KR101969728B1

KR101969728B1 - Lte-a 시스템에서 반송파 집적을 이용한 랜덤 액세스 절차를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101969728B1
Application number: KR1020137027848A
Authority: KR
Inventors: 분 룽 엔지; 리스하우트 헤라르뒤스 요한네스 페트뤼스 반; 지앤종 장; 정경인; 남영한; 김성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2019-04-18
Also published as: AU2012254356A1; EP2705621A4; AU2012254356B2; US20120300714A1; AU2012254356A2; EP2705621B1; JP2014518041A; WO2012153960A3; CN103597765A; WO2012153960A2; KR20140031228A; EP2705621A2

Abstract

LTE-어드밴스드 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 위한 방법을 수행하도록 기지국이 구성된다. 그 방법은 물리적인 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)와 연계될 때, 제1셀에서 사용자 단말로부터 PRACH에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 수신하는 과정을 포함한다. 그 방법은 제2셀에서 사용자 단말로 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 송신하는 과정을 포함한다. RAR 메시지 및 RA-RNTI 중 적어도 하나는 사용자 단말이 상기 RAR 메시지와 연계된 타겟 타이밍 어드밴스 그룹(TAG) 또는 셀을 식별하도록 구성된 정보를 포함한다.

Description

LTE-A 시스템에서 반송파 집적을 이용한 랜덤 액세스 절차를 위한 방법 및 장치{MEHTPDS AND APPRATUS FOR RANDOM ACCESS PROCEDURES WITH CARRIER AGGREGATION FOR LTE-ADVANCED SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템에서 교차 반송파(cross-carrier) 스케줄링으로 랜덤 액세스하는 방법에 관한 것이다.

3GPP LTE 표준에서 릴리즈 11의 목적 중 하나는 LTE 상향링크 반송파 집적(carrier aggregation)을 위한 다중 타이밍 어드밴스의 사용 지원을 규정하는 것이다. 이는 "LTE Carrier Aggregation Enhancements"라는 제목의 LTE Document No. RP-101421에 논의되어 있다. 상향링크 전송을 위한 타이밍 어드밴스는 사용자 단말기(UE: User Equipment)가 네트워크와의 상향링크 타이밍 동기화를 달성하기 위해 수행된다. LTE 상향링크 반송파 집적을 위해 다중 타이밍 어드밴스를 지원하는 것은 두 개의 집적된 셀들이 UE로부터 각기 다른 채널 전파지연을 겪을 수 있는 셀 배치 시나리오에 필요하다.

본 발명의 실시 예는 LTE-어드밴스드 시스템에서 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국에서 랜덤 액세스 절차를 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 물리적인 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)와 연계될 때, 제1셀에서 사용자 단말로부터 상기 PRACH에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 수신하는 과정을 포함한다. 또한, 그 방법은 제2셀에서 상기 사용자 단말로 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 송신하는 과정을 포함한다. 상기 RAR 메시지 및 RA-RNTI 중 적어도 하나는 상기 사용자 단말이 상기 RAR 메시지와 연계된 타겟 타이밍 어드밴스 그룹(TAG) 또는 셀을 식별하도록 구성된 정보를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 랜덤 액세스 절차를 위한 기지국이 제공된다. 기지국은, 물리적인 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)와 연계될 때, 제 1셀에서 사용자 단말로부터 상기 PRACH에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 수신하도록 구성되는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 제 2셀에서 상기 사용자 단말로 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 송신하도록 구성된다. 상기 RAR 메시지 및 RA-RNTI 중 적어도 하나는 상기 사용자 단말이 상기 RAR 메시지와 연계된 타겟 타이밍 어드밴스 그룹(TAG) 또는 셀을 식별하도록 구성된 정보를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 랜덤 액세스 절차를 위한 사용자 단말이 제공된다. 상기 사용자 단말은 물리적인 랜덤 액세스 채널(PRACH)이 랜덤 액세스 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)와 연계될 때, 제1셀에서 기지국으로 상기 PRACH에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 송신하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 또한 상기 프로세서는 제2셀에서 상기 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(RAR) 메시지를 수신하도록 구성된다. 상기 RAR 메시지 및 RA-RNTI 중 적어도 하나는 상기 사용자 단말이 상기 RAR 메시지와 연계된 타겟 타이밍 어드밴스 그룹(TAG) 또는 셀을 식별하도록 구성된 정보를 포함한다,

하기 상세한 설명을 작성하기 전, 본 특허문서 전체에서 사용되는 단어와 구문에 대한 정의를 제시하는 것이 유리할 수 있다: 용어 "포함하다" 및 "구비하다"와 그 파생어들은 제한이 없는 포함을 의미한다; 용어 "또는"은 포괄적인(inclusive) 것으로 '및/또는' 을 의미한다; 구문 "..와 연계된" 및 "..그 안에서 연계된"과 그 파생어들은 포함, ..내에서 포함, 상호연결, 함유, ..내에서 함유된, ..에 또는 ..와 연결된, ..에 또는 ..와 결합된, ..와 통신가능한, ..와 협력하는, 끼우다, 병치하다, 근접한, ..해야 하는 또는 ..에 묶인, 갖다, ..의 특징을 갖다, 등을 의미할 수 있다; 그리고 용어 "제어부"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 기기, 시스템 또는 그 일부를 의미하며, 그러한 기기는 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 또는 그들의 적어도 두 개의 결합으로 구현될 수 있다. 임의의 특별한 제어부와 연계된 기능은 집중되어 있거나 국부적으로 혹은 먼 거리에 배분될 수 있다. 어떤 단어와 구문들에 대한 정의들은 본 특허문서 전체에 대해 제공되며, 이 기술이 속한 분야의 당업자는 대부분은 아니더라도 많은 경우 그러한 정의들이 미래뿐만 아니라 그 이전에도 그렇게 정의된 단어와 구문들을 사용하는데 적용된다는 것을 이해해야할 것이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, LTE-A 시스템에서 교차 반송파 스케줄링으로 랜덤 액세스 절차를 구현할 수 있다. 또한, 사용자 단말이 수신된 랜덤 액세스 절차 메시지의 타겟 셀(또는 타겟 TAG)을 식별할 수 있으며, 사용자 단말을 위해 의도된 랜덤 액세스 절차 메시지들을 정확하게 식별할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면 경쟁 기반 RACH의 경우, 경쟁을 해소할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명과 그 장점에 대한 보다 완전한 이해를 위해 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명이 이뤄진다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다:
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 네트워크를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국(eNodeB)을 더욱 상세하게 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말을 더욱 상세하게 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 1차 및 2차 셀의 네트워크를 도시하는 도면,
도 5a 및 5b는 LTE 시스템에서 경쟁기반 및 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 도시하는 도면,
도 5c 내지 5f는 본 발명의 실시 예들에 따른 경쟁기반 및 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차들을 도시하는 도면,
도 6a 및 6b는 교차 반송파 스케줄링이 구성될 때, 타이밍 어드밴스 그룹(TAG) 또는 물리적인 하향링크 제어 채널 명령을 위한 셀을 구별하는 문제 및 기지국에 의해 전송된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 사용자 단말의 잠재적 모호성(ambiguity) 문제를 도시하는 도면,
도 7a 및 7b는 공통 탐색 공간이 2차 셀에 정의되지 않은 시나리오를 도시하는 도면,
도 8a 및 8b는 본 발명의 실시 예들에 따른, TAG 지시자 필드(TIF) 또는 반송파 자시자 필드(CIF)를 포함하는 새로운 PDCCH 명령들을 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 사용자 단말 및 TAG/셀의 별개의 조합에 할당된 별개의 랜덤 액세스 채널(RACH) 자원들을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른, TAG/셀별로 별개의 사용자 단말에 할당된 별개의 RACH 자원들을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 새로운 정보 엘리먼트인 CrossCarrierSchedulingConfig 를 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TAG/반송파 지시자 필드(TIF/CIF)를 갖는 MAC 랜덤 액세스 응답(RAR)의 예를 도시하는 도면,
도 13a 및 13b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 새로운 사용자 단말 및 레거시 사용자 단말에 의해 보이는 TIF/CIF를 갖는 두 MAC RAR과 해당 서브헤더들을 각각 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백오프 지시자를 갖는 LTE 10의 MAC 서브 헤더를 도시하는 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백오프 지시자 및 TIF/CIF를 갖는 MAC 서브헤더를 도시하는 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치에 의해 암묵적으로 나타내진, TIF/CIF를 갖는 MAC RAR을 도시하는 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 식별자 (RAPID) 및 TIF/CIF를 갖는 MAC 서브 헤더에 대한 설계 예를 도시하는 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 TIF/CIF가 MAC 헤더에 포함된 것을 나타내는 MAC 서브헤더를 도시하는 도면,
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TIF/CIF 서브헤더 설계를 도시하는 도면,
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 및 TAG/셀에 할당된 RACH 자원을 도시하는 도면,
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 TAG/셀에서 사용자 단말들에 의해 선택된 RACH 자원들을 도시하는 도면,
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 경쟁 시나리오를 도시하는 도면,
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 두 TAG들/셀들 사이에서 직교하는 RACH 자원들을 도시하는 도면, 및
도 24는 두 TAG들/셀들 사이에서 RACH 자원들의 직교성을 이루기 위한 방법을 도시하는 도면.

하기 도 1 내지 24 및 본 특허 문서에서 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된 다양한 실시 예들은 단지 설명을 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하기 위해 임의의 방식으로 해석되어서는 안된다. 당업자는 본 발명의 원리들이 적절하게 배열된 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

여기서 제시된 것과 같은 다음의 자료와 표준 설명들은 본 발명에 통합된다: (i) LTE Document No. RP-101421, “LTE Carrier Aggregation Enhancements” (이하 “REF1”); (ii) Document No. R2-111840, “Initial Consideration on Multiple TA, CATT” (이하 “REF2”); (iii) 3GPP Technical Specification No. 36.300, version 10.3.0, March 2011 (이하 “REF3”); (iv) 3GPP Technical Report No. 36.814, version 9.0.0, March 2010 (이하 “REF4”); (v) 3GPP Technical Specification No. 36.321, version 10.2.0, June 2011 (이하 “REF5”); (vi) 3GPP Technical Specification No. 36.331, version 10.2.0, June 2011 (이하 “REF6”); (vii) 3GPP Technical Specification No. 36.212, version 10.2.0, June 2011 (이하 “REF7”); (viii) 3GPP Technical Specification No. 36.213, version 10.2.0, June 2011 (이하 “REF8”)

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예시적인 무선 네트워크(100)를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 무선 네트워크(100)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 무선 네트워크(100)의 다른 실시 예들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 사용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 무선 네트워크(100)는 eNodeB(eNB, 101), eNB(102), 및 eNB(103)을 포함한다. eNB(101)는 eNB(102) 및 eNB(103)와 통신한다. eNB(101)는 인터넷, 개인(proprietary) IP 네트워크, 또는 다른 데이터 네트워크와 같은 인터넷 프로토콜 (IP) 네트워크(130)와 통신한다.

네트워크 타입에 따라, "eNodeB" 대신에 "기지국(base station)", 또는 "액세스 포인트"와 같은 다른 잘 알려진 용어들이 사용될 수 있다. 편의상, 여기서는 용어 "eNodeB"가 원격 단말기들에 대한 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라 구성요소들(components)을 지칭하는데 사용된다.

eNB(102)는 eNB(102)의 커버리지 영역 내에 있는 복수의 제 1 사용자 단말(UE)들에게 네트워크(103)로의 무선 광대역 액세스를 제공한다. 복수의 제 1 사용자 단말들은 소기업에 위치할 수 있는 UE(111), 대기업에 위치할 수 있는 UE(112), WiFi 핫 스팟에 위치할 수 있는 UE(113), 제 1 주거지에 위치할 수 있는 UE(114), 제 2 주거지에 위치할 수 있는 UE(115), 및 휴대폰, 무선 랩탑, 무선 PDA 등과 같은 이동 기기일 수 있는 UE(116)를 포함한다. UE들(111 내지 116)은 휴대폰, 이동 PDA, 및 다른 이동국(MS)과 같은 임의의 무선 통신 기기일 수 있으나 그에 한정되지 않는다.

