를 플러시하는 것을 제안한다. 구체적으로 단말은 도 7 내지 9와 관련하여 상술한 바와 같이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우 시간정렬 타이머(TAT)를 중지시키도록 구성된다. 따라서, 단말의 시간정렬 타이머가 만료되는 경우에 추가적으로 시간정렬 타이머가 중지되는 경우, 시간정렬 타이머 중지에 대응되는 HARQ 버퍼를 플러시함으로써 이후 절차에서 불필요한 상향링크 데이터 재전송을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 따를 경우, 단말의 임의접속 동작에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말이 기지국에 임의접속을 수행하 는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
단계 1: 단말은 경쟁 기반 임의접속 과정을 수행하기 위해 임의접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다.
단계 2: 기지국은 상기 단말에게 임의접속 응답 메시지를 전송할 수 있다.
단계 3: 단말은 임의접속 응답에 포함된 시간동기명령(TAC)을 적용하고 시간정렬타이머(TAT)를 개시 또는 재개시할 수 있다. 또한, 단말은 임의접속 응답에 포함된 상향링크 스케줄링 정보에 따라 MAC PDU를 생성하고, 이를 메시지3 버퍼에 저장할 수 있다. 그리고 단말은 메시지3 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 관련 HARQ 버퍼(본 실시형태에서는 x HARQ 프로세스와 관련된 HARQ 버퍼로 가정한다)에 다시 저장하고, 해당 HARQ 프로세스의 전송 시점에서 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 기지국으로 전송할 수 있다. 또한 충돌 해소를 위한 충돌해결 타이머를 개시할 수 있다.
단계 4: 단말은 충돌해결 타이머가 만료되는 경우, 단말이 셀 식별자(C-RNTI)를 포함하는 제 3 메시지를 전송한 후, 단말의 셀 식별자에 대응하는 PDCCH를 수신하지 못한 경우, 또는 단말이 할당된 셀 식별자가(C-RNTI)없어서 임의접속 응답에 포함된 상향링크 스케줄링 정보에 따라 상위 식별자(S-TMSI 또는 Random ID)를 포함하여 기지국으로 전송하고, 기지국이 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI)로 지시하여 전송한 PDCCH에 대응하는 PDSCH 데이터에 상기 상위 식별자와 동일한 정보가 포함되어 있는 않은 경우에, 현재 진행 중인 임의접속 과정이 실패하였다고, 구체적으로 충돌 해결 절차가 실패하였다고 판단할 수 있다. 본 실시형태에 따른 단말은 충돌 해결 절차가 실패된 것으로 인지되는 경우, 단말의 HARQ 버퍼에 저장된 데이터를 버리도록 구성되는 것을 제안한다.
또한 단말은 다시 임의접속 과정을 재시도하기 위하여, 임의접속 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 이후의 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신할 수 있다.
단계 5: 단말은 임의접속 응답에 포함된 시간동기명령(TAC)을 적용하고, 시간정렬타이머(TAT)를 재개시할 수 있다. 또한, 단말은 메시지3 버퍼에 저장되어 있는 MAC PDU를 관련 HARQ 버퍼(본 실시형태에서는 y HARQ 프로세스와 관련된 HARQ 버퍼로 가정한다)에 저장하고, 해당 HARQ 프로세스의 전송 시점에서 상기 MAC PDU를 전송하기 위해 준비할 수 있다.
상술한 바와 같이 LTE 시스템에서 HARQ 동작은 복수의 HARQ 프로세스가 대응되는 전송 시점에 자신의 HARQ 버퍼에 데이터가 저장되어 있는 경우, 이를 기지국으로 재전송하도록 구성되어 있다. 다만, 본 실시형태에서는 x HARQ 프로세스에 저장된 MAC PDU가 단계 4에서 플러시되었기 때문에 x HARQ 프로세스에 대응하는 전송 시점에서 불필요한 데이터 재전송이 발행하지 않게 된다.
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말 구성에 대해 설명한다.
이동통신 시스템에서 단말은 신호 입력을 위한 모듈, 디스플레이 모듈, 안테나, 신호 처리를 위한 프로세서 등을 포함할 수 있다. 이들 중 본 발명의 일 실시형태에 따른 임의접속 동작을 수행하기 위한 단말의 프로세서 구성에 대해 구체적 으로 살펴본다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말의 프로세서 구성을 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이 단말의 프로세서는 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 계층 구조를 가질 수 있다. 이들 중 본 실시형태와 관련된 물리계층 모듈(1110) 및 MAC 계층 모듈(1120)을 중심으로 설명한다.
