KR101536496B1 - 이종 셀룰러 네트워크에서 랜덤 액세스 간섭 완화를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

이종 셀룰러 네트워크에서 랜덤 액세스 간섭 완화를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함한 복수의 액세스 노드를 구비하는 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비, 저전력 액세스 노드 및 제1 액세스 노드에서의 방법 및 시스템이 제공된다. 사용자 장비는 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 보다는 제1 액세스 노드로부터 더 강한 다운링크 신호를 수신한다. 사용자 장비에서의 방법은 저전력 액세스 노드가 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 더 양호한지를 사용자 장비에 의해 결정하는 단계와; 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 더 양호한 경우에, 제1 액세스 노드로 지향되는 랜덤 액세스 프리앰블을 사용자 장비로부터 저전력 액세스 노드로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이종 셀룰러 네트워크에서 랜덤 액세스 간섭 완화를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR RANDOM ACCESS INTERFERENCE MITIGATION IN HETEROGENEOUS CELLULAR NETWORKS}
본 발명은 이종 네트워크에 관한 것이고, 특히, 이종 네트워크의 저전력 노드에서 업링크 랜덤 액세스 간섭에 관한 것이다.
동종(homogeneous) 네트워크는 전형적으로 매크로 중심의 계획된 프로세스를 이용하여 전개되는 네트워크이다. 동종 네트워크는 모든 기지국이 유사한 송신 전력, 안테나 패턴 및 코어 네트워크에 대한 유사한 백홀 접속을 가지는 계획된 레이아웃 내의 기지국의 네트워크이다. 기지국의 위치는 전형적으로 네트워크 계획 단계 중에 선택되고 기지국 세팅은 커버리지를 최대화하고 복수의 기지국들 간의 간섭을 제어하도록 구성된다. 트래픽 요구가 증가하고 라디오 환경이 변경됨에 따라, 네트워크는 셀 분할 또는 추가의 캐리어에 의존하여 용량을 증가시키고 링크 버짓(link budget) 제한을 극복하여 균일한 사용자 경험을 유지한다.
이종 네트워크는 용량을 개선하기 위해 전개되는 다양한 집합의 기지국들을 이용하는 것을 수반한다. 이종 네트워크는 매크로 기지국, 몇 개의 중첩된 피코 스테이션, 펨토 기지국, 원격 라디오 헤드, 중계 기지국 또는 상기 컴포넌트들의 조합을 포함할 수 있다. 기지국은 노드 B, 진화형 노드 B(eNB), 네트워크 노드, 또는 액세스 노드(access node)로서 이해될 수 있다. 중첩되는(overlaid) 기지국들은 동일한 무선 주파수 또는 상이한 무선 주파수에서 동작할 수 있다. 매크로 기지국은 전형적으로 높은 전력 레벨로 송신하고 다른 기지국들은 비교적 낮은 전력 레벨로 송신한다. 기지국들 간의 접속은 광섬유 또는 케이블을 통하여 이루어진다. 펨토 기지국과 같은 일부 예에서, 기지국들은 인터넷을 통하여 코어 네트워크에 접속될 수 있다. 매크로 기지국 및 중계 기지국은 일부 실시형태에서 무선 백홀 링크를 통하여 서로 접속된다. 이 경우에, 매크로 기지국은 도너 기지국이라고 부르고 게이트웨이 기능을 갖는다. 이러한 기지국은 여기에서 액세스 노드라고도 또한 부를 수 있다.
동일한 셀에서 상이한 전력 레벨을 가진 복수의 기지국을 사용하면 기지국들 간에 간섭을 야기할 수 있다. 예를 들면, 매크로 기지국이 전형적으로 높은 전력 레벨로 송신하고 다른 기지국들은 비교적 낮은 전력 레벨로 송신하기 때문에, 매크로 기지국으로부터의 높은 신호 대 간섭 잡음비(SINR) 또는 수신 신호 전력을 나타내는 사용자 장비(UE)는 실제로 더 낮은 전력의 기지국에 대하여 더 낮은 경로 손실을 갖는다. 수신 신호 전력에 기초해서, UE는 매크로 기지국을 그 목표 기지국으로서 선택할 수 있다. 매크로 기지국에 대한 랜덤 액세스 중에, 랜덤 액세스 채널 절차(RACH)를 따르는 UE는 높은 전력을 가진 물리적 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH)을 이용할 수 있고, 이것은 더 낮은 전력의 기지국에 의해 서비스되는 다른 UE에 대한 업링크 자원에서 더 낮은 전력의 기지국에 대하여 랜덤 액세스 간섭을 야기할 수 있다.
제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함한 복수의 액세스 노드를 구비하는 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비, 저전력 액세스 노드 및 제1 액세스 노드에서의 방법 및 시스템이 제공된다. 사용자 장비는 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 보다는 제1 액세스 노드로부터 더 강한 다운링크 신호를 수신한다. 사용자 장비에서의 방법은 저전력 액세스 노드가 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 더 양호한지를 사용자 장비에 의해 결정하는 단계와; 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 더 양호한 경우에, 제1 액세스 노드로 지향되는 랜덤 액세스 프리앰블을 사용자 장비로부터 저전력 액세스 노드로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하면 더 잘 이해할 수 있다.
도 1은 종래의 이종 네트워크의 구조도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 PRACH 프리앰블 구조를 보인 블록도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른, eNB에서의 예시적인 PRACH 검출을 보인 블록도이다.
도 4는 종래의 RACH 절차를 보인 신호도이다.
도 5는 피코 근접 상황에 있는 UE를 보인 이종 네트워크의 일 예의 구조도이다.
도 6은 일 실시형태에 따른, 피코 셀 다운링크 시간에 동기화된 PRACH 프리앰블 송신 시간과 관련된 라운드 트립 지연을 보인 타이밍도이다.
도 7은 일 실시형태에 따른, 매크로 셀 다운링크 시간에 동기화된 PRACH 프리앰블 송신 시간과 관련된 라운드 트립 지연을 보인 타이밍도이다.
도 8은 일 실시형태에 따른, PRACH 프리앰블 및 PRACH 기회 창을 선택하는 UE에서의 처리 흐름도이다.
도 9는 일 실시형태에 따른, 2 세트의 PRACH 프리앰블이 사용될 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 매크로 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 10은 일 실시형태에 따른, 2 세트의 PRACH 프리앰블이 사용될 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 피코 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 11은 일 실시형태에 따른, 1 세트의 PRACH 프리앰블이 사용되고 매크로 및 피코 셀이 비중첩 기회 창을 가질 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 매크로 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 12는 일 실시형태에 따른, 1 세트의 PRACH 프리앰블이 사용되고 매크로 및 피코 셀이 비중첩 기회 창을 가질 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 피코 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 13은 일 실시형태에 따른, 1 세트의 PRACH 프리앰블이 사용되고 매크로 및 피코 셀이 중첩 기회 창을 가질 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 매크로 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 14는 일 실시형태에 따른, 1 세트의 PRACH 프리앰블이 사용되고 매크로 및 피코 셀이 중첩 기회 창을 가질 때 PRACH 프리앰블을 검출하는 피코 eNB에서의 처리를 보여주는 처리 흐름도이다.
도 15는 일 실시형태에 따른 PRACH 서브프레임의 구성을 보인 블록도이다.
도 16은 일 실시형태에 따른, 본 발명의 방법 및 시스템과 함께 사용될 수 있는 단순화 네트워크 요소의 블록도이다.
도 17은 일 실시형태에 따른 사용자 장비의 블록도이다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비- 사용자 장비는 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 보다는 제1 액세스 노드로부터 더 강한 다운링크 신호를 수신한다 -에서의 방법을 제공하며, 이 방법은 저전력 액세스 노드가 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 대하여 더 양호한지를 사용자 장비에서 결정하는 단계와; 만일 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 대하여 더 양호하면 사용자 장비로부터 저전력 액세스 노드로 제1 액세스 노드로 지향되는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비- 사용자 장비는 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 보다는 제1 액세스 노드로부터 더 강한 다운링크 신호를 수신한다 -를 또한 제공하며, 이 사용자 장비는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하고, 프로세서와 통신 서브시스템은 서로 협력하여 저전력 액세스 노드가 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 대하여 더 양호한지를 사용자 장비에서 결정하고; 만일 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 대하여 더 양호하면 저전력 액세스 노드에 제1 액세스 노드로 지향되는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법을 또한 제공하며, 이 방법은 제1 네트워크 노드용으로 구성된 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 저전력 액세스 노드에서 결정하는 단계와; 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 보고를 제1 네트워크 노드에 포워딩하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드를 또한 제공하며, 이 저전력 액세스 노드는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하고, 프로세서와 통신 서브시스템은 서로 협력하여 제1 네트워크 노드용으로 구성된 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 저전력 액세스 노드에서 결정하고; 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 보고를 제1 네트워크 노드에 포워딩한다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법을 또한 제공하며, 이 방법은 제1 집합의 랜덤 액세스 기회에 걸쳐서 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 검출하는 단계와; 제2 프리앰블 기회에 걸쳐서 검출된 제2 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블을 표시하는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자, 프리앰블이 검출된 시간-주파수 자원을 표시하는 프리앰블 자원 식별자, 검출된 제2 도달 시간, 제2 시간 옵셋, 및 제2 업링크 전력 조정 중의 적어도 하나를 내포하는 적어도 하나의 저전력 노드로부터 적어도 물리적 랜덤 액세스 채널('PRACH') 검출 보고를 수신하는 단계와; 제1 액세스 노드에 의해 검출되거나 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 검출 보고에서 수신된 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블 중의 적어도 하나의 각각에 대하여 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제1 액세스 노드 및 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 가진 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 구비한 복수의 액세스 노드가 있는 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드를 또한 제공하며, 이 제1 액세스 노드는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하고, 프로세서와 통신 서브시스템은 서로 협력하여 제1 집합의 랜덤 액세스 기회에 걸쳐서 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 검출하고; 제2 프리앰블 기회에 걸쳐서 검출된 제2 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블을 표시하는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자, 프리앰블이 검출된 시간-주파수 자원을 표시하는 프리앰블 자원 식별자, 검출된 제2 도달 시간, 제2 시간 옵셋, 및 제2 업링크 전력 조정 중의 적어도 하나를 내포하는 적어도 하나의 저전력 노드로부터 적어도 물리적 랜덤 액세스 채널('PRACH') 검출 보고를 수신하며; 제1 액세스 노드에 의해 검출되거나 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 검출 보고에서 수신된 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블 중의 적어도 하나의 각각에 대하여 랜덤 액세스 응답을 전송한다.
이제, 도 1을 참조하면, 예시적인 이종 네트워크 전개 모델이 도시되어 있다. 도 1의 실시형태에 있어서, 매크로 셀(110)은 원(112)으로 표시된 셀 커버리지 영역을 갖는다. 셀 가장자리에서의 데이터 쓰루풋을 개선하고 접속성을 개선하기 위해, 매크로 셀보다 더 낮은 전력을 가진 각종 셀들이 면적(112) 내에서 전개될 수 있다. 이러한 셀들은 원(122)으로 표시된 커버리지 영역을 가진 피코 셀(120)과, 원(132)으로 표시된 커버리지 영역을 가진 펨토 셀(130)과, 원(142)으로 표시된 커버리지 영역을 가진 릴레이(140)를 포함한다.
매크로 셀(110)은 백홀 링크(114)를 통하여 코어 네트워크(150)에 접속된다. 유사하게, 피코 셀(120)은 백홀 링크(124)를 통하여 코어 네트워크(150)에 또한 접속된다.
릴레이(140)는 일 실시형태에서 무선일 수 있는 릴레이 백홀(144)을 매크로 셀(110)에 대하여 가질 수 있다.
펨토 셀(130)은 도 1의 실시형태에서 링크(162, 164)를 통하는 것으로 도시된 인터넷(160)을 통하여 코어 네트워크(150)에 접속한다.
여기에서 사용되는 용어 저전력 노드는 이종 네트워크 내에서 동작하는 임의의 피코 셀, 펨토 셀, 원격 라디오 헤드, 릴레이 또는 다른 저전력 노드일 수 있다. 저전력 노드는 전형적으로 저전력으로 동작하고, 따라서 매크로 셀보다 더 낮은 커버리지 영역을 갖는다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 매크로 셀은 40-49 dBm의 범위에서 송신하고, 전형적인 저전력 노드(LPN) 송신 전력은 30-37 dBm의 범위일 수 있다. 저전력 노드 및 매크로 노드는 개별적으로 또는 종합적으로 액세스 노드라고 부를 수 있다.
진화형 범용 지상 무선 액세스(E-UTRA) 릴리즈-8이라고도 알려져 있는 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 롱텀 에볼루션(LTE) 표준에 있어서, 업링크 랜덤 액세스 채널(RACH) 절차는 초기 액세스, 핸드오버(HO), 업링크(UL) 동기화의 재확립 중에, 및 스케줄링 요청 절차가 실패하였거나 수행될 수 없는 경우 또는 스케줄링 요청을 위한 자원이 구성되지 않은 경우에 사용된다.
초기 액세스 및 업링크 재동기화 중에, UE는 미리 구성된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스의 집합으로부터 하나의 프리앰블 시퀀스를 임의로 선택하고, 그 다음에 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)에 할당된 업링크 자원에 대하여 선택된 프리앰블 시퀀스를 이용하여 프리앰블을 전송한다. 설명의 목적상, 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 프리앰블은 프리앰블 집합으로부터의 프리앰블이라고도 부른다. PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 셀 내의 UE에게 할당된 업링크 자원의 시간-주파수 부분은 PRACH 기회 창(opportunity window)이라고도 부른다.
물리 다운링크 제어 채널(PDCCH) 오더에 의해 트리거되는 핸드오버 또는 업링크 재동기화 중에, UE는 PRACH에 할당된 자원에 대하여 전송할 특정의 전용 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스가 지정될 수 있다.
랜덤 액세스 프리앰블은 길이가 TCP인 주기적 전치부호(cyclic prefix; CP) 및 길이가 TSEQ인 PRACH 시퀀스를 포함할 수 있다. 상이한 CP 길이 및 시퀀스 길이는 상이한 셀 크기를 지원하기 위해 필요할 수 있다.
이제, PRACH 포맷 0 내지 PRACH 포맷 4까지 5개의 상이한 프리앰블 포맷을 보여주는 아래의 표 1을 참조한다. 이들은 3GPP E-UTRA 릴리즈 8에서 규정된다. 표 1의 예에서 TS는 1/(30.72×106)초와 동일하다.
PRACH 포맷
프리앰블 포맷 TCP TSEQ
0 3168·TS 24576·TS
1 21024·TS 24576·TS
2 6240·TS 2·24576·TS
3 21024·TS 2·24576·TS
4* 448·TS 4096·TS
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 프리앰블 포맷 0-3은 주파수 분할 이중화(FDD) 및 시분할 이중화(TDD) 시스템 둘 다에 대하여 사용되고, 포맷 4는 TDD에 대해서만 사용된다.
PRACH 자원 할당에 있어서, 길이 TGT의 가드 타임(guard time; GT)은 PRACH 송신시에 업링크 동기화가 아직 확립되지 않았고 PRACH 프리앰블이 UE에서 수신된 다운링크 서브프레임 경계와 동기되어 송신되기 때문에 UE와 eNB 간의 라운드 트립 전파 지연을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 전형적으로 PRACH 송신을 위한 UE 특유의 업링크 타이밍 전진은 없다. 이로써 PRACH 프리앰블이 eNB 송신 타이밍과 관련하여 UE와 eNB 간에 라운드 트립 전파 지연을 갖고서 eNB에서 수신된다.