편의상, 용어 "사용자 단말" 또는 "UE"는 eNB에 무선 접속하는 임의의 원격 무선 단말로, UE가 휴대 기기 (예를 들어, 휴대폰)인지 또는 일반적으로 고려되는 고정된 기기(예를 들어, 데스크탑 PC, 자동판매기 등)인지를 지정하는데 사용된다. 다른 시스템에서는, "이동국 (MS)", "가입자국(SS)", "원격 단말(RT)", "무선 단말(WT)" 등 다른 잘 알려진 용어들이 "사용자 단말" 대신 사용될 수 있다.

eNB(103)는 eNB(103)의 커버리지 영역(125) 내 복수의 제 2 UE들에게 무선 광대역 접속을 제공한다. 복수의 제 2 UE들은 UE(115) 및 UE(116)를 포함한다. 일 실시 예에서, eNB들(101 내지 103)은 LTE 또는 LTE-A 기술을 통해 서로 통신하며, UE들(111 내지 116)과도 통신할 수 있다.

점선들은 대략적인 커버리지 영역들(120 및 125)의 범위를 도시한 것으로 설명을 위해 대략 원으로 도시되었다. 기지국들과 연계된 커버리지 영역들, 예를 들어, 커버리지 영역들(120 및 125)은 기지국의 구성 및 자연과 인공 방해물들과 연계된 무선 환경에서의 변동사항들에 따라 불규칙한 형상들을 포함해 다른 형상일 수 있음이 명확히 이해되어야 한다.

도 1은 무선 네트워크(100)의 일례를 도시한 것으로, 도 1은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 유선 네트워크와 같이 다른 타입의 데이터 네트워크가 무선 네트워크(100)를 대체할 수 있다. 유선 네트워크에서, 네트워크 단말들은 eNB들(101 내지 103) 및 UE들(111 내지 116)을 대체할 수 있다. 유선 연결은 도 1에 도시된 무선 연결들을 대체할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 eNB의 상세한 구성을 도시하고 있다. 일 실시 예에서, eNB(200)는 도 1에 도시된 eNB들(101 내지 103) 중 어느 하나를 나타낼 수 있다. 도 2에 도시된 eNB(200)의 실시 예는 단지 설명을 위한 것이다. eNB(200)의 다른 실시 예들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 사용될 수 있다.

eNB(200)는 제어부(225), 채널 제어부(235), 송수신 인터페이스(IF, 245), RF 송수신부(Radio Frequency Transceiver 250), 및 안테나 어레이(255)를 포함한다. 채널 제어부(235)는 예시적인 채널 엘리먼트(240)를 포함하는 복수의 채널 엘리먼트들을 포함한다. eNB(200)는 핸드오프 제어부(260) 및 메모리(270)를 포함한다.

제어부(225)는 eNB(200)의 전체 동작을 제어하는 동작 프로그램을 실행할 수 있는 처리회로 및 메모리를 포함한다. 일반적인 조건에서, 제어부(225)는 채널 제어부(235)의 동작을 지시하고, 채널 제어부(235)는 순방향 채널 및 역방향 채널로 양방향 통신을 수행하는 채널 엘리먼트(240)를 포함한 복수의 채널 엘리먼트들을 포함한다.

단일 기기로서 RF 송수신부(250)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. RF 송수신부(250)는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 별개의 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. RF 송수신부(250)는 파워 증폭기(PA, 252)를 포함해 송수신된 신호들을 처리하는 엘리먼트들을 포함한다.

안테나 어레이(255)는 RF 송수신부(250)로부터 수신된 순방향 채널 신호들을 eNB(200)의 커버리지 영역에 있는 이동국들로 전송한다. 안테나 어레이(2550)는 eNB(200)의 커버리지 영역 내에 있는 UE들로부터 수신된 역방향 채널신호들을 송수신부(250)로 전송한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 안테나 어레이(255)는 각 안테나 섹터가 커버리지 영역의 120°호에서의 송수신을 담당하는 3-섹터 안테나와 같은 다중 섹터 안테나이다. 또한, RF 송수신부(250)는 안테나 선택부를 포함해 송수신 동작 동안 안테나 어레이(255)의 각기 다른 안테나들 중에서 선택한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE에 대한 상세도이다. 일부 실시예에서, UE(300)는 도 1에 도시된 UE들(111 내지 116) 중 어느 하나를 나타낸다. 도 3에 도시된 UE(300)의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. UE(300)의 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 사용될 수 있다.

UE(300)는 안테나(305), 무선 주파수(RF) 송수신부(310), 송신(TX) 처리 회로(315), 마이크로폰(320), 및 수신(RX) 처리회로(235)를 포함한다. UE(300)는 스피커(330), 메인 프로세서(340), 입출력(I/O) 인터페이스(IF)(345), 카패드(350), 디스플레이(355), 메모리(360), 파워 관리기(370) 및 배터리(380)를 포함한다.

RF 송수신부(310)는 안테나로부터(305) 무선 네트워크(100)의 eNB에 의해 송신된 착신(incoming) RF 신호를 수신한다. RF 송수신부(310)는 착신 RF 신호를 하향변환하여 중간주파수(IF) 또는 기저대역 신호를 생성한다. 중간주파수 또는 기저대역 신호는 RX 처리회로(325)로 송신되어, 기저대역 또는 중간주파수 신호를 필터링, 복호화, 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 신호를 생성한다. RX 처리회로(325)는 처리된 기저대역 신호를 스피커(33)(즉, 음성 데이터)로 또는 추가 처리(예를 들어, 웹 브라우징)을 위해 메인 프로세서(340)로 송신된다.

TX 처리회로(315)는 마이크로폰(320)의 아날로그 또는 디지털 음성 데이터를 수신하거나 또는 메인 프로세서(340)로부터의 다른 발신 기저 데이터(예: 웹 데이터, 이메일, 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. TX 처리회로(315)는 발신 기저 데이터를 부호화, 다중화 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 또는 중간주파수 신호를 생성한다. RF 송수신부(310)는 발신용 처리된 기저대역 또는 중간주파수 신호를 TX 처리회로(315)로부터 수신한다. RF 송수신부(310)는 기저대역 또는 중간주파수 신호를 안테나(305)를 통해 송신되는 RF 신호로 상향변환한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 메인 프로세서(340)는 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러이다. 메모리(360)는 메인 프로세서(340)와 결합된다. 메모리(360)는 임의의 컴퓨터로 독출가능한 매체이다. 예를 들어, 메모리(360)는 마이크로프로세서 또는 다른 컴퓨터 관련 시스템 또는 방법에 의해 사용되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 데이터를 포함, 저장, 통신, 전파 또는 송신할 수 있는 임의의 전자, 자기, 전자기, 광학, 전광, 전기-기계 및/또는 다른 물리적인 기기일 수 있다. 그러한 실시예에 따르면, 메모리(360)의 일부는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함하고, 메모리(360)의 다른 일부는 독출전용 메모리 (ROM)로 동작하는 플래시 메모리를 포함한다.

메인 프로세서(340)는 UE(300)의 전체 동작을 제어하도록 메모리(360)에 저장된 기본 운영체제(OS) 프로그램(361)을 실행한다. 그러한 동작 중 하나에서 메인 프로세서(340)는 잘 알려진 원리에 따라 RF 송수신부(310), RX 처리회로(325) 및 TX 처리회로(315)에 의한 순방향 채널 신호의 수신 및 역방향 채널 신호의 송신을 제어한다.

메인 프로세서(340)는 메모리(360)에 상주하는 다른 프로세스 및 프로그램들을 실행할 수 있다. 메인 프로세서(340)는 실행 프로세스에 의해 요구되는 것처럼 메모리(360)로/로부터 데이터를 이동시킬 수 있다. 메인 프로세서(340) 및/또는 파워 관리기(370)는 파워 사용을 제어 및 감소시킬 수 있고, 배터리(380)의 충전 간격을 늘릴 수 있는 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 펌웨어를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 파워 관리기(370)는 메인 프로세서(340)와 분리될 수 있다. 다른 실시예에서, 파워 관리기(370)는 메인 프로세서(340)와 통합되거나 그 일부일 수 있다.

메인 프로세서(340)는 키패드(350) 및 디스플레이부(355)와 결합된다. UE(300) 운영자는 키패드(350)를 사용해 UE(300)에 데이터를 입력한다. 디스플레이부(355)는 웹 사이트로부터의 텍스트 및/또는 그래픽을 렌더링할 수 있는 액정 또는 발광 다이오드(LED) 디스플레이일 수 있다. 다른 실시예들은 다른 타입의 디스플레이를 사용할 수 있다.

상향링크 전송의 타이밍 어드밴스(timing advance)는 UE에 의해 수행되어 네트워크와의 상향 타이밍 동기를 이룰 수 있다. LTE 상향링크 반송파 집적을 위한 다중 타이밍 어드밴스 지원은 두 집적 셀들이 동일한 곳에 위치하지 않는 셀 배치 시나리오에 필요할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 셀(예를 들어, 1차 셀(primary cell) 또는 PCell)은 기지국 또는 eNB에 의해 관리되는 매크로 커버리지를 제공하는데 사용될 수 있고, 다른 셀(예를 들어, 2차 셀(secondary cell) 또는 SCell)은 매크로 커버리지 내의 로컬 커버리지를 제공하는데 사용될 수 있으며, 원격무선장비(RRH) 또는 주파수 선택 중계기에 부착될 수 있다. 배치 시나리오는 하기에서 더 상세히 설명된다. REF2에서 열거된 모든 배치 시나리오들은 다중 타이밍 어드밴스 지원에서 배제되지 않음이 RAN2#73bis 회의에서 합의되었다.

다중 타이밍 어드밴스를 가능하게 하는 방법들 중 하나는 PCell과 동일한 타이밍 어드밴스를 공유하지 않는 SCell에서 랜덤 액세스 절차를 지원하는 것이다. 현재의 LTE용 랜덤 액세스 절차가 도 5a 및 5b에 도시되었다. 도 5a는 경쟁기반 랜덤 액세스 절차를 도시한 것이고, 도 5b는 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 도시한 것이다. 랜덤 액세스 절차의 단계들은 REF3의 Section 10.1.5에 설명되었다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, LTE 릴리즈 10의 경쟁기반 랜덤 액세스 절차에서 스텝 1, 스텝 2 및 스텝 3은 PCell 상에서 일어나는 반면, 경쟁해소(스텝 4)는 PCell에 의해 교차 스케줄링(cross-scheduled)된다.(예를 들어, 실제 DL 할당은 SCell에 대한 것이다). 도 5b에 도시된 바와 같이, 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에서 스텝 0, 스텝 1, 스텝 2는 PCell에서 일어난다. 랜덤 액세스 절차의 완전한 설명은 REF5의 Section 5.1에서 찾을 수 있다. SCell을 위한 비경쟁기반 랜덤 액세스 절차 및 경쟁기반 랜덤 액세스 절차를 지원하는 방법은 도 5c 및 5d에 도시된 바와 같이 랜덤 액세스 절차 제어 시그널링이 SCell로부터 전송될 수 있도록 한다.

SCell의 하향링크 물리 제어 채널(PDCCH)이 과도한 간섭을 겪어 UE에서의 신호 수신을 위한 채널을 신뢰할 수 없게 될 때, SCell에 대한 랜덤 액세스 절차들을 지원하는 방법들을 제공하는 것이 유익할 것이다. 이는 반송파 집적 기반의 이종 네트워크들이 배치될 때 일어날 수 있다 (REF4의 Section 9A.2.1. 참조). 이러한 상황에서, 네트워크는 도 5d에 도시된 바와 같이, 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 교차-반송파 스케줄링 특징을 필요로 할 수 있다. 또한, PDCCH 공통 탐색 공간이 SCell에 대해 정의되지 않은 경우(LTE 릴리즈 10에서와 같이), 도 5f에 도시된 바와 같이 PCell 상에서 SCell에 대한 랜덤 액세스 응답의 송신을 지원하는 방법이 필요하다.

