KR101356488B1 - 분할 접속을 위한 임의접속채널, 시퀀스 및 이를 이용하는신호 송신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분할 접속을 위한 임의접속채널, 시퀀스 및 이를 이용하는 사용자 기기에서의 신호 송신 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 발명에 따르면 사용자 기기의 셀 내 위치, 하향링크 신호 감쇄 정보 및/또는 UE의 속도 등에 따라 시간 및/또는 주파수 영역 자원 양이 상이하게 할당되거나 동일한 물리 자원이 할당되나 사용자 기기의 셀 내 위치에 따라 상이한 자원 양을 이용하도록 규정하거나, 또는 상이한 시퀀스가 적용되도록 규정된 채널, 구체적으로 임의접속채널을 이용하여 해당 위치에 따라 분할 접속을 수행함으로써 임의접속채널에서의 충돌확률을 감소시키고, 자원의 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

RACH, 셀 내 위치

Description

분할 접속을 위한 임의접속채널, 시퀀스 및 이를 이용하는 신호 송신 방법 및 장치{Random Access Channel, Sequence For Segmented Access, And Method and Apparatus For Transmitting Signal}

도 1 및 도 2는 UE가 기지국과 상향링크 통신을 연결할 때 발생하는 과정의 예를 도시한 도면.

도 3은 동기식 접속과 비동기식 접속에 이용되는 RACH 신호 구조를 도시한 도면.

도 4는 셀의 크기와 채널의 길이를 설명하기 위한 도면.

도 5는 셀 크기에 따라 RACH가 차지하는 주파수 대역의 증가를 설명하기 위한 도면.

도 6a 및 도 6b는 각각 기본 시퀀스에 반복 구조가 없는 경우와 반복구조가 있는 경우에 셀 크기 증가에 따라 시퀀스를 반복 방식(repetition scheme)에 따라 확장한 반복형 시퀀스들의 구조를 도시한 도면.

도 7a 및 도 7b는 각각 기본 시퀀스에 반복 구조가 없는 경우와 반복구조가 있는 경우에 셀 크기 증가에 따라 시퀀스를 확장 방식(extension scheme)에 따라 확장한 확장형 시퀀스들의 구조를 도시한 도면.

도 8은 큰 셀에서 각 사용자 기기(UE)와 기지국간의 거리에 따라 발생하는 현상과 이에 따라 RACH에 요구되는 사항들을 설명하기 위한 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 서로 상이한 요건을 가지는 UE를 위해 시간 또는 주파수 영역 슬롯과 시퀀스 정의를 달리하는 경우를 나타내기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따라 서로 상이한 요건을 가지는 UE를 위해 시퀀스 정의를 달리하는 경우를 나타내기 위한 도면.

도 11a 및 도 11b는 모든 UE에게 동일한 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 다른 시간 영역 길이를 가지는 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면.

도 13은 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 다른 주파수 영역의 폭을 가지는 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 관계없이 동일한 RACH를 할당하나, 각 UE별로 RACH 내의 서로 다른 자원 양을 사용하도록 하는 방식을 나타내는 도면.

도 15는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 상이하게 규정되는 시퀀스의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 RACH 내에 적용하는 시퀀스를 달리하는 경우, 서로 다른 시간 자원 양을 사용하는 경우, 및 서로 다른 주파수 자원 양을 사용하는 경우를 각각 도시한 도면.

도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 RACH의 프리엠블 반복 횟수에 따라 UE 정보를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 18은 기지국의 안테나 길이에 따라 UE와 기지국 사이의 거리가 증가함에 따라 요구되는 RACH 길이의 증가 추이를 나타내는 도면.

도 19는 본 발명의 일 실시형태에 따른 신호 송신 장치의 특징 구성을 도시한 블록도.

1. 특허출원 제 2006-74764 호

2. 특허출원 제 2006-87290 호

본 발명은 무선 통신 기술에 대한 것으로, 특히 분할 접속(Segmented Access)을 위한 임의접속채널, 시퀀스 및 이를 이용하는 사용자 기기에서의 신호 송신 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 논의되고 있는 통신 시스템의 상향링크 채널로는 UE가 기지국에 임의접속하기 위한 임의접속채널(RACH)과, 채널품질표시자(CQI) 및 ACK/NACK 정보를 송신하기 위한 상향링크 공유 채널(예를 들어, HS-DPCCH) 등이 있다. 이 중 RACH는 UE가 기지국과 하향 링크 동기를 수행하고, 기지국 정보를 통해서 찾아낼 수 있는 임의 접속 채널이다. 해당 채널의 위치 등은 기지국 정보로부터 알 수 있으며, RACH 는 UE가 기지국과 동기를 맞추지 않은 상태에서 접근할 수 있는 유일한 채널이다. 이 RACH를 통해서 UE가 해당 기지국에 신호를 전송하게 되면, 기지국은 UE에게 기지국 자신과 동기화되기 위해서 상향링크 신호 타이밍에 대한 수정정보와 해당 UE가 기지국에 연결되기 위한 각종 정보를 알려주게 된다. 이와 같은 RACH를 통해 UE와 기지국의 연결이 수행된 후, 그 밖의 상향링크 채널을 이용하여 통신이 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 2는 UE가 기지국과 상향링크 통신을 연결할 때 발생하는 과정의 예를 도시한 도면이다.

RACH를 접근함으로써 UE는 기지국과 상향링크/하향링크의 동기를 모두 획득할 수 있고, 해당 기지국에 접근할 수 있는 상태가 된다. 도 1의 경우는 UE의 전원이 켜지고 처음으로 기지국과 연결될 때의 상황에 대한 것이고, 도 2는 UE가 초기 기지국과 동기를 수행한 후에 동기가 어긋났거나, 혹은 상향링크 자원을 요청해야 할 경우(즉, 상향링크 전송 데이터를 위한 자원을 요청하는 경우)에 접근하게 된다. 먼저, 도 1 및 도 2의 단계 (1)에서 UE는 기지국에 접속 프리엠블(Access Preamble)과 필요에 따라 메시지를 송신하고, 이에 따라 기지국은 해당 UE가 어떤 목적으로 RACH를 접근했는지 파악하고 그에 상응하는 과정을 취하게 된다. 도 1과 같은 초기 접속의 경우 기지국은 단계 (2), (3)에서 해당 UE에게 타이밍 정보와 상향링크 데이터 자원을 할당해주며, 이에 따라 UE는 단계 (4)에서와 같이 상향링크 데이터를 송신할 수 있다.

한편, 도 2의 경우 단계 (1)에서 UE가 RACH에 접속한 이유가 스케줄링 요 청(Scheduling Request)인 경우를 예를 들어 도시한 것으로서, 이후 단계 (2)에서 기지국은 UE에게 타이밍 정보와 SR을 위한 자원 할당을 하며, 이에 따른 UE의 SR(단계 (3))에 대해, 기지국은 상향링크 데이터 자원 할당을 수행하여(단계 (4)), UE가 상향링크 데이터 송신(단계 (5))을 할 수 있도록 한다.

RACH를 접근함에 있어서 초기접속이 아닌 도 2와 같은 경우, RACH에 보내지는 신호가 기지국과 동기가 맞춰져 있는가 아닌가에 따라서 서로 다른 신호를 쓸 수 있다.

도 3은 동기식 접속과 비동기식 접속에 이용되는 RACH 신호 구조를 도시한 도면이다.

동기식 접속(Synchronized access)의 경우는 UE가 기지국과 동기를 수행한 후, 동기가 유지된 상황(하향링크 신호나 상향링크에 전송되는 CQ 파일롯과 같은 제어 정보를 통해서 동기 유지가 가능함)에서 RACH를 접근하는 것으로, 기지국에서는 RACH에 포함된 신호를 쉽게 알아볼 수 있다. 그리고 동기가 유지된 상태이기 때문에, UE는 도 3의 상단에 도시된 바와 같이 더 긴 시퀀스를 사용하거나 혹은 추가적인 데이터를 더 전송할 수 있게 된다. 반면 비동기식 접속(non-synchronized access)의 경우에는 UE가 기지국에 접근함에 있어, 어떤 이유로 동기가 맞춰져 있지 않을 경우, RACH에 접근함에 있어서 도 3의 하단에 도시된 바와 같이 보호시간(guard time)을 설정해야 한다. 이 보호시간은 기지국 안에서 서비스를 받고자 하는 UE가 가질 수 있는 최대 왕복 지연(round-trip delay)을 고려하여 설정되게 된다.

이러한 RACH는 기지국의 셀 크기에 따라서 RACH의 길이가 달라져야 한다. UE가 기지국과 멀리 떨어져 있을수록 왕복 지연이 커지게 되고, 이는 비동기식 접속에서 UE를 위해 설정되어야 하는 보호 시간이 길어지는 것을 의미한다. 또한 셀 크기가 커지게 되는 경우, UE와 기지국 사이의 경로 손실(path loss)이 커지게 되어서 신호를 더 길게 확산(spreading)해서 전송해야 되는 상황이다. 이 상황은 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 셀의 크기와 채널의 길이를 설명하기 위한 도면이다.