이제, 도 2를 참조하면, 일 실시형태에 따른, PRACH 포맷 0의 프리앰블 구조(200)가 도시되어 있고, 여기에서 시퀀스 타임(TSEQ)(210)은 0.8 밀리초이고, 주기적 전치부호(CP)(212)는 103.13 마이크로초의 시간을 가지며, 가드 타임(214)은 96.87 마이크로초의 시간을 갖는다.
PRACH 포맷 0는 일부 실시형태에 있어서 셀 반경이 최대 14 km(킬로미터)인 셀에서 사용될 수 있다. 14 km 이상의 크기를 가진 셀은 다른 PRACH 포맷에 의해 지원될 수 있다. PRACH 프리앰블은 약 6 자원 블록의 주파수 대역폭을 점유하고, 여기에서 1 자원 블록(RB)의 주파수 대역폭은 180 kHz와 같으며, 12개의 서브캐리어가 15 kHz 서브캐리어 스페이싱을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 시퀀스는 낮은 피크 대 평균 전력비(peak to average power ratio; PAPR) 특성을 가진 자도프 추(Zadoff-Chu) 시퀀스로부터 발생된다. 낮은 피크 대 평균 전력비는 UE에서 저비용 신호 증폭을 달성할 수 있기 때문에 업링크 송신에 유용하다.
랜덤 액세스 프리앰블의 시간 연속적 신호 표시 s(t)는 수학식 1과 같이 규정된다.
Figure 112013083500914-pct00001
0≤t<TSEQ+TCP일 때, βPRACH는 송신 전력(PPRACH)에 일치시키기 위한 진폭 척도인자(scaling factor)이고, xu,v(n)은 주기적 편이(v)를 가진 u차 루트 자도프 추(ZC) 시퀀스이며, k0=nPRB RANSC RB - NRB ULNSC RB/2 이다. xu,v(n)은 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스라고도 또한 부른다는 점에 주목한다. 랜덤 액세스에서 사용되는 프리앰블 시퀀스는 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 선택될 수 있다. 그 집합에서 프리앰블 시퀀스의 수는 3GPP LTE에서 64이다. 주파수 영역에서의 위치는 파라미터 nPRB RA 에 의해 제어된다. NSC RB 는 RB당 서브캐리어의 수이고, NRB UL 은 UL에서 RB의 수이다. 계수 K=Δf/ΔfRA는 랜덤 액세스 프리앰블과 다른 업링크 데이터 송신 간의 서브캐리어 스페이싱의 차를 나타낸다. 변수 ΔfRA는 랜덤 액세스 프리앰블의 서브캐리어 스페이싱을 나타내고, 변수 ψ는 물리 자원 블록 내에서 랜덤 액세스 프리앰블의 주파수 영역 위치를 결정하는 고정 옵셋을 나타낸다. NZC는 ZC 시퀀스의 길이이다.
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이제 도 3을 참조한다. 도 3에는 일 실시형태에 따른 진화형 노드 B(eNB)에서 PRACH의 검출을 위한 시스템이 도시되어 있다. 특히, 주어진 PRACH 기회 창, 즉, PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 셀 내의 UE에 대하여 eNB에 의해 할당된 시간-주파수 자원의 일부 내에서, 도 3의 신호는 시간 영역 기저대역 시퀀스(310)로서 수신되고 주기적 전치부호 제거 블록(312)에 제공된다. 주기적 전치부호 제거의 시작 시간은 PRACH 기회 창의 시작 시간이다. 주기적 전치부호 제거 후에, 신호는 고속 퓨리에 변환(FFT) 및 서브캐리어 디맵핑(de-mapping) 블록(314)에 전달된다.
변환되고 디맵핑된 신호는 그 다음에 상관 블록(320)에 제공되고, 상관 블록(320)은 블록(322)으로부터 후보 자도프 추 시퀀스를 취하여 검출을 위해 제공한다. 후보 ZC 시퀀스와 상관이 발생하면, 프리앰블 검출이 블록 330에서 발생할 수 있다. 블록 320에서의 상관은 주파수 영역에서 발생한다.
RACH 절차
이제, 도 4를 참조하면, 콘텐션(contention) 기반형 랜덤 액세스 절차의 절차가 도시되어 있다. 특히, 도 4에서 UE(410)는 eNB(412)와 통신한다. 최초에, UE(410)는 화살표(420)로 표시된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNB(412)에게 보낸다. 랜덤 액세스 프리앰블은 방송 메시지로 eNB로부터 수신된 시스템 정보, PDCCH 오더 또는 핸드오버 커맨드에 기초를 두고, UE는 구성된 프리앰블 포맷을 이용해서 및 구성된 PRACH 시간 및 주파수 자원으로 프리앰블을 송신한다. 프리앰블은 셀에서 구성된 프리앰블 시퀀스의 집합으로부터 선택되거나 핸드오버 커맨드 또는 PDCCH 오더로 eNB에 의해 특정될 수 있는 프리앰블 시퀀스를 이용할 수 있다.
랜덤 액세스 프리앰블(420)의 수신과 같은 랜덤 액세스 시도가 검출된 때, eNB(412)는 랜덤 액세스 라디오 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)로 스크램블된 주기적 용장성 체크(cyclic redundancy check; CRC)와 함께 물리 다운링크 제어 채널(PDCCH)로 다운링크 허가를 송신하고, 물리 다운링크 공유 채널(PDSCH)로 화살표 422로 표시한 바와 같이 대응하는 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 송신한다. RA-RNTI는 프리앰블이 검출된 시간-주파수 자원을 표시한다. 이 명세서에서, 설명의 목적상, 랜덤 액세스 응답은 PRACH 프리앰블에 대한 응답을 표시하는 RACH 응답이라고도 또한 부른다. RA-RNTI는 PRACH가 수신된 시간-주파수 자원에 의해 결정되고, UE(410)에게도 또한 알려진다. RAR은 검출된 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(RAPID)와 같은 정보, 즉, 셀에서 구성된 프리앰블 시퀀스 집합 내의 프리앰블 인덱스, UE(410)로부터의 업링크 송신을 위한 타이밍 전진 커맨드, 임시 UE 아이덴티티(즉, 임시 셀-RNTI(C-RNTI)), 및 업링크 전력 조정을 포함한 초기 업링크 자원 허가를 포함한다.
정합 RA-RNTI 및 프리앰블 식별자(RAPID)와 함께 eNB(412)로부터 RAR 메시지(422)를 수신한 때, UE(410)는 PRACH가 eNB(412)에 의해 수신되었다고 가정하고, 그에 따라서 화살표 430으로 표시된 것처럼 업링크 메시지를 송신한다. 업링크 메시지는 타이밍 전진 및 업링크 전력 조정을 적용한 후에 스케줄된 물리 업링크 공유 채널(PUSCH)에 대한 UE 특유의 공동 제어 채널(CCCH) 메시지를 포함할 수 있다. 메시지의 주기적 용장성 체크(CRC) 코드는 임시 C-RNTI에 의해 스크램블된다.
eNB는 그 다음에 복수의 UE가 동일한 프리앰블 및 동일한 업링크 시간-주파수 자원을 사용할 때 화살표 432로 표시한 바와 같이 콘텐션 분석을 수행한다. eNB는 화살표 430에서 송신된 메시지에 포함된 CCCH 메시지를 내포하는 UE 콘텐션 분석 아이덴티티로 UE에게 응답한다. RACH 프로세스는 UE가 이전에 송신된 CCCH 메시지와 정합하는 메시지(432)를 수신한 후에 완료된다. UE에게 지정된 임시 C-RNTI는 그 다음에 자신의 C-RNTI로 되고, 이것은 UE(410)와 eNB(412) 간의 후속 데이터 송신을 위해 사용된다.
동종 네트워크에서, 유휴 모드 UE는 셀 선택 또는 재선택을 수행하기 위해 후보 셀의 다운링크 기준 신호 수신 전력(reference signal received power; RSRP)의 측정치를 이용한다. 다시 말해서, UE는 기준 신호 수신 전력을 이용하여 어느 셀에 주둔(camp)할 것인지 결정한다. 그러나, 이종 네트워크 솔루션에서는 기지국의 송신 전력이 실질적으로 다를 수 있다. 예를 들면, 매크로 셀은 피코 셀보다 22 dB 더 많은 전력을 송신할 수 있다. 이것은 UE와 매크로 셀 간의 경로 손실이 UE와 피코 셀 간의 경로 손실보다 더 큰 경우에도 피코 셀에 근접한 UE가 매크로 셀에 주둔하는 상황을 야기할 수 있다.
이제, 도 5를 참조하면, UE(510)가 업링크 및 다운링크에서 매크로 셀(520)에 접속되고 피코 셀(530)이 실제로 UE(510)에 물리적으로 더 가까운(및 감소된 경로 손실과 관련하여 더 가까운) 상황이 도시되어 있다.
UE(510)는 매크로 셀과 피코 셀 간의 송신 전력 차가 이들 간의 경로 손실 차보다 더 크다는 사실 때문에 매크로 셀(520)에서 주둔하고, 그래서 매크로 셀(520)에 대하여 측정된 RSRP가 피코 셀(530)에 대하여 측정된 RSRP보다 더 크다.
UE는 예를 들면 유휴 모드로부터 접속 모드로 천이하는 동안에 업링크 동기화 목적으로 매크로 셀 eNB에게 PRACH 프리앰블을 전송할 필요가 있다. UE로부터 피코 셀까지의 경로 손실이 UE로부터 매크로 셀까지의 경로 손실보다 더 작다 하더라도, UE는 더 큰 경로 손실, 즉 UE로부터 매크로 셀(520)까지의 경로 손실을 보상하도록 초기 PRACH 송신 전력을 설정한다.
송신 전력에 대한 보상의 결과, 매크로 셀 내의 UE(여기에서 매크로 UE라고 부른다)로부터의 PRACH 송신은 피코 셀(530)에서의 업링크 수신을 크게 간섭할 수 있다. 간섭은 피코 셀에서 구성된 PRACH 자원이 매크로 셀에서 구성된 PRACH 자원과 중첩하는 경우에 피코 셀에서의 오검출 및 잘못된 경보와 같은 PRACH 수신 문제를 야기할 수 있다. 고전력 신호는, 만일 업링크 채널의 자원 및/또는 신호들이 매크로 셀에서 구성된 PRACH 자원들과 완전히 또는 부분적으로 중첩하면, 다른 무엇보다도, 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal; SRS) 송신, 물리 업링크 공유 채널(PUSCH) 송신, 물리 업링크 제어 채널(PUCCH) 송신과 같은 피코 셀에서의 다른 업링크 채널 및/또는 신호에 대한 간섭을 또한 야기할 수 있다.
매크로 셀로부터의 PRACH 간섭에 대한 충격을 예로서 설명하겠다. 제1 예로서, 피코 셀의 PUSCH에서 매크로 셀로부터 PRACH 간섭의 충격이 고려된다. 매크로 셀의 PRACH에 대하여 할당된 물리 자원은 피코 셀의 PUSCH에 대하여 할당된 물리 자원과 완전하게 또는 부분적으로 중첩할 수 있다. PUSCH 목표 수신 신호 전력은 SPUSCH이고 잡음 전력 기준 레벨은 Nnoise라고 가정할 수 있다. 즉 목표 PUSCH SNR은 10log10(SPUSCH/Nnoise) dB이고; 페이딩 채널의 PRACH에 대한 목표 수신 신호 전력은 SPRACH이며, 이것은 잡음 전력 기준 레벨보다 높은 10log10(SPRACH/Nnoise) dB이다. 또한, 이 예에서, 적어도 하나의 UE는 매크로 셀에 있고 피코 셀과 간섭하는 것으로 추정할 수 있다.
상기 예를 이용해서, 만일 매크로 eNB와 피코 eNB 간의 송신 전력 차가 0 dB이면, UE는 피코 eNB의 셀 경계에 있을 수 있고, UE로부터 매크로 eNB 또는 피코 eNB까지 동일한 경로 손실을 가질 수 있다. UE는 매크로 eNB를 그 목표 eNB로서 선택할 수 있다. UE는 매크로 eNB에서 SPRACH의 목표 수신 PRACH 전력에 도달하기 위해 매크로 eNB에게 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있고, 이것은 매크로 셀 PRACH 기회 창과 중첩하는 시간-주파수 자원에 있어서 피코 eNB에서 거의 동일한 양의 PRACH 간섭 전력을 야기할 수 있다. 다시 말해서, PRACH 간섭 전력 레벨 IPRACH=SPRACH이다. 피코 셀에서의 PUSCH의 경우에, 매크로 셀 PRACH 자원과 중첩하는 자원에서의 결과적인 신호 대 간섭 플러스 잡음비(signal to interference plus noise ratio; SINR) = 10log10SPUSCH/(Nnoise+IPRACH) = 10log10SPUSCH/Nnoise - 10log10(1+IPRACH/Nnoise)이고, 이것은 PUSCH 신호 대 잡음비(SNR) 10log10(SPUSCH/Nnoise)보다 10log10(1+IPRACH/Nnoise) dB만큼 더 낮다. 이것은 피코 셀 경계에 있고 매크로 eNB에게 PRACH 프리앰블을 전송하는 하나의 매크로 셀 UE가 있을 때, 피코에서 중첩 PUSCH에 대한 신호 대 잡음비(SNR)는 예를 들면 10log10(1+IPRACH/Nnoise) dB만큼 감퇴될 수 있음을 의미하고, 이것은 페이딩 채널에서의 목표 PRACH 전력 SPRACH가 -8dB로 설정되었을 때, 즉 10log10(SPRACH/Nnoise) = 10log10(IPRACH/Nnoise) = -8dB일 때 0.64 dB이다. 만일 매크로 셀의 UE로부터 전송된 더 많은 PRACH 간섭 프리앰블이 피코 eNB에 의해 관측되면, PRACH 간섭 전력 레벨(IPRACH)은 더 크고, 결과적인 SNR 감퇴는 더 많을 수 있다. 또한, 기지국들 간의 송신 전력 차가 더 커지면, SNR은 더욱 감퇴될 것이다. 구체적으로, 송신 전력 차가 예를 들면 5 dB만큼 커지면, 피코 eNB의 셀 경계에 있는 UE는 매크로 eNB로부터 멀어질 수 있다(UE로부터 매크로 eNB까지의 경로 손실은 UE로부터 피코 eNB까지의 경로 손실보다 5 dB만큼 더 클 수 있고, UE는 PRACH 프리앰블을 전송할 그 목표 eNB로서 매크로 eNB를 여전히 선택할 수 있다). 이 경우에, 만일 UE가 UE로부터 매크로 eNB까지의 5dB만큼 더 큰 경로 손실을 극복하기 위해 매크로 eNB에 대한 그 PRACH 송신 전력을 5dB만큼 증가시키면, 피코 eNB에서 관측되는 결과적인 PRACH 간섭 전력도 역시 5dB만큼 증가할 것이고, 이것은 페이딩 채널에서의 목표 PRACH 전력(SPRACH)이 -8dB로 설정된 때 10log10(IPRACH/Nnoise)=-3dB임을 의미한다. 따라서, 피코에서의 PRACH SNR은 10log10(1+IPRACH/Nnoise)=1.76 dB만큼 감퇴될 수 있다. 유사한 계산에 따라서, 만일 전력 차가 15 dB이면, 감퇴 정도는 이 예에서 7.79 dB임을 쉽게 알 수 있다. 전술한 것에 의해, 매크로 eNB와 피코 eNB 간에 높은 송신 전력 차가 있을 때, 피코 eNB에 근접한 UE에 의해 매크로에게 전송된 PRACH로부터의 간섭은 피코 eNB에서 다른 업링크 자원에 대하여 중대한 간섭을 야기한다는 것을 알 수 있다.