교차 반송파 스케줄링이 구성되었거나 또는 SCell에서 공통 탐색 공간이 존재하지 않는 경우, 다음의 문제들이 해결되어야 한다. 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에 있어서, UE는 정확하게 식별되고 UE에 대해 의도된 랜덤 액세스 채널 (RACH) 메시지 (예: 메시지 0, 2)를 랜덤 액세스 절차의 정확한 타겟 셀, 또는 타겟 타이밍 어드밴스 그룹(TAG)(동일한 타이밍 어드밴스를 공유하는 셀들의 그룹으로 정의)과 함께 정확하게 식별하고 수신하도록 요구될 필요가 있을 수 있다. 경쟁기반 랜덤 액세스 절차의 경우 동시에 랜덤 액세스를 수행하는 다른 UE들이 있을 수 있다. 교차-반송파 랜덤 액세스 절차에 대한 경쟁 해소 지원이 필요할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이 문제들을 해결한다. 즉, 본 발명의 실시예들은 UE가 수신된 랜덤 액세스 절차 메시지의 타겟 셀(또는 타겟 TAG)을 식별할 수 있게 하고, UE를 위해 의도된 랜덤 액세스 절차 메시지들을 정확하게 식별할 수 있게 한다. 경쟁 기반 RACH의 경우, 본 발명의 실시예들은 경쟁이 해소되도록 할 수 있다.

또 5a 및 5b를 다시 참조하면, 다음의 메시지 교환이 도 5a 및 5b에 도시된 랜덤 액세스 절차에 사용될 수 있다. 이는 LTE 릴리즈 10에 기술된 가능한 메시지 교환을 요약한 것이다.

메시지 0: 랜덤 액세스 절차를 시작하기 위해 eNB에 의해 UE로 전송되는 PDCCH 명령. 이 PDCCH 명령은 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에 대한 전용 랜덤 액세스(RA) 프리앰블을 선택적으로 나타낼 수 있다. 이 PDCCH 명령은 공통 및 UE에 특정한 탐색 공간들에서 셀 무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI: Cell Radio Network Temporary Identifier)에 의해 스크램블된 순환중복검사(CRC: Cyclic Redundancy Code)를 갖는 DCI 포맷 1A를 이용하여 전송된다(REF8의 Section 8.0 참조). LTE 릴리즈 10에서 교차-반송파 스케줄링이 구성되면, DCI 포맷이 반송파 지시자 필드(CIF: Carrier Indicator Field)를 반송하기 위한 인에이블러(enabler)가 제공된다(REF7 Sec 5.3.3.1.3 참조). PDCCH 명령을 위한 교차 반송파 스케줄링은 CIF가 DCI 포맷에 포함된 채 LTE 11에서 지원될 수 있으며, 이는 다음에서 보다 상세하게 설명된다.

메시지 1: 물리 랜덤 액세스 채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 전송. 이는 PDCCH 명령에서 CIF에 의해 나타내는 것과 같이 상향링크 반송파에서 UE에 의해 수행된다.

메시지 2: eNB에 의해 UE로 전송되는 랜덤 액세스 응답(RAR: Random Access Response). RAR은 11비트의 타이밍 어드밴스 명령을 포함한다(REF5의 6.2.3 참조). RAR은 공통 탐색 공간에서 랜덤 액세스 무선 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)에 의해 스크램블된 CRC를 갖는 DCI 포맷 1C 또는 1A를 사용해 전송된다(REF8 Section 7.1 참조).

메시지 3 또는 상향링크 송신: UE에 의해 스케줄링된 송신. 이는 RAR에 의해 지시된 것과 같이 UL 반송파에서 UE에 의해 수행된다(메시지 2).

메시지 4: (경쟁기반 랜덤 액세스만을 위한) 경쟁해소. 경쟁해소 목적의 PDCCH에 대한 교차 반송파 스케줄링은 LTE 릴리즈 10에서 이미 지원되고 있다. C-RNTI로 스크램블된 CRC를 갖는 PDCCH에 포함된 CIF는 경쟁해소가 어느 타겟 셀을 위한 것인지를 나타내는데 사용될 수 있다. 경쟁 해소를 위한 교차-반송파 스케줄링은 하기에서 자세하게 설명되는 것과 같이 DCI 포맷에 CIF를 포함함으로써 LTE 릴리즈 11에서 지원될 수 있다.

도 6a 및 6b는 교차-반송파 스케줄링이 구성될 때 PDCCH 명령에 대한 타겟 TAG 또는 셀, RAR, 또는 경쟁 해소를 구별하는 문제를 설명한다. 이들은 본 발명의 실시예들로 해결 가능한 문제이다. 예를 들어, 메시지 0(PDCCH 명령)에서 PDCCH 명령의 타겟 TAG 또는 셀을 식별하는 방법이 요구된다. 메시지 2(RAR)에서, RAR의 타겟 TAG 또는 셀을 식별하는 방법이 요구된다. 또한 비경쟁기반의 RACH에 대해 RAR의 타겟 UE의 모호함을 해결하는 방법이 요구된다. 메시지 4(경쟁 해소)에서, 경쟁해소를 위한 방법에 요구된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 화살표들은, 예를 들어, 하기에서 보다 상세하게 설명될 schedulingcellinfo 루틴에 의해 구성되는 연결(linkage)을 나타낸다. 하기에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 주로 도 6a에 도시된 셀 배열을 참조한다.

다음 실시예들에서, 도 6a 및 6b에 도시된 시나리오에 대해 교차-반송파 스캐줄링이 구성되었음을 주지해야 한다. 본 시나리오에 따라, 송신된 RA 프리엠블과 연계된 랜덤 액세스 응답(예를 들어, 매체 접근 제어(MAC) RAR을 갖는 PDCCH 또는 PDSCH)이 교차 반송파 스케줄링 구성(예를 들어, 도 6A에 도시된 DL CC 0)에 따른 스케줄링 셀상에서 송신된다. 그러나 경쟁 해소에 대해 설명된 절차는 교차 반송파 스케줄링이 구성되지 않은 실시예들(즉, CIF가 DCI 포맷에 존재하지 않을 때)에게도 적용될 수 있다.

또한, 다음의 실시예들은 SCell상의 공통 탐색 공간이 정의되지 않은 상황을 처리한다. 예를 들어, 도 7a 및 7b는 공통 탐색 공간이 SCell상에서 정의되지 않은 시나리오들을 도시한 것이다. SCell에 대한 랜덤 액세스 응답이 PCell상으로 전송되기 때문에, PCell상에서 eNB에 의해 전송된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 UE의 잠재적 모호성이 존재한다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 메시지 2 수신을 위해 "교차 반송파 동작"이 요구될 수 있다. 이 시나리오에서, 도 7A 및 7B에 도시된 바와 같이, 송신된 RA 프리앰블과 연계된 랜덤 액세스 응답(MAC RAR을 갖는 PDCCH, PDSCH)은 PCell상에서 전송된다.

본 발명의 실시예들에 따르면, RACH 자원은 랜덤 액세스 프리앰블로 식별되고, PRACH 자원 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는데 사용된다.

PDCCH 명령에서 타겟 TAG /셀의 지시방법

UE에 특정된 탐색 공간에서 전송된 PDCCH 명령에 의해 시작되는 랜덤 액세스 절차를 위해 이용되는 DCI 포맷(즉, LTE 릴리즈 8,9,10에서 DCI 포맷 1A)의 경우, 반송파 지시자 필드(CIF)는 DCI 포맷으로 구성되어 랜덤 액세스 절차가 시작되는 타겟 TAG/셀을 나타낸다. 예를 들어, CIF='000'은 TAG0/CC0를 나타내고, CIF='001'은 TAG1/CC1을 나타낸다.

실시예 PO -1:

실시예 PO-1로 표시된 일 실시 예에서, CIF가 존재하지 않는 공통 탐색 공간에서 송신된 DCI 포맷의 경우 디폴트 TAG/셀이 가정된다. 예를 들어, 디폴트는 TAG0(pTAG)/CC0 (PCell)이거나 PDCCH 명령이 전송되는 셀일 수 있다.

실시예 PO -2:

실시예 PO-2로 표시된 다른 실시예에서, 공통 탐색 공간에서 송신된 PDCCH 명령에 의해 시작된 랜덤 액세스 절차에 사용되는 DCI 포맷의 경우, 타겟 TAG 식별자 필드(TIF) 또는 반송파 지시자 필드(CIF)가 도입된다. TIF/CIF는 랜덤 액세스 절차가 시작되는 타겟 TAG/셀을 나타내도록 제공되는 x 비트 필드이다. 한 방법에서, x값은 고정된 값으로, 예를 들어, x=1, x=2 또는 x=3이다. 다른 방법에서 x값은 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해 구성된다.

실시예 PO-2의 일례에서, x=3일 때 TIF/CIF='000'은 TAG0/CC0를 나타내고, TIF/CIF='001'은 TAG1/CC1을 나타낸다. 다른 예에서, x=2일 때, TIF/CIF='00'은 TAG0/CC0를 나타내고, TIF/CIF='01'은 TAG1/CC1을 나타낸다.

도 8a 및 8b는 본 발명의 실시예들에 따른, 레거시 DCI 포맷으로부터 확장된 TIF/CIF를 포함하는 새로운 PDCCH 명령들을 도시한 것이다. 도 8A는 공통 탐색 공간에서 새로운 DCI 포맷 1A를 도시한 것이다. 도 8B는 UE에 특정한 탐색 공간에서 새로운 DCI 포맷 1A를 도시한 것이다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 레거시 DCI 포맷 1A는 새로운 TIF/CIF를 포함하도록 변형된다. DCI 포맷 1A가 공통 탐색 공간에서 PDCCH 명령에 의해 시작된 랜덤 액세스 절차를 위해 송신되면, 기존 제로패딩(zero-padding) 비트들 중 x 비트들은 TIF로 변환된다. 랜덤 액세스 절차에 대한 타겟 TAG/셀을 나타내기 위해 DCI 포맷 1A의 패딩 비트들을 재사용하는 이 방법은 교차 반송파 PDCCH 명령의 능력을 증가시키고 교차 반송파 PDCCH 명령 스케줄링의 유연성을 개선한다.

이와 대조적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 UE에 특정한 탐색 공간에서 x비트들이 레거시 DCI 포맷 1A에 더해진다. 이 비트들은 제로패딩 비트들로부터 가져오지 않는다.

공통 탐색 공간에서 DCI 포맷 1A에 대한 설계 예는 다음과 같다:

● 포맷 0/포맷 1A의 차별화를 위한 플래그: 1 비트로, 0는 포맷 0, 1은 포맷 1A를 나타낸다. 포맷 1A는 포맷 1A CRC가 C-RNTI로 스크램블되고 모든 나머지 필드가 다음과 같이 설정될 때만 PDCCH 명령에 의해 시작되는 랜덤 액세스 절차에 사용된다.

● 국부형/분산형 VRB 할당 플래그: 1비트가 '0'으로 설정된다.

● 자원 블록 할당:

비트들, 여기서 모든 비트들은 1로 설정된다.

● 프리앰블 인덱스: 6비트

● 타겟 TAG/셀 지시자 (TIF/CIF): x 비트. 이 필드는 포맷 1A가 공통 탐색 공간에 있고, PDCCH 명령의 교차 반송파 스케줄링이 구성될 때만 존재한다.

● 하나의 PDSCH 코드워드의 압축(compact) 스케줄링 할당을 위한 포맷 1A에서 모든 나머지 비트들은 0으로 설정된다.