도 4와 같이 채널의 길이, 특히 RACH의 길이는 실제 통신시스템이 설치될 곳에서의 셀 크기에 비례하여 설정된다. 도 4는 셀 크기가 작은 경우, 중간인 경우, 큰 경우 3가지로 구분하여 이에 따라 3가지로 규정된 RACH를 예로서 도시하고 있으나, 셀 내부를 어느 정도로 분할할 것인지는 해당 시스템의 조건에 따라 다양할 수 있다.

이와 같이 셀 크기가 증가함에 따라 RACH의 길이, 즉 시간 영역에 있어 RACH가 차지하는 서브 프레임의 수의 증가뿐만 아니라, 셀 크기가 증가하여 UE와 기지국 사이의 서리가 멀어지게 되는 경우 RACH가 차지하는 주파수 폭을 증가시키는 것이 유리하다.

도 5는 셀 크기에 따라 RACH가 차지하는 주파수 대역의 증가를 설명하기 위한 도면이다.

셀 크기가 증가하여 UE와 기지국 사이의 거리가 증가하는 경우, UE로부터 송신되는 RACH 신호의 경로 손실 및 지연 확산 역시 증가하게 된다. 따라서, 셀 크기 가 증가하는 경우 RACH가 도 4에 도시된 바와 같이 보다 긴 시간 길이를 가질 뿐만 아니라, 보다 넓은 대역폭을 차지하도록 함으로써 이러한 경로 손실의 증가를 보상할 수 있다. 도 5는 작은 셀, 중간 셀, 큰 셀 과 같이 셀 내 3 영역으로 구분된 경우, RACH가 차지하는 대역폭이 증가하는 것을 도시하고 있다.

상술한 설명에서와 같이 시퀀스를 정의해서 사용할 때, 큰 셀의 경우 시퀀스의 제약 조건은 셀의 경계에 있는 UE를 기준으로 그 UE가 기지국에 접근하였을 때 성공할 가능성을 높이기 위한 것들이다. 다만, 큰 셀 내의 UE들 중에서는 기지국과의 거리가 반드시 셀 크기와 같은 UE들만이 존재하는 것은 아니며, 기지국과의 거리가 가까운 UE들 역시 존재한다. 따라서, 셀 안쪽과 셀 경계에서의 성공확률이 다름을 염두에 두지 않는 설계 방식으로서 셀 경계에 위치하는 UE들만을 기준으로 이들에게 요구되는 조건에 따른 시퀀스들을 생성하여 도 4 및 도 5의 형태로 사용했을 경우에, 기지국과 근접한 UE들에게는 과도한 조건의 시퀀스들을 사용하도록 강요하는 단점을 제공한다.

또한, 상술한 바와 같은 UE의 셀 내 위치뿐만 아니라 UE의 속도 등에 따라 각 UE별로 RACH에 대한 요구조건이 상이해 질 수 있다.

따라서 기지국과 UE 사이의 위치 및 그 밖에 각 UE별 RACH에 있어서 상이하게 요구되는 요건에 기초하여 효율적인 자원 관리를 수행하는 기술이 요구되고 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 이동 통신 시 스템에서의 채널, 구체적으로 상향링크 동기화를 위해 사용되는 임의접속채널에서, 셀 반경이 큰 경우 이러한 채널을 효율적으로 사용하기 위한 방안을 제시하는 데 있다.

즉, 셀 반경에 따라서 RACH의 자원 양도 증가하지만, 이는 기지국과 멀리 떨어진 UE들에게 유용하고 기지국과 가까운 UE들에게는 자원이 불필요하게 많은 경우가 될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 셀 내 위치 등이 원인이 되어 각 UE별 경로 손실이 상이하게 나타내거나, UE별 속도에 따라 주파수 옵셋 등에 대해 서로 상이한 요구 조건을 가질 수 있다. 따라서 셀 반경이 큰 경우 RACH를 좀 더 효과적으로 사용하기 위해 각 UE별 RACH에 대한 요건을 고려하여 RACH 구조와 RACH의 해석, 및 해당 RACH 신호로서 적용되는 시퀀스에 대한 설계를 수행하도록 하며, 이를 위해 분할 접속 기법(segmented access scheme)을 제시한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 위치 정보에 따라 채널을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

이 경우, 상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이한 자원이 할당된 채널일 수 있으며, 여기서의 상이하게 할당된 상기 자원은 주파수 영역 또는 시간 영역 중 하나 이상의 영역에 있어 상이하게 할당된 자원일 수 있다.

또한, 상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 관계없이 동일한 자원이 할당되나, 상기 셀 내 위치 정보에 따라 할당된 상기 자원 중 상이한 자원을 이용하도록 규정되는 채널일 수 있으며, 여기서 상이하게 이용되는 상기 자원은 주파수 영역 또는 시간 영역 중 하나 이상의 영역에 있어 상이하게 이용되는 자원일 수 있다.

또한, 상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이한 시퀀스가 할당되도록 규정되는 채널일 수 있으며, 여기서 상이하게 할당된 상기 시퀀스는 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당된 시퀀스일 수 있다.

한편, 상기 통신 시스템은 셀 반경에 비례하여 상기 채널의 길이, 대역폭, 및 제로상관구역(ZCZ)의 간격 중 하나 이상을 증가시키는 것일 수 있고, 또한 상기 채널은 임의접속채널이며, 상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치 정보는 하향링크 신호의 신호 감쇄를 통해서 획득될 수도, 이와 달리 상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치가 기지국과 가장 멀리 떨어져 있는 경우에 기초하여 규정된 채널을 이용하여 상기 기지국에 접속하는 개시접속단계; 및 상기 개시접속에 응답하여 상기 기지국으로부터 수신한 신호를 통해 상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치를 판정하는 단계를 포함하는 방법에 의해 획득되는 것일 수 있다.

아울러, 상기 채널 선택 단계는 상기 위치 정보에 기초한 경로 손실 및 왕복 지연치 중 하나 이상을 고려하여 상기 채널을 선택하는 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 하향링크 신호의 신호감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호의 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 채널을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 채널 할당 자원 영역 중 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 사용할 자원 영역을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 자원 영역을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 채널 할당 자원 영역 중 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호의 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 사용할 자원 영역을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 자원 영역을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 시퀀스를 선택하는 단계; 및 선택된 상기 시퀀스를 이용하여 채널 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법은, 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호의 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 시퀀스를 선택하는 단계; 및 선택된 상기 시퀀스를 이용하여 채널 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서의 사용자 기기의 신호 송신 장치는, 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 정보에 따라 채널을 선택하는 채널 선택부; 및 상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.

이 경우, 상기 송신부는 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널에 적용할 시퀀스를 선택하는 시퀀스 선택부를 포함할 수 있으며, 기지국으로부터 수신한 신호를 통해 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보를 판정하는 위치 판정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 통신 시스템에서의 사용자 기기의 신호 송신 장치는, 하향링크 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 채널을 선택하는 채널 선택부; 및 상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.

아울러, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 임의접속채널은 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 자원 할당, 채널 내 이용되는 자원, 또는 적용되는 시퀀스 중 하나 이상이 상이하게 규정되며, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 시퀀스는 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당된다.

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 설명에서 상향링크 신호를 송신하는 주체로서 "UE"를, 수신 주체로서 "기지국"을 중심으로 설명하나, 이들 용어에 한정될 필요는 없으며 상향링크 송신 주체로서 "단말", 수신 주체로서 "노드 B" 등 임의의 용어로서 지칭되는 경우 역시 동일한 의미를 나타낸다.

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

RACH에 대한 기본 요건으로는 UE의 속도, 주파수 옵셋, 셀 크기 등에 관계 없이 왕복 지연 및 경로 손실에 대한 요건을 충족시키는 것이다. 현재, 기본적인 RACH 할당에 대한 가정(예를 들어, 3GPP LTE의 working assumption에 따르면)은 0.8ms의 프리앰블 길이와, 100us의 보호 시간을 가지며, 15 Km를 커버할 수 있는 1 ms RACH이다. 하지만, 셀 크기가 15Km를 넘어, RACH가 30Km 구간까지 커버하여야 되는 경우가 존재할 수 있다.

한편, 이와 같은 큰 셀을 지원하기 위한 RACH를 설계함에 있어서, 주파수 옵셋은 시퀀스 설계에 있어 이용 가능한 ZCZ 시퀀스의 수를 제한하는 등 일정한 제한을 가하여 시퀀스 재사용율(sequence reuse factor)을 감소시킬 수 있으며, 반복된 프리엠블은 단순히 짧은 프리엠블을 이용하는 경우에 비해 더 양호한 성능을 가짐을 알 수 있다.