다른 예로서, 피코 셀에서 PRACH 수신시에 매크로 셀로부터 PRACH 간섭의 충격이 고려된다. 이 예에서, 매크로 셀의 PRACH에 대하여 할당된 물리 자원은 피코 셀의 PRACH에 대하여 할당된 물리 자원과 충분히 중첩되고, 페이딩 채널이 존재하며 매크로 셀에 있는 적어도 하나의 UE가 피코 셀과 간섭한다. 제1 예에서와 유사하게, 피코 eNB에서의 PRACH SNR 감퇴는 역시 10log10(1+IPRACH/Nnoise)dB이다. 이 예에서, 매크로 eNB와 피코 eNB 간의 송신 전력 차가 0 dB이고 10log10(IPRACH/Nnoise)=-8 dB일 때, SNR은 0.64 dB만큼 감퇴될 수 있다. 그러나, 송신 전력 차가 예를 들면 5 dB로 더 커지고 결과적인 10log10(IPRACH/Nnoise)=-3 dB로 될 때, 피코에서의 PRACH SNR은 1.76 dB만큼 감퇴될 수 있다. 또한, 송신 전력 차가 15 dB로 더욱 커지고 10log10(IPRACH/Nnoise)=7dB로 될 때, PRACH SNR은 7.79 dB만큼 감퇴될 수 있다. 그러므로, 매크로 셀로부터 PRACH 간섭의 충격을 감소시키는 방책이 필요하다.
일 실시형태에 있어서, 피코 셀에 근접한 매크로 셀 UE는 매크로 셀 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용해서, 그러나 피코 셀에 대하여 구성된 피코 셀 프리앰블 포맷 및 피코 셀 PRACH 기회 창을 이용해서 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 매크로 셀 UE는 피코 셀의 액세스 노드를 목표로 하여 그러한 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다. 그러한 실시형태에 있어서, 매크로 셀 UE는 그러한 PRACH 프리앰블에 의한 간섭이 감소되도록 매크로 셀에 PRACH 프리앰블을 전송할 때 필요로 하는 송신 전력보다 더 약한 송신 전력을 이용할 수 있다. 또한, 피코 셀은 PRACH 프리앰블을 검출하고 그 검출 결과를 매크로 셀에게 포워딩할 수 있다. 이 점에서, 3개의 실시형태 집합이 제공될 수 있다. 제1 실시형태 집합에서는 별도의 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 업링크 송신을 위해 사용되고, 제2 실시형태 집합에서는 단지 하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 사용되며, 제3 실시형태 집합에서는 이웃에 근접한 매크로 UE에 의해서만 사용되도록 구성된 PRACH 기회 창이 제공된다.
제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합
일 실시형태에 따라서, 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 도입된다. 제2 집합은 UE가 "이웃 근접"(close-to-neighbor) 상황에 있는지 여부를 UE가 eNB에게 명확히 표시할 수 있게 하기 위해 도입된다. 예를 들면, "이웃 근접" 상황의 매크로 셀 UE는 UE가 "피코에 근접한" 상황에 있음을 의미한다. 여기에서 사용되는 용어 "이웃 근접" 상황은 UE가 그 PRACH를 임의의 하위 전력 노드에 전송할 때일 수 있고, 아래의 예에서 피코 eNB의 사용은 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 매크로 eNB는 임의의 고전력 노드일 수 있고, 아래의 예에서 매크로 eNB의 사용은 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
피코 eNB가 제2 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하여 PRACH 프리앰블의 존재를 검출하면, 피코 eNB는 PRACH가 이웃 근접 상황의 UE로부터 오고 피코 eNB가 검출 결과를 매크로 eNB에게 포워딩할 필요가 있다는 것을 안다. 대안적으로, 피코 eNB는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스에 대응하는 모든 PRACH 검출 결과를 단순히 포워딩할 수 있다.
매크로 셀과 피코 셀 사이에 비중첩 시간 주파수 PRACH 기회 창을 갖는 네트워크에서, 제2 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합은 일부 실시형태에서 필요하지 않고, PRACH 기회 창이 정렬되지 않았다는 사실을 모든 eNB가 알고 있다고 가정한다. 이것은 하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 사용되는 제2 실시형태 집합과 관련하여 뒤에서 설명된다.
따라서, 제1 실시형태 집합에 따라, 네트워크는 기존의 제1 집합에 추가하여 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합을 규정할 수 있다. 제2 집합의 구성은 명시적으로 신호될 수 있고 또는 암시적으로 수행될 수 있다. 명시적 구성의 예는 매크로 eNB에 의해 명시적으로 제공된 루트 시퀀스 및 주기적 편이를 포함한다. 암시적 구성은 아마도 동일하거나 상이한 루트 시퀀스 및 동일하거나 상이한 셀 편이 스페이싱을 이용하여 추가의 64 매크로 셀 프리앰블 시퀀스를 발생하도록 설정된 제1 셀 프리앰블 시퀀스의 발생으로부터 계속되는 것을 포함한다.
매크로 셀의 UE는 UE가 이웃 근접 상황에 있는지를 검출한다. 이것은 예를 들면 매크로 셀에 대비한 피코 셀로부터의 경로 손실을 추정함으로써 행하여질 수 있다. 매크로 UE가 이웃 근접 상황에 있으면, UE는 UE가 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 시퀀스를 선택하는 것을 제외하고 그 PRACH 송신을 위해 이웃 셀, 즉, 피코 셀의 PRACH 구성을 이용할 것이다. 피코 셀 PRACH 구성은 시간 및 주파수 PRACH 자원 위치 및 PRACH 포맷을 포함한다. 피코 셀 PRACH 자원은 매크로 셀에 의해 시스템 정보 방송에 의해 구성될 수 있다. 이 경우에, 피코 셀 PRACH 자원은 피코 셀에 근접한 UE에 대해서만 사용되는 특수 매크로 PRACH 자원으로서 고려될 수 있다.
피코 셀은 새로 규정된 제2 집합으로부터의 피코 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 또는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하여 프리앰블을 감시한다. 제2 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 PRACH 프리앰블이 피코 셀에 의해 검출되면, 피코 셀은 검출된 매크로 PRACH 프리앰블 식별자 및 관련된 시간 옵셋 및 업링크 전력 조정을 포함한 검출 결과를 매크로 셀에게 포워딩할 필요가 있다.
매크로 셀은 제1 실시형태에 따라서, 피코 eNB에서 검출된 가능한 매크로 셀 PRACH 프리앰블을 감시하고 RACH 응답에 포함되는 매크로 셀 또는 피코 셀에 대한 타이밍 전진의 양을 결정한다. 기본적으로, 매크로 셀은 어떤 셀이 UE에 대한 업링크 수신을 취급할 것인지 결정하고 그에 따라서 타이밍 전진을 설정하여 UE로부터의 타이밍 데이터가 매크로 eNB에서 또는 피코 eNB에서 적절히 동기화될 수 있게 한다. 제1 실시형태 집합에 따라서, UE는 어떤 셀이 그 업링크 수신을 취급하고 있는지 알 필요가 없다. 또한, 네트워크에 의해 필요로 하는 PRACH 자원의 총 수는, 일부 실시형태에 있어서, 증가하지 않을 수 있다. 특히, 피코 PUSCH 자원과 중첩하는 매크로 PRACH 자원의 경우에, 피코 셀은 일부 매크로 셀 UE가 피코 셀 PRACH 자원을 사용할 수 있기 때문에 증가된 수의 UE를 취급하기 위해 더 많은 PRACH 자원을 필요로 할 수 있다. 만일 N개의 피코 셀이 있고 각 피코 셀이 k개의 UE의 증가를 알고 있으면, 매크로 셀은 그러한 UE가 매크로 셀로부터 피코 셀로 이동하였기 때문에 (N*k) UE의 감소를 알 것이다. 따라서, 매크로 셀은 더 적은 PRACH 자원을 필요로 할 것이고, 감소된 수의 매크로 PRACH 자원은 덜 중첩된 서브프레임이 매크로 셀로부터 피코 셀의 PUSCH까지의 PRACH 간섭을 보여준다는 것을 의미한다.
피코 셀의 PUSCH가 매크로 셀로부터의 PRACH 간섭을 알 수 있는 중첩하는 서브프레임에서조차, PRACH 간섭의 강도는 다른 매크로 셀 UE가 피코 셀로부터 멀리 떨어져 있고 그들의 PRACH 간섭이 더 약한 동안에 피코 셀에 근접한 매크로 셀 UE가 피코 셀용으로 구성된 PRACH 자원을 이용하기 위해 이동될 수 있기 때문에, 제1 실시형태 집합에 따라서 감소될 수 있다.
매크로 PRACH 자원이 피코 PRACH 자원과 중첩하는 경우에, 일 실시형태에 있어서, 매크로 PRACH 프리앰블이 제안된 실시형태에 의해 및 그 실시형태 없이 피코 셀에 의해 보여졌기 때문에 피코 셀에 대해 더 많은 PRACH 자원을 공급할 필요가 없다. 사실, 제1 실시형태 솔루션에서, 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE는 그들의 목표 셀이 그들의 UE에 더 가까운 피코 셀이고 피코 PRACH 검출에 대한 매크로 셀 PRACH 간섭이 감소될 수 있기 때문에 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 더 낮은 송신 전력을 이용하고 더 짧은 지속기간(TSEQ)을 가진 프리앰블 포맷을 이용할 수 있다.
제1 실시형태 집합의 상세한 사항은 뒤에서 제공된다.
전술한 실시형태에 기초하여, 제2 매크로 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 이웃 근접 상황의 매크로 셀 UE에 대하여 도입되고 프리앰블 시퀀스 및 포맷이 매크로 및 피코 셀에 알려진다. 일 실시형태에 있어서, 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합은 가상 셀의 PRACH 프리앰블 시퀀스의 집합으로서 생각될 수 있다. 제2 집합의 구성은 명시적으로 또는 암묵적으로 행하여질 수 있다. 수신하는 eNB는 어떤 프리앰블 집합이 수신되었는지 및 그에 따라서 PRACH가 어떤 프리앰블 집합에 속하는지 식별할 수 있다. eNB는 어떤 eNB의 다운링크 타이밍이 그 PRACH 송신을 위해 UE에 의해 사용되었는지를 또한 체크할 수 있다.
이웃 근접 상황의 검출
UE가 이웃 근접 상황을 검출하기 위해 2개의 실시형태가 제공된다. 제1 실시형태에 있어서, RSRP 솔루션이 제공된다. 여기에서, 네트워크에 의해 구성가능한 새로운 RSRP 옵셋 파라미터 및 각 셀에 의한 UE에의 방송이 제공된다. 만일 UE가 2개 이상의 셀을 보고 있으면, UE는 측정된 RSRP 및 각각의 관측된 셀에 대한 RSRP 옵셋 파라미터들을 체크하여 UE가 이웃 근접 상황에 있는지를 결정할 수 있다.
더 구체적으로, UE는 RSRP1 dB의 측정된 RSRP 및 네트워크 RSRP 옵셋 구성 Offset1 dB를 가진 제1 셀 및 RSRP2 dB의 측정된 RSRP 및 네트워크 RSRP 옵셋 구성 Offset2 dB를 가진 제2 셀을 본다. RSRP1이 RSRP2보다 더 크다고 가정하면, UE는 주둔할 목표 셀로서 제1 셀을 선택하고, UE는 또한 하기의 부등식을 체크하여 UE가 이웃 근접 상황에 있는지 결정할 것이다.
Figure 112013083500914-pct00002
만일 상기 수학식 2의 부등식이 유지되면, UE는 이웃 근접 상황에 있지 않다. 그렇지 않으면, UE는 이웃 근접 상황에 있다.
만일 제1 셀이 매크로 셀이고 제2 셀이 피코 셀이면, 네트워크는 Offset1을 음의 값과 같게 설정하고 Offset2를 0 dB로 설정할 수 있다. 그 다음에 상기 부등식은 RSRPmacro-RSRPpico>역치(threshold)인지를 체크하는 것으로 되고, 여기에서 역치는 Offset2와 Offset1 간의 차이다. 예를 들어서, 만일 UE가 매크로 셀에 주둔하지만 물리적으로 피코 eNB에 더 근접하면, UE에 의해 측정된 RSRPmacro는 역치보다 더 큰 양만큼 RSRPpico를 초과하지 않을 수 있다. 이 경우에, UE가 자신이 이웃 근접 상황에 있다고 선언하는 것은 타당하다. 만일 UE가 피코로부터 매크로 쪽으로 이동하면, RSRPpico는 떨어지고 RSRPmacro는 증가하며, 이들 RSRP 간의 차는 더 커질 수 있다. 그 차가 역치를 초과할 때, UE는 자신이 더 이상 이웃 근접 상황에 있지 않다고 선언할 수 있다. 반대로, 만일 UE가 피코 셀에 주둔하고 피코 및 매크로 둘 다로부터 다운링크 신호를 보고 있으면, 피코 셀에의 주둔이 RSRPpico>RSRPmacro 및 Offsetpico =0 dB 및 음의 Offsetmacro 를 갖는 것을 의미하고, 이 부등식 RSRPpico+Offsetpico > RSRPmacro+Offsetmacro 가 유지되기 때문에, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있지 않다고 선언할 것이다.
다른 실시형태에 있어서, 네트워크는 각 셀에 대하여 RSRP 차 역치를 구성할 수 있다. 제1 셀에 주둔하는 UE는 제1 셀로부터의 RSRP에서 제2 셀로부터의 RSRP를 뺀 값이 제1 셀에 의해 구성된 RSRP 차 역치보다 더 큰지를 체크할 수 있다. 만일 더 크면, UE는 이웃 근접 상황에 있지 않다. 더 크지 않으면, UE는 이웃 근접 상황에 있다(UE는 제1 셀에보다 제2 셀에 더 근접하다).
전술한 것에 관하여 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람이라면 이해하고 있는 바와 같이, 전술한 실시형태는 피코 eNB가 동일한 송신 전력을 갖지 않고, 피코 셀에 주둔하는 UE가 자신이 이웃 근접 상황에 있음을 선언하는 것 및 다른 피코 셀 PRACH 기회 창을 사용하는 것을 네트워크가 부인하고자 하는 시나리오를 취급할 수 있다. 이 경우에, 네트워크는 UE가 이웃 근접 상황에 있지 않음을 선언하는 조건이 UE가 주둔하는 셀을 선택하는 조건과 같음을 의미하는, 수학식 2가 RSRP1>RSRP2가 되도록 피코 셀에 대하여 동일한 RSRP 옵셋 값을 설정할 수 있다. 이 경우에, 만일 UE가 2개의 피코 eNB를 보면, UE는 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 더 강한 RSRP를 가진 피코 eNB를 여전히 채택할 것이다. 만일 RSRP 차 역치가 RSRP 옵셋 값 대신에 사용되면, 네트워크는 피코 셀에 주둔하는 UE가 자신이 이웃 근접 상황에 있음을 선언하는 것을 부인하기 위해 RSRP 차 역치를 0 dB로 설정할 수 있다.
전술한 실시형태에 따라서, UE가 자신이 매크로 셀에 있는지 또는 피코 셀에 있는지 모른다 하더라도, UE가 자신이 이웃 근접 상황에 있는지 식별할 수 있게 RSRP 옵셋 값을 구성할 수 있다. 매크로 셀에 있고 이웃 근접 상황에 있는 자신들을 식별하는 UE에 대해서, 그러한 UE는 실제로 피코 근접 상황에 있다. 그 결과, UE는 피코 셀에 대한 PRACH 간섭을 줄이기 위한 수단으로서 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하여 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 및 매크로 eNB로부터의 다운링크 신호가 더 강하기 때문에 UE가 여전히 매크로 셀에 주둔하기 원하는 것을 네트워크에게 표시하기 위해 피코 eNB에 의해 구성된 PRACH 기회 창을 이용할 것이다.