SCell 에 대한 비경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차를 위한 방법들

실시예 NCR -1:

실시예 NCR-1으로 표시된 일 실시 예에서, RACH 자원은 도 9에 도시된 바와 같이, 각 UE 및 각 TAG/셀(UE 특정 및 TAG/셀 특정 둘 다)에 할당된다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 명확한 RACH 자원을 도시한 것이다. RACH 자원들은 A, B, C 및 D로 나타내진다. 각 RACH 자원은 UE 및 TAG/셀에 고유하게 할당된다. 예를 들어, RACH 자원 A는 UE1 및 TAG/셀 0에 할당된다. 전용 RACH 자원은 모든 UE들 및 TAG들/셀들 중 전용 랜덤 액세스 프리앰블, 전용 PRACH 자원 인덱스, 또는 그 둘 다를 갖는다.

SCell을 위한 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: eNodeB에서 UE로 PDCCH 명령(메시지0)을 전송하여 랜덤 액세스 절차를 시작한다:

PDCCH 명령은 타겟 TAG/셀을 나타낸다. 실시예 PO-1 또는 PO-2에 특정된 설계가 사용될 수 있다.

일 실시 예에서, CIF가 지원 및 구성되면, PDCCH 명령에 사용되는 DCI 포맷(예를 들어, DCI 포맷 1A)은 CIF를 포함한다. 예를 들어, CIF='000'은 TAG0/CC0를 나타내고, CIF='001'은 TAG1/CC1을 나타낸다. CIF를 갖는 PDCCH 명령은 스케줄링 셀의 UE 특정 탐색 공간, 또는 (실시예 PO-2에 따라) 스케줄링 셀의 공통 탐색 공간으로 송신될 수 있고, 여기서 스케줄링 셀은 해당 RA-프리앰블 송신(예를 들어, PCell)에 사용되는 셀과는 다른 셀일 수 있다. 달리 설명하면, CIF가 구성되지 않았다면, UE는 PDCCH 명령 송신에 사용된 셀로부터 RA 프리앰블 송신에 사용된 셀을 알고 있다. 예를 들어, PDCCH 명령 송신이 셀1에서 수신되면, RA 프리앰블도 셀 1에서 송신된다. 유사하게, PDCCH 명령 송신이 셀 2에서 수신되면, RA 프리앰블도 셀 2에서 송신된다.

다른 실시예에서, SCell에 대한 PDCCH 명령은 CIF를 포함하고, 고정되고 미리 정의된 셀(예를 들어, PCEll)에서 송신된다. 이 실시예에서, CIF를 갖는 PDCCH 명령은 PCell의 UE 특정 탐색 공간에서 송신되거나, (실시예 PO-2에 따르면) PCell의 공통 탐색 공간에서 송신된다. CIF는 이전 실시예에서처럼 RA 프리앰블 송신을 위한 타겟 셀을 나타낸다.

PDCCH 명령은 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전용 RACH 자원을 나타낸다(나타내진 랜덤 액세스 프리앰블과 PRACH 자원은 UE들 및 TAG들/셀들 중 전용 RACH 자원을 구성한다). 랜덤 액세스 프리앰블은 (레거시 UE들을 포함해 모든 UE들에 의해 인식된) 예약된 전용 랜덤 액세스 프리앰블들의 집합으로부터 eNodeB에 의해 할당된다.

스텝 1: UE에 의해 PRACH 상으로 랜덤 액세스 프리앰블 송신 (메시지 1): UE는 스텝 0에서 설명된 것과 같이 PDCCH 명령에 의해 나타내진 대로 타겟 UL 반송파에 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송된 랜덤 액세스 응답(메시지 2): UE는 RA-RNTI를 사용해 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신한 후, 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다. 스텝 0에서 할당된 RACH 자원의 고유성 때문에, UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 셀을 결정할 수 있다. 또한 UE와 레거시 UE들을 포함한 다른 UE들간에 경쟁 문제도 없다.

스텝 3: UE에 의한 스케줄링된 UL 송신: UE는 RAR로부터 받은 UL에 따라 타겟 UL 반송파로 송신한다.

실시예 NCR -2:

NCR-2로 표시된 다른 실시예에서, RACH 자원은 TAG/셀에서 각 UE에 할당되지만, 동일한 전용 RACH 자원은 도 10에 도시된 바와 같이 각 TAG/셀에서 재사용될 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 분명한 RACH 자원을 도시한 것이다. RACH 자원들은 A 및 B로 표시되어 있다. 각 RACH 자원은 UE 및 TAG/셀에 할당된다. 그러나 RACH 자원은 각 TAG/셀에서 재사용된다. 따라서 RACH 자원들 (A, B)은 TAG/셀 0 및 TAG/셀 1에서 사용된다. 도 10은 두 개의 가능한 할당 배열을 도시한 것이다. 실시예 NCR-1과 비교하여, 요구되는 전용 RACH 자원들의 양은 TAG들/셀들의 개수에 따라 선형적으로 증가하지 않는다. 따라서 전용 RACH 자원들의 절약이 달성될 수 있다.

SCell에 대한 비경쟁기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령(메시지 0): 이 스텝은 PDCCH 명령이 각 UE의 송신을 위한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 전용 RACH 자원을 나타내는 것(나타내진 랜덤 액세스 프리앰블과 PRACH 자원은 UE들 중 전용 RACH 자원을 구성한다)을 제외하면 상술한 실시예 NCR-1의 스텝 0와 동일하다. 랜덤 액세스 프리앰블은 (레거시 UE들을 포함한 모든 UE들에 의해 인식된) 예약된 전용 랜덤 액세스 프리앰블들의 집합으로부터 eNodeB에 의해 할당된다.

스텝 1: 랜덤 액세스 프리앰블 (메시지 1): 이 스텝은 상술한 실시예 NCR-1의 스텝 1과 동일하다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송된 랜덤 액세스 응답(메시지 2):

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하여 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. PRACH의 시간 및 주파수 자원 외에, RA-RNTI의 계산은 다중 TAG들/셀들을 고려한다. 세 가지 방법이 다음에서 설명된다.

방법 1: RA-RNTI는 TAG/셀 ID 뿐만 아니라 PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수로 계산된다. 즉, RA-RNTI=fn(t_id, tag_id) 또는 RA-RNTI=fn(t_id, f_id, cell_id)이고, 여기서 t_id는 특정 PRACH의 제1서브프레임의 인덱스로 (0≤t_id≤t_id_max)이고, f_id는 주파수 영역에서 오름차순으로 그 서브 프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스로 (0≤f_id≤f_id_max)이다. t_id_max 및 f_id_max 값들은 REF5에서 각각 10과 6으로 특정되어 있다. tag_id(또는 cell_id) 값은 TAG(cell)의 인덱스 값이다. PCell을 포함하는 TAG에 대한 tag_id는 0으로 가정된다. cell_id는 REF6에 정의된 것과 같이 ServCellIndex와 동일할 수 있다.

이 RA-RNTI 계산 방법은 UE가 RA-RNTI 값에 따라 검출된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 TAG/셀을 식별할 수 있게 한다. 이 방법은 RAR의 타겟 수신자의 잠재적 모호함을 해결할 수 있다. 이 방법을 사용한 RA-RNTI 계산의 일부 예들은 다음과 같다:

예 1a: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+t_id_max* f_id_max*tag_id(cell_id), 단, tag_id(cell_id)={1,2, ..., N}, N은 PCell을 포함하지 않은 TAG들(셀들)의 개수이다.t_id_max=10이고 f_id_max=6이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+60*tag_id(cell_id)이다.

예 1b: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+m*tag_id(cell_id), 단, tag_id(cell_id)={1,2, ..., N}, N은 PCell을 포함하지 않은 TAG들(셀들)의 개수이며, m은 FDD/TDD 시스템인지에 따른 설정값이다.

t_id_mas=10이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+m*tag_id(cell_id)이다. LTE 릴리즈 10에서, FDD의 경우 f_id=0이므로, FDD=10이면 m=10인 반면, TDD의 경우 f_id_max=6이므로 m=60이다.

여기서, RA-RNTI 값들의 분할(fragmentation)을 피할 수 있다는 것이 장점이다. 최적화된 RA-RNTI 범위는 FDD/TDD 여부에 종속된다. 이 방법은 m값이 RAR이 송신되는 셀의 실제 PRACH 자원 구성에 종속되도록 일반화될 수 있다.

예 1c: 예 1a 및 1b에서 tag_id(cell_id)는 tag_id_offset(cell_id_offset)으로 대체될 수 있고, 여기서 tag_id-offset=tag_id_target-tag_id_ref이고, cell_id-offset=cell_id_target-cell_id_ref이다.

tag_id_target (cell_id_target) 은 RAR의 target TAG (cell)의 TAG ID (cell ID)이고, tag_id_ref (cell_id_ref)는 RAR이 송신된 셀의 tag ID (cell ID)를 참조한다. tag_id_target (cell_id_target)≥tag_id_ref (cell_id_ref)임을 가정한다.

이 방법의 한 가지 장점은 RAR이 송신된 셀에 대한 RA-RNTI값들이 셀이 SCell인 경우, 비교차(non-cross) 반송파 스케줄링과 교차 반송파 스케줄링에 대해 동일한 범위를 갖는 것이다. 이 방법의 다른 장점은 셀이 PCell들로 구성됨으로써 동일한 RA-RNTI값이 레거시 UE들을 포함한 더 많은 UE들에 의해 공유되는 것이다. 그 결과, 더 많은 RAR들이 MAC RAR PDU에 포함될 수 있다.

방법 2: RA-RNTI는 PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수로 계산된다. 즉, 다중 반송파들이 스패닝(spanning)될 때, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id, f_id이다.

이 방법을 사용한 RA-RNTI 계산의 일부 예들은 다음과 같다:

예 2a: f_id는 주파수 영역에서 최저 주파수 반송파로부터 최고 주파수 반송파까지 오름차순으로 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스로 정의될 수 있다. 예를 들어, PRACH를 갖는 각 셀이 6개의 주파수 자원으로 구성된다면, 0≤f_id<6*N+6 이고, 여기서, N은 PCell을 포함하지 않은 TAG들(셀들)의 개수이다.

예 2b: (0≤f_id<f_id_max)가 RAR이 송신되는 셀로 예약된 것을 제외하면 예 2a와 유사하고, f_id의 나머지들은 나머지 반송파들에 대해 주파수 영역에서 오름차순으로 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스들로 정의된다.

이 방법의 장점은 RAR가 송신되는 셀에 대한 RA-RNTI의 값들이 비교차 반송파 스케줄링과 교차 반송파 스케줄링에 대해 동일한 범위를 갖는 것이다.

방법 3: RA-RNTI는 셀 오프셋뿐만 아니라 PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수로 계산된다.즉, RA-RNTI=fn(t_id, f_id, cell-offset)이고, 여기서 t_id 및 f_id는 LTE 릴리즈 10에서 정의될 수 있다. t_id는 특정 PRACH의 제1서브프레임 인덱스로 (0≤t_id<t_id_max)이고, f_id는 주파수 영역의 오름차순으로 그 서브프레임 내 특정 PRACH의 인덱스이다 (0≤f_id<f_id_max). t_id_max 및 f_id_max는 REF5에서 각각 10 및 6으로 특정된다. 셀 오프셋은 네트워크 구성 정수 오프셋(예를 들어, RRC 구성)으로, 예를 들어, cell-offset={0, 1, 2,...}. cell-offset은 다른 셀로부터 교차 반송파 스케줄링되도록 구성되면 및/또는 SCell이 UE가 PRACH를 송신하는데 사용될 수 있다면, SCell에 적용할 수 있다.

하나의 대안으로 (대안 3-1), cell-offset은 모든 UE들에 대해 주파수를 특정할 수 있다. 즉, 동일한 반송파 주파수를 갖는 두 UE의 SCell은 동일한 cell-offset을 갖는다.