따라서, 큰 셀을 지원하기 위한 RACH 구조를 설계하기 위해서는, (1) 셀 크기 증가에 따른 ZCZ 시퀀스의 감소 및 이에 따른 전체적인 시퀀스 재사용율의 감소에 대비하기 위한 이용 가능한 시퀀스의 수, (2) 주파수 옵셋에 충분히 대응할 수 있는 프리엠블 반복 횟수, (3) 복수의 TTI에 걸쳐 RACH를 설계하거나, 넓은 대역폭에 걸쳐 RACH를 설계하는 등 큰 셀을 지원하기 위한 RACH를 설계할 경우에 발생할 수 있는 RACH 오버헤드, (4) 그 밖에 RACH를 위한 TTI의 수, 기지국에서의 안테나 길이 등을 비롯한 다양한 요소를 복합적으로 고려하여야 한다.

이하에서 설명할 본 발명의 각 실시형태들은 상술한 RACH 구조 설계시 고려할 요건들을 모두 고려하나, 특히, UE들의 셀 내 위치 또는 이에 상응하여 UE에서 측정한 하향링크 신호 상태 등을 추가적으로 고려함으로써 큰 셀을 지원하기 위한 RACH 설계에 있어서 발생하는 오버헤드를 감소시키는 방안에 대해 중점적으로 개시한다.

구체적으로, UE가 RACH를 통해서 신호를 전송하는 이유는 선택한 시퀀스를 전송함으로써 UE가 해당 기지국에 상향링크 신호의 동기를 맞추고, UE가 원하는 서비스를 얻기 위함이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 UE의 위치에 상관없이 한 셀로 정의된 영역 내에서는 모든 UE가 일정 이상의 성공확률을 가져야 한다. 이러한 요건은 셀의 크기가 작을 경우에는 RACH 자원의 변화가 크지 않아서 전체 시스템에서 RACH가 차지하는 양이 매우 작다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서 1 서브 프레임을 RACH로 사용할 경우 그 시스템은 1/20의 오버헤드를 RACH로 사용하게 된다. 하지만 셀 크기가 커져서 5 서브 프레임을 사용해야 한다면 그 오버헤드는 5 배로 늘어나게 되고 이 경우 전체 시스템 성능에 큰 영향을 주게 된다.

큰 셀에서 이러한 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로 RACH의 주기를 변화시키는 방법이 있을 수 있지만 이는 UE가 RACH에 접근할 때의 접속 래이턴시(access latency)가 길어지는 문제가 있으며, 같은 RACH 슬롯에서 충돌이 생길 확률이 높아지는 단점을 가지게 된다. 이러한 RACH 오버헤드를 줄이기 위해서 살펴 볼 수 있는 사항은 UE의 위치에 따라서 서로 다른 RACH에 대한 요구조건이 생긴다는 것이다. 기지국과 UE가 가까우면 가까울수록 짧은 길이와 좁은 대역폭을 가지는 RACH로도 충분하며, RACH의 길이가 짧기 때문에 UE에서 전송해야 할 시퀀스의 길이도 길어야 될 이유가 없다. 또한, UE가 기지국과 가까운 거리에 위치하는 경우, 먼 거리에 위치하는 경우에 비해 지연 확산 등의 영향을 보다 적게 받기 때문에 RACH에 적용하는 시퀀스에서 ZCZ 구간의 간격이 좁다고 하더라도 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 하나의 RACH를 규정하고, 이를 모든 UE에 동일하게 사용하기 보다는 UE의 위치를 알 수 있다면 그 UE가 속한 위치를 파악하여 그에 적합한 구조를 가지는 RACH 와 시퀀스를 선택하는 것이 올바른 방향이다.

또한, UE에 따라 RACH에 있어 요구되는 요건은 상술한 바와 같이 셀 내 UE의 위치에 따라 대응하여 발생하는 하향링크 신호의 경로 손실의 정도에 따라 상이하게 설계될 수도 있다. 아울러, 특정 UE가 고속 UE인 경우 저속 UE에 비해 RACH 설계에 있어 주파수 옵셋의 영향에 더 민감할 수 있으며, 이를 위해 RACH 프리엠블의 반복 등을 이용하는 것이 더 유리할 수 있다.

이를 위해 먼저 셀 크기에 따라 RACH의 구조를 구체적으로 어떻게 변경해야 하는지에 대해 살펴본 후, 각 UE별 RACH 요건에 따른 RACH 할당 구조에 대해 살펴본다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 셀 크기 증가에 따라 확장되는 RACH(extended RACH)에 사용되는 시퀀스로는 두 가지를 예를 들 수 있다. 하나는 길어진 RACH 길이에 맞춰서 시퀀스의 길이도 같이 늘리는 방식이다(이하 이러한 방식에 이용되는 시퀀스를 "확장형 시퀀스(extended sequence)"라 한다). 이 경우에는 시퀀스의 길이가 길어짐으로써 사용 가능한 원본 시퀀스(Mother Sequence)가 많아지고, 또한 원본 시퀀스에 순환이동(Circular Shift)을 적용하여 원본 시퀀스와 직교성을 유지하도록 하는 시퀀스인 제로 상관 구역(zero-correlation zone: ZCZ) 시퀀스의 수도 증가한다.

특히 RACH의 길이가 길어지면서 경로 손실로 인한 손실분이 커지기 때문에, RACH의 길이는 셀 크기에 선형적으로 증가하지 않고 지수적으로 증가하는 특징이 있다. 이로 인해서 셀 크기가 커짐에 따라서 필요한 RACH의 길이는 급격히 늘어나고, 따라서 확장형 시퀀스를 사용하는 경우 더 많은 코드의 종류의 ZCZ 시퀀스를 생성할 수 있는 장점을 가지게 된다. 하지만 이 방법은 전송단 쪽에서는 모든 종류 의 시퀀스를 생성할 수 있어야 하는 단점과 또한 상관기(correlator) 등의 하드웨어적인 요구사항도 복잡해지는 단점이 생긴다.

이와 달리, 다른 하나의 방법은 기본 시퀀스를 반복시킴으로써 긴 시퀀스를 얻어내는 방식이다(이하 이러한 방식에 이용되는 시퀀스를 "반복형 시퀀스(repeated sequence)"라 한다). 이 방법은 작은 셀에서 사용할 기준 시퀀스를 생성하고 셀 크기가 커짐에 따라서 RACH 신호의 요구사항을 만족시키지 못할 경우 RACH의 길이를 늘리고, 시퀀스는 단순 반복을 시킴으로써 RACH신호의 요구사항을 만족시키는 방식이다. 이렇게 함으로써 얻는 장점은 송신단이나 수신단에서 추가적인 하드웨어 복잡도를 요구하지 않으면서도 긴 프리엠블을 생성할 수 있다는 것이다. 하지만 반복형 시퀀스는 셀 크기가 커지면서 자연스레 ZCZ 시퀀스의 개수를 증가시킬 수 없게 되는 단점과 긴 RACH 채널에 비해서 사용 가능한 원본 시퀀스의 개수도 적은 단점이 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 각각 기본 시퀀스에 반복 구조가 없는 경우와 반복구조가 있는 경우에 셀 크기 증가에 따라 시퀀스를 반복 방식(repetition scheme)에 따라 확장한 반복형 시퀀스들의 구조를 도시한 도면이다.

도 6a 및 도 6b에서 작은 셀, 중간 셀, 큰 셀로 셀 크기가 증가함에 따라 RACH가 길어지면서 시퀀스는 반복되고 CP와 보호 시간의 길이가 길어지는 형태를 도시하고 있다. 도 6a의 경우는 기본 시퀀스(예를 들어, OFDM 방식에 있어서 하나의 OFDM 심볼 구간에 삽입되는 시퀀스)에 반복 패턴이 없는 형태로, RACH 길이가 증가하는 경우 반복형 시퀀스로 얻을 수 있는 최대 개수의 시퀀스를 얻을 수 있으나, 임의 접속 신호를 수신할 때는 자기 상관(auto-correlation)에 의한 검출이 불가능하기 때문에 전체 검색(full search)을 통해서만 이를 검색해야 하는 단점이 있다. 반면 도 6b의 경우는 기본 시퀀스 구조에 반복 구조가 들어가 있으므로 수신단에서 자기 상관에 의해 이를 쉽게 검출할 수 있는 장점이 있다. 물론 사용 가능한 시퀀스의 개수는 도 6b와 같이 기본 구조 내에 반복을 포함하는 경우가 더 적다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시형태에 따라 각각 기본 시퀀스에 반복 구조가 없는 경우와 반복구조가 있는 경우에 셀 크기 증가에 따라 시퀀스를 확장 방식(extension scheme)에 따라 확장한 확장형 시퀀스들의 구조를 도시한 도면이다.