일 실시형태에 있어서, UE는 2개 이상의 셀을 볼 때 이웃 근접 상황의 검출만을 수행할 수 있다. RSRP 측정은 이웃 셀을 찾기 위해 셀 선택 및 셀 재선택 중의 임의의 경우에 UE에 의해 행하여진다.
UE가 매크로 셀에 있는지 피코 셀에 있는지 UE가 알지 못할 때 UE가 피코 근접 상황에 있는지 또는 이웃 근접 상황에 있는지를 결정하는 제2 결정 방식에 있어서, 경로 손실 기반 솔루션이 사용될 수 있다. 경로 손실 기반 솔루션에 있어서, UE는 각 셀로부터 UE까지의 다운링크 경로 손실을 추정할 수 있다. 만일 이웃 셀로부터의 경로 손실이 목표 셀로부터의 경로 손실보다 미리 규정된 양만큼 더 작으면, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있다고 결정할 수 있다. 이렇게 하기 위해, 일 실시형태에 있어서, UE는 각 셀의 송신 전력을 알기 위해 2개 이상의 셀로부터의 방송 메시지를 디코드할 필요가 있다. 송신 전력은 측정된 수신 전력과 비교되어 다운링크 전력 손실을 추정할 수 있다.
하나의 셀에서의 경로 손실과 경로 손실 옵셋의 합이 그 이웃 셀에서의 합보다 적을 때에만 이웃 근접 상황이 결정되도록 경로 손실 옵셋 파라미터가 또한 도입될 수 있다. 구체적으로, 만일 UE가 추정된 다운링크 경로 손실 PL1 dB 및 네트워크 경로 손실 옵셋 구성 PL_Offset1 dB를 가진 제1 셀, 및 추정된 다운링크 경로 손실 PL2 dB 및 네트워크 경로 손실 옵셋 구성 PL_Offset2 dB를 가진 제2 셀을 보고 있고 UE가 제1 셀에 주둔하고 있으면, UE는 하기 부등식을 체크하여 UE가 이웃 근접 상황에 있는지를 또한 결정할 수 있다.
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만일 상기 수학식 3의 부등식이 유지되면, UE는 이웃 근접 상황에 있다. 그렇지 않으면, UE는 이웃 근접 상황에 있지 않다. 예를 들어서, 만일 제1 셀이 매크로 셀이고 제2 셀이 피코 셀이면, 네트워크는 PL_Offset1을 음의 값으로 설정하고 PL_Offset2를 0 dB로 설정할 수 있다. 이 경우에 수학식 3은 PL1>PL2+역치로 되고, 여기에서 역치는 PL_Offset2와 PL_Offset1 간의 차이다. 따라서, 만일 UE가 매크로 셀(제1 셀)에 주둔하고 있고 제1 셀로부터의 경로 손실이 제2 셀로부터의 경로손실과 역치의 합보다 더 큰 것을 알면, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있다고 선언할 수 있다. 반대로, 만일 UE가 피코 셀(제1 셀이 피코 셀로 된다)에 주둔하고 있으면, 수학식 3의 부등식은 유지되지 않을 것이고 UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있지 않다고 선언할 수 있다. 대안적으로, 각 셀에 대하여 경로 손실 차 역치가 도입될 수 있다. 제1 셀에 주둔하고 있는 UE는 제1 셀의 다운링크 경로 손실에서 제2 셀의 다운링크 경로 손실을 뺀 값이 제1 셀에 의해 구성된 경로 손실 차 역치보다 더 큰지 체크할 수 있다. 만일 더 크면, UE는 이웃 근접 상황에 있다. 만일 더 크지 않으면, UE는 이웃 근접 상황에 있지 않다. 만일 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 이웃 셀 PRACH 기회 창을 이용하는 것을 네트워크가 부인하고자 하면, 네트워크는 단순히 각 셀에 대하여 더 큰 경로 손실 차 역치를 설정할 수 있다.
또한, 2개 이상의 셀로부터의 방송 메시지를 디코딩하는 대안예로서, 만일 피코 셀이 동일한 최대 송신 전력을 가지면, 피코 셀의 최대 송신 전력 또는 그 매크로 셀에 대한 최대 송신 전력의 차는 UE가 피코 셀로부터의 방송 메시지를 디코드할 필요가 없도록 UE에 대하여 매크로 셀로부터의 방송 메시지에 포함될 수 있다. 따라서, 전술한 실시형태에 따라서, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있는 때를 검출할 수 있다.
UE PRACH 송신 절차
피코 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE, 즉 이웃 근접 상황에 있는 자신을 식별하는 매크로 셀 UE에 있어서, UE는 피코 셀 PRACH 기회 중에 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 사용하기 원할 수 있다. UE는 일 실시형태에 있어서 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 피코 셀로부터의 다운링크 신호의 도달 시간(time of arrival; TOA)을 사용한다. PRACH 송신 시간 기준은 eNB에서 나타나는 OTA(over the air) 라운드 트립 지연(round trip delay; RTD)에 영향을 줄 수 있다. 이제, 도 6을 참조한다.
도 6의 예에서, 시간-동기화 네트워크를 가정한다. 매크로 eNB에서, 매크로 eNB는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 및 관련 라운드 트립 지연(RTD)을 이용하여 모든 프리앰블을 감시할 수 있다. 매크로 eNB는 피코 eNB로부터의 PRACH 검출 보고 및 관련 RTD를 감시할 수 있다. 피코 eNB에서 검출된 RTD는 매크로 eNB에서 검출된 RTD와 상이할 수 있다. 특히 도 6을 참조하면, 피코로부터 UE까지 1방향 전파 지연 Td,P를 포함한 라운드 트립 지연은 매크로로부터 UE까지 1방향 전파 지연 Td ,M과 상이할 수 있음을 보여준다. 이것은, 예를 들면, Td ,P에 대하여 화살표 610으로 및 Td ,M에 대하여 화살표 612로 각각 도시되어 있다.
도 6에 도시된 것처럼, 매크로 eNB에서, 라운드 트립 지연(630)은 피코로부터 UE까지의 전파 지연 Td ,P(610)에 UE로부터 매크로까지의 전파 지연- 이것은 매크로로부터 UE까지 전파 지연 Td ,M(612)과 대략 동일함 -을 합한 것과 동일하고, 한편, 피코 eNB에서, 라운드 트립 지연(632)은 피코로부터 UE까지의 전파 지연 Td,P(610)에 UE로부터 피코까지의 전파 지연- 이것은 피코 셀로부터 UE까지 전파 지연 Td ,P(610)와 동일할 수 있음 -을 합한 것과 동일하다. 매크로 eNB에서의 라운드 트립 지연 TRTD ,M(630)과 피코 eNB에서의 라운드 트립 지연 TRTD ,P(632) 사이의 라운드 트립 지연 차는 Td ,M 과 Td ,P 간의 1방향 전파 지연 차와 대략 동일하고, 이것은 UE가 매크로 셀 경계에 있을 때 매크로 셀에서 최악의 경우의 1방향 전파 지연보다 적다. 일 실시형태에 있어서, 이 특성은 2개 이상의 eNB에서 검출된 동일한 프리앰블 시퀀스 번호를 가진 PRACH 프리앰블이 동일한 UE에 의해 보내졌는지 결정하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 비 시간 동기화 네트워크에서 피코 eNB와 매크로 eNB 간의 상대적인 eNB 타이밍이 공지되고 RTD 계산에서 보상될 수 있다.
네트워크는 검출된 RTD를 이용하여 UE에 대한 RACH 응답에 포함되는 타이밍 전진을 결정할 수 있다. 네트워크로부터 RACH 응답을 수신한 때, UE는 RACH 응답에서 특정된 타이밍 전진의 양만큼 미래의 업링크 송신의 업링크 송신 시간을 조정하기 위해 시간 기준으로서 피코 eNB로부터의 다운링크 신호의 도달 시간을 계속하여 이용할 수 있다. UE에 대한 타이밍 전진의 양을 결정하기 위해 네트워크에 의해 사용된 검출된 RTD는 매크로 eNB에서 검출된 지연, 즉 시간 옵셋 또는 피코 eNB에서 검출된 지연일 수 있다. 만일 전자가 사용되면, UE로부터의 미래의 업링크 송신은 매크로 eNB에서 시간 동기화되고 매크로 eNB는 UE에 대한 업링크 수신을 취급할 수 있다. 만일 후자가 사용되면, UE로부터의 미래의 업링크 송신은 피코 eNB에서 시간 동기화되고 피코 eNB는 UE에 대한 업링크 수신을 취급할 수 있다.
대안예로서, UE는 매크로 eNB로부터의 다운링크 신호의 도달 시간을 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 사용할 수 있다. 또한, 피코 eNB에서 PRACH의 도달 시간(TRTD ,P)은 Td ,M+Td ,P와 동일할 것이다. 이제, 도 7을 참조한다. 도 7에서, 피코 eNB 라운드 트립 지연은 라운드 트립 지연이 피코로부터 UE까지 전파 지연의 약 2배와 동일한 도 6의 라운드 트립 지연과 상이하게 나타나 있다.
특히, 도 7을 참조하면, 매크로 eNB에서, 라운드 트립 지연(730)은 매크로로부터 UE까지 전파 지연(Td ,M)의 2배와 같고, 한편 피코 eNB에서, 라운드 트립 지연(732)은 매크로로부터 UE까지 전파 지연(Td ,M)과 UE로부터 피코 eNB까지의 전파 지연- 이것은 피코로부터 UE까지의 전파 지연(Td ,P)과 대략 동일하다 -의 합과 같다. 다시, 매크로 eNB에서의 라운드 트립 지연 TRTD ,M(730)과 피코 eNB에서의 TRTD,P(732) 사이의 라운드 트립 지연 차는 Td ,M 과 Td ,P 간의 1방향 전파 지연 차와 대략 동일하고, 이것은 UE가 매크로 셀 경계에 있을 때 매크로 셀에서 최악의 경우의 1방향 전파 지연보다 적다. 이 특성은 2개 이상의 eNB에서 검출된 동일한 프리앰블 시퀀스 번호를 가진 PRACH 프리앰블이 동일한 UE에 의해 보내졌는지 결정하기 위해 사용될 수 있다.
PRACH에 대하여 도 7의 더 큰 도달 시간은 피코 셀 내의 UE가 사용하도록 피코 eNB가 PRACH 포맷을 구성할 때 더 큰 가드 타임(guard time)이 고려되고 더 큰 가드 타임이 PRACH에 대하여 할당될 필요가 있는 물리적 자원의 양을 잠재적으로 증가시킬 수 있음을 의미한다.
도 7로 돌아가서, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있는지 여부에 상관없이, 일반적으로 매크로 eNB로부터의 더 강한 다운링크 신호의 도달 시간을 그 시간 기준으로서 사용한다. 네트워크는 매크로 eNB에서의 검출된 RTD를 이용하여 UE에 대한 RACH 응답에 포함될 타이밍 전진을 결정할 수 있다. 이 경우에, UE로부터의 미래의 업링크 송신은 매크로 eNB에서 시간 동기화되고 매크로 eNB는 UE에 대한 업링크 수신을 취급할 수 있다. 만일 피코 eNB에서의 검출된 RTD가 타이밍 전진을 결정하기 위해 네트워크에 의해 사용되면, UE로부터의 미래의 업링크 송신은 피코 eNB에서 시간 동기화되고 피코 eNB는 UE에 대한 업링크 수신을 취급할 수 있다.
제1 실시형태 집합에 따라서, UE는 매크로 PRACH 구성에 따라 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 시퀀스를 선택하고, 다음과 같이 초기 PRACH 송신 전력을 결정할 수 있다. UE는 그 PRACH 송신 전력을 계산하기 위한 목표 eNB로서 피코 셀을 이용한다. 이 경우에, 피코 셀은 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 하나의 시퀀스를 이용한 PRACH 프리앰블을 검출할 수 있다. 또한, 전력 옵셋은 계산된 PRACH 송신 전력에 추가되고, 따라서 만일 네트워크가 원한다면 매크로 셀뿐만 아니라 피코 셀도 PRACH 프리앰블을 검출할 수 있다. 가능한 전력 옵셋은 네트워크 구성가능 전력 옵셋일 수 있고, 하나의 경우에 매크로 셀로부터 올 수 있다. 대안적으로, 옵셋은 매크로 셀과 피코 셀 간의 경로 손실 차를 커버하도록 설정될 수 있다. 전력 옵셋 구성은 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출함에 있어서, 즉 피코 셀에서만의 검출 또는 매크로 셀과 피코 셀 둘 다에서의 검출에 있어서 일부 네트워크의 융통성을 가능하게 한다.
만일 네트워크가 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출하기 위해 매크로 셀을 필요로 하지 않고 피코 셀에서의 PRACH 검출에 의존하기 원하면, 네트워크는 전력 옵셋을 0 dB로 설정할 수 있다.
또한, UE는 UE가 그 PRACH 송신을 위해 피코 셀 다운링크 시간에 시간 동기화되는 것을 eNB에게 표시하기 위해 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 시퀀스를 선택할 수 있다. 이웃 근접 상황에 있지 않은 UE의 경우에, UE는 UE가 그 PRACH 송신을 위해 매크로 셀 다운링크 시간에 시간 동기화되는 것을 eNB에게 표시하기 위해 제1 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 시퀀스를 선택할 수 있다.
또한, UE는 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 피코 셀 PRACH 시간 또는 주파수 기회를 기다릴 수 있다. 만일 피코 셀 PRACH 기회 내에 있으면, UE는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 및 피코 셀 프리앰블 포맷을 이용하여 프리앰블을 전송할 수 있다.
이제, 도 8을 참조한다. 도 8은 PRACH 프리앰블을 전송하기 위한 UE 측으로부터의 프로세스를 보인 것이다. 도 8의 프로세스는 블록 810에서 시작하고 블록 812로 진행하여, 이 블록에서 UE는 업링크 데이터 송신을 위해 목표 셀, 즉 UE가 주둔하고 있는 셀보다 이웃 네트워크 노드가 더 양호한 것을 검출한다. 구체적으로, 셀에서, UE는 자신이 이웃 근접 상황에 있는 것 및 업링크 트래픽이 이웃 셀로 가야 하는지를 검출한다.
블록 812로부터, 만일 이웃 셀이 목표 셀보다 업링크 송신을 위해 더 양호하면, 프로세스는 블록 814로 진행한다. 블록 814에서, 프로세스는 이웃 셀에 의해 구성된 물리적 랜덤 액세스 채널 기회 창에서, 목표 셀에 의해 규정된 제2 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스 및 이웃 셀에 의해 구성된 프리앰블 포맷을 이용하여 PRACH 프리앰블을 이웃 셀에 전송한다. 따라서, 랜덤 액세스 프리앰블은 목표 셀에 충당되거나 목표 셀로 지향되고, 이웃 셀을 통하여 전송된다.
프로세스는 그 다음에 블록 820으로 진행하여 종료된다.
eNB 측 기능
이제, 도 9 및 도 10을 참조한다. 도 9에서, 매크로 셀(910)은 블록 912에서 프로세스를 시작하고 블록 914로 진행하여 PRACH 검출이 수행된다. 매크로 셀에서, 매크로 eNB는 매크로 셀로 지향되는 PRACH 프리앰블을 찾는다. 일 실시형태에 있어서, 이것은 제1 집합에서의 프리앰블, 즉, 매크로 셀 프리앰블 포맷 및 매크로 셀에 대한 제1 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 프리앰블, 및 제2 집합에서의 프리앰블, 즉, 피코 셀 프리앰블 포맷 및 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE에 의해 피코 셀에 전송된 제2 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 프리앰블일 수 있다.