다른 대안으로 (대안 3-2), UE에서 본다면, cell-offset은 동일한 스케줄링 셀(PDCCH 명령이 수신된 셀)로부터 스케줄링될 수 있는 셀들 중 주파수를 특정할 수 있다. cell-offset은 다른 스케줄링 셀로부터 스케줄링될 수 있는 다른 셀 그룹에 재사용될 수 있다. 모든 UE들이 반송파로 구성되고 그 반송파가 동일한 스케줄링 셀에 연결되는 것이 보편적이 되도록 네트워크는 반송파의 cell-offset을 구성할 수 있다. 대안 3-1과 비교해 대안 3-2의 장점은 RA-RNTI 공간이 절약될 수 있는 것이다.

RA-RNTI 계산의 방법 3은 UE가 RA-RNTI의 값에 따라 검출된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 TAG/cell을 식별하는 것이다. 또한 동일한 응답 셀(Msg2를 송신한 셀)에서 다른 SCell에 PRACH를 송신했지만 동일한 t_id, f_id, 및 RA 프리앰브 인덱스를 초래한 RA자원할당을 사용하는 두 UE들간에 RAR의 의도된 수신자의 모호함은 다른 SCell에 다른 cell-offset을 할당하여 회피될 수 있다(그러나 두 UE들에 공통인 값들일 수 있다).

방법 3을 사용한 RA-RNTI 계산의 일부 예들은 다음과 같다:

예 3a: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+t_id_max*f_id_max*cell-offset. t_id_max=10 이고 f_id_max=6 이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+60*cell-offset 이다. 스케줄링 셀 또는 응답 셀에 대한 cell-offset (즉, Msg2를 송신한 셀, 예를 들어, PCell)은 없거나 0으로 고정된다.

예 3b: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+m* cell-offset, 여기서 m은 FDD/TDD 시스템 여부에 따른 설정값이다. t_id_max=10이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+m*cell-offset 이다. LTE 릴리즈 10에서, FDD의 경우 f_id=0 이므로, m=10인 반면, TDD의 경우 f_id_max=6이므로 m=60 이다. 스케줄링 셀 또는 응답 셀에 대한 cell-offset (즉, Msg2를 송신한 셀, 예를 들어, PCell)은 없거나 0으로 고정된다.

예 3b의 장점은 FDD/TDD에 따른 최적화된 RA-RNTI 범위이다. 이 예는 m값이 RAR이 송신되는 셀의 실제 PRACH 자원 구성에 종속되도록 일반화될 수 있음이 알려져 있다.

cell-offset 시그널링의 일례에서, cell-offset은 RRC에 의해 정보 엘리먼트(IE) CrossCarrierSchedulingConfig (REF6참조)로 시그널링될 수 있고, 이 cell-offset은 ra-rnti-offset으로 불린다. 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IE CrossCarrierSchedulingConfig를 도시한 것이다. 관련 SCell이 PRACH 송신에 사용될 수 있다면 새 IE ra-rnti-offset(화살표로 표시)가 구성된다. 이 조건은 SCell에 대한 RACH 관련 파라미터들이 구성되는지의 여부에 기초한다(예를 들어, 이것은 SCell에 대한 RACH-ConfigCommon과 동일하다(REF6참조)).

cell-offset 시그널링의 다른 예에서, 교차 반송파 스케줄링될 수 있는 각 SCell에 대한 cell-offset은 스케줄링 셀 또는 응답 셀(즉, Msg2를 송신하는 셀, 예를 들어 PCell)로부터 시그널링될 수 있다. 이 셀 오프셋 리스트는 스케줄링 셀 또는 응답 셀로부터 전용으로 (예를 들어, RRC를 통해) 시그널링될 수 있다. 스케줄링 셀/응답 셀이 PCell이라면, 이 셀 오프셋 리스트는 시스템 정보 블록에서 시그널링될 수 있다.

UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다.

RA-RNTI가 효과적으로 다중 TAG들 또는 셀들을 고려한다면, UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 셀/TAG를 결정할 수 있다. 또한 RAR 수신에 대한 의도된 UE의 모호함도 없다. 셀당(per cell) UE 특정 RACH 응답 할당에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 관련 UE와 각 셀에 대한 레거시 UE들을 포함해 다른 UE들 사이의 경쟁 문제도 없다.

스텝 3: UE에 의한 스케줄링된 상향링크 송신: UE는 RAR로부터의 UL 그랜트(grant)에 따라 타겟 UL 반송파로 송신한다.

실시예 NCR -3:

NCR-3으로 알려진 다른 실시예에서, RACH 자원은 TAG/셀 (TAG/셀에서 UE특정)에서 각 UE에 할당되지만, 도 10에 도시된 바와 같이, 동일한 전용 RACH 자원은 각 TAG/셀에서 재사용될 수 있다. 실시예 NCR-1에 비해, 요구되는 전용 RACH 자원들의 양은 TAG들/셀들의 개수에 따라 선형으로 증가하지 않는다. 따라서 전용 RACH 자원들을 절약할 수 있다.

SCell에 대한 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령(메시지 0): 이 스텝은 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 0와 동일하다.

스텝 1: PRACH상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신(메시지 1): 이 스텝은 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 1과 동일하다.

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하여 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. RAR에 대한 타겟 TAG/셀을 나타내는 x비트의 TAG ID 또는 셀 ID는 MAC RAR PDU에 포함된다. 여기서, x는 고정되거나 설정될 수 있다. 4가지 방법(방법 A 내지 D)은 다음과 같다.

방법 A: RAR에 대한 타겟 TAG/셀dmf 나타내는 TAG ID 또는 셀 ID는 MAC RAR 페이로드에 포함된다. 설계 예가 도 12에 도시되어 있고, TAG/반송파 지시자 필드(즉, TIF 또는 CIF)가 추가되고 TAG/셀의 지시로 동작한다. TIF/CIF를 갖는 MAC RAR은 레거시 MAC RAR에 비해 다른 크기를 갖지만, 고정된 페이로드 크기를 갖는다. TIF/CIF를 갖는 MAC RAR들은 도 13A에 도시된 바와 같이 RAR에 대한 MAC PDU의 끝에 부가될 수 있다.

도 13A를 참조하면, MAC 서브헤더 n에 대한 확장 필드는 0으로 설정되어 레거시 MAC RAR 페이로드의 시작을 나타낸다. LTE 릴리즈 11의 UE들은 MAC RAR 페이로드 이후에 TIF/CIF를 갖는 RAR에 대한 MAC 헤더를 탐색한다. MAC 서브레더의 확장 필드는 0으로 설정되어 LTE 릴리즈 11의 UE들에 대한 새로운 MAC RAR 페이로드의 시작을 나타낸다.

백오프(backoff) 지시자에 대한 서브헤더는 선택적으로 TIF/CIF를 갖는 RAR에 대한 MAC 헤더에 존재할 수 있다. 존재한다면, 백오프 지시자에 대한 서브헤더는 MAC 헤더 앞에 위치한다. 백오프 지시자에 대한 다중 서브헤더들이 존재할 수 있다; 각각은 TAG/셀에 대한 백오프 지시자이다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더는 도 15에 도시된 바와 같이 TIF/CIF로 사용될 수 있다. 두 비트를 사용하여 4개의 TAG들/셀들까지 나타낼 수 있다.

방법 B: TIF/CIF는 MAC PDU에서 MAC 헤더 및 MAC RAR 페이로드 블록의 위치에 의해 암시적으로 나타내지거나 미리 정의된다. 일례가 도 16에 도시되어 있다. LTE 릴리즈 10의 MAC CE 설계는 각 블록마다 재사용될 수 있다.

방법 C: TIF/CIF는 MAC 서브헤더에 위치한다. 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(RAPID) 및 TIF/CIF를 갖는 MAC 서브헤더에 대한 설계 예가 도 17에 도시되어 있다. TIF/CIF는 백오프 지시자에 대한 MAC 서브헤더에 포함될 수 있다(여러 개가 이어져 있다).

백오프 지시자에 대한 서브헤더는 선택적으로 TIF/CIF를 갖는 RAR에 대한 MAC 헤더에 존재할 수 있다. 존재한다면, 백오프 지시자에 대한 서브헤더는 MAC 헤더 앞에 위치한다. 백오프 지시자에 대한 다중 서브헤더들이 존재할 수 있다: 각각은 TAG/셀에 대한 백오프 지시자이다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더는 도 15에 도시된 바와 같이 TIF/CIF로 사용될 수 있다.

방법 D: TIF/CIF를 나타내는 필드를 갖는 새로운 서브헤더가 다중 타이밍 어드밴스를 지원하는 UE에 의해 복호화된 MAC 헤더에 포함된다. TIF/CIF 서브헤더는 MAC 헤더에서 맨 먼저 위치한다. 다중 TIF/CIF 서브헤더들이 존재할 수 있고, TAG/셀에 대한 정보 비트들의 해당 블록(MAC 서브헤더 및 MAC RAR 페이로드) 앞에 하나의 TIF/CIF 서브헤더가 있다. TIF/CIF 서브헤더는 TIF/CIF 서브헤더가 MAC PDU에서 마지막 서브헤더(즉, 해당 MAC RAR 페이로드 이후에는 더 이상 MAC 헤더가 없고 패딩이 시작될 것이다)인지를 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 이것은 도 18에 도시되어 있다. TIF/CIF 서브헤더에 대한 일례가 도 19에 도시되어 있다. 레거시 MAC 헤더 및 페이로드가 MAC PDU에 존재하지 않을 수 있는 상황을 지원하기 위해, LTE 릴리즈 11의 UE는 서브헤더가 백오프 지시자, RAPID 서브헤더, 또는, TIF/CIF 서브헤더인지를 식별할 수 있다. 따라서, 도 19에 도시된 바와 같이, 타입 필드는 1비트 이상, 예를 들어, 2비트로 확장되어 '01'은 TIF/CIF 서브헤더를 나타낸다. ('00'은 백오프 지시자, '1X'는 RAPID 서브헤더를 나타내고, 여기서 X는 RAPID의 첫 비트이다.). E2는 TIF/CIF 서브헤더가 MAC PDU의 마지막 서브헤더인지를 나타내는 플래그이다.

방법 A 내지 D에 있어서, 미리 정의된 비트 패턴을 갖는 비트 스트링은 다음 바이트에서 패딩이 시작됨을 나타내는데 사용된다. 예를 들어, 비트 스트링은 백오프 지시자를 갖거나 RAPID를 갖는 서브헤더로 오인될 수 없기 때문에, 비트 스트링 '00110000'은 방법 A, B, 및 C에 대해 미리 정의된 패턴일 수 있다. 이것은 UE가 현재 MAC PDU에서 MAC RAR 탐색을 중지하게 할 수 있다.

상술한 모든 방법에 대해, 레거시 MAC 페이로드 이후에 MAC 서브헤더 및 TIF/CIF를 갖는 MAC RAR을 부가함으로써 레거시 UE들과의 역방향 호환성이 보장된다. 이는 방법 A에 대해 도 13A에 도시된 바와 같이, 레거시 UE들이 부가된 MAC 서브헤더들과 TIF/CIF를 갖는 MAC RAR들을 패딩 비트들의 일부분으로 처리할 것이기 때문이다(UE들을 특별한 값들을 갖지 않는 것으로 가정한다).

RAR이 타겟 TAG/셀을 나타내기 때문에, UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 TAG/셀을 결정할 수 있다. 또한 셀당 RAR 수신에 대한 의도된 UE의 모호함도 없다. UE에 특정한 RACH 자원들의 할당에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 관련 UE와 레거시 UE들을 포함해 각 셀에서 다른 UE들과의 경쟁문제는 없다.

스텝 3: UE에 의한 스케줄링된 UL 전송: UE는 RAR로부터의 UL 그랜트에 따라 타겟 UL 반송파에 전송한다.