확장형 시퀀스는 RACH 길이에 따라서 시퀀스가 생성되므로 RACH 길이에 따라 서로 다른 개수의 시퀀스가 존재하게 된다. 도 7a의 경우는 기본 시퀀스 구조에 반복 패턴을 두지 아니함으로써 시퀀스 개수를 최대화시켰을 경우이고, 도 7b는 기본 시퀀스 구조에 반복 패턴을 삽입함으로써 수신단에서의 검색을 용이하게 하는 장점이 있다. 물론 도 7b는 시퀀스 개수가 줄어드는 문제가 있고, 도 6a의 검색 복잡도 문제는 여전히 존재하게 된다.

상술한 도 6a 내지 도 7b와 같이 셀 크기에 따라 RACH 의 시간 길이를 확장한 구조는 다중 TTI RACH (Multi-TTI RACH) 구조로 지칭될 수도 있다.

또한, 상술한 도 6a 내지 도 7b와 같이 셀 크기에 따라 RACH의 구조를 해당 통신 환경에 따라 적절히 변경하는 것이 가능하다. 다만, 도 6a 내지 도 7b는 전체적인 셀 크기의 증가에 따른 RACH의 구조에 대한 문제이며 이하에서 설명하는 바와 같이 셀 내에서 UE의 위치에 따라, 또는 해당 UE별 하향링크 신호 감쇄 정도 및 UE 속도 등에 따라 RACH에 요구되는 조건을 고려함으로써 보다 효율인 임의접속 방식을 제공할 수 있다.

도 8은 큰 셀에서 각 사용자 기기(UE)와 기지국간의 거리에 따라 발생하는 현상과 이에 따라 RACH에 요구되는 사항들을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 기지국이 지원하는 셀의 가장 가장자리 영역을 R3로 하고 이 R3 영역에 있는 UE를 UE3로, 셀 중간에 존재하는 영역을 R2로 하고 이 R2 영역에 있는 UE를 UE2로, 그리고 기지국과 가까이에 존재하는 영역을 R1으로 하고 이 R1 영역에 있는 UE를 UE1으로 하여 각각의 경우를 예를 들어 묘사하고 있다. 도 8은 이들 UE1, UE2 및 UE3의 경로 손실(Loss)을 각각 L_p ¹, L_p ², L_p ³로 표시하고 있으며, 왕복지연(Round Trip Delay: RTD)을 2t_d ¹, 2t_d ², 2t_d ³로 표시하고 있다. 여기서 2t_d ¹, 2t_d ², 2t_d ³는 왕복지연이 각각 일방향 송신에 소요되는 지연 t_d ¹, t_d ², t_d ³의 각각 2배임을 나타낸다. 보통 거리가 먼 순서로 경로 손실이 있어 L_p ¹ < L_p ² < L_p ³순으로 되며, 왕복 지연도 마찬가지로 2t_d ¹ < 2t_d ² < 2t_d ³이다. 따라서, 셀 내 UE1, UE2, UE3의 위치 에 따라 필요한 각각의 보호구간의 길이 G_d ¹, G_d ², G_d ³는 G_d ¹ < G_d ² < G_d ³이 되고, 채널에 적용할 시퀀스의 확장계수 S_p ¹, S_p ², S_p ³ 역시 S_p ¹ < S_p ² < S_p ³의 관계를 가지게 된다.

즉, UE3의 경우는 시간 축을 기준으로 긴 RACH와 높은 확산 계수를 가지는 시퀀스를 가지고 RACH를 접근해야 UE1이 보다 짧은 RACH와 낮은 확산 계수를 가지고 RACH를 접근했을 때 얻게 되는 성능과 동등 수준의 성능을 얻을 수 있게 된다. 하지만 UE1의 경우는 기지국에서 할당한 RACH를 사용하지만, 셀 반경이 클 경우에는 이 RACH의 길이는 셀의 가장자리 UE(예를 들어, UE3)를 지원하기 위한 조건에 맞춰서 설계된다. 따라서 UE1과 같이 기지국과 가까이에 있는 UE의 경우는 실제 그와 같은 긴 RACH가 필요 없는 상황이 발생한다.

또한, 주파수 축에 있어서도 R3 영역에 위치한 UE3의 경우 가장 큰 경로 손실을 보상하기 위해 보다 넓은 대역을 차지하는 RACH를 이용하는 반면, R1 영역에 위치한 UE1의 경우 이러한 넓은 대역폭을 사용할 필요가 없으며, 도 8에 도시된 바와 같이 좁은 대역폭만을 차지하는 RACH를 통해서도 UE1과 동등한 성공확률을 가지고 RACH에 접근할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 하나의 큰 셀에서 모든 UE들이 동일한 조건으로 RACH에 접근하지 않고, 이를 UE의 셀 내 위치에 근거하여 사용하도록 한다. 구체적으로 본 발명의 일 실시형태에서는 RACH에 있어 자원을 효율적으로 활용하기 위해서 RACH의 물리적 구조, RACH의 물리적 구조의 이용 방식, 그리고 시퀀스의 생성 방식을 포함하는 세 가지 방안에 대해서 제시한다.

한편, 상술한 본 발명의 일 실시형태에서는 모든 UE들은 어느 정도 기지국과의 거리에 따른 경로 손실 및 왕복 지연치를 알고 있다고 가정하는 경우에 해당한다. 다만, UE 스스로가 기지국과의 거리를 판정하기 어려운 경우가 존재할 수 있으며, 이러한 경우에는 기지국과 UE 사이의 거리에 따라 상이한 RACH를 규정하기 보다는, UE에서 UE의 셀 내 위치에 따라 요구되는 요건 등을 가늠할 수 있는 임의의 수단, 예를 들어, 하향링크 신호의 감쇄 정도(예를 들어, 각 UE로의 하향링크 CQ 정보 등)에 따라 상이한 RACH를 규정하여, UE 스스로 이의 측정에 따라 적절한 RACH 요건을 선택하는 방식을 적용할 수도 있다. 또한, UE에 따라 상이하게 요구되는 RACH 요건으로는 상술한 바와 같은 하향링크 신호 감쇄 정도뿐만 아니라 UE의 속도 등이 고려될 수도 있다.

한편, UE가 RACH에 대한 상이한 요건을 기지국과의 거리에 따라 선택하는 경우에도 UE가 기지국으로부터 수신한 신호를 통해 상술한 경로 손실 및 왕복 지연치를 획득하기 위해 별도의 과정을 거치는 경우 역시 있을 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시형태에서 서로 상이한 요건을 가지는 UE를 위해 시간 또는 주파수 영역 슬롯과 시퀀스 정의를 달리하는 경우를 나타내기 위한 도면이다.

도 9와 같이 셀을 여러 개의 구역으로 구분할 경우, 구역이 나누어진 셀에서 UE들은 자신이 속한 위치에서의 RACH 요건만을 만족시키면 된다. 또한, 이와 같은 RACH 요건을 UE의 위치 기반이 아닌 상술한 바와 같이 UE가 측정한 CQ 정보 등을 기반으로 하는 경우에도, 측정된 CQ 정보에 따라 위치 기반으로 RACH 요건을 설정하는 각 경우에 대응하는 적절한 RACH 조건을 선택할 수 있다. 이하에서는, 우선 본 발명의 일 실시형태에 따라 UE별 RACH에 대한 요건을 위치 기반으로 적용하는 경우를 중점적으로 설명한다.

도 9는 하나의 셀을 기지국과의 거리에 따라 R1, R2 및 R3의 세 영역으로 구분했으며, RACH는 각 영역에 존재하는 UE들이 서로 다른 방식으로 접근할 수 있도록 규정하여 L1, L2 및 L3로 나타내었다.

이와 같은 L1, L2 및 L3로 표시된 RACH는 물리적으로 시간영역 혹은 주파수 영역에서 UE의 임의 접속 요구조건을 만족시킬 수 있는 여러 슬롯들을 정의할 수 있다. 도 9는 L1, L2 및 L3로 표시된 RACH 구조를 시간 영역에서 서로 다른 길이를 가지도록 규정한 것을 예로서 도시하였다.

또한, UE가 속해 있는 영역에서 사용할 수 있는 시퀀스에 대해서도 모두 다르게 정의할 수 있다. 긴 길이를 가지는 RACH(L1)에 적용하는 시퀀스의 경우 다른 영역과 달리 RACH의 시간 영역분할이 이루어지지 않음으로써 시퀀스의 길이가 길어 RACH(L2) 및 RACH(L3)에 비해 더 많은 수의 ZCZ를 포함할 수 있다. 이에 따라 도 9는 RACH(L1), RACH(L2), 및 RACH(L3)가 각각 3개, 2개, 1개의 ZCZ를 포함하는 것을 예로서 도시하였다. 여기서 ZCZ는 원본 시퀀스에 순환이동을 적용하여 상이한 ZCZ 시퀀스를 생성할 수 있는 구간을 의미한다. 상술한 바와 같이 UE가 셀 내 어느 영 역에 위치하는지에 따라 시퀀스 내에 포함하는 ZCZ의 수뿐만 아니라 해당 시퀀스에 적용하는 ZCZ의 길이 또는 폭 역시 상이하게 규정될 수 있으며, 이와 같은 셀 내 위치에 따라 사용되는 CAZAC 시퀀스에서의 ZCZ 길이의 문제는 도 15와 관련하여 설명하기로 한다.