프로세스는 블록 914로부터 블록 916 및 920으로 병렬로 진행한다. 블록 916에서, 제1 집합으로부터 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 블록 914에서 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 예이면, 프로세스는 블록 918로 진행하고, 이 블록에서, PRACH 프리앰블(PAR1)을 전송한 UE에 대한 RACH 응답을 전송하기 위해 적어도 하나의 검출된 PRACH 프리앰블 각각에 대하여 스케줄링이 행하여진다. 블록 916과 918의 조합은 매크로 셀에 의해 업링크 및 다운링크 둘 다에서 소용되는 UE에 대하여 사용된다.
프로세스는 블록 918로부터 블록 920으로 진행하여 종료한다. 또한, 만일 블록 916의 체크에서 제1 집합의 적어도 하나의 PRACH 프리앰블을 검출하지 못하면, 프로세스는 블록 920으로 진행하여 종료한다.
블록 920에서, 매크로 셀(910)은 적어도 하나의 피코 셀로부터 적어도 하나의 PRACH 보고가 수신되었는지 체크한다. 만일 예이면, 프로세스는 블록 930으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로세스는 블록 932로 진행하여 제2 집합의 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 이전에 검출되었는지 알기 위한 체크가 이루어진다.
프로세스는, 블록 930에서, 적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 소정의 제한 시간(T0) 내에 검출되었는지 결정한다. 제한 시간(T0)은 적어도 하나의 피코 셀로부터 매크로 셀에 적어도 하나의 보고가 도달하기까지의 운송 지연을 계산하기 위해 사용된다. 구체적으로, 현재 시간 t에서, 매크로 셀은 적어도 하나의 보고에 포함된 각각의 PRACH 프리앰블을 체크하고 피코 셀에서 검출된 PRACH 프리앰블이 t-T0로부터 t까지의 시구간 내에 검출되었는지 결정한다. 일 실시형태에 있어서, T0는 10 서브프레임, 즉 10 밀리초로 설정된다. 적어도 하나의 보고로부터의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되지 않았으면, 프로세스는 블록 930으로부터 블록 932로 진행하고, 이 블록에서 제2 집합 내의 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 매크로 셀에서 이전에, 즉, 블록 914에서의 검출에서 t-T0로부터 t-T0+T1까지의 시구간 내에 검출되었는지 알기 위한 체크가 이루어진다. 여기에서, T1은 현재 PRACH 기회 창과 다음 PRACH 기회 창 간의 시간 간격이다. 그 이유는 현재 PRACH 기회 창에 대한 블록 930은 t-T0로부터 t-T0+T1까지의 시구간을 체크하고, 다음 PRACH 기회 창에 대한 블록 930은 t-T0+T1으로부터 t+T1까지의 시구간을 체크하는 것이다. 그래서, 만일 PRACH 프리앰블이 어떠한 피코 셀에서도 검출되지 않았거나 그 검출 보고가 시간 t에서 매크로 셀에 도착하지 않은 t-T0로부터 t-T0+T1까지의 시구간 내에 매크로 셀에 의해 블록 914에서 제2 집합으로부터의 PRACH 프리앰블이 검출되었으면, 매크로 셀은 그 PRACH 프리앰블을 이용할 수 있다. 만일 그렇지 않으면, 프로세스는 블록 932로부터 블록 934으로 진행하여 종료하고, 다음 PRACH 기회 창을 기다린다.
만일 매크로 셀이 t-T0로부터 t-T0+T1까지의 시구간 내에 블록 914에서 제2 집합의 적어도 하나의 프리앰블을 찾았으면, 프로세스는 블록 932로부터 블록 936으로 진행하고, 이 블록에서, 검출된 라운드 트립 지연이 UE가 수행할 필요가 있는 업링크 송신에 대한 타이밍 전진의 양을 결정하기 위해 사용되는 매크로 셀 검출 결과를 이용하여 RACH 응답을 전송하기 위해 적어도 하나의 프리앰블 각각에 대한 스케줄링이 행하여진다. 매크로 eNB에서 관측된 라운드 트립 지연이 타이밍 전진의 양을 결정하기 위해 사용되기 때문에 UE는 블록 936에서 매크로 셀과 업링크 동기화될 것이다.
블록 936으로부터 프로세스는 블록 934으로 진행하여 종료된다.
블록 930으로부터, 만일 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었으면, 프로세스는 블록 938로 진행하고, 적어도 하나의 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답이 전송되도록 스케줄되며, 여기에서 피코 셀에 의해 보고된 라운드 트립 지연은 PRACH 프리앰블을 전송한 UE에 대한 타이밍 전진의 양을 결정하기 위해 사용되고, 그 결과 UE는 피코 셀과 업링크 동기화된다. 이것은 피코 셀에 의해 관측된 라운드 트립 지연을 보고한 피코 셀로부터의 보고 및 UE에 의해 수행되는 타이밍 전진 조정이 피코 셀에 동기화된 업링크 타이밍을 만들어야 하기 때문이다. 이 경우에, UE는 피코 셀에 의해 업링크 서비스될 것이다.
피코 셀 관점으로부터, 이제, 도 10을 참조한다. 피코 셀(1010) 프로세스는 블록 1012에서 시작하고 블록 1014로 진행하여 PRACH 검출이 발생한다. 블록 1014의 경우에, PRACH 검출은 피코 셀로 지향된 PRACH 프리앰블에 대한 PRACH 검출, 즉 피코에 대한 프리앰블뿐만 아니라, 매크로 셀에 대하여 지향된 제2 집합의 PRACH 프리앰블(피코 셀에 의해 구성된 프리앰블 포맷 및 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 프리앰블) 둘 다를 포함한다.
그 다음에, 프로세스는 블록 1020으로 진행하고, 이 블록에서 제2 집합으로부터 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 예이면, 프로세스는 블록 1022로 진행하고, 이 블록에서, 적어도 하나의 PRACH 검출 결과에 대한 적어도 하나의 보고가 매크로 셀에 전송된다. 랜덤 액세스 응답이 송신 PRACH 프리앰블에 응답하여 UE에 의해 수신되어야 하는 최대 제한 시간이 있다. 최대 제한 시간은, 일 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블의 송신 완료 후에 3개의 서브프레임으로부터 시작하여 10 밀리초이다. 3GPP LTE에서, 각 서브프레임은 지속기간이 1 밀리초이다. 만일 이러한 4개의 프로세스, 즉 피코 eNB에서 PRACH 검출을 수행하는 것; 피코 eNB로부터 PRACH 보고를 전송하는 것(1022); 매크로 eNB에서 피코 eNB로부터의 PRACH 보고를 디코딩하는 것; 및 매크로 eNB에 의해 RACH 응답을 준비하는 프로세스를 위해 3 밀리초가 할당되면, 고속 유선 링크 또는 무선 링크를 통한 지연시간(latency)은, 일 실시형태에 있어서, 10 밀리초 미만으로 될 필요가 있다.
매크로 셀이 특정의 제한 시간 내에 피코 셀로부터 PRACH 검출 보고를 수신하는 것을 네트워크의 백홀 구현이 보장할 수 없는 경우에, 네트워크는 무선 접속을 추구하고, 제2 집합으로부터의 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하여 UE에 대한 RACH 응답 시간에서 최대 제한 시간을 증가시키며(T0가 더 큰 값으로 설정됨), 또는 매크로 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 이웃 셀 PRACH 기회 창을 이용할 수 있게 하는 특징을 디스에이블할 필요가 있다.
블록 1020으로부터, 만일 PRACH 프리앰블이 발견되지 않으면, 또는 블록 1022로부터, 프로세스는 블록 1030으로 진행하고, 이 블록에서 적어도 하나의 피코 셀 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 예이면, 피코 셀은 블록 1032에서 적어도 하나의 RACH 응답을 전송한다. 즉, 블록 1014에서 검출된 적어도 하나의 피코 셀 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답을 적어도 하나의 UE에게 전송한다. 그 다음에, 프로세스는 블록 1032로부터 블록 1040으로 진행하여 종료한다. 또한, 블록 1030에서의 피코 셀 PRACH 프리앰블 체크로부터, 만일 피코 셀 PRACH가 발견되지 않았으면, 프로세스는 또한 블록 1040으로 진행하여 종료한다. 블록 1040에서, 종료는 프로세스가 다시 시작하기 전에 다음 PRACH 기회 창을 기다리는 것을 표시한다.
하나의 경우에, 도 9 및 도 10의 실시형태는 정렬된 PRACH 기회 창과 함께 시간 동기화 네트워크를 사용한다. 매크로 셀과 피코 셀이 둘 다 PRACH 기회 창으로서 시간 및 주파수 정렬형 물리적 자원을 이용하기 때문에, 매크로 셀은, 매크로 셀이 매크로 셀 다운링크 시간을 참조한 시간과 함께 제1 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하여 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출하는 것과 동일한 방법으로, 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용해서 및 피코 셀 다운링크 시간을 참조한 시간에 의해 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출할 수 있다. 만일 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 피코 셀 다운링크 타이밍 기준을 이용하면, UE로부터 매크로 eNB에서 PRACH 프리앰블의 도달 시간은 tOWD , Pico → UE + tOWD , UE → Macro와 같고, 여기에서 tOWD ,a→b는 A 지점으로부터 B 지점까지 OTA(over the air) 1방향 지연이다.
비교예로서, 만일 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 매크로 셀 다운링크 타이밍 기준을 이용하면, UE로부터 매크로 eNB에서 PRACH 프리앰블의 도달 시간은 tOWD,Macro→ UE + tOWD , UE → Macro이다.
둘 다의 경우에, 매크로 셀은 도달 시간을 검출할 수 있고 그 도달 시간을 업링크 송신 시간을 조정하도록 UE에게 지시하기 위해 필요한 타이밍 전진의 양을 결정하기 위한 기준으로서 사용할 수 있다.
또한, PRACH 프리앰블 송신 전력이 피코 셀에 기초하여 조정될 것이기 때문에, 매크로 eNB에서 수신된 PRACH는 감소된 전력을 갖고, 제2 집합에서 PRACH 프리앰블에 대한 PRACH 검출 성능이 영향을 받을 수 있다. 그 결과, 매크로 eNB는 임의의 피코 셀로부터의 PRACH 검출 보고가 수신되었는지 체크함으로써 피코 셀로부터의 PRACH 검출에 의존할 필요가 있다. 그러나, 만일 네트워크가 원하면, 매크로 셀로부터의 PRACH 검출 결과는 피코 셀로부터의 PRACH 검출 보고가 소정의 제한 시간(T0) 내에 수신되지 않은 경우에 여전히 사용될 수 있다. 이 경우에, UE는 도 9의 블록 936에 도시된 것처럼 매크로 셀에 업링크 시간 동기화될 수 있다. 이것은 매크로 eNB에서 PRACH 프리앰블의 도달 시간이 조정 대상의 시간 차이기 때문에 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하기 위해 그 PRACH 시간 기준으로 어떤 셀을 이용하였는지에 관계없이 작용할 것이다. 또한, 매크로 셀로부터 타이밍 전진 커맨드를 수신한 때, 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 피코 셀을 이용한 UE는 타이밍 전진 조정을 행하기 위해 시간 기준으로서 피코 셀을 계속하여 이용할 수 있다. 이 기술에 숙련된 사람이라면 이해하고 있는 바와 같이, PRACH 프리앰블을 전송하기 위한 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 피코 셀을 이용한 UE는 RACH 응답을 수신하기 전에 그 현재 시간 기준으로서 매크로 셀을 이용하도록 또한 변경될 수 있다. 이 경우에, 시간 기준 변경의 양은 UE가 RACH 응답을 수신하고 피코 셀 시간 기준과 관련하여 타이밍 전진 조정으로서 RACH 응답의 타이밍 전진 조정을 적용할 때 보상될 수 있다.
랜덤 액세스 응답 절차
비록 UE가 매크로 셀 PRACH 프리앰블을 피코 셀에 송신하더라도, UE는 매크로 셀이 UE가 주둔하는 셀이고 매크로 eNB로부터의 다운링크 신호가 더 강하기 때문에 매크로 eNB로부터의 다운링크 신호를 여전히 감시할 수 있다. 그러므로, 대응하는 랜덤 액세스 응답 메시지가 매크로 eNB로부터 송신된다. 만일 네트워크가 UE에 대한 RACH 응답을 결정하기 위해 피코 eNB로부터의 PRACH 검출 결과를 이용하기로 결정하면, 타이밍 전진 커맨드, 전력 제어 커맨드 및 업링크 허가는 피코 셀과 연관되고, 따라서 피코 셀은 UE로부터의 업링크 데이터를 복조할 수 있다. 이것은 피코 셀이 업링크 송신 전력 관점에서 볼 때 더 양호하고 매크로 셀이 다운링크 수신 신호 관점에서 볼 때 더 양호한 경우에 유리하다. 대안적으로, 매크로 eNB는 기준 업링크 셀 표시자를 랜덤 액세스 응답 메시지에 또는 무선 자원 제어(RRC) 시그널링에 포함시킴으로써 매크로 셀에 목표 정해진 업링크 신호를 송신하도록 UE에게 지시할 수 있다. 이 경우에, UE는 매크로 셀의 다운링크 신호에 기초하여 전력 제어 및 타이밍을 조정한다.
하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 매크로 셀 프리앰블의 피코 셀 검출
제2 실시형태 집합에 있어서, 솔루션은 하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합만이 이용될 수 있다는 점을 제외하고 위에서 설명한 것과 동일하다.
본질적으로, 제2 실시형태 집합에 따라서, 매크로 셀과 피코 셀 간에 시간 주파수 PRACH 기회 창의 중첩이 있는 네트워크에서, 피코 eNB가 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하여 PRACH 프리앰블의 존재를 검출하면, 피코 eNB는, 프리앰블이 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE로부터 온 것인지 여부를 피코 eNB가 알지 못하기 때문에, PRACH 검출 결과를 매크로 eNB에게 단순히 포워딩할 수 있다. 대안적으로, 만일 매크로 셀과 피코 셀이 상이한 프리앰블 포맷을 사용하면, 피코 eNB는 피코 셀 프리앰블 포맷으로 되어 있지만 매크로 셀 프리앰블 시퀀스를 이용하는 프리앰블들을 검출할 수 있고, 이들이 이웃 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE로부터 온 것인지 결정하고 그 PRACH 검출 결과를 매크로 셀에게 단순히 포워딩할 수 있다.
또한, 매크로 셀과 피코 셀 간에 시간 주파수 PRACH 기회 창의 중첩이 없는 네트워크에서, 피코 eNB가 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 PRACH 프리앰블의 존재를 검출하면, 피코 eNB는 검출 결과를 매크로 eNB에게 포워딩할 필요가 있다는 것을 인식할 수 있다. 여기에서, PRACH 기회 창이 매크로 셀과 피코 셀 간에 정렬되지 않았다는 사실을 eNB가 알고 있는 것으로 가정한다. 따라서, 만일 매크로 셀에 있는 UE가, UE가 매크로 셀보다는 피코 셀에 더 근접한 것을 의미하는, 자신이 이웃 근접 상황에 있다는 것을 검출하면, UE는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터 하나의 시퀀스를 선택하고 피코 셀에 의해 구성된 PRACH 기회 창 내의 피코 셀을 향하여 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다. 이것은 매크로 셀 PRACH 기회 창과 중첩하지 않는 피코 셀 PRACH 기회 창에서 검출된 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 임의의 PRACH 프리앰블이 이웃 근접 상황에서 자신들을 식별한 매크로 셀 UE로부터 와야 한다는 것을 의미한다.
피코 셀은 피코 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 프리앰블 또는 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 프리앰블을 감시한다. 만일 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 PRACH 프리앰블이 검출되면, 피코 셀은 검출 결과를 매크로 셀에 포워딩한다.