실시예 NCR -4:

실시예 NCR-4로 표시된 다른 실시예에서, RACH 자원은 TAG/셀에서 각 UE에 할당되지만(TAG/셀에서 UE에 특정), 도 10에 도시된 바와 같이, 동일한 전용 RACH 자원은 각 TAG/셀에서 재사용될 수 있다. 실시예 NCR-1과 비교하여, 요구되는 전용 RACH 자원의 양은 TAG들/셀들의 개수에 따라 선형적으로 증가하지 않는다. 따라서 전용 RACH 자원을 절약할 수 있다.

SCell에 대한 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령 (메시지 0): 이 스텝은 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 0와 동일하다.

스텝 1: PRACH에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신 (메시지 1); 이 스텝은 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 1과 동일하다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송된 랜덤 액세스 응답 (메시지2):

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하는 랜덤 액세스 응답(들)을 감시한다. RAR에 대한 DCI 포맷은 UE의 C-RNTI에 의해 결정된 UE 특정 탐색 공간에서 송신된다. CIF는 PDCCH에 포함되어 (예를 들어, DCI 포맷 1A) RAR에 대한 타겟 TAG/셀을 나타낸다. UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 감시를 중단한다.

UE는 DCI 포맷의 CIF로부터 RAR의 타겟 TAG/셀을 결정한다. UE에 특정한 RACH 자원들의 할당에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 관련 UE는 레거시 UE들을 포함한 다른 UE들과의 사이에 경쟁 문제가 없다.

실시예 NCR -5:

실시예 NCR-5라고 표시된 다른 실시예에서, RACH 자원은 TAG/셀에서 각 UE(TAG/셀에서 UE에 특정)에 할당되지만, 동일한 전용 RACH 자원은 각 TAG/셀에서 재사용될 수 있다. 또한 UE에 특정한 RACH 자원은 도 20에 도시된 바와 같이 TAG/셀과 관계없이 UE에 대해 동일하다. NCR-1과 비교해, 요구되는 전용 RACH 자원의 양은 TAG들/셀들의 개수에 따라 선형적으로 증가하지 않는다. 따라서 전용 RACH 자원들이 절약될 수 있다. 실시예 NCR-2 또는 NCR-3에 설명된 시나리오와 비교하면, 본 실시예의 시나리오는 몇 가지 다른 점을 포함한다.

SCell에 대한 비경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령 (메시지 0): 이 스텝은 임의의 한 시점에서 계속 진행되고 있는, 단 하나의 랜덤 액세스 절차가 있다는 것을 제외하면 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 0과 동일하다. 이전 랜덤 액세스 절차가 완료되기 전에 다른 PDCCH 명령이 수신되면, UE는 진행중인 랜덤 액세스 절차를 중단하고 (새 절차가 다른 셀에 대한 것이어도) 새로운 절차를 재시작한다.

스텝 1: PRACH 상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신 (메시지 1):

이 스텝은 상술한 실시예 NCR-2의 스텝 1과 동일하다.

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하는 랜덤 액세스 응답(들)을 감시한다. UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 감시를 중단한다.

계속 진행중인 단 하나의 랜덤 액세스 절차가 있기 때문에, UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 TAG/셀을 결정할 수 있다. 셀당 UE에 특정한 RACH 자원들의 할당에 의해, 도 20에 도시된 바와 같이, 관련 UE와 레거시 UE를 포함해 각 셀에 대한 다른 UE들 사이에 경쟁 문제가 없다.

스텝 3: RAR로부터 UL 그랜트에 따라 UE는 타겟 UL 반송파에 송신한다.

실시예 NCR -6:

LTE 릴리즈 10에서, SCell의 PDCCH 영역에서 공통 탐색 공간은 정의되지 않았다. SCell 상의 공통 탐색 공간에서, PDCCH는 LTE 릴리즈 11에 정의되지 않았다. (실시예 NCR-6으로 알려진) 일 실시예에서, 랜덤 액세스 응답 PDCCH 및 PDSCH는 PCell로부터 수신될 수 있다. 비경쟁 기반 랜덤 액세스가 SCell을 지원한다면, SCell에 대한 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다:

스텝 0: eNodeB에 의해 UE로 전송된 PDCCH 명령 (메시지 0)는 랜덤 액세스 절차를 시작하게 한다:

PDCCH 명령은 타겟 TAG/셀을 나타내고, CIF가 지원 및 구성되면, PDCCH 명령에 사용되는 DCI 포맷(예를 들어, DCI 포맷 1A)은 CIF 필드를 포함한다. 예를 들어 CIF='000'은 TAG0/CC0를 나타내고, CIF='001'은 TAG1/CC1을 나타낸다. CIF를 갖는 PDCCH 명령은 스케줄링 셀의 UE 특정 탐색 공간에서 또는 (실시예 PO-2에 따르면) 스케줄링 셀의 공통 탐색 공간에서 송신될 수 있고, 여기서 스케줄링 셀은 해당 RA-프리앰블 송신에 사용되는 셀(예를 들어 PCell)과는 다른 셀일 수 있다. CIF가 구성되지 않았다면, PDCCH 명령은 RA 프리앰블 송신에 사용되는 셀과 동일한 셀에서 송신된다. 달리 설명하면, CIF가 구성되지 않았다면, UE는 PDCCH 명령 송신에 사용되는 셀로부터 RA 프리앰블 송신에 사용되는 셀을 알고 있다. 예를 들어, PDCCH 명령 송신이 셀 1에서 수신된다면, RA 프리앰블은 셀 1에서 송신된다. 유사하게 PDCCH 명령 송신이 셀 2에서 수신되면, RA 프리앰블도 셀 2에서 송신된다.

다른 실시예에서, SCell에 대한 PDCCH 명령은 CIF를 포함하고, 고정되고 미리 정의된 셀 (예를 들어, PCell)에서 송신된다. 이 실시예에서, CIF를 갖는 PDCCH 명령은 PCell의 UE 특정 탐색 공간에서 또는 (실시예 PO-2에 따르면) 스케줄링 셀의 공통 탐색 공간에서 송신된다. CIF는 이전의 실시예에서 처럼 RA 프리앰블 송신에 대한 타겟 셀을 나타낸다.

PDCCH 명령은 각 (UE)에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전용 RACH 자원을 나타낸다(나타내진 랜덤 액세스 프리앰블 및 PRACH 자원은 UE 중 전용 RACH 자원을 구성한다). 랜덤 액세스 프리앰블은 (레거시 UE들을 포함해 모든 UE들에 의해 인식된) 예약된 전용 랜덤 액세스 프리앰블 집합으로부터 eNodeB에 의해 할당된다. 특히, SCell상의 랜덤 액세스의 경우, PDCCH 명령은 '000000'와 다른 값을 갖는 ra-PreambleIndex와 ra-PRACH-MaskIndex를 나타낸다.

스텝 1: PRACH 상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신(메시지 1): UE는 스텝 0에서 설명된 것과 같이 PDCCH 명령에 의해 나타내진 RA 프리앰블과 시간-주파수 자원을 사용하여 PDCCH 명령에 의해 나타내진 타겟 UL 반송파에 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

스텝 2: PCell에서 eNodeB에 의해 UE로 송신된 랜덤 액세스 응답 (메시지 2): UE는 RA 응답 윈도우에서, 하기에서 정의된 RA-RNTI에 의해 식별된 랜덤 액세스 응답(들)에 대해 PCell의 PDCCH를 모니터링한다. RA 응답 윈도우는 프리앰블 송신의 끝 + 3개의 서브 프레임을 포함하는 서브프레임에서 시작하고, ra-ResponseWindowSize 서브프레임들의 길이를 갖는다.

랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI는: RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+60*offset_indicator 이고, 여기서, t_id는 특정 PRACH의 제1서브프레임 인덱스 (0≤t_id≤10)이며, f_id는 주파수 영역에서 오름차순으로 그 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스이다(0≤f_id≤6). 일 실시예에서, 프리앰블이 PCell상에서 송신됐을 때 offset_indicator는 0으로 설정된다.

SCell에서 송신된 프리앰블에 대해 offset_indicator 값은 Scell에 대해 (RA-RNTI-Offset-Indicator로 불리는)상위계층 시그널링에 의해 공급된다(예를 들어, RRC 시그널링). RA-RNTI-Offset-Indicator 값의 범위는 {0, 1}, {0, 1, 2}, {0, 1, 2, 3}, {0, 1, 2, 3, 4}, 또는 {0, 1/6, 1/3, 2/3, 1} 이다. RA-RNTI-Offset-Indicator 값이 0이면 상위계층 시그널링의 부재를 암시함이 알려져 있다. RA 프리앰블 송신에 사용된 두 SCell들은 동일하거나 다른 RA-RNTI-Offset-Indicator 값들로 구성될 수 있다. RA-RNTI-Offset-Indicator는 UE에게 전용으로, 즉, UE에 특정해 시그널링될 수 있다. RA-RNTI-Offset-Indicator는 예를 들어, PCell 상에서 시스템 정보 블록 (SIB)으로 브로드캐스트될 수 있다.

다른 실시예에서, 오프셋 지시자 값은 SCell들의 값으로 고정된다 (예를 들어, RA-RNTI-Offset-Indicator=1).

랜덤 액세스 프리앰블 식별자를 포함하는 랜덤 액세스 응답이 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되거나, (i) 랜덤 액세스 프리앰블이 PCell에서 송신됐거나 (ii) 랜덤 액세스 프리앰블이 SCell에서 송신됐고 랜덤 액세스 응답 메시지에서 수신된 임시 C-RNTI값이 UE의 C-RNTI와 동일하다면, UE는 랜덤 액세스 응답 수신이 성공한 것으로 간주하고 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다.

랜덤 액세스 응답으로부터 얻어진 상향링크 그랜트가 이전에 RA 프리앰블 송신에 사용된 해당 셀에 적용된다. 랜덤 액세스 응답으로부터의 타이밍 어드밴스 명령은 RA 프리앰블 송신에 사용된 셀이 속한 TAG에 적용된다.

다른 셀에 대해 다른 offset_indicator 값들을 사용하는 것은 네트워크가 셀들 사이의 프라앰블 및 시간-주파수 PRACH 자원들을 조정(coordinate)하지 않게 한다. UE가 자신의 C-RNTI를 랜덤 액세스 응답으로 송신된 C-RNTI와 매칭시키도록 요구하는 것은 네트워크가 SCell들 사이에서 프리앰블과 시간-주파수 PRACH 자원들을 회피하게 한다.

스텝 3: UE에 의해 스케줄링된 UL 송신: U는 스텝 2로부터 수신된 UL 그랜트에 따른 타겟 U 반송파 상에서 송신한다.

SCell 에 대한 경쟁기반 랜덤 액세스 절차를 위한 방법

실시예 CR -1:

실시예 CR-1로 표시된 일 실시 예에서, 도 21에 도시된 바와 같이, 동일한 RACH 자원이 TAG/셀(TAG/셀에서 UE에 특정)에서 두 UE들에 의해 선택될 수 있다. SCell에 대한 경쟁기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: 랜덤 액세스 절차를 시작하기 위해 eNodeB에 의해 UE로 송신된 PDCCH 명령 (메시지 0)(선택적):

PDCCH 명령은 타겟 TAG/셀을 나타낸다. 실시예 PO-1 또는 PO-2에서 특정된 설계가 사용될 수 있다.