요약컨대, 하나의 셀을 여러 개로 구분함으로써, 또는 그에 대응하는 각 UE별 CQ 정보를 구분함으로써, 각 경우에서의 RACH 사용에 대해서 다음과 같이 3가지의 자유도를 가질 수 있다.

1) 시간상에서 분할(segmented random access slot), 2) 주파수 영역에서의 분할(narrow band RACH), 3) 서로 다른 시퀀스 정의를 기반한 영역구분.

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따라 서로 상이한 요건을 가지는 UE를 위해 시퀀스 정의를 달리하는 경우를 나타내기 위한 도면이다.

도 10에서는 UE의 셀 내 위치에 따라 서로 다른 개수의 ZCZ를 포함하는 시퀀스를 규정하는 것을 예로서 도시하고 있다. 물론, 도 10의 경우에도 각 UE가 셀 내 위치에 기반하여 상이하게 규정된 시퀀스를 선택하는 것이 아닌, 이에 대응하는 CQ 정보 등에 따라 상이하게 규정된 시퀀스를 선택하는 것으로도 적용이 가능하다. 다만, 이하의 설명은 설명의 편의를 위해 우선 UE가 위치 정보를 기반으로 해당 시퀀스를 선택하는 경우를 중심으로 설명한다.

도 10에서 셀 경계 영역의 UE가 사용하는 RACH(L1)의 길이는 셀 중심부 영역의 UE가 사용하는 RACH(L3)의 길이에 비해 긴 것이 일반적이며, 따라서 긴 길이를 가지는 RACH(L1)의 경우 RACH(L2) 및 RACH(L3)에 비해 더 많은 ZCZ를 포함하는 시 퀀스를 할당하는 것이 바람직하다.

도 10은 UE가 존재하는 각 영역에 대해서 단지 시퀀스만을 다시 정의하는 경우를 도시하며, 이렇게 RACH 자체는 도 9와 같이 분할하여 사용하지 않고 전체 길이를 모두 사용할 경우 얻어지는 장점은 각 UE가 접근하는 임의접속 신호가 서로 간에 주는 간섭을 최소화할 수 있다는 것이다. 또한, 각 영역별로 이용하는 시퀀스를 달리함으로써 RACH에서 서로 다른 UE 간에 충돌할 가능성을 감소시킬 수 있다.

물론, 이와 같은 시퀀스에 포함된 ZCZ의 수 이외에도 UE의 셀 내 위치에 따른 시퀀스 규정 방법은 필요에 따라 다양할 수 있다. 보다 구체적인 셀 내 UE의 위치에 따른 시퀀스 규정 방법 및 이와 같이 상이한 시퀀스를 이용하여 RACH에 접속하는 방법에 대해서는 본 발명자에 의해 발명되고, 본 출원인에 의해 출원되었으며, 여기에 참조로서 포함된 "임의접속채널용 시퀀스 세트, 이의 규정 방법과, 이 시퀀스 세트를 이용한 신호 송신 방법 및 장치(특허출원번호 제 2006-87290 호)"에 상세히 개시되어 있다.

이러한 내용을 바탕으로 본 발명의 일 실시형태에서는 UE의 셀 내 위치에 따라 RACH에 할당되는 주파수 및/또는 시간 영역과 같은 물리적 자원의 할당량을 상이하게 규정하는 방식, 및 동일한 물리적 자원을 할당하나 UE의 셀 내 위치에 따라 RACH에 할당된 물리 자원을 상이하게 이용하는 방식을 제안한다. 한편, 아래의 설명은 설명의 편의를 위해 도 8의 영역 중 셀을 2 영역(R1-셀 중심 영역, R2-셀 경계 영역)으로만 나눈 경우를 예로서 설명하나, 이를 임의 개수로 확장 가능하다.

도 11a 및 도 11b는 모든 UE에게 동일한 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면이다.

만일, 상술한 바와 같이 UE의 셀 내 위치에 따라 상이하게 요구되는 RACH에 대한 조건을 고려하지 않고, RACH를 할당하는 경우 그 할당방식은 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같다. 이 경우, 기지국은 UE별 RACH 요건의 고려 없이 단순히 매 RACH 구간마다 각 UE에게 RACH를 할당함으로써, 시그널링 오버헤드가 적을 수 있으나, 이때의 RACH는 셀 내에서 가장 열악한 UE를 지원하기 위한 RACH 구조인바, 전체적으로 큰 셀을 지원하기 위한 RACH 구조로서 오버헤드가 클 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 다음과 같이 각 UE별 RACH 요건에 따라 상이한 RACH 구조를 규정하여, 이를 UE의 CQ 판정 등에 따라 선택하도록 하는 방식을 제안하며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 다른 시간 영역 길이를 가지는 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면이다.

RACH는 기지국이 자신과 연결되지 않은 혹은 자신과 동기화되지 않은 UE가 접근할 수 있는 채널을 만들어서 알려주는 것으로, 임의 UE가 접근할 수 있도록 한다. 하지만 큰 셀에서는 이 길이가 길어지므로 기지국에서 자원을 데이터 영역에 활용하기 위해서는 RACH를 자주 생성하여 내어줄 수 없게 된다. 이를 방지하기 위해서 RACH를 생성함에 있어서 서로 다른 길이를 가지는 채널을 열고, 다른 길이의 채널에는 서로 다른 영역에 위치하는 UE들이 접근하도록 할 수 있다. 즉 도 12a와 같이 실제 RACH를 할당함에 있어서 R1에 있는 UE들(또는, 이에 대응하는 CQ값이 측 정되는 UE들; 이하 동일)을 위해서는 짧은 RACH(RACH A)와 긴 RACH(RACH B)를 모두 활용할 수 있도록 하며(긴 RACH도 R1에 위치하는 UE들에게 RACH 요구조건이 만족됨), R2에 있는 UE들은 긴 RACH(RACH B)만을 사용하도록 한다.

도 12a와 같이 할당함으로써 UE간에 충동확률을 감소시킬 수 있고, 송신단에서 RACH를 접근함에 있어서 접속 래이턴시(Latency)를 변화시키지 않는 장점이 있다. 그럼에도 기지국에서 RACH에 할당한 자원의 양은 전체를 길게 할당함으로 생기는 오버헤드에 비해 감소함을 알 수 있다. 여기에서 RACH A와 RACH B는 서로 다른 확률로 기지국에서 할당하는 RACH로 나타나게 된다. 이 확률은 설정된 R1과 R2의 영역 크기에 따라서 혹은 UE의 분포에 따라서 전체 충돌확률이 최소가 되도록 설정된다. 만약 RACH의 대역폭이 시스템의 대역폭과 같은 경우 위의 할당 방식은 도 12b와 같이 긴 RACH와 짧은 RACH가 기지국에 의해서 조절되는 주기를 가지고 서로 번갈아 나타내게 할 수 있다.

도 11a 및 도 11b와 같이 각 UE별 요건에 관계없이 동일한 RACH를 할당하는 방식과, 도 12a 및 도 12b와 같이 각 UE별 요건을 고려하여 상이한 RACH를 할당하는 방식을 오버헤드의 관점에서 비교하여 살펴보면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

상기 표 1에서, P는 RACH 기간을 ms 단위로 나타낸 것이며, Ns는 매 RACH 기간 당 RACH 슬롯의 수를 나타내며, N은 RACH 길이를 ms 단위로 나타낸 것이고, SR은 1 TTI 길이를 가지는 RACH 슬롯의 비율을 나타낸다.

이를 바탕으로 상기 표 1의 'case 2'와 'case 2 segmented'를 비교하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시형태에 따라 각 UE별 RACH 요건에 따라 서로 상이한 RACH 구조를 규정하여 할당하는 방식을 적용하는 경우(즉, case 2 segmented의 경우)가 그렇지 않은 경우에 비해 25%의 오버헤드 감소를 획득할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 동일하게 'case 3'과 'case 3 segmented'를 비교하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 경우(즉, case 3 segmented의 경우)가 그렇지 않은 경우에 비해 약 33.3%의 오버헤드 감소를 획득할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 셀 내 각 영역의 UE들에게 시간 영역에 있어 서로 다른 길이를 가지도록 규정하는 방식 이외에도 다음과 같이 서로 다른 주파수 영역에서의 폭을 가지도록 규정할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 다른 주파수 영역의 폭을 가지는 RACH를 할당하는 방식을 나타내는 도면이다.