매크로 셀은 피코 셀로부터의 잠재적 PRACH 검출 결과를 감시하고 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 PRACH 프리앰블을 또한 검출한다. 매크로 eNB에서 검출된 프리앰블의 경우에, 매크로 eNB는 프리앰블을 전송하는 UE가 매크로 셀에 근접할 가능성이 있는지- 이것은 이웃 근접 상황에 있지 않음 - 결정하기 위해 연관된 지연이 지연 역치보다 더 작은지 각각의 검출된 프리앰블을 체크할 수 있고, 매크로 셀은 피코 셀로부터 잠재적인 PRACH 검출 보고를 기다리지 않고 RACH 응답을 전송할 수 있다. 대안적으로, 매크로 셀은 동일한 UE로부터의 PRACH 프리앰블이 매크로 셀 및 적어도 하나의 피코 셀 둘 다에서 검출되었는지 결정하고, 프리앰블 식별자, 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자, 관련 지연, 업링크 전력 제어 조정, 또는 매크로 셀과 적어도 하나의 피코 셀 둘 다에서 검출된 PRACH 프리앰블에 대한 수신 전력 중의 적어도 하나를 비교함으로써 피코 셀의 보고를 체크한 후에 어떤 셀로부터 PRACH 프리앰블의 PRACH 검출 결과가 사용되어야 하는지를 결정할 수 있다. 관련 지연은 시간 옵셋이라고도 또한 부른다. 예를 들어서, 매크로 셀과 적어도 하나의 피코 셀에서 검출된 PRACH 프리앰블이 동일한 프리앰블 식별 번호 및 동일한 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별 번호를 가지고 있고 그들의 도달 시간 간의 차가 매크로 셀의 최악의 경우의 1방향 전파 지연보다 더 작으면, 매크로 셀은 다른 eNB에서 검출된 PRACH 프리앰블이 동일한 UE로부터의 하나의 PRACH 프리앰블의 복사판(replica)일 가능성이 높다고 결정할 수 있다. 만일 동일한 UE로부터의 프리앰블이 결정되면, 및 피코 셀 검출이 관련 지연 및 업링크 전력 제어 조정 중의 적어도 하나에 있어서 매크로 셀에서 검출된 것보다 더 적은 양을 갖거나 매크로 셀에서 검출된 것보다 더 높은 수신 전력을 가지면, 관련 지연, 업링크 전력 제어 조정 또는 피코 셀에서 검출된 수신 전력 중의 적어도 하나를 포함한 피코 셀에서의 PRACH 검출 결과를 이용하여 RACH 응답이 전송될 것이다. 그렇지 않으면, 매크로 셀에서 검출된 PRACH 검출 결과가 RACH 응답에서 사용될 것이다. 만일 프리앰블이 피코 셀에서 검출되지만 매크로 셀에서 검출되지 않으면, 피코 셀로부터의 PRACH 검출 결과가 매크로 셀에 의해 UE에게 전송될 RACH 응답을 결정하기 위해 사용된다.
따라서, 제2 실시형태 집합에 따르면, 제2 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합이 규정될 필요가 없다.
PRACH 검출과 관련하여, 2가지 경우가 고려된다. 첫번째 경우에서, 매크로 셀과 피코 셀은 비중첩 PRACH 기회 창을 갖는다. 두번째 경우에서, 매크로 및 피코 셀의 PRACH 기회 창은 중첩한다.
이제, 도 11을 참조하면, 비중첩 PRACH 기회 창을 가진 매크로 셀의 프로세스가 도시되어 있다.
매크로 셀(1110)로부터, 프로세스는 블록 1112에서 시작하여 블록 1114로 진행하며, 이 블록에서 매크로 셀 PRACH 프리앰블을 검색하기 위한 PRACH 검출이 행하여진다. 여기에서, 매크로 셀 PRACH 프리앰블은 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스를 이용하는 프리앰블이고, 이들은 매크로 셀 프리앰블 포맷을 이용하는 프리앰블 및 피코 셀 프리앰블 포맷을 이용하는 프리앰블을 포함한다.
그 다음에, 프로세스는 블록 1116으로 진행하고, 이 블록에서 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 여부를 확인하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 검출되었으면, 프로세스는 블록 1118로 진행하고 적어도 하나의 RACH 응답, 즉 적어도 하나의 검출된 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답을 스케줄하여 전송한다.
반대로, 만일 PRACH 프리앰블이 블록 1116에서 발견되지 않았으면, 프로세스는 블록 1120으로 진행하고, 이 블록에서 적어도 하나의 PRACH 검출 보고가 적어도 하나의 피코 셀로부터 수신되었는지 확인하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 수신되었으면, 프로세스는 블록 1130으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로세스는 블록 1140으로 진행하여 종료한다.
블록 1130에서의 프로세스는 적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 소정의 제한 시간(T0) 내에 검출되었는지를 체크한다. 현재 시간을 t라고 할 때, 만일 PRACH 프리앰블이 t-T0로부터 t까지의 시구간 내에 검출되었으면 PRACH 프리앰블은 제한 시간(T0) 내에 검출되었다고 말하여진다. 만일 제한 시간 내에 검출되지 않았으면, 프로세스는 블록 1140으로 진행하여 종료한다.
반대로, 만일 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었으면, 프로세스는 블록 1138로 진행하여 피코 셀 검출 결과를 이용하여 제한 시간 내에 검출된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답을 적어도 하나의 UE에게 전송하도록 스케줄한다. 적어도 하나의 UE는 피코 셀에 대하여 업링크 시간 동기화될 것이다.
도 12의 피코 셀 측(1210)에서, 프로세스는 블록 1212에서 시작하여 블록 1214로 진행하고, 이 블록에서 PRACH 검출이 발생한다. 피코 셀의 경우에, 피코 셀은 피코에 대한 PRACH 프리앰블, 즉 피코 셀 프리앰블 포맷 및 피코 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 프리앰블과, 매크로에 대한 PRACH 프리앰블, 즉 피코 셀 프리앰블 포맷 및 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하는 프리앰블을 조사할 것이다.
그 다음에, 프로세스는 블록 1220으로 진행하고, 이 블록에서 매크로에 대한 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 확인하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 검출되었으면, 프로세스는 블록 1222로 진행하여 적어도 하나의 보고가 매크로 셀에 전송된다. 블록 1222로부터, 프로세스는 그 다음에 블록 1230으로 진행한다. 또한, 블록 1220으로부터, 만일 매크로에 대한 PRACH 프리앰블이 검출되지 않았으면, 프로세스는 또한 블록 1230으로 진행한다.
블록 1230에서는 피코에 대한 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 확인하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 검출되었으면, 블록 1232에서 적어도 하나의 검출된 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답이 전송되고, 프로세스는 블록 1240으로 진행하여 종료한다. 또한 만일 피코 셀 PRACH 프리앰블이 블록 1230에서 발견되지 않았으면, 프로세스는 블록 1240으로 진행하여 종료한다.
그러므로, 도 11 및 도 12의 실시형태는 비중첩 PRACH 기회 창이 존재하는 경우를 제공하고, 따라서 매크로 셀(1110)과 피코 셀(1210)은 각각 그 eNB 또는 셀에 대하여 기회 창에서 전송된 PRACH 프리앰블만을 검출할 것이다.
반대로, 만일 매크로 셀 및 저전력 노드가 중첩 기회 창을 갖고 있으면, 도 13을 참조한다. 도 13의 실시형태에 있어서, 매크로 셀(1310)에 대한 프로세스는 블록 1312에서 시작하고 블록 1314로 진행하여 매크로 셀 프리앰블을 검색하기 위한 PRACH 검출이 행하여진다. 여기에서, 매크로 셀 프리앰블은 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 시퀀스 및 매크로 셀 프리앰블 포맷과 피코 셀 프리앰블 포맷 중의 하나를 이용하는 프리앰블을 의미한다.
그 다음에, 프로세스는 블록 1314로부터 블록 1316, 블록 1320 및 블록 1332로 병렬로 진행한다. 블록 1316에서는 적어도 하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 여부를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 검출되었으면, 프로세스는 블록 1316으로 진행하여 연관된 라운드 트립 지연(RTD)이 역치보다 적은지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 이 경우의 지연은 2개의 1방향 전파 지연의 합이다. 이웃 근접 상황에 있는 자신을 식별하고 피코 셀 다운링크 시간을 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 사용하는 UE의 경우에, 연관된 라운드 트립 지연은 피코로부터 UE까지의 지연 및 UE로부터 매크로까지의 지연일 수 있다. 이웃 근접 상황에 있는 자신을 식별하지 않고 매크로 셀 다운링크 시간을 그 PRACH 송신 시간 기준으로서 사용하는 UE의 경우에, 연관된 라운드 트립 지연은 매크로로부터 UE까지의 지연 및 그 다음에 UE로부터 매크로까지의 지연일 수 있다. 만일 지연이 역치보다 더 적으면, 이것은 UE가 매크로 셀에 더 근접하고 이웃 근접 상황에 있을 가능성이 더 적음을 의미하고, 한편 지연이 역치보다 더 크면, 이것은 UE가 이웃 근접 상황에 있음을 의미한다.
블록 1316로부터, 만일 검출된 지연이 역치보다 더 크면, 프로세스는 블록 1318로 진행하여 RACH 응답을 전송하기 위해 적어도 하나의 검출된 PRACH 프리앰블 각각에 대한 스케줄링이 행하여진다. 만일 아니면, 프로세스는 블록 1320으로 진행하여 종료한다.
블록 1320에서의 프로세스는 적어도 하나의 PRACH 보고가 적어도 하나의 피코 셀로부터 수신되었는지 결정한다. 만일 그렇다면, 프로세스는 블록 1330으로 진행한다. 그렇지 않으면, 프로세스는 블록 1332로 진행한다.
블록 1330에서의 프로세스는 적어도 하나의 PRACH 검출 보고 내의 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간(T0) 내에 검출되었는지, 즉 t-T0로부터 t까지의 시구간 내에 검출되었는지 및 그동안에 대응하는 RACH 응답이 전송되었는지 결정한다. 피코 셀에서 검출된 PRACH 프리앰블 중의 일부는 매크로 셀에서 검출될 수 있고 그들의 대응하는 RACH 응답이 전송되었을 수 있다. 그러한 PRACH 프리앰블은 그들의 RACH 응답이 전송되었기 때문에 스킵될 수 있다. 만일 스킵되면, 프로세스는 블록 1334로 진행한다.
블록 1334에서, 블록 1330에서 식별된 PRACH 프리앰블이 블록 1314에서 조기에 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 먼저 이루어진다. 만일 식별된 PRACH 프리앰블이 블록 1314에서 조기에 검출되지 않았으면, 적어도 하나의 피코 셀로부터의 PRACH 검출 결과가 검출된 프리앰블에 대한 RACH 응답에서 사용된다.
만일 식별된 PRACH 프리앰블이 블록 1314에서 조기에 또한 검출되었으면, 검출된 프리앰블에 대한 RACH 응답에서 어떤 PRACH 검출 결과가 사용될 것인지 결정하기 위해 매크로 셀과 적어도 하나의 피코 셀 간의 PRACH 검출 결과에 대한 비교가 이루어진다. 만일 관련 지연 및 업링크 전력 제어 조정 중의 적어도 하나를 포함한 적어도 하나의 피코 셀로부터의 PRACH 검출 결과가 매크로 셀로부터의 것보다 더 적으면, 적어도 하나의 피코 셀로부터의 PRACH 검출 결과가 사용된다. 그렇지 않으면, 매크로로부터의 PRACH 검출 결과가 사용된다.
프로세스는 블록 1334로부터 블록 1338로 진행하고, 이 블록에서 적어도 하나의 PRACH 프리앰블 각각에 대한 RACH 응답이 전송되도록 스케줄된다.
블록 1338로부터, 프로세스는 블록 1340으로 진행하여 종료한다.
만일, 블록 1320 또는 1330에서, 체크 결과가 부정이면, 프로세스는 또한 블록 1332로 진행한다.
블록 1332에서의 프로세스는 적어도 하나의 매크로 셀 PRACH 프리앰블이 블록 1314에서의 검출시에 t-T0로부터 t-T0+T1까지의 시구간 내에 검출되었는지 및 그 지연이 역치보다 더 큰지, 그래서 그 대응하는 RACH 응답이 전송되지 않았는지를 결정한다. 만일 그렇다면, 프로세스는 블록 1336으로 진행하여 RACH 응답이 매크로 셀 검출 결과를 이용하여 스케줄된다.
블록 1336으로부터, 프로세스는 블록 1340으로 진행하여 종료한다.
도 14를 참조하면, 피코 셀(1410) 측에서, 프로세스는 블록 1412에서 시작하여 블록 1414로 진행하고, 이 블록에서 PRACH 검출이 발생한다. 블록 1414에서의 PRACH 검출은 피코 셀의 PRACH 프리앰블 및 매크로 셀의 프리앰블을 검색한다. 피코에서, 프리앰블은 만일 프리앰블이 피코 셀 프리앰블 포맷 및 피코 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하면 피코용이라고 말하여질 수 있고, 프리앰블은 만일 프리앰블이 피코 셀 프리앰블 포맷 및 매크로 셀 PRACH 프리앰블 시퀀스를 이용하면 매크로용이라고 말하여질 수 있다.
그 다음에, 프로세스는 블록 1420으로 진행하고, 이 블록에서 매크로에 대한 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 검출되었으면, 프로세스는 블록 1422로 진행하여 매크로용의 적어도 하나의 검출된 PRACH 프리앰블에 대한 적어도 하나의 보고가 매크로 셀에 전송된다.
프로세스는 그 다음에 블록 1430으로 진행하여 피코에 대한 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 여부를 체크한다.
또한, 블록 1420의 체크로부터, 만일 매크로에 대한 PRACH 프리앰블이 발견되지 않았으면, 프로세스는 블록 1430으로 직접 진행한다.
블록 1430에서의 체크는 피코에 대한 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 검출되었는지 결정하고, 만일 검출되었으면 프로세스는 블록 1432로 진행하여 피코에 대한 검출된 PRACH 프리앰블을 전송한 피코 UE에게 RACH 응답을 전송한다.
만일 블록 1430에서 피코 PRACH가 검출되지 않았거나 블록 1432에서 RACH 응답을 전송한 후에, 프로세스는 블록 1440으로 진행하여 종료한다. 따라서, 전술한 실시형태에 따라서, 피코 셀은 피코용의 PRACH 프리앰블 및 매크로용의 PRACH 프리앰블 둘 다를 감시한다. 만일 매크로용의 PRACH 프리앰블이 검출되면, 피코 셀은 매크로 셀에게 통지한다.
대안적인 실시형태
전술한 것에 대한 제1의 대안적인 실시형태에 있어서, 제2 집합의 매크로 셀 프리앰블 시퀀스 대신에, 대안예는 각 피코 셀이 사용을 위해 피코 근접 상황에 있는 매크로 셀 UE에 대한 특수 집합의 PRACH 프리앰블 시퀀스를 규정하는 것이다. 따라서, 피코 셀은 PRACH 프리앰블을 규정할 것이다. 이 경우에, 피코 셀은 특수 집합의 PRACH 프리앰블 시퀀스에 대한 구성을 방송할 필요가 있고, UE는 각 피코 셀로부터 방송 구성 정보를 수신할 필요가 있다.
제2의 대안적인 실시형태에 있어서, 특수 PRACH 기회 창이 구성될 수 있다. 따라서, 매크로 셀과 피코 셀 간의 시간 주파수 정렬형 PRACH 기회 창에 대한 대안예에 있어서, 도 15에 도시된 것과 같은 특수 PRACH 기회 창이 이웃 근접 상황의 매크로 셀 UE로부터 규정될 수 있다.
