KR101424258B1 - 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법 Download PDF

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Abstract

무선통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원과 맵핑되는 랜덤 액세스 식별자가 지시하는 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 포함한다. 무선자원과 랜덤 액세스 식별자의 맵핑을 통해 단말은 자신의 랜덤 액세스 응답임을 바로 확인할 수 있고, 보다 효율적인 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법{Method for performing random access procedure in wirelss communication system}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항으로 되고 있다.
일반적으로 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 배치된다. 하나의 셀에는 다수의 단말이 위치할 수 있다. 일반적으로 단말이 네트워크(network)에 접속하기 위해 랜덤 액세스 과정을 거친다. 단말이 네트워크로 랜덤 액세스 과정을 수행하는 목적은 1)초기 접속(initial access), 2) 핸드오버(Handover), 3) 무선자원 요청(Scheduling Request), 4) 시간 동기(timing synchronization) 등이 있을 수 있다. 이는 일 예에 불과하고 랜덤 액세스 과정을 수행하는 목적은 시스템에 따라 그 수나 내용이 달라질 수 있다.
초기 접속에서의 랜덤 액세스 과정은 다음과 같다. 단말이 전원을 켜서 새로운 셀로 처음 접근하려고 한다. 단말은 하향링크의 동기를 맞추고, 접속하려는 셀에서의 시스템 정보를 수신한다. 단말은 현재 네트워크와의 시간 동기도 맞지 않은 상태이고 또한 상향링크의 무선자원도 확보되지 않은 상태이기 때문에 랜덤 액세스 과정을 이용한다. 즉, 랜덤 액세스 과정을 이용하여 단말은 네트워크에게 접속요청 메시지 전송을 위한 무선자원을 요청한다. 그리고 해당 무선자원 요청을 받은 네트워크는 단말에게 적당한 무선자원을 할당해 준다. 단말은 상기 할당된 무선자원을 통해서 접속요청 메시지를 네트워크로 전송할 수 있다.
랜덤 액세스 과정은 경쟁기반 랜덤 액세스 과정(Contention based random access procedure)과 비경쟁기반 랜덤 액세스 과정(Non-contention based random access procedure)으로 구분될 수 있다. 경쟁기반 랜덤 액세스 과정과 비경쟁기반 랜덤 액세스 과정은 가장 큰 차이점은 랜덤 액세스 프리앰블(Random access preamble)에 사용되는 시그니처(signature)가 하나의 단말에게 전용(dedicated)으로 지정되는지 여부에 대한 것이다. 비경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 단말이 자신에게만 지정된 전용 시그니처를 랜덤 액세스 프리앰블로 사용하기 때문에 다른 단말과의 충돌이 발생하지 않는다. 여기서 충돌이란 2개 이상의 단말이 동시에 동일한 자원을 통해 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤 액세스 과정을 시도하는 것을 말한다. 경쟁기반 랜덤 액세스 과정에서는 공유 시그너처를 단말이 임의로 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블로 사용하기 때문에 충돌 가능성이 존재한다.
WCDMA에 기반하는 무선통신 시스템에서의 랜덤 액세스 과정은 다음과 같다.
WCDMA에서 랜덤 액세스 과정은 상향 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)과 하향링크 물리채널 AICH(Acquisition Indicator Channel)을 이용한다. PRACH와 AICH의 구조는 3GPP TS 25.211 V7.0.0 (2006-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (Release 7)" 5.2.2.1절과 5.3.3.7절을 참조할 수 있다.
PRACH는 프리앰블 부분(preamble part)과 메시지 부분(message part)으로 나누어지고, 프리앰블 부분에 시그너처가 실린다. 단말 물리계층은 먼저 하나의 액세스 슬롯(access slot)과 하나의 시그너처(signature)를 선택하여 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 상향링크으로 전송한다. 시그너처의 일 예는 3GPP TS 25.213 V7.0.0 (2006-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Spreading and modulation (FDD) (Release 7)" 4.3.3.3절을 참조할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 1.33ms 길이의 액세스 슬롯 구간 동안 전송될 수 있으며, 액세스 슬롯의 처음 일정 길이 동안에 16가지 시그너처 중 하나의 시그너처를 선택하여 전송할 수 있다.