도 13은 R2 영역에 위치하는 UE를 위해 좁은 대역폭을 가지는 RACH A를 이용하도록 하고, R1 영역에 위치하는 UE를 위해 상술한 RACH A뿐 아니라 넓은 대역폭을 가지는 RACH B를 사용할 수 있도록 규정하는 방식이다. RACH B의 경우 RACH A에 비해 넓은 대역폭을 가지도록 함으로써 기지국과의 거리가 먼 경우의 경로 손실을 보상할 수 있다. 또한, R1 영역에 위치하는 UE를 위한 RACH A를 도 12에 점선으로 도시된 바와 같이 RACH B가 차지하는 대역폭 내에서 복수의 채널을 할당하는 경우 RACH에서 발생할 수 있는 충돌 확률을 저감시킬 수 있는 장점이 있을 수 있다.

상술한 도 12a, 도 12b와 도 13는 각각 UE의 셀 내 위치에 따라, 또는 이에 대응하도록 UE에서 측정되는 CQ 값 및 UE 속도 등에 따라 RACH를 시간 영역 및 주파수 영역에서 각각 상이한 자원을 할당하는 예를 도시한 것이나, 당업자는 이들을 조합하여 셀 내 위치에 따라 RACH가 적절한 시간 및 주파수 영역을 차지하도록 설정할 수 있음을 알 것이다. 또한, 이들 각각의 RACH에 적용되는 시퀀스를 달리하는 예와의 조합 역시 가능할 수 있다.

한편, RACH를 도 12a 내지 도 13과 같이 물리적 자원 할당을 달리하여 구분하는 방법 이외에 이를 논리적으로 구분하는 방법 역시 가능하다.

도 14는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 관계없이 동일한 RACH를 할당하나, 각 UE별 요건에 따라 RACH 내의 서로 다른 자원 양을 사용하도록 하는 방식을 나타내는 도면이다.

도 12a 내지 도 13에 대해 상술한 방법은 각 영역별로 RACH에 서로 다른 길이 및/또는 대역폭이 필요하기 때문에 이를 따로 할당해주는 방식이지만, 이는 자원활용에 있어서 효율적이지 못할 수 있다. UE가 필요한 RACH는 접근할 채널만 존재하면 되기 때문에 실제 할당된 물리적 자원은 R2의 셀 경계에 있는 UE를 위해 필요한 길이로 할당을 하되, 셀 내부인 R1에 있는 UE는 이 할당된 RACH의 물리적 자원을 논리적으로 나눠서 사용할 수 있다. 즉, R1에 있는 UE들은 할당된 자원이 길 경우 이를 짧은 길이가 여러 개 붙은 채널로 해석하여 접근하는 방식이다. 여러 개의 슬롯으로 해석한 뒤 이 중에서 임의 슬롯을 선택하는 것은 UE가 임의로 결정한다. 도 14에서 R1에 존재하는 UE는 동일하게 할당된 RACH를 2개의 RACH가 붙어 있는 것으로 해석하고 이들 중 임의의 하나의 RACH를 사용하며, R2에 존재하는 UE는 동일한 RACH를 하나의 채널로 해석하여 접근하는 방식이다. 이와 같은 방식에 따르면 RACH 구조를 셀 내 영역 구분에 관계없이 동일하게 유지시키면서도 RACH에서의 충돌 확률을 감소시킬 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 서로 상이하게 규정되는 시퀀스의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

셀 내 기지국과의 거리에 따라 구분된 각 영역에서 RACH에 접근하기 위해 사용하는 시퀀스는 상술한 바와 같이 서로 상이하게 규정될 수 있다. 이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 셀 경계에 위치하는 UE를 위한 긴 RACH에 적용할 시퀀스는 셀 중심부에 위치하는 UE를 위한 짧은 RACH에 적용할 시퀀스에 비해 더 많은 ZCZ를 포함하도록 규정할 수 있으며, 이를 통해 동일 시퀀스 선택으로 인한 RACH에서의 충돌 확률을 감소시킬 수 있다. 한편, 도 15는 ZCZ의 개수가 아닌 ZCZ의 폭의 관점에서 UE의 셀 내 위치에 따라 시퀀스를 서로 상이하게 규정하는 방식에 대해 설명하기 위한 도면으로서, 셀 중심부 영역인 R1 영역을 위한 지정 시퀀스들의 서브세트가 셀 경계부 영역인 R2 영역을 위한 지정 시퀀스들의 서브세트에 비해 더 좁은 ZCZ 간격을 가짐으로써 순환이동에 따라 변화시킬 수 있는 시퀀스의 수를 증가시키는 예를 도시하고 있다. 이는 R1 영역의 경우 R2 영역에 비해 좁은 ZCZ 간격을 가지더라도 보다 적은 지연 확산 등의 영향을 받음으로써 이들을 구분하는 것이 보다 용이하기 때문이다.

일반적으로 한 셀 혹은 RACH 슬롯에 사용하도록 정해진 시퀀스의 숫자가 있다면 이는 정보를 나타내기 위한 비트에 대항하는 그룹으로 분류될 수 있다. 즉, 64개의 시퀀스가 할당되고, UE가 RACH에 전송해야 될 비트수가 3비트이면 총 8개의 시퀀스 그룹이 생기고 2비트면 16개의 시퀀스 그룹이 생긴다. 이들 그룹은 UE가 임의로 선택할 수 있는 것이며 같은 정보를 전달할 수 있는 동시 UE의 수는 그룹의 개수로 제한되게 된다. 이렇게 그룹으로 나눠진 시퀀스를 분할하여 R2영역에 있는 UE들이 사용할 그룹의 개수를 N2, 그리고 R1에 있는 UE들이 사용할 그룹의 개수를 N1이라 했을 때, N1의 개수의 그룹은 상술한 도 15에서 나타낸 바에 기초하여 셀 크기에 따라서 다시 정의가 가능하다. 즉, 시퀀스의 할당은 셀 경계에 있는 UE 기준으로 정해지므로 사용할 수 있는 시퀀스의 직교성(orthogonality; 즉, 제로 상관)은 셀 경계에 맞게 설계된다. 하지만 셀 안쪽 UE들은 셀 경계부에 비해 지연 등에 의한 영향을 적게 받으므로, 더 좁은 폭의 ZCZ를 가질 수 있으며, 이는 더 많은 직교 시퀀스를 만들 수 있게 된다. 따라서 R1에 있는 UE들에게는 N1으로부터 ZCZ 구간을 좁힘으로써 재생성된 N1' (N1 ≤ N1') 개수의 그룹이 다시 할당될 수 있으며, 이는 사용 가능한 시퀀스의 증가를 가져와 RACH에서의 충돌 확률은 그만큼 더 저감될 수 있다.

상술한 바와 같은 설명을 바탕으로 본 발명에서 동일한 구조를 가지는 RACH를 각 UE의 셀 내 위치에 따라 상이하게 해석하여 이용하는 실시형태에 따를 경우, 다음과 같은 방식들이 가능하다.

도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시형태에 있어서, UE별 상이한 요건에 따라 RACH 내에 적용하는 시퀀스를 달리하는 경우, 서로 다른 시간 자원 양을 사용하는 경우, 및 서로 다른 주파수 자원 양을 사용하는 경우를 각각 도시한 도면이다.

도 16a는 셀 경계부 UE가 RACH에 접근하기 위해 사용하는 시퀀스로서 sequence_a를, 셀 중심부 UE가 RACH에 접근하기 위해 사용하는 시퀀스로서 sequence_b를 규정하여 서로 상이한 시퀀스를 적용하는 예를 도시한 것이다. 상술한 바와 같이 sequence_a 및 sequence_b는 서로 상이한 ZCZ 수를 가지거나, 서로 상이한 ZCZ 폭을 가지거나, 상술한 특허출원 제 2006-87290 호에 개시된 바와 같이 RACH에 접속하는 이유 및 위치에 따라 상이한 개수로 할당된 시퀀스일 수 있다. 이를 통해 RACH에서의 충돌 확률을 감소시킬 수 있으며, sequence_b가 sequence_a에 비해 더 좁은 ZCZ 폭을 가지는 경우 상술한 바와 같이 사용 가능한 시퀀스의 수를 증가시킬 수 있다.

또한, 도 16b 및 도 16c는 동일한 RACH 내에서 각 UE의 셀 내 위치에 따라 서로 상이한 시간 영역을 이용하는 방식 및 서로 상이한 주파수 영역을 이용하는 방식을 각각 도시하고 있으며, 이를 통해 RACH에서의 충돌 확률을 감소시키고 셀 중심부 UE들에게 임의접속 기회를 더 제공할 수 있다. 특히, 도 16b와 같이 UE의 셀 내 위치에 따라 서로 상이한 길이를 가지는 RACH에서의 신호 송신 방법에 대해서는 본 발명자에 의해 발명되고, 본 출원인에 의해 출원되었으며 여기에 참조로서 포함된 " "(특허출원 제 2006-74764 호)에 상세히 개시되어 있다.