이제, 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브프레임의 배열 송신(arrangement transmission)이 도시되어 있다. 도 15에 도시된 실시형태에 있어서, 2개의 PRACH 시간 주파수 자원은 이웃 근접 상황의 매크로 셀 UE에 대한 하나의 PRACH 자원 구성 및 셀 내의 나머지 UE에 대한 다른 구성과 함께 배열된다.
특히, 도 15에는 서브프레임 1510, 1512, 1514, 1516, 1518, 1520, 1522, 1524, 1526 및 1528이 도시되어 있다.
각 서브프레임은 예를 들면 영역 1530, 1532 및 1534에 의해 도시된 것처럼 주파수 분할된다. 따라서, 예를 들면 서브프레임 1510에서, 영역 1532가 PRACH 자원으로서 할당될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 서브프레임 1510의 영역 1532는 모든 UE에 대하여 구성된다.
유사하게, 서브프레임 1512의 영역 1532는 이웃 근접 상황에 있는 UE에 대하여 구성된다. 따라서, UE는 UE가 이웃 근접 상황에 있을 때 새로운 창에서 PRACH 프리앰블을 전송할 수 있다. 이 경우에, UE는 PRACH 송신을 위한 그 목표 셀로서 최강의 다운링크 신호를 가진 셀을 사용할 수 있고, 제2 PRACH 프리앰블 시퀀스 집합으로부터의 임의의 시퀀스를 사용할 필요가 없다. 이 PRACH 기회 창에서 높은 간섭이 예상되기 때문에, 이웃 셀은 특수 PRACH 기회 창과 중첩하는 업링크 자원의 이용을 회피할 수 있다.
위에서, 네트워크는 매크로 셀로부터 특수 PRACH 기회 창을 구성하고 그 구성은 매크로 셀에 의해 UE에게 무선으로 방송한다. 매크로 셀과 피코 셀 간의 협력을 이용하여 피코 셀은 특수 PRACH 창의 시간-주파수 자원 위치를 인식하고, 피코 셀은 특수 PRACH 창에 대응하는 시간-주파수 자원의 이용을 회피하거나 피코 셀 PRACH 자원으로서 중첩 시간 주파수 자원을 이용할 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 모든 셀들은 시간 동기화될 수 있다.
이웃 근접 상황에 있는 UE에 대한 특수 PRACH 전력 옵셋이 또한 네트워크에 의해 구성될 수 있다.
또한 UE에서, UE는 PRACH 송신 전력을 계산하기 위해 목표 셀로서 최강의 다운링크 신호를 가진 셀을 이용한다. 일 실시형태에 있어서, 만일 UE가 이웃 근접 상황에 있는 자신을 식별하지 못하면, UE는 PRACH 프리앰블을 송신하기 위해 모든 PRACH 자원 위치를 사용할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 만일 새로운 PRACH 창이 과부하되면, 매크로 eNB는 이웃 근접 상황에 있는 UE로서 자신을 식별하지 않은 임의의 UE에 대하여 특수 PRACH 창이 사용되지 않도록 구성할 수 있다. 이웃 근접 상황에 있는 UE로서 자신을 식별하는 UE에 대하여, PRACH 프리앰블이 특수 PRACH 창에서 전송되고 특수 전력 옵셋이 사용된다. 만일 UE가 매크로 셀에 주둔하고 이웃 근접 상황에서 자신을 식별하면, UE가 PRACH 프리앰블을 송신하기 위해 특수 PRACH 전력 옵셋을 추가하는 것을 제외하고, UE는 그 PRACH 송신 전력을 계산하기 위해 목표 셀로서 여전히 매크로 셀을 이용할 수 있다.
매크로 eNB 및 피코 eNB와 관련하여, 협력이 발생할 필요가 있다. 만일 네트워크가 피코 근접 상황의 매크로 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출하고 검출된 결과를 매크로 셀에 포워딩하기 위해 피코 셀을 예상하면, 네트워크는 부정적 PRACH 전력 옵셋을 설정하고, PRACH 프리앰블을 검출하고 검출 결과를 매크로 셀에 포워딩하기 위해 피코 셀에 의존한다. 이 경우에, 피코 셀 내의 UE는 특수 PRACH 창과 중첩하는 PRACH 자원을 이용할 수 있다.
이 경우에, 이웃 근접 상황에 있는 UE가 특수 PRACH 창을 이용하는 것이 제한되는 것을 제외하고, 특수 PRACH 창을 포함한 모든 자원 위치가 모든 UE에 의해 사용될 수 있기 때문에 네트워크 PRACH 자원 위치에서의 증가는 없다.
만일 네트워크가 이웃 근접 상황에 있는 매크로 UE로부터 PRACH 프리앰블을 검출하기 위해 피코 셀을 예상하지 않으면, 네트워크는 다른 PRACH 전력 옵셋과 동일한 특수 PRACH 전력 옵셋을 설정할 수 있다. 이 경우에, 매크로 셀과 피코 셀은 둘 다 특수 PRACH 기회 창에서 전송된 PRACH 프리앰블을 검출할 수 있다. 그러나, 특수 PRACH 창과 중첩된 피코 셀 PRACH 자원 위치는 매크로 셀로부터 강한 PRACH 간섭을 나타낼 수 있고, 이것은 그러한 PRACH 자원을 사용하지 않는 피코 셀에 대하여 양호할 수 있다.
전술한 실시형태는 임의의 네트워크 요소에 의해 구현될 수 있다. 단순화한 네트워크 요소는 도 16에 도시되어 있다.
도 16에 있어서, 네트워크 요소(1610)는 프로세서(1620) 및 통신 서브시스템(1630)을 포함하고, 여기에서 프로세서(1620) 및 통신 서브시스템(1630)은 서로 협력하여 위에서 설명한 방법들을 수행한다.
또한, 전술한 실시형태는 임의의 UE에 의해 구현될 수 있다. 하나의 예시적인 장치는 도 17과 관련하여 뒤에서 설명된다.
UE(1700)는 전형적으로 음성 및 데이터 통신 능력이 있는 양방향 무선 통신 장치이다. UE(1700)는 일반적으로 인터넷상의 다른 컴퓨터 시스템과 통신하는 능력을 갖는다. 제공되어 있는 정확한 기능에 따라서, UE는 예를 들면 데이터 메시징 장치, 양방향 페이저, 무선 이메일 장치, 데이터 메시징 능력이 있는 셀룰러 전화기, 무선 인터넷 기기, 무선 장치, 모바일 장치, 또는 데이터 통신 장치로서 인용될 수 있다.
UE(1700)가 양방향 통신이 가능할 때, UE(1700)는 수신기(1712) 및 송신기(1714)뿐만 아니라, 하나 이상의 안테나 요소(1716, 1718), 국부 발진기(LO)(1713), 및 디지털 신호 프로세서(DSP)(1720) 등의 처리 모듈과 같은 관련 컴포넌트를 포함한 통신 서브시스템(1711)을 통합할 수 있다. 통신 분야에 숙련된 사람이라면 잘 알고 있는 바와 같이, 통신 서브시스템(1711)의 특수한 설계는 장치가 동작하고자 하는 통신 네트워크에 의존할 것이다.
네트워크 액세스 필요조건도 또한 네트워크(1719)의 유형에 따라 달라질 것이다. 일부 네트워크에 있어서, 네트워크 액세스는 UE(1700)의 가입자 또는 사용자와 연합된다. UE는 네트워크에서 동작하기 위해 착탈식 사용자 아이덴티티 모듈(removable user identity module; RUIM) 또는 가입자 아이덴티티 모듈(subscriber identity module; SIM) 카드가 필요할 수 있다. SIM/RUIM 인터페이스(1744)는 통상적으로 SIM/RUIM 카드를 넣었다 뺐다 할 수 있는 카드 슬롯과 유사하다. SIM/RUIM 카드는 메모리를 구비할 수 있고 많은 키 구성(1751), 및 신원(identification)과 같은 다른 정보(1753) 및 가입자 관련 정보를 유지할 수 있다.
필요한 네트워크 등록 또는 작동 절차가 완료되었을 때, UE(1700)는 통신 신호를 네트워크(1719)를 통해 전송 및 수신할 수 있다. 도 17에 도시된 것처럼, 네트워크(1719)는 UE와 통신하는 복수의 기지국을 포함할 수 있다.
통신 네트워크(1719)를 통하여 안테나(1716)에 의해 수신된 신호는 수신기(1712)에 입력되고, 수신기(150)는 신호 증폭, 주파수 다운 변환, 필터링, 채널 선택 등과 같은 일반적인 수신기 기능을 수행할 수 있다. 수신된 신호의 아날로그-디지털(A/D) 변환은 DSP(1720)에서 수행될 복조 및 디코딩과 같은 더 복잡한 통신 기능을 가능하게 한다. 유사한 방식으로, 송신되는 신호는 DSP(1720)에 의해 처리(예를 들면, 변조 및 인코딩)되어 송신기(1714)에 제공되고, 송신기(1714)는 디지털-아날로그(D/A) 변환, 주파수 업 변환, 필터링, 증폭, 및 안테나(1718)를 통한 통신 네트워크(1719)로의 송신을 수행한다. DSP(1720)는 통신 신호를 처리할 뿐만 아니라 수신기 및 송신기의 제어를 제공한다. 예를 들면, 수신기(1712) 및 송신기(1714)에서 통신 신호에 적용되는 이득은 DSP(1720)에서 구현되는 자동 이득 제어 알고리즘을 통하여 적응적으로 제어될 수 있다.
UE(1700)는 일반적으로 장치의 전체 동작을 제어하는 프로세서(1738)를 포함한다. 데이터 및 음성 통신을 포함한 통신 기능은 통신 서브시스템(1711)을 통하여 수행된다. 프로세서(1738)는 또한 다른 장치 서브시스템, 예를 들면, 디스플레이(1722), 플래시 메모리(1724), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1726), 보조 입력/출력(I/O) 서브시스템(1728), 직렬 포트(1730), 하나 이상의 키보드 또는 키패드(1732), 스피커(1734), 마이크로폰(1736), 단거리 통신 서브시스템과 같은 다른 통신 서브시스템(1740), 및 포괄적으로 참조번호 1742로 표시한 임의의 다른 장치 서브시스템과 상호작용한다. 직렬 포트(1730)는 USB 포트 또는 이 기술 분야에서 잘 알려진 다른 포트를 포함할 수 있다.
도 17에 도시된 일부 서브시스템은 통신 관련 기능을 수행하고, 다른 서브시스템은 "상주"(resident) 또는 온디바이스 기능을 제공할 수 있다. 특히, 예컨대 키보드(1732) 및 디스플레이(1722)와 같은 일부 서브시스템은 통신 네트워크를 통해 송신하기 위한 텍스트 메시지의 입력과 같은 통신 관련 기능, 및 계산기 또는 작업 리스트와 같은 장치 상주 기능 둘 다를 위해 사용될 수 있다.
프로세서(1738)에 의해 사용되는 운영체제 소프트웨어는 플래시 메모리(1724) 등의 영속적 기억 장치에 저장되고, 영속적 기억 장치는 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 유사한 기억장치 요소(도시 생략됨)로 대신할 수 있다. 이 기술에 숙련된 사람이라면 운영체제, 특수 장치 애플리케이션, 또는 그 일부가 RAM(1726)과 같은 휘발성 기억장치에 임시로 로드될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 수신된 통신 신호는 RAM(1726)에 또한 저장될 수 있다.
도시된 것처럼, 플래시 메모리(1724)는 컴퓨터 프로그램(1758) 및 프로그램 데이터 저장(1750, 1752, 1754, 1756)용의 상이한 영역으로 나누어질 수 있다. 이러한 상이한 저장 유형은 각 프로그램이 그들 자신의 데이터 저장 필요조건을 위해 플래시 메모리(1724)의 일부를 할당할 수 있다는 것을 표시한다. 프로세서(1738)는, 운영체제 기능 외에, UE에서 소프트웨어 애플리케이션을 실행할 수 있다. 예를 들면 적어도 데이터 및 음성 통신 애플리케이션을 포함한, 기본 동작을 제어하는 애플리케이션들의 미리 정해진 집합은 통상적으로 제조 중에 UE(1700)에 인스톨될 수 있다. 다른 애플리케이션들은 후속적으로 또는 동적으로 인스톨될 수 있다.
애플리케이션 및 소프트웨어는 임의의 컴퓨터 판독가능 기억 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 기억 매체는 유형적인 것 또는 일시적/비일시적 매체, 예를 들면 광학 매체(예컨대 CD, DVD 등), 자기 매체(예컨대 테이프) 또는 이 기술분야에 공지된 다른 메모리일 수 있다.
하나의 소프트웨어 애플리케이션은, 비제한적인 예를 들자면, 이메일, 캘린더 이벤트, 음성 메일, 약속 및 작업 아이템과 같이, UE의 사용자에 관한 데이터 아이템을 조직 및 관리하는 능력이 있는 개인 정보 관리자(PIM) 애플리케이션일 수 있다. 물론, 하나 이상의 메모리 기억부는 PIM 데이터 아이템의 저장을 가능하게 하기 위해 UE에서 이용가능하다. 그러한 PIM 애플리케이션은 무선 네트워크(1719)를 통하여 데이터 아이템을 전송 및 수신하는 능력이 있다. 추가의 애플리케이션이 네트워크(1719), 보조 I/O 서브시스템(1728), 직렬 포트(1730), 단거리 통신 서브시스템(1740) 또는 임의의 다른 적당한 서브시스템(1742)을 통하여 UE(1700)에 또한 로드될 수 있고, 프로세서(1738)에 의한 실행을 위해 RAM(1726) 또는 비휘발성 기억장치(도시 생략됨)에 사용자에 의해 인스톨될 수 있다. 애플리케이션 인스톨에 있어서의 이러한 융통성은 장치의 기능을 향상시키고, 증대된 온디바이스 기능 또는 통신 관련 기능 또는 이들 둘 다를 제공할 수 있다. 예를 들면, 보안 통신 애플리케이션은 UE(1700)를 이용하여 수행되는 전자 상거래 기능 및 다른 금융 거래를 가능하게 한다.
데이터 통신 모드에서, 텍스트 메시지 또는 웹 페이지 다운로드와 같은 수신된 신호는 통신 서브시스템(1711)에 의해 처리되고 프로세서(1738)에 입력되고, 프로세서(1738)는 수신 신호를 더욱 처리하여 디스플레이(1722)에, 또는 대안적으로 보조 I/O 장치(1728)에 출력한다.
UE(1700)의 사용자는 디스플레이(1722) 및 가능하다면 보조 I/O 장치(1728)와 함께, 완전한 영숫자 키보드 또는 전화기형 키패드일 수 있는 키보드(1732)를 이용하여 예를 들면 이메일 메시지와 같은 데이터 아이템을 또한 구성할 수 있다. 이렇게 구성된 아이템은 그 다음에 통신 서브시스템(1711)을 통하여 통신 네트워크로 송신될 수 있다.
음성 통신의 경우에, UE(1700)의 전체적인 동작은 수신 신호가 전형적으로 스피커(1734)로 출력되고 송신할 신호가 마이크로폰(1736)에 의해 생성된다는 점을 제외하고 유사하다. 음성 메시지 기록 서브시스템과 같은 대안적인 음성 또는 오디오 I/O 서브시스템이 또한 UE(1700)에서 구현될 수 있다. 비록 음성 또는 오디오 신호 출력이 바람직하게 주로 스피커(1734)를 통해 달성되지만, 예를 들면 호출 당사자의 아이덴티티 표시, 음성 통화 지속기간, 또는 다른 음성 통화 관련 정보를 제공하기 위해 디스플레이(1722)가 또한 사용될 수 있다.