본 실시형태에 따른 단말의 물리계층 모듈(1110)은 기지국에 임의접속 프리엠블(RA Preamble)을 전송하도록 구성되는 전송 모듈(Tx Module; 1111), 및 기지국으로부터 상향링크 승인 정보를 포함하는 임의접속 응답 메시지(RAR)를 수신하도록 구성되는 수신 모듈(Rx Module; 1112)을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 단말의 MAC 계층 모듈(1120)은 수신 모듈(1112)이 수신한 상향링크 승인 정보에 따라 상향링크 데이터 및 단말의 식별 정보를 포함하는 MAC PDU를 구성하는 다중화 및 조합 엔터티(Multiplexing and Assembly Entity; 1121), 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 다중화 및 조합 엔터티(1121)에 의해 구성되는 MAC PDU를 저장하도록 구성되는 메시지3 버퍼(1122), 복수의 HARQ 프로세스 모듈(1124) 및 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 HARQ 버퍼(1125), 및 복수의 HARQ 프로세스 모듈(1124)의 동작을 제어하는 HARQ 엔터티(HARQ Entity; 1123)를 포함할 수 있다.
구체적으로 MAC 계층 모듈(1120)은 수신 모듈(1112)의 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 메시지3 버퍼(1122)에 저장된 MAC PDU를 복수의 HARQ 프로세스 모듈 중 제 1 HARQ 프로세스(1124)에 대응하는 제 1 HARQ 버퍼(1125)에 복사하도록 구성될 수 있다. 또한, MAC 계층 모듈(1120)은 제 1 HARQ 프로세스(1124)를 이용하여 제 1 HARQ 버퍼(1125)에 저장된 MAC PDU를 전송 모듈(1111)을 통해 기지국에 전송하도록 제어할 수 있다. 아울러, 제 1 HARQ 버퍼(1125)에 저장된 MAC PDU 전송 시 MAC 계층 모듈(1120)은 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시 또는 재개시하도록 구성될 수 있다.
한편, 물리계층 모듈(1110)이 기지국으로부터 PDCCH 수신을 통지하는 경우, MAC 계층 모듈(1120)은 이 PDCCH 신호 또는 이 PDCCH 신호에 대응하는 PDSCH 신호가 단말의 식별 정보에 대응하는지 여부 또는 충돌해결타이머가 만료되었는 여부를 판정할 수 있다. 만일, PDCCH 또는 PDCCH에 대응하는 PDSCH가 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 충돌해결타이머가 만료된 경우, 본 실시형태에 따른 단말의 MAC 계층 모듈(1120)은 제 1 HARQ 버퍼(1125)를 플러시(flush)하도록 구성되는 것을 제안한다.
이와 같이 MAC 계층 모듈(1120)이 충돌 해결 절차를 실패로 간주하는 경우, MAC 계층 모듈(1120)은 TAT를 중지시키며, 구체적으로 TAT가 만료(expire)되는 경우 또는 중지(stop)되는 경우에, MAC 계층 모듈은 제 1 HARQ 버퍼(1125)에 저장된 MAC PDU를 플러시하도록 구성될 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 실시형태들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 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 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다.
도 4는 LTE 시스템에서 수행되는 HARQ 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 경쟁 기반 임의접속 과정에서 단말과 기지국의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명자에 의해 인식된, 단말이 의도하지 않은 HARQ 재전송을 수행하게 되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 임의접속을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말이 기지국에 임의접속을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단말의 프로세서 구성을 도시한 도면이다.

Claims (15)

  1. 단말이 기지국에 임의접속을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말이 상기 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하는 단계;
    상기 임의접속 프리엠블 전송 후, 상기 기지국으로부터 임의접속 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상향링크 데이터를 제 1 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 기지국에 전송하여 충돌 해결 절차를 개시하는 단계; 및
    상기 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 것으로 간주되는 경우, 상기 제 1 HARQ 프로세스에 대응하는 제 1 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하는 단계를 포함하는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임의접속 응답 메시지 수신 후,
    상기 상향링크 데이터 및 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 MAC PDU를 메시지3 버퍼에 저장하는 단계;
    상기 메시지3 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 제 1 HARQ 프로세스에 대응하는 상기 제 1 HARQ 버퍼에 복사하는 단계를 추가적으로 포함하며,
    상기 충돌 해결 절차를 개시하는 단계는,
    충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시 또는 재개시하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 하향링크 제어 채널 신호를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 것으로 간주되는 경우는 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 상기 충돌해결타이머가 만료된 경우를 포함하는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말이 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 것으로 간주되는 경우, 상기 단말은 시간동기타이머(timing Alignment Timer: TAT)를 중지(stop)시키도록 구성되는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 시간동기타이머(TAT)가 만료(expire)되는 경우 또는 중지(stop)되는 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시하도록 구성되는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말의 식별 정보는 상기 단말의 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) 및 단말 충돌 해결 식별자(UE Contention Resolution Identity) 중 어느 하나인, 단말의 임의접속 수행 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 단말의 C-RNTI를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호가 상기 단말의 C-RNTI에 대응하지 않는 경우, 상기 단말은 상기 충돌 해결 절차를 성공적이지 못한 것으로 간주하도록 구성되는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 단말 충돌 해결 식별자를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말 충돌 해결 식별자에 대응하지 않는 경우, 상기 단말은 상기 충돌 해결 절차를 성공적이지 못한 것으로 간주하도록 구성되는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 기지국에 상기 충돌 해결 절차가 성공적이지 못함에 따라 선택된 임의접속 프리엠블을 재전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 시간동기명령(Timing Alignment Command: TAC)을 포함하는 임의접속 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 시간동기명령 수신에 따라 시간동기타이머(TAT)를 개시 또는 재개시하는 단계;
    상기 메시지3버퍼에 저장된 MAC PDU를 제 2 HARQ 프로세스에 대응하는 제 2 HARQ 버퍼에 복사하는 단계; 및
    상기 제 2 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 제 2 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 단말은 상기 시간동기타이머가 개시 또는 재개시되더라도, 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 재전송하지 않는, 단말의 임의접속 수행 방법.