물론 도 16a 내지 도 16c에 도시된 각각의 방식은 독립적으로 이용할 수도 있으나, 이들의 임의의 조합을 통해 이용할 수도 있다. 예를 들어, 도 16a와 도 16b에 도시된 방식을 조합하여 UE의 셀 내 위치에 따라 서로 상이한 시퀀스를 이용하여 이러한 시퀀스를 시간 영역에 있어 서로 상이한 길이를 이용하도록 규정된 RACH에 적용하는 방식이 가능하고, 도 16a와 도 16c에 도시된 방식을 조합하여 서로 상이한 시퀀스를 서로 다른 대역폭을 이용하도록 규정된 RACH에 적용하는 방식이 가능할 수 있다. 또한, 도 16a, 도 16b 및 도 16c에 도시된 방식을 모두 사용하여 서로 상이한 시퀀스를 서로 다른 시간 및 주파수 영역을 이용하도록 규정된 RACH에 적용하도록 할 수도 있다.

상술한 본 발명의 실시형태들의 설명에 있어서, UE의 셀 내 위치에 기반하여 RACH에 대한 요건을 규정하는 실시형태의 셀 내 각 영역에 위치하는 UE는, UE에서 측정되는 하향링크 신호 감쇄 정도(예를 들어, CQ 정보) 및 해당 UE의 속도 등에 따라 RACH 요건을 상이하게 규정하는 실시형태에서, 각 경우에 대응하는 CQ 값 및 속도를 가지는 UE에 대응하여 적용할 수 있다.

한편, 큰 셀에 있어서 왕복 지연 시간의 증가에 따라 사용 가능한 ZCZ 시퀀스의 수가 감소하여, 전체적으로 시퀀스 재사용율이 감소하는 문제가 있다. 또한, 큰 셀에 있어서 큰 경로 손실과 빠른 속도를 가지는 UE를 위해 프리엠블을 반복할 필요가 있음은 상술한 바와 같다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 프리엠블 반복을 UE의 정보, 예를 들어 CQ 정보로 이용하여 한정된 시퀀스를 이용하여 전달 가능한 정보의 양을 증가시키는 방식을 제안한다.

도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 RACH의 프리엠블 반복 횟수에 따라 UE 정보를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

즉, 도 17의 상단 첫 번째 RACH 구조는 느린 속도, 낮은 경로 손실을 가지는 UE가 자신의 CQ 정보를 하나의 프리엠블을 이용하여 전달하는 것을, 두 번째 RACH 구조는 중간 속도, 중간 정도의 경로 손실을 가지는 UE가 자신의 CQ 정보를 프리엠블을 두 번 반복하여 전달하는 것, 마지막 RACH 구조는 빠른 속도, 큰 경로 손실을 가지는 UE가 프리엠블을 세 번 반복하여 자신의 CQ 정보를 전달하는 것을 도시하고 있다. 이와 같은 UE별 상이한 요건은 UE의 셀 내 위치에 따른 조건일 수도 있다.

도 17에 도시된 바와 같이 프리엠블 반복 횟수에 따라 UE 정보를 전달함으로써, 한정된 시퀀스로 더 많은 정보를 전달할 수 있다.

한편, UE의 셀 내 위치에 기반하여 상이한 RACH 요건을 규정하는 본 발명의 실시형태들에 있어 UE는 셀 내 자신이 속한 영역을 알고 있다는 가정에 기초한다. 다만, UE가 RACH를 접근할 때 자신의 어느 영역에 속해 있는지를 모를 경우도 있을 수 있으며, 이 경우 UE는 임의 영역에 속해 있다고 추정하여 동작하기는 곤란하다. 즉, 자신의 영역을 판단하기 위해서는 기지국으로부터의 하향링크 신호의 경로 손실과 왕복지연을 알 경우 확실히 추정 가능하지만, 이들 파라미터가 구해지기 어려운 경우도 존재한다. 따라서, 먼저 UE가 하향링크 동기를 맞추고 시스템 파라미터들을 추출해서 RACH를 접근할 때, 만약 시스템(기지국)이 전송파워 수준을 알려준다면 UE는 자신의 위치를 하향링크 신호가 겪은 신호 감쇄를 통해서 대략적으로 영역을 판단할 수 있다. 영역이 판별되고 나면 바로 앞서에 설명된 기법을 통해서 RACH를 접근하는 것이 가능하다. 만약 이 전송파워에 대한 값을 알려주지 않는다면 UE는 초기 접속을 자기가 셀 내에서 최악의 위치, 즉 영역 R2에 있다는 가정으로 기지국에 접근해야 한다. 이렇게 접속한 뒤로는 UE는 자기 신호의 왕복지연과 경로 손실 정보를 알 수 있으므로 이 후 접속, 비동기식이나 동기식 접속 모두의 경우에서 제시된 분할 접속 방식을 사용하여 RACH 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 상술한 실시형태에 있어서, UE의 셀 내 위치는 기지국과의 거리 자체를 의미할 수도 있으나, 이러한 기지국과의 거리를 기준으로 미리 정해진 바에 따라 셀 내 어느 영역에 속하는지에 대한 정보를 나타내는 것이 더 바람직하다. 예를 들어, 어느 일정 거리 이상 기지국과 떨어져 있는 경우, UE는 자신이 셀 경계에 있는 것으로 판정하고, 그러한 거리 미만으로 기지국과 떨어져 있는 경우 셀 중심부에 위치하는 것으로 판정할 수 있다. 이와 같이 셀 내 영역을 구분하기 위한 기준이 되는 거리는 1 이상일 수 있으며, 각각의 기준 거리의 정도는 기지국의 안테나 높이, 송신 전력 등 다양한 요소에 의해 결정될 수 있다.

도 18은 기지국의 안테나 길이에 따라 UE와 기지국 사이의 거리가 증가함에 따라 요구되는 RACH 길이의 증가 추이를 나타내는 도면이다.

도 18에 있어서 가로축은 UE가 노드 B(또는 기지국)과 떨어진 거리를 km단위로 표시하고 있으며, 세로축은 이러한 거리에 따라 RACH가 차지하는 서브 프레임의 수를 나타낸다. 도 18에서의 상기 서브 프레임은 현재 3GPP LTE에서 규정하는 바와 같이 0.5 ms의 길이를 가지는 것을 가정한다. 도 18에 도시된 바와 같이 기지국의 안테나 길이(Height of Base Station: hbs)가 90m인 경우, hbs가 60m, 30m인 경우에 비해 기지국과의 거리가 멀어짐에 따라 필요한 서브 프레임의 수의 증가가 적은 반면, hbs가 30m인 경우 거리에 따라 필요한 서브 프레임의 수가 빠르게 증가하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 있어서 셀 내 영역 구분을 위해 이용되는 기지국과의 거리는 기지국의 안테나 높이를 고려하여 결정한다. 예를 들어, 셀 내 영역 구분을 도 8에 도시된 바와 같이 R1, R2, 및 R3의 3 영역으로 구분할 경우, 이러한 구분의 기준이 되는 거리들(예를 들어 D1, D2라 한다)은 기지국의 안테나 높이가 90m인 경우가 30m인 경우에 비해 작게 설정될 수 있다. 또한, 이와 같은 영역 구분을 위해 고려해야 할 사항은 상술한 기지국의 안테나 높이뿐만 아니라 사용하는 송신 전력 등을 포함한 다양한 요소가 있을 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 RACH 구조 및 이에 적용되는 시퀀스를 이용하여 사용자 기기에서 신호 송신을 하기 위한 장치 구성에 대해 설명한다.

도 19는 본 발명의 일 실시형태에 따른 신호 송신 장치의 특징 구성을 도시한 블록도이다.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 신호 송신 장치는 크게 채널 선택부(1701), 송신부(1702) 및 필요에 따라 위치 판정부(1703)를 포함하며, 실시형태에 따라 송신부(1702)는 채널 선택부(1701)가 선택한 채널에 적용할 시퀀스를 선택하기 위한 시퀀스 선택부(1702a)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 기지국이 UE에게 대략적인 전송전력을 알려주는 경우, UE의 위치 판정부(1703)는 기지국으로부터의 하향링크 신호의 신호 감쇄 등을 통해 자신의 셀 내 위치를 판정하여 위치 정보(P)를 생성할 수 있다. 만일, 이러한 하향링크 신호의 감쇄 등을 알기 어려운 경우라면 UE는 자신이 셀 내 기지국과 가장 먼 거리에 있다는 가정하에 초기 접속을 수행하고, 이에 응답하여 기지국으로부터 수신한 신호의 감쇄 등을 통해 위치판정부(1703)는 UE의 위치 정보(P)를 획득할 수 있다.