일 실시 예에서, CIF가 지원 및 구성된다면, PDCCH 명령에 사용된 DCI 포맷(예를 들어, DCI 포맷 1A)은 CIF 필드를 포함한다. 예를 들어, CIF='000'은 TAG0/CC)를 나타내고, CIF='001'은 TAG1/CC1을 나타낸다. CIF를 갖는 PDCCH 명령은 스케줄링 셀의 UE 특정 탐색 공간 또는 (실시예 PO-2에 따르면) 스케줄링 셀의 공통 탐색 공간에서 송신될 수 있다. 여기서, 스케줄링 셀은 해당 RA 프리앰블 송신에 사용되는 셀(예를 들어, PCell)과 다른 셀일 수 있다. CIF가 구성되지 않았다면, PDCCH 명령은 RA 프리앰블 송신에 사용된 셀과 동일한 셀에서 송신된다. 달리 설명하면, CIF가 구성되지 않았다면, UE는 PDCCH 명령 송신에 사용된 셀로부터 RA 프리앰블 송신에 사용된 셀을 알고 있다. 예를 들어, PDCCH 명령 송신이 셀 1에서 수신되면, RA 프리앰블은 셀 1에서 송신된다. 유사하게, PDCCH 명령 송신이 셀 2에서 수신되면, RA 프리앰블은 셀 2에서 송신된다.

다른 실시예에서, SCell에 대한 PDCCH 명령은 CIF를 포함하고, 고정되고 미리 정의된 셀(예를 들어, PCell)에서 송신된다. 이 실시예에서, CIF를 갖는 PDCCH 명령은 PCell의 UE 특정 탐색 공간에서 또는 (실시예 PO-2에 따르면) 스케줄링 셀의 공통 탐색 공간에서 송신된다. CIF는 제1실시예에서와 같이 RA 프리앰블 송신을 위한 타겟 셀을 나타낸다.

스텝 1: PRACH상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신 (메시지 1): UE는 랜덤 액세스 프리앰블 및 PRACH 자원 인덱스를 선택한다. UE는 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 타겟 UL 반송파상의 선택된 PRACH 자원 인덱스로 송신한다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송된 랜덤 액세스 응답(메시지 2): UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하여 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. PRACH의 시간 및 주파수 자원 외에, RA-RNTI의 계산은 다중 TAG들/셀들을 고려한다. 3가지 방법이 아래에서 설명된다.

방법 1: RA-RNTI가 TAG/셀 ID뿐만 아니라 PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수로 계산된다, 즉, RA-RNTI=fn(t_id, f_id, tag_id) 또는 RA-RNTI=fn(t_id, f_id, cell_id)이고, 여기서, t_id는 특정 PRACH의 제1서브 프레임의 인덱스 (0≤t_id≤t_id_max)이며, f_id는 주파수 영역에서 오름차순으로 그 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스이다(0≤f_id≤f_id_max). t_id_max와 f_id_max의 값들은 REF 5에서 각각 10과 6으로 특정된다. tag_id(또는 cell_id) 값은 TAG(셀)의 인덱스이다. PCell을 포함하는 TAG에 대한 tag_id는 0으로 가정된다. cell_id는 REF6에서 ServCellIndex와 동일할 수 있다.

이 RA-RNTI 계산 방법은 UE가 RA-RNTI의 값에 따라 검출된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 TAG/셀을 식별할 수 있게 한다. 이 방법을 사용한 RA-RNTI 계산의 일부 예들은 다음과 같다:

예 1a: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+t_id_max*f_id_max*tag_id (cell_id), 여기서 tag_id (cell_id)={1, 2, . . . , N}, N 은 PCell에 포함되지 않은 TAG들(셀들)의 개수이다. t_id_max=10 이고 f_id_max=6 이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+60*tag_id (cell_id) 이다.

예 1b: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+m*tag_id (cell_id), 여기서 tag_id (cell_id)={1, 2, . . . , N}, N 은 PCell에 포함되지 않은 TAG들(셀들)의 개수이고, m은 FDD/TDD 시스템 여부에 따라 설정될 수 있는 값이다.

t_id_max=10이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+m*tag_id (cell_id)이다. LTE 릴리즈 10에서, FDD의 경우 f_id=0이므로 m=10이다; 반면 TDD의 경우 f_id_max=6이므로, m=60이다.

여기서, 장점은 RA-RNTI값들의 분할이 회피될 수 있다는 것이다. 최적화된 RA-RNTI 범위는 FDD/TDD에 종속된다. 이 방법은 m값이 RAR가 송신된 셀의 실제 PRACH 자원 구성에 종속되도록 일반화될 수 있음이 알려져 있다.

예 1c: 예 1a 및 1b에서 tag_id (cell_id)는 tag_id_offset (cell_id_offset)로 대체될 수 있고, 여기서, tag_id_offset=tag_id_target-tag_id_ref, 및 cell_id_offset=cell_id_target-cell_id_ref이다. tag_id_target (cell_id_target)는 RAR의 타겟 TAG (셀)의 TAG ID (셀 ID)이고, tag_id_ref (cell_id_ref)는 RAR이 송신된 셀의 tag ID (cell ID)를 지칭한다. tag_id_target (cell_id_target)≥tag_id_ref (cell_id_ref)이 가정된다.

이 방법의 한가지 장점은 RAR이 송신되는 셀에 대한 RA-RNTI값들이, 셀이 SCell인 경우, 비교차 반송파 스케줄링 및 교차 반송파 스케줄링에 대해 동일한 범위를 갖는 것이다. 이 방법의 다른 장점은 동일한 RA-RNTI값이 레거시 UE들을 포함한 더 많은 UE들에 의해 공유되어 셀이 그들의 PCell들로 구성되는 것이다. 그 결과, 더 많은 RAR이 MAC RAR PDU에 포함될 수 있다.

방법 2: RA_RNTI는 f_id가 다중 반송파들을 스패닝할 때, PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수인, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id 로 계산된다. 이 방법을 사용한 RA-RNTI 계산의 일부 예들은 다음과 같다:

예 2a: f_id가 주파수 영역에서 오름차순으로, 반송파의 최저 주파수에서 최고 주파수까지 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스로 정의될 수 있다. 예를 들어, PRACH를 갖는 각 셀이 6개의 주파수 자원으로 구성된다고 가정하면, 0≤f_id<6*N+6이고, 여기서 N은 PCell에 포함되지 않은 TAG들(셀들)의 개수이다.

예 2b: RAR이 송신되는 셀에 대해 (0≤f_id<f_id_max)가 예약되는 것을 제외하면, 예 2a와 유사하고, f_id의 나머지는 나머지 반송파들에 대해 주파수 영역에서 오름차순으로 서브 프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스들로 정의된다.

이 방법의 장점은 RAR가 송신되는 셀에 대한 RA-RNTI 값들이 비교차 반송파 스케줄링 및 교차 반송파 스케줄링에 대해 동일한 범위를 갖는 것이다.

방법 3: RA-RNTI가 셀 오프셋뿐만 아니라 PRACH 시간 및 주파수 ID의 함수, 즉, RA-RNTI=fn(t_id, f_id, cell-offset), 여기서, t_id 및 f_id는 LTE 릴리즈 10에서와 같이 정의될 수 있음, 로 계산된다. t_id는 특정 PRACH의 제1서브 프레임의 인덱스 (0≤t_id≤t_id_max)이며, f_id는 주파수 영역에서 오름차순으로 그 서브프레임 내에서 특정 PRACH의 인덱스이다(0≤f_id≤f_id_max). t_id_max와 f_id_max의 값들은 REF 5에서 각각 10과 6으로 특정된다. cell_offset은 네트워크 설정 정수 오프셋 (예를 들어, RRC 구성)으로 예를들어, cell-offset ={0,1,2,..}이다. SCell이 다른 셀로부터 교차 반송파 스케줄링되도록 구성되거나 UE에 의해 PRACH를 송신하도록 사용된다면, cell-offset은 SCell에 적용될 수 있다.

하나의 대안으로 (대안 3-1), cell-offset은 모든 UE에 대해 주파수에 특정될 수 있다. 즉, 동일한 반송파 주파수를 갖는 두 UE의 SCell이 동일한 cell-offset을 갖는다.

다른 대안으로 (대안 3-2), UE의 관점에서, cell-offset들은 동일한 스케줄링 셀(PDCCH 명령이 수신됐던 셀)로부터 스케줄링될 수 있는 셀들 사이에서 주파수에 특정된다. cell-offset들은 다른 스케줄링 셀로부터 스케줄링될 수 있는 다른 셀 그룹에 대해 재사용될 수 있다. 네트워크는 반송파로 구성된 모든 UE들에 대해 공통이 되고, 그 반송파가 동일한 스케줄링 셀에 연결되도록 반송파의 cell-offset을 구성할 수 있다. 대안 3-1과 비교해 대안 3-2의 장점은 RA-RNTI 공간이 절약될 수 있다는 것이다.

RA-RNTI 계산 방법 3은 UE가 RA-RNTI값에 따라 검출된 랜덤 액세스 응답에 대한 타겟 TAG/셀을 식별하게 할 수 있다. 또한, 동일한 응답 셀(Msg2를 송신한 셀)에서 다른 SCell에 PRACH를 송신했지만, 동일한 t_id, f_id 및 RA 프리앰블 인덱스를 초래한 RA 자원할당을 사용하는 두 UE들 사이의 RAR 충돌은 다른 SCell에 대해 다른 (그러나 두 UE들에 대해 공통인 값들일 수 있는) cell-offset을 할당하여 회피될 수 있다.

네트워크에서, 방법 3은 네트워크가 동일한 RA-RNTI를 사용하게 해 동일한 응답 셀(Msg2를 송신하는 셀)에서 UE들이 경쟁하게 한다. 또한 네트워크가 각 잠재 응답 셀에 대해 사용하는 단 하나의 RA-RNTI 값이 있을 수 있다.

방법 3을 사용하여 RA-RNTI를 계산하는 일부 예들은 다음과 같다:

예 3a: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+t_id_max*f_id_max*cell-offset. t_id_max=10, f_id_max=6이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+60*cell-offset이다. 스케줄링 셀 또는 응답 셀(즉, Msg2를 송신하는 셀)에 대한 cell-offset은 없거나 0으로 고정된다.

예 3b: RA-RNTI=1+t_id+t_id_max*f_id+m*cell-offset, 여기서, m은 FDD/TDD 시스템 여부에 따라 설정가능한 값이다. t_id_max=10이면, RA-RNTI=1+t_id+10*f_id+m*cell-offset이다. LTE 릴리즈 10에서, FDD의 경우 f_id=0 이므로, m=10이다; 반면 TDD의 경우, f_id_max=6이므로 m=60이다. 스케줄링 셀 또는 응답 셀 (Msg2를 송신하는 셀)의 cell-offset은 없거나 0으로 고정된다.

예 3b의 장점은 FDD/TDD 여부에 따라 최적화된 RA-RNTI 범위이다. 이 예는 m값이 RAR이 송신되는 셀의 실제 PRACH 자원 구성에 종속되도록 일반화될 수 있다.

cell-offset 시그널링의 일례에서, cell-offset은 셀 오프셋이 도 11에 도시된 바와 같이 ra-rnti-offset으로 불리는 IE CrossCarrierSchedulingConfig (REF6 참조)에서 RRC에 의해 시그널링될 수 있다. 관련 SCell이 PRACH 송신에 사용될 수 있다면, 새로운 IE ra-rnti-offset이 구성된다. 이 조건은 SCell에 대한 RACH 관련 파라미터가 구성되는지(예를 들어, 이것이 SCell에 대한 RACH-ConfigCommondhk과 동일하다(REF6 참조))에 기초할 수 있다.

cell-offset 시그널링에 대한 다른 예에서, 교차 반송파 스케줄링될 수 있는 각 SCell에 대한 cell-offset은 스케줄링 셀 또는 응답 셀(즉, Msg2를 송신하는 셀)로부터 시그널링될 수 있다. 이 셀 오프셋 리스트는 스케줄링 셀 또는 응답 셀로부터 (예를 들어, RRC를 통해) 전용으로 시그널링될 수 있다. 스케줄링 셀/응답 셀이 PCell이면, 이 셀 오프셋 리스트는 SIB에서 시그널링될 수 있다.

UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다. RA-RNTI가 효과적으로 다중 TAG들 또는 셀들을 고려하기 때문에 UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 셀/TAG를 결정할 수 있다.