단말이 프리앰블을 전송하면 네트워크는 AICH를 통해 응답 메시지를 전송한다. 상기 응답 메시지는 상기 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 액세스슬롯에 대응되는 액세스슬롯의 처음 일정길이 동안 상기 랜덤 액세스 프리앰블이 선택한 시그너처를 포함한다. 기지국은 상기 응답 메시지를 통해 긍정적인 응답(Acknowledgment; ACK) 또는 부정적인 응답(Not-Acknowledgment; NACK)을 단말에게 전송한다. 만일 단말이 ACK을 수신하면, 단말은 전송한 상기 시그너처에 대응되는 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 사용하여 10ms 또는 20ms 길이의 메시지 부분을 전송한다. 만일 단말이 NACK을 수신하면, 단말 MAC은 적당한 시간 이후에 단말 물리계층에게 다시 PRACH 전송을 지시한다. 만일 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대응되는 응답 메시지를 수신하지 못하였을 경우, 단말은 정해진 액세스 슬롯 이후에 이전 프리앰블보다 한 단계 높은 전력으로 새로운 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다.
단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 네트워크는 응답 메시지를 전송한다. 상기 응답 메시지는 랜덤 액세스 프리앰블에 사용된 시그너처와 동일한 시그너처를 포함한다. 상기 응답 메시지를 수신한 단말이 시그너처를 통해 자신의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답임을 구분한다.
랜덤 액세스 과정에서 상기 응답 메시지에 가능한 여러 가지 정보를 실을 수 있다면 이후의 단말과 네트워크 간의 메시지 교환에 필요한 무선자원을 줄일 수 있다. 예를 들어, 응답 메시지가 물리계층 메시지가 아닌 상위계층 메시지라면 보다 다양한 정보를 한번에 응답 메시지를 통해 전송할 수 있다.
랜덤 액세스 과정은 다양한 목적으로 사용되므로 이를 효율적으로 구성하는 것이 전체 무선통신 시스템의 성능을 높이기 위해 필요하다. 보다 효율적으로 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 랜덤 액세스 식별자를 이용하여 랜덤 액세스 과정을 수행하는 제공하는 데 있다.
일 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원과 맵핑되는 랜덤 액세스 식별자가 지시하는 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 랜덤 액세스 식별자는 상기 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단말을 구분하기 위한 식별자이다.
다른 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위한 무선 자원과 상기 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단말을 구분하기 위한 랜덤 액세스 식별자 간의 맵핑 정보를 수신하는 단계, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원과 맵핑되는 랜덤 액세스 식별자를 수신하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 기지국이 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위한 무선 자원과 상기 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단말을 구분하기 위한 랜덤 액세스 식별자 간의 맵핑 정보를 전송하는 단계, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계, 상기 맵핑 정보와 상기 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되는 무선자원을 통해 랜덤 액세스 식별자를 얻는 단계 및 상기 랜덤 액세스 식별자가 지시하는 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계를 포함한다.
단말과 기지국 사이에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 과정에서 사용되는 무선자원과 랜덤 액세스 식별자를 맵핑한다. 무선자원과 랜덤 액세스 식별자의 맵핑을 통해 단말은 자신의 랜덤 액세스 응답임을 바로 확인할 수 있고, 보다 효율적인 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단 말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이(30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/SAE 게이트웨이(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 빗금친 블록은 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 빈 블록은 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.
기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) SAE 게이트웨이로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.
MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 기지국들로 페이징 메시지의 분산, (2) 보안 제어(Security Control), (3) 아이들 상태 이동성 제어(Idle State Mobility Control), (4) SAE 베어러 제어, (5) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화(Ciphering) 및 무결 보호(Integrity Protection).
SAE 게이트웨이는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 페이징에 대한 사용자 평면 패킷의 종점(termination), (2) 단말 이동성의 지원을 위한 사용자 평면 스위칭.
한편, 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
도 3은 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 4는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 3 및 4를 참조하면, 제1 계층인 물리계층(physical layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용할 수 있다.
제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다.
제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP(Internet Protocol) 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 패킷을 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한 다.
제3 계층의 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 인증(Autentication), SAE 베어러 관리, 보안 제어 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 DL-MCH(Downlink-Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 단말에서 네트워크으로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(Uplink-Shared Channel)가 있다. 하향링크 전송채널과 매핑되는 하향링크 물리채널에는 DL-SCH과 매핑되는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)과 PDSCH에 대한 제어신호를 전송하는 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)이 있다. 상향링크 물리채널에는 RACH와 매핑되는 PRACH (Physical Random Access Channel)와 UL-SCH와 매핑 되는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 있다.