이와 같은 위치 정보(P)는 이후 채널 선택부(1701)에 입력되며, 채널 선택부(1701)는 UE의 셀 내 위치에 따라 상이하게 규정되는 채널들 중 입력받은 위치 정보(P)에 해당하는 채널을 선택한다. 이러한 채널 구조는 UE의 셀 내 위치에 따라 시간 영역 및/또는 주파수 영역의 물리 자원이 상이하게 할당된 채널일 수 있고, 동일한 자원이 할당되나 UE의 셀 내 위치에 따라 이들 영역 중 상이한 자원 양이 이용되도록 규정된 채널일 수도 있으며, 아울러 상술한 채널은 위치에 따라 적용되는 시퀀스가 상이하도록 규정될 수도 있다. 이와 같이 위치 판정부(1703)로부터 입력받은 위치 정보(P)에 기초하여 해당 채널을 선택하면, 송신부(1702)는 선택된 채널을 이용하여 신호를 송신할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 상술한 바와 같은 위치 판정부(1703)의 구성 없이, UE가 측정한 CQ 등의 하향링크 신호 감쇄 정도 및 UE의 속도 정도 등을 그대로 채널 선택부(1701)에 전달하여, 이를 이용하여 해당 RACH 구조를 선택할 수도 있다.

또한, 송신부(1702)는 선택된 채널에 적용할 시퀀스를 선택하기 위한 별도의 시퀀스 선택부(1702a)를 포함할 수도 있다. 이러한 시퀀스 선택부(1702a)는 본 발명의 일 실시형태에 따라 UE의 셀 내 위치 정보에 따라 상이하게 규정된 시퀀스들 중 해당 정보(P)에 상응하는 시퀀스를 선택할 수도, 위치 정보가 아닌 하향링크 신호 감쇄 정도를 나타내는 정보 및/또는 속도 정도 등을 이용하여 이에 따라 시퀀스를 선택할 수도 있다. 이와 같이 RACH등의 채널에 전달할 정보를 담은 시퀀스를 적용한 후, 이를 통해 기지국으로의 신호 송신이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 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. 예를 들어, 본 발명은 채널 구조에 대한 설명을 RACH를 중심으로 설명하였으나, 셀 반경의 증가에 따라 채널 길이를 증가시키는 시스템에서 UE와 기지국의 거리에 따라 적용되는 신호 길이를 선택할 수 있는 한, 임의의 채널에 대해서도 이러한 방식의 적용이 가능하다. 또한, 상술한 실시형태들에서 셀 반경이 증가할 경우 채널 전체의 길이를 증가시키는 경우뿐만 아니라, 채널, 구체적으로 RACH의 프리엠블만을 증가시키는 경우에도, 해당 UE의 셀 내 위치정보에 기초하여 사용할 프리엠블의 길이를 선택하여 채널 신호를 송신하는 경우 역시 가능하다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따르면, UE의 채널에 셀 내 위치에 따라, 또는 이에 대응하여 UE별로 요구되는 상이한 요건에 따라 상이한 물리 자원을 할당하거나, 채널에 할당된 물리 자원 중 서로 상이한 자원을 이용하도록 규 정함으로써 물리 자원의 오버헤드를 효율적으로 감소시킬 수 있으며, UE들에게 임의접속기회(random access opportunity)를 더 제공할 수 있다.

또한, 이와 같이 상이하게 규정된 채널 구조 중 UE들 각각의 셀 내 위치, 하향링크 경로 손실 정도, UE 속도 등에 따라 해당 채널을 이용함으로써 RACH에서의 충돌 확률을 감소시킬 수 있으며, 이들에 따라 서로 상이하게 규정된 시퀀스를 이용하는 경우 동일 시퀀스 선택으로 인한 충돌을 감소시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 UE별로 상이하세 요구되는 RACH 요건에 따라 분할 접속에 사용하는 시퀀스를 새로이 규정하는 경우 셀 중심부 UE들의 사용 가능한 시퀀스의 개수를 증가시킬 수 있다.

Claims (21)

1. 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법에 있어서,

   상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 위치 정보에 따라 채널을 선택하는 단계; 및

   선택된 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함하며,

   상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이한 시퀀스가 할당되도록 규정되는 채널이고,

   상이하게 할당된 상기 시퀀스에는 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이한 자원이 할당된 채널인, 신호 송신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상이하게 할당된 상기 자원은 주파수 영역 또는 시간 영역 중 하나 이상의 영역에 있어 상이하게 할당된 자원인, 신호 송신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 관계없이 동일한 자원이 할당되나, 상기 셀 내 위치 정보에 따라 할당된 상기 자원 중 상이한 자원을 이용하도록 규정되는 채널인, 신호 송신 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상이하게 이용되는 상기 자원은 주파수 영역 또는 시간 영역 중 하나 이상의 영역에 있어 상이하게 이용되는 자원인, 신호 송신 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 통신 시스템은 셀 반경에 비례하여 상기 채널의 길이, 대역폭, 및 제로상관구역(ZCZ)의 간격 중 하나 이상을 증가시키는, 신호 송신 방법.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 채널은 임의접속채널이며,

   상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치 정보는 하향링크 신호의 신호 감쇄를 통해서 획득되는, 신호 송신 방법.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 채널은 임의접속채널이며,

    상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치 정보는,

    상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치가 기지국과 가장 멀리 떨어져 있는 경우에 기초하여 규정된 채널을 이용하여 상기 기지국에 접속하는 개시접속단계; 및

    상기 개시접속에 응답하여 상기 기지국으로부터 수신한 신호를 통해 상기 사용자 기기의 상기 셀 내 위치를 판정하는 단계를 포함하는 방법에 의해 획득되는, 신호 송신 방법.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 채널 선택 단계는 상기 위치 정보에 기초한 경로 손실 및 왕복지연치 중 하나 이상을 고려하여 상기 채널을 선택하는, 신호 송신 방법.
12. 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법에 있어서,

    하향링크 신호의 신호감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호의 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 채널을 선택하는 단계; 및

    선택된 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 단계를 포함하며,

    상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 하향링크 신호의 신호감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이한 시퀀스가 할당되도록 규정되는 채널이고,

    상이하게 할당된 상기 시퀀스에는 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 방법.
13. 삭제
14. 삭제
15. 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법에 있어서,

    상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 시퀀스를 선택하는 단계; 및

    선택된 상기 시퀀스를 임의접속채널로 송신하는 단계;

    를 포함하며,

    상기 위치 정보에 따라 선택되는 시퀀스에는 상기 사용자 기기의 속도와 관련된 정보에 따라 제로상관구역(ZCZ) 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 방법.
16. 통신 시스템에서 사용자 기기의 신호 송신 방법에 있어서,

    상기 사용자 기기로의 하향링크 신호의 경로손실 정도에 따라 시퀀스를 선택하는 단계; 및

    선택된 상기 시퀀스를 임의접속채널로 송신하는 단계;

    를 포함하며,

    상기 하향링크 신호의 경로손실의 정도에 따라 선택되는 시퀀스에는 상기 사용자 기기의 속도와 관련된 정보에 따라 제로상관구역(ZCZ) 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 방법.
17. 통신 시스템에서의 사용자 기기의 신호 송신 장치에 있어서,

    상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 정보에 따라 채널을 선택하는 채널 선택부; 및

    상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 송신부를 포함하며,

    상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 셀 내 위치 정보에 기초하여 상이한 시퀀스가 할당되도록 규정되는 채널이고,

    상이하게 할당된 상기 시퀀스에는 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 송신부는 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보에 따라 상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널에 적용할 시퀀스를 선택하는 시퀀스 선택부를 포함하는, 신호 송신 장치.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

    기지국으로부터 수신한 신호를 통해 상기 사용자 기기의 셀 내 위치 정보를 판정하는 위치 판정부를 더 포함하는, 신호 송신 장치.
20. 통신 시스템에서의 사용자 기기의 신호 송신 장치에 있어서,

    하향링크 신호감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이하게 규정되는 채널 중 상기 사용자 기기로의 하향링크 신호 감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 따라 채널을 선택하는 채널 선택부; 및

    상기 채널 선택부가 선택한 상기 채널을 이용하여 신호를 송신하는 송신부를 포함하 며,

    상기 상이하게 규정되는 채널은 상기 상기 하향링크 신호의 신호감쇄 정도 및 상기 사용자 기기의 속도 중 하나 이상에 기초하여 상이한 시퀀스가 할당되도록 규정되는 채널이고,

    상이하게 할당된 상기 시퀀스에는 제로상관구역(ZCZ)의 간격이 상이하게 할당되는, 신호 송신 장치.
21. 제1항, 제12항, 제15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 시퀀스는 반복 구조가 적용된 시퀀스 또는 반복 구조가 적용되지 않은 시퀀스 중 어느 하나인, 신호 송신 방법.

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