  9. 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하도록 구성되는 전송 모듈, 및
    상기 임의접속 프리엠블 전송 후 상기 기지국으로부터 임의접속 응답 메시지를 수신하도록 구성되는 수신 모듈
    을 포함하는 물리계층 모듈; 및
    상기 수신 모듈이 수신한 상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상향링크 데이터를 포함하는 MAC PDU를 구성하는 다중화 및 조합 엔터티(Multiplexing and Assembly Entity),
    상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상기 다중화 및 조합 엔터티에 의해 구성되는 MAC PDU를 저장하도록 구성되는 메시지3 버퍼,
    복수의 HARQ 프로세스 모듈 및 상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈 각각에 대응하는 복수의 HARQ 버퍼, 및
    상기 복수의 HARQ 프로세스 모듈의 동작을 제어하는 HARQ 엔터티(HARQ Entity)
    를 포함하는 MAC 계층 모듈을 포함하며,
    상기 MAC 계층 모듈은 상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상기 메시지3 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 복수의 HARQ 모듈 중 제 1 HARQ 프로세스 모듈을 이용하여 상기 기지국에 전송하여 충돌 해결 절차를 개시하도록 제어하고, 상기 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 것으로 간주되는 경우, 상기 제 1 HARQ 프로세스 모듈에 대응하는 제 1 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하도록 구성되는, 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 MAC 계층 모듈은, 상기 수신 모듈의 상기 임의접속 응답 메시지 수신에 따라 상기 메시지3 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 제 1 HARQ 프로세스에 대응하는 상기 제 1 HARQ 버퍼에 복사하고, 상기 제 1 HARQ 프로세스를 이용하여 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU를 상기 기지국에 전송하도록 제어하고, 상기 제 1 HARQ 버퍼에 저장된 MAC PDU 전송 시 충돌 해결 타이머(CR Timer)를 개시 또는 재개시하며,
    상기 물리계층 모듈로부터 상기 기지국으로부터 하향링크 제어 채널 신호 수신을 통지 받는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하는지 여부 또는 충돌해결타이머가 만료되었는 여부를 판정하여, 상기 하향링크 제어 채널 신호 또는 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말의 식별 정보에 대응하지 않는 경우 또는 충돌해결타이머가 만료된 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시(flush)하도록 구성되는, 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 충돌 해결 절차를 성공적이지 못한 것으로 간주하는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 시간동기타이머(timing Alignment Timer: TAT)를 중지(stop)시키도록 구성되는, 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 MAC 계층 모듈은 상기 시간동기타이머(TAT)가 만료(expire)되는 경우 또는 중지(stop)되는 경우, 상기 제 1 HARQ 버퍼를 플러시하도록 구성되는, 단말.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말의 식별 정보는 상기 단말의 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) 및 단말 충돌 해결 식별자(UE Contention Resolution Identity) 중 어느 하나인, 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 단말의 C-RNTI를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호가 상기 단말의 C-RNTI에 대응하지 않는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 충돌 해결 절차를 성공적이지 못한 것으로 간주하도록 구성되는, 단말.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 단말 충돌 해결 식별자를 포함하는 MAC PDU를 전송하고, 상기 하향링크 제어 채널 신호에 대응하는 하향링크 공유 채널 신호가 상기 단말 충돌 해결 식별자에 대응하지 않는 경우, 상기 MAC 계층 모듈은 상기 충돌 해결 절차가 성공적이지 못한 것으로 간주하도록 구성되는, 단말.
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