도 17의 직렬 포트(1730)는 통상적으로 사용자의 데스크톱 컴퓨터(도시 생략됨)와의 동기화가 바람직하지만 선택적 장치 컴포넌트인 개인용 정보 단말기(PDA)형 UE에서 구현될 수 있다. 이러한 포트(1730)는 사용자가 외부 장치 또는 소프트웨어 애플리케이션을 통하여 선호도를 설정할 수 있게 하고, 무선 통신 네트워크를 통하지 않고 UE(1700)에게 정보 또는 소프트웨어 다운로드를 제공함으로써 UE(1700)의 능력을 확장할 수 있다. 대안적인 다운로드 경로는, 예를 들면, 보안 장치 통신을 가능하게 하기 위해 직접 및 그에 따라서 신뢰성 있는 접속을 통하여 암호화 키를 장치에 로드하기 위해 사용될 수 있다. 이 기술에 숙련된 사람이라면 잘 알고 있는 바와 같이, 직렬 포트(1730)는 UE를 모뎀으로서 작용하도록 컴퓨터에 접속하기 위해 또한 사용될 수 있다.
단거리 통신 서브시스템과 같은 다른 통신 서브시스템(1740)은 반드시 유사한 장치일 필요가 없는 UE(1700)와 다른 시스템 또는 장치 간의 통신을 제공할 수 있는 추가의 선택적 컴포넌트이다. 예를 들면, 서브시스템(1740)은 적외선 장치 및 관련 회로 및 컴포넌트, 또는 유사하게 인에이블되는 시스템 및 장치와의 통신을 제공하는 블루투스(Bluetooth™) 통신 모듈을 포함할 수 있다. 서브시스템(1740)은 WiFi 또는 WiMAX와 같은 비 셀룰러 통신을 또한 포함할 수 있다.
여기에서 설명한 실시형태들은 본 발명 기술의 요소들에 대응하는 요소들을 구비한 구조, 시스템 또는 방법의 예이다. 본 명세서의 설명은 이 기술에 숙련된 사람들이 본 발명 기술의 요소들에 마찬가지로 대응하는 대안적인 요소들을 구비한 실시형태를 구성 및 사용할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명 기술의 의도된 범위는 여기에서 설명한 본 발명 기술과 상이하지 않은 다른 구조, 시스템 또는 방법을 포함하고, 여기에서 설명한 본 발명 기술과 비실질적 차이를 가진 다른 구조, 시스템 또는 방법을 또한 포함한다.
110: 매크로 셀 114, 124: 백홀
120: 피코 셀 130: 펨토 셀
140: 릴레이 144: 릴레이 백홀
150: 코어 네트워크 160: 인터넷
310: 시간 영역 기저대역 시퀀스 312: CP 제거
314: FFT 및 서브캐리어 디맵핑 322: 후보 ZC 시퀀스
330: 프리앰블 검출 420: 임의 접근 프리앰블
422: 임의 접근 응답 430: 스케줄된 송신
432: 경합 해결 520: 매크로 eNB
530: 피코 셀 1610: 네트워크 요소
1620: 프로세서 1630: 통신 서브시스템
1712: 수신기 1714: 송신기
1722: 디스플레이 1724: 플래시 메모리
1728: 보조 I/O 1730: 직렬 포트
1732: 키보드 1734: 스피커
1736: 마이크로폰 1738: 프로세서
1740: 다른 통신 서브시스템 1742: 다른 장치 서브시스템
1744: SIM/RUIM 인터페이스 1750: 장치 상태
1751: 구성 1752: 주소록
1753: 기타 1754: 다른 PIM
1756: 기타 1758: 프로그램

Claims (32)

  1. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법으로서, 상기 사용자 장비는 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 다운링크 신호보다 더 강한 다운링크 신호를 상기 제1 액세스 노드로부터 수신하도록 구성되는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법에 있어서,
    상기 사용자 장비에 의해, 저전력 액세스 노드가 상기 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 더 양호한지의 여부를 결정하는 단계로서, 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고, 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있는 것인, 상기 결정 단계;
    상기 사용자 장비에 의해, 복수의 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 식별하는 단계로서, 상기 복수의 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 상기 제1 액세스 노드에 전송하기 위해 사용되는 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 및 상기 저전력 액세스 노드에 전송하기 위해 사용되는 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합을 포함하는 것인, 상기 식별 단계; 및
    상기 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 더 양호하면, 상기 제1 액세스 노드에 전송하기 위한 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합에 속하는 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 사용자 장비로부터 상기 저전력 액세스 노드로 전송하는 단계를 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 저전력 액세스 노드로부터의 기준 신호 수신 전력(reference signal received power; RSRP)을 상기 제1 액세스 노드로부터의 RSRP와 비교하는 단계를 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 액세스 노드로부터의 RSRP에서 상기 저전력 액세스 노드로부터의 RSRP를 뺀 값이 일 값(a vlaue)보다 더 작으면, 상기 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 더 양호하다고 결정되고, 상기 일 값은,
    네트워크 구성의(network configured) RSRP 차 문턱값; 및
    상기 저전력 액세스 노드에 대한 네트워크 구성의 RSRP 옵셋과 상기 제1 액세스 노드에 대한 네트워크 구성의 RSRP 옵셋 간의 차
    중의 적어도 하나를 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 제1 액세스 노드로부터 상기 사용자 장비까지의 제1 다운링크 경로 손실 및 상기 저전력 액세스 노드로부터 상기 사용자 장비까지의 제2 다운링크 경로 손실을 검출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 다운링크 경로 손실과 상기 제2 다운링크 경로 손실 간의 차가 경로 손실 차 문턱값을 초과하면, 상기 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 양호하다고 결정되는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합과 적어도 부분적으로 동일한 프리앰블을 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합과 상이한 프리앰블을 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계는 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합의 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계는, 상기 저전력 액세스 노드로부터 상기 사용자 장비까지의 다운링크 경로 손실 및 네트워크 구성가능 랜덤 액세스 전력 옵셋에 기초하여, 상기 전송하는 단계에서 전송되는 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 업링크 송신 전력을 조정하는 단계를 더 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 저전력 액세스 노드로부터의 랜덤 액세스 자원 구성에 기초하여, 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 랜덤 액세스 시간-주파수 자원을 결정하는 단계; 및
    상기 저전력 액세스 노드의 타이밍에 따라 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신 시간을 결정하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계는 상기 저전력 액세스 노드에 할당된 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH) 시간-주파수 자원에서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비에서의 방법.
  11. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비로서, 상기 사용자 장비는 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 다운링크 신호보다 더 강한 다운링크 신호를 상기 제1 액세스 노드로부터 수신하는 것인, 상기 사용자 장비에 있어서,
    프로세서; 및
    통신 서브시스템을 포함하고,
    상기 프로세서와 통신 서브시스템은,
    저전력 액세스 노드 - 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고, 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있음 - 가 상기 제1 액세스 노드보다 업링크 데이터 송신에 더 양호한지의 여부를 결정하고;
    복수의 랜덤 액세스 프리앰블 집합 - 상기 복수의 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 상기 제1 액세스 노드에 전송하기 위해 사용되는 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 및 상기 저전력 액세스 노드에 전송하기 위해 사용되는 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합을 포함함 - 중 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 식별하며;
    상기 저전력 액세스 노드가 업링크 데이터 송신에 더 양호하면, 상기 제1 액세스 노드에 전송하기 위한 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합에 속하는 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 저전력 액세스 노드로 전송하도록 협력하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 사용자 장비.
  12. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법에 있어서,
    상기 저전력 액세스 노드에서, 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 결정하는 단계로서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블은 제2 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH) 기회 집합에서의 제2 프리앰블 집합으로부터의 것이 아닌 제1 PRACH 기회 집합에서의 제1 프리앰블 집합의 것이고, 상기 제1 프리앰블 집합은 상기 제1 액세스 노드를 위해 구성되고, 상기 제2 프리앰블 집합은 상기 저전력 액세스 노드를 위해 구성되며, 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있는 것인, 상기 결정 단계; 및
    상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 보고를 상기 제1 액세스 노드에 포워딩하는 단계를 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 보고는, 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자; 검출된 제2 도달 시간; 검출된 프리앰블 식별자; 검출된 제2 시간 옵셋; 검출된 제2 업링크 전력 조정; 또는 검출된 수신 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 프리앰블 집합은 상기 제2 프리앰블 집합과 상이한 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법.
  16. 제12항에 있어서, 제1 프리앰블 기회 집합은 제2 프리앰블 기회 집합과 상이한 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법.
  17. 제12항에 있어서, 제1 프리앰블 기회 집합은 제2 프리앰블 기회 집합과 동일한 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에서의 방법.
  18. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드에 있어서,
    프로세서; 및
    통신 서브시스템을 포함하고,
    상기 프로세서와 통신 서브시스템은,
    상기 저전력 액세스 노드에서, 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 존재를 결정하고;
    상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블의 보고를 상기 제1 액세스 노드에 포워딩하도록 협력하며,
    상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블은 제2 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH) 기회 집합에서의 제2 프리앰블 집합으로부터의 것이 아닌 제1 PRACH 기회 집합에서 제1 프리앰블 집합의 것이고, 상기 제1 프리앰블 집합은 상기 제1 액세스 노드를 위해 구성되고, 상기 제2 프리앰블 집합은 상기 저전력 액세스 노드를 위해 구성되며, 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 저전력 액세스 노드.
  19. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법에 있어서,
    제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합, 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합, 제1 랜덤 액세스 기회 집합 및 제2 랜덤 액세스 기회 집합을 시그널링하는 단계로서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제1 프리앰블은 상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 상기 제1 액세스 노드에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 상기 제1 액세스 노드로부터 다운링크 신호를 수신하는 사용자 장비로부터의 것이고, 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블은 상기 제2 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 저전력 액세스 노드에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 상기 제1 액세스 노드로부터 다운링크 신호를 수신하는 사용자 장비를 위해 의도되는 것인, 상기 시그널링 단계;
    상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제1 프리앰블의 존재를 검출하는 단계;
    적어도 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH) 검출 보고를 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 수신하는 단계로서, 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있으며, 상기 PRACH 검출 보고는 제2 프리앰블 기회에 걸쳐서 검출된 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블을 나타내는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자, 프리앰블이 검출된 시간-주파수 자원을 나타내는 프리앰블 자원 식별자, 검출된 제2 도달 시간, 제2 시간 옵셋, 또는 제2 업링크 전력 조정 중의 적어도 하나를 포함하는 것인, 상기 수신 단계; 및
    상기 제1 액세스 노드에 의해 검출되거나 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 상기 PRACH 검출 보고에서 수신된, 상기 제1 프리앰블 또는 상기 제2 프리앰블 중의 적어도 하나의 프리앰블 각각에 대한 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계를 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  20. 삭제
  21. 제19항에 있어서, 상기 검출하는 단계는 상기 제1 프리앰블이 제1 PRACH 기회 집합에 존재하는지의 여부를 결정하고 원하는 타이밍 및 수신된 전력 레벨로부터 제1 시간 옵셋 및 제1 업링크 전력 조정을 측정하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합과 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 상이한 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  23. 제19항에 있어서,
    적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었다면, 상기 보고에서 수신된 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하고, 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 위해 이용되도록 상기 랜덤 액세스 응답 내에 시간 동기화를 설정하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합과 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 동일한 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  25. 삭제
  26. 제19항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합은 상기 제2 랜덤 액세스 기회 집합과 중첩하지 않는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  27. 제19항에 있어서, 상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합은 상기 제2 랜덤 액세스 기회 집합과 중첩하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  28. 제21항에 있어서, 상기 제1 프리앰블이 상기 제1 액세스 노드에서 검출되고 상기 제1 시간 옵셋이 문턱값보다 작으면, 상기 제1 액세스 노드에서 검출된 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  29. 제19항에 있어서,
    적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었고 상기 제1 프리앰블이 상기 제1 액세스 노드에서 검출되지 않으면, 상기 보고에서 수신된 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하고 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 위해 이용되도록 상기 랜덤 액세스 응답 내에 시간 동기화를 설정하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 제1 프리앰블이 상기 제1 액세스 노드에서 검출되고, 적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 상기 제1 프리앰블과 동일하고, 상기 적어도 하나의 포함된 상기 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었으며, 상기 제1 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답이 전송되지 않았으면, 상기 제1 시간 옵셋 중의 적어도 하나를 상기 제2 시간 옵셋과 비교하고 상기 제1 업링크 전력 조정을 상기 제2 업링크 전력 조정과 비교하는 단계;
    상기 제1 시간 옵셋 중의 적어도 하나가 상기 제2 시간 옵셋보다 더 작고 상기 제1 업링크 전력 조정이 상기 제2 업링크 전력 조정보다 더 크면, 상기 제1 액세스 노드에서 검출된 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계; 및
    그렇지 않으면, 상기 보고에서 수신되는 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하고 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 위해 이용되도록 상기 랜덤 액세스 응답 내에 시간 동기화를 설정하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  31. 제21항에 있어서,
    상기 제1 프리앰블이 상기 제1 액세스 노드에서 검출되고, 적어도 하나의 보고에 포함된 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 상기 제1 프리앰블과 동일하고, 상기 적어도 하나의 보고에 포함된 상기 적어도 하나의 PRACH 프리앰블이 제한 시간 내에 검출되었고, 상기 제1 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답이 전송되지 않았으며, 상기 제1 시간 옵셋이 문턱값보다 크면, 상기 제1 액세스 노드에서 검출된 랜덤 액세스 프리앰블에 기초하여 랜덤 액세스 응답을 전송하는 단계를 더 포함하는, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에서의 방법.
  32. 제1 액세스 노드 및 적어도 하나의 저전력 액세스 노드를 포함하는 복수의 액세스 노드를 구비하는 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드에 있어서,
    프로세서; 및
    통신 서브시스템을 포함하고,
    상기 프로세서와 상기 통신 서브시스템은,
    제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합, 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합, 제1 랜덤 액세스 기회 집합 및 제2 랜덤 액세스 기회 집합을 시그널링하고 - 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제1 프리앰블은 상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 상기 제1 액세스 노드에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 상기 제1 액세스 노드로부터 다운링크 신호를 수신하는 사용자 장비로부터의 것이고, 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블은 상기 제2 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 저전력 액세스 노드에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 상기 제1 액세스 노드로부터 다운링크 신호를 수신하는 사용자 장비를 위해 의도되는 것임 -;
    상기 제1 랜덤 액세스 기회 집합에 걸쳐서 상기 제1 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제1 프리앰블의 존재를 검출하고,
    적어도 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH) 검출 보고를 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터 수신하며 - 상기 저전력 액세스 노드는 상기 제1 액세스 노드보다 더 낮은 송신 전력을 갖고 상기 제1 액세스 노드의 커버리지 영역 내에 있으며, 상기 PRACH 검출 보고는 제2 프리앰블 기회에 걸쳐서 검출된 상기 제2 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중의 제2 프리앰블을 나타내는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자, 프리앰블이 검출된 시간-주파수 자원을 나타내는 프리앰블 자원 식별자, 검출된 제2 도달 시간, 제2 시간 옵셋, 또는 제2 업링크 전력 조정 중의 적어도 하나를 포함함 -
    상기 제1 액세스 노드에 의해 검출되거나 상기 적어도 하나의 저전력 액세스 노드로부터의 상기 PRACH 검출 보고에서 수신된, 상기 제1 프리앰블 또는 상기 제2 프리앰블 중의 적어도 하나의 프리앰블 각각에 대한 랜덤 액세스 응답을 전송하도록 협력하는 것인, 이종 무선 네트워크에서 동작하는 제1 액세스 노드.
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