스텝 3: UE에 의한 스케줄링된 송신(메시지 3): UE는 타겟 UL 반송파에 메시지 3을 송신한다.

스텝 4: 경쟁 해소:

CRC가 C-RNTI에 의해 스크램블된 타겟 TAG/셀에 대한 새로운 송신을 위해 상향링크 그랜트가 수신되면, UE는 그 타겟 TAG/셀에 대해 경쟁해소가 성공했고, 랜덤 액세스 절차가 완료된 것으로 간주한다.

CIF가 UL 그랜트에 대해 (예를 들어, UE 특정 탐색 공간에서 DCI 포맷 0/4에 대해) DCI 포맷으로 존재하면, CIF는 어느 셀(또는 TA 그룹)에 대해 경쟁해소가 적용될 수 있는지를 나타낸다. 예를 들어, UL 그랜트가 CC0에 송신되면, DCI 포맷에 포함된 CIF는 CC0(TAG0) 또는 CC1(TAG1)을 가리킬 수 있다. CIF가 UL 그랜트를 위해 DCI포맷으로 존재하지 않는다면, UL 그랜트(및 경쟁 해소)는 PDCCH가 송신되는 셀에 적용될 수 있다.

경쟁해소를 위해 UL 그랜트에 한정하는 장점은 SCell에 대한 하향링크 데이터 송신이 SCell에 대한 RACH 절차에 의해 방해를 받거나 영향을 받지 않는다는 것이다. 즉, RACH 절차가 SCell에 대해 수행되는 동안, 하향링크 할당 및 송신이 SCell에 대해 정상적으로 계속될 수 있다.

실시예 CR -2:

실시예 CR-2로 표시된 다른 실시예에서, 동일한 RACH 자원이 도 21에 도시된 바와 같이, TAG/셀에서 두 UE들(TAG/셀에서 UE에 특정)에 의해 선택될 수 있다. SCell에 대한 경쟁기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령(메시지 0): 선택적인 이 스텝은 상술한 실시예 CR-1의 스텝 0와 동일하다.

스텝 1: PRACH상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신(메시지1): 이 스텝은 상술한 실시예 CR-1의 스텝 1과 동일하다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송되는 랜덤 액세스 응답(메시지 2). 이 스텝은 실질적으로 상술한 비경쟁 기반 실시예 NCR-3의 스텝 2와 동일하다. 편의상 그 설명은 하기에서 반복된다.

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하는 랜덤 액세스 응답(들)을 감시한다. RAR에 대한 타겟 TAG/셀을 나타내는 x비트의 TAG ID 또는 셀 ID는 MAC RAR PDU에 포함된다. 여기서, x는 고정되거나 설정될 수 있다. 4가지 방법들(방법 A 내지 D)이 하기에서 설명된다.

방법 A: RAR에 대한 타겟 TAG/셀을 나타내는 TAG ID 또는 셀 ID는 MAC RAR 페이로드에 포함된다. 설계 예가 TAG/반송파 지시자 필드(즉, TIF 또는 CIF)가 추가되고 TAG/셀의 지시로 동작하는, 도 12에 도시되었다. TIF/CIF를 갖는 MAC RAR은 레거시 MAC RAR과 비교해 다른 크기를 갖지만, 고정된 페이로드 크기를 갖는다. TIF/CIF를 갖는 MAC RAR은 도 13A에 도시된 바와 같이 RAR에 대한 MAC PDU의 끝에 부가될 수 있다.

도 13A를 참조하면, MAC 서브헤더 n에 대한 확장 필드는 0으로 설정되어 레거시 MAC RAR 페이로드의 시작을 나타낸다. MAC 서브헤더 m에 대한 확장 필드는 0으로 설정되어 LTE 릴리즈 UE들에 대한 새로운 MAC RAR 페이로드의 시작을 나타낸다.

백오프 지시자에 대한 서브헤더는 TIF/CIF를 갖는 RAR에 대한 MAC 헤더에 선택적으로 존재할 수 있다. 존재한다면, 백오프 지시자에 대한 서브헤더는 MAC 헤더 앞에 위치한다. 백오프 지시자에 대한 다중 서브헤더가 존재할 수 있다; 각각은 TAG/셀에 대한 백오프 지시자이다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더는 도 14에 도시되어 있다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더에서 예약된 두 비트는 도 15에 도시된 바와 같이 TIF/CIF로 사용될 수 있다. 두 비트를 사용하여 4개의 TAG/셀들까지 나타낼 수 있다.

방법 B: TIF/CIF는 MAC PDU에서 MAC 헤더와 MAC RAR 페이로드의 블록 위치로 암시적으로 나타내지거나 미리 정의된다. 일례가 도 16에 도시되어 있다. LTE 릴리즈 10의 MAC CE 설계는 각 블록마다 재사용될 수 있다.

방법 C: TIF/CIF는 MAC 서브헤더에 위치한다. RAPID 및 TIF/CIF를 갖는 MAC 서브헤더에 대한 설계 예는 도 17에 도시되어 있다. TIF/CIF는 백오프 지시자에 대한 MAC 서브헤더에 포함될 수 있다(다수 개가 이어질 수 있다).

백오프 지시자의 서브헤더는 TIF/CIF를 갖는 RAR에 대한 MAC 헤더에 선택적으로 존재할 수 있다. 존재한다면, 백오프 지시자에 대한 서브헤더는 MAC 헤더 앞에 위치한다. 백오프 지시자에 대한 다중 서브헤더가 존재할 수 있다; 각각은 TAG/셀에 대한 백오프 지시자이다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더는 도 14에 도시되어 있다. LTE 릴리즈 10의 백오프 지시자 서브헤더에서 예약된 두 비트는 도 15에 도시된 바와 같이 TIF/CIF로 사용될 수 있다.

방법 D: TIF/CIF를 나타내는 필드를 갖는 새로운 서브헤더가 다중 타이밍 어드밴스를 지원하는 UE에 의해 복호화되는 MAC 헤더에 포함된다. TIF/CIF 서브헤더는 MAC 헤더에서 첫번째에 위치한다. 다중 TIF/CIF 서브헤더들이 존재할 수 있고, TAG/셀에 대한 정보 비트들의 해당 블록(MAC 서브헤더 및 MAC RAR 페이로드) 앞에 하나의 TIF/CIF 서브헤더가 있다. TIF/CIF 서브헤더는 TIF/CIF 서브헤더가 MAC PDU에서 마지막인지(즉, 해당 MAC RAR 페이로드 이후에 더 이상의 MAC 서브헤더가 없고 패딩이 시작될 것이다)를 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 백오프 지시자 서브헤더는, 존재한다면, TIF/CIF 서브헤더 이후에 존재하고, TIF/CIF에 의해 나타내진 TAG/셀에 해당한다.

방법 A 내지 C와 비교해, TAG/셀에 대한 각 MAC 서브헤더와 RAR 페이로드 블록에는 1바이트만이 필요할 수 있기 때문에 방법 D는 낮은 오버헤드를 갖는다. 이는 도 18에 도시되어 있다. TIF/CIF 서브헤더에 대한 일례가 도 19에 도시되어 있다. 레거시 MAC 서브헤더와 페이로드가 MAC PDU에 존재하지 않을 수 있다는 상황을 지원하기 위해, LTE 릴리즈 11의 UE는 서브헤더가 백오프 지시자, RAPID 서브헤더 또는 TIF/CIF 서브헤더인지를 식별할 수 있다. 따라서, 도 19에 도시된 바와 같이, 타입 필드는 1비트 이상, 예를 들어, 2비트로 확장되어, 값 '01'은 TIF/CIF 서브헤더를 나타낸다. ('00'은 백오프 지시자 및 '1X'는 RAPID 서브헤더를 나타내고, 여기서, X는 RAPID의 첫 비트임이 알려져 있다). E2는 TIF/CIF 서브헤더는 MAC PDU에서 마지막 서브헤더인지를 나타내는 플래그이다.

방법 A 내지 D에 있어서, 미리 정의된 패턴 비트들을 갖는 비트 스트링은 패딩이 다음 바이트에서 시작됨을 나타내는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 비트 스트링은 백오프 지시자 또는 RAPID를 갖는 서브헤더로 오인될 수 없기 때문에, 비트 스트링 '00110000'은 방법 A, B, 및 C에 대해 미리 정의된 패턴일 수 있다. 이는 UE가 현재의 MAC PDU에서 MAC RAR의 탐색을 중지하게 할 수 있다.

상술한 모든 방법에서, 레거시 UE들의 역방향 호환성은 레거시 MAC 페이로드 이후 TIF/CIF를 갖는 MAC 서브헤더 및 MAC RAR을 추가함으로써 보증된다. 이것은 레거시 UE들이 방법 A에 대해 도 13B에 도시된 바와 같이 레거시 UE들은 TIF/CIF를 갖는 부가된 MAC 서브헤더 및 MAC RAR을 (UE가 특별한 값을 가정하지 못하는) 패딩 비트들의 일부로 처리할 것이기 때문이다.

UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자를 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다.

RAR이 타겟 TAG/셀을 나타내기 때문에, UE는 모호함이 없이 RAR의 타겟 TAG/셀을 결정할 수 있다.

스텝 3: UE에 의해 스케줄링된 송신 (메시지 3): UE는 타겟 UL 반송파로 메시지 3을 송신한다.

스텝 4: 경쟁 해소: 이 스텝은 상술한 실시예 CR-1의 스텝 4와 동일하다.

실시예 CR -3:

실시예 CR-3으로 표시된 다른 실시예에서, 동일한 RACH 자원은 도 21에 도시된 바와 같이, TAG/셀에서 두 UE들(TAG/셀에서 UE에 특정)에 의해 선택될 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 도 22에 도시된 시나리오에 "경쟁" 해소가 요구될 수 있다. SCell에 대한 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH 명령(메시지 0): 선택적인 이 스텝은 어떤 시간 포인트에서 오직 하나의 계속 진행되고 있는 랜덤 액세스 절차가 있다는 것을 제외하고 상술한 실시예 CR-1의 스텝 0과 동일하다. 이전 랜덤 액세스 절차가 완료되기 전 다른 PDCCH 명령이 수신되면, UE는 진행중인 절차를 중단하고 (새 절차가 다른 셀에 관한 것이라도) 새 절차를 다시 시작한다.

스텝 1: PRACH에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신(메시지 1): UE는 랜덤 액세스 프리앰블과 PRACH 자원 인덱스를 선택한다. UE는 타겟 UL 반송파에서 선택된 PRACH 자원에 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하여 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다. 단 하나의 랜덤 액세스 절차가 진행되고 있기 때문에 UE는 RAR의 타겟 TAG/셀을 결정할 수 있다.

스텝 4: 이 스텝은 상술한 실시예 CR-1의 스텝 4와 동일하다.

실시예 CR -4:

실시예 CR-4로 표시된 다른 실시예에서, 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에 사용가능한 RACH 자원은 도 23에 도시된 바와 같이 두 TAG들/셀들 사이에서 직교한다.

두 TAG들/셀들 사이에서의 RACH 자원들의 직교성은 TAG1/셀1에 대한 경쟁기반 랜덤 액세스 절차에 사용되는 공통 RACH 자원들로서, TAG0/셀0에 대해 구성되는 전용 RACH 자원 집합 내에서 RACH 자원들의 집합을 (예를 들어 RRC에 의해) 구성함으로써 달성될 수 있다. TAG1/셀1에 대한 공통 RACH 자원들의 집합 크기는 TAG0/셀0에 대한 전용 RACH 자원들의 크기보다 적거나 동일하다. 이는 도 24에 도시되어 있다.

한 방법에서, 직교하는 RACH 자원들이 집합은 직교 랜덤 액세스 프리앰블을 구성함으로써 구성된다. TAG0/셀0에 대한 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 크기는 LTE 릴리즈 8/9/10에서는 64-numberOfRA-