상향링크 전송채널 RACH는 상향링크로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위해 사용되며, RRC 연결요청메시지(RRC Connection Request Message)와 셀 갱신메시지(Cell Update Message), URA 갱신메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지가 RACH를 통해 전송된다. 논리채널인 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 RACH에 매핑될 수 있다. RACH는 다시 물리채널 PRACH에 매핑된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 맵핑 정보(Mapping Information)를 수신한다(S210). 맵핑 정보는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원(radio resource)과 랜덤 액세스 식별자(Random Access Identifier, 이하 RA-ID) 간의 맵핑 관계에 대한 정보이다.
RA-ID는 랜덤 액세스 과정에서 사용되고, 랜덤 액세스를 수행하는 단말을 구분하는 식별자이다. 따라서, RA-ID가 수신되면, 랜덤 액세스를 수행하는 단말은 RA-ID가 지시하는 정보를 읽도록 요구된다. 이에 반해 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)는 셀 내에서 단말을 구분하는 데 사용되는 식별자이다.
맵핑 정보는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원과 RA- ID 간의 맵핑 관계에 대한 정보이다. 맵핑 정보는 RRC 메시지일 수 있다. 상기 맵핑 정보는 시스템 정보(System Information) 메시지 또는 호출메시지(Paging message)를 통해 전송될 수 있다. 상기 무선자원은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 시간-주파수 자원(time-frequency resource)이다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위한 시그니처와 무선자원을 선택한다(S220). 무선자원을 선택함에 따라, 단말은 상기 맵핑 정보에 따라 무선자원에 대응하는 RA-ID를 선택한다.
단말은 선택된 무선자원을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로 전송한다(S230). 랜덤 액세스 프리앰블은 물리계층에서 구성되는 물리계층 메시지이다. 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH를 통해 전송된다.
기지국은 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 전송한다(S240). 랜덤 액세스 응답은 물리계층의 상위계층인 MAC에서 구성되는 MAC 메시지일 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 DL-SCH를 통해 전송된다. 랜덤 액세스 응답은 L1/L2 제어채널을 통해 전송되는 RA-ID에 의해 지시된다(address). 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 무선자원으로부터 맵핑 정보를 통해 선택한 RA-ID를 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은 선택된 RA-ID를 기준으로 랜덤 액세스 응답을 수신할 준비를 한다. 또는, 정해진 시간에 선택된 RA-ID가 수신되면, 상기 RA-ID가 지시하는 랜덤 액세스 응답 정보를 수신한다.
랜덤 액세스 응답은 타이밍 정렬 정보(Timing Alignment information), 초기 상향링크 승인(initial uplink grant) 및 임시 C-RNTI 중 적어도 어느 하나를 포함 할 수 있다. 타이밍 정렬 정보는 상향링크 전송을 위한 타이밍 보정 정보이다. 초기 상향링크 승인 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK 정보이다. 임시 C-RNTI는 충돌이 해결될 때까지 영구적(permanant)이지 않을 수 있는 C-RNTI를 말한다.
단말은 UL-SCH를 통해 스케줄링된 상향링크 전송을 수행한다(S250). 단말은 필요에 따라 추가적으로 전송할 데이터가 존재하면 기지국으로 상향링크 전송을 하고, 충돌 해결 과정을 수행한다.
랜덤 액세스 과정에 사용되는 RA-ID는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 데 사용되는 무선자원과 맵핑된다. RA-ID는 랜덤 액세스 응답을 송신 또는 수신하는 경우에 기지국과 단말 사이에 랜덤 액세스 응답을 지시하는 데 사용되는 식별자이다.
랜덤 액세스 주기를 10ms라 하고, 랜덤 액세스 주기 동안에 적어도 하나 이상의 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위한 시간과 주파수로 구성된 무선자원이 존재하게 된다. 즉, 랜덤 액세스 주기 10ms를 주기로 반복적으로 랜덤 액세스를 위한 무선자원들이 반복되는 것이다. 랜덤 액세스 주기 동안에 둘 이상의 랜덤 접속를 위한 무선자원이 존재하므로, 둘 이상의 랜덤 액세스 응답의 전송이 필요할 수 있다. 이때에, 어떠한 무선자원을 사용한 단말이 어떠한 랜덤 액세스 응답을 수신해야되는 지에 대한 문제점이 발생한다. 예를 들어, N번째 랜덤 접속 주기를 가정하고, N번째 랜덤 접속 주기가 시작하는 시간을 T라고 가정하고, 끝나는 시간을 T+10이라고 하자. T+2에 하나의 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되고, T+3에 하나의 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되고, 상기 2개의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답 은 모두 T+7에서 전송된다고 가정하자. 이때, T+2에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은 T+7에서 전송되는 두 개의 랜덤 액세스 응답 중에서 어떤 응답을 수신해야 할지에 관한 모호점이 발생한다.
RA-ID가 무선자원과 맵핑되는 관계에 있다면 상기 모호점은 해결될 수 있다. 제1 RA-ID가 T+2에 맵핑되고, 제2 RA-ID가 T+3에 맵핑된다면, T+2에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은 제1 RA-ID가 지시하는 랜덤 액세스 응답을 자신의 응답으로 바로 확인할 수 있다.
단말이 기지국으로 랜덤 액세스를 수행하는 과정에서 사용되는 무선자원과 랜덤 액세스 식별자를 매핑한다. 불필요한 데이터 수신을 방지하고, 전력 소모를 줄일 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.
도 3은 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.

Claims (9)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    복수의 랜덤 액세스 프리앰블에서 임의로 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하는 단계;
    복수의 랜덤 액세스 기회로부터 랜덤 액세스 기회를 선택하되, 각 랜덤 액세스 기회는 대응하는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는데 사용되는 시간-주파수 자원을 지시하는 단계;
    상기 선택된 랜덤 액세스 기회에서 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계;
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 위한 하향링크 제어채널을 식별하기 위한 랜덤 액세스 식별자를 결정하되, 상기 랜덤 액세스 식별자는 상기 선택된 랜덤 액세스 기회를 기반으로 결정되는 단계;
    상기 랜덤 액세스 식별자에 의해 식별되는 상기 하향링크 제어채널이 수신되는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 랜덤 액세스 식별자에 의해 식별되는 상기 하향링크 제어채널이 수신되면, 하향링크 공유 채널을 통해 상기 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 하향링크 공유 채널은 상기 식별된 하향링크 제어채널과 연관되는 랜덤 액세스 과정 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    랜덤 액세스 기회와 랜덤 액세스 식별자 간의 맵핑에 관한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 랜덤 액세스 과정 수행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 단말의 물리계층에서 구성되고, 상기 랜덤 액세스 응답은 기지국의 물리계층의 상위계층에서 구성되는 랜덤 액세스 과정 수행 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답은 타이밍 정렬 정보(Timing Alignment information), 초기 상향링크 승인(initial uplink grant) 및 임시 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)를 포함하는 랜덤 액세스 과정 수행 방법.
  5. 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단말에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    복수의 랜덤 액세스 프리앰블에서 임의로 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하고;
    복수의 랜덤 액세스 기회로부터 랜덤 액세스 기회를 선택하되, 각 랜덤 액세스 기회는 대응하는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는데 사용되는 시간-주파수 자원을 지시하며;
    상기 선택된 랜덤 액세스 기회에서 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고;
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 위한 하향링크 제어채널을 식별하기 위한 랜덤 액세스 식별자를 결정하되, 상기 랜덤 액세스 식별자는 상기 선택된 랜덤 액세스 기회를 기반으로 결정되고;
    상기 랜덤 액세스 식별자에 의해 식별되는 상기 하향링크 제어채널이 수신되는지 여부를 결정하고; 및
    상기 랜덤 액세스 식별자에 의해 식별되는 상기 하향링크 제어채널이 수신되면, 하향링크 공유 채널을 통해 상기 랜덤 액세스 응답을 수신하되,
    상기 하향링크 공유 채널은 상기 식별된 하향링크 제어채널과 연관되는 단말.
  6. 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    단말로부터 랜덤 액세스 기회에서 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하고;
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 위한 하향링크 제어채널을 식별하기 위한 랜덤 액세스 식별자를 결정하되, 상기 랜덤 액세스 식별자는 선택된 랜덤 액세스 기회를 기반으로 결정되고
    상기 랜덤 액세스 식별자에 의해 식별되는 하향링크 제어채널을 상기 단말로 전송하고; 및
    하향링크 공유 채널을 통해 상기 단말로 상기 랜덤 액세스 응답을 전송하되,
    상기 하향링크 공유 채널은 상기 식별된 하향링크 제어채널과 연관되는 기지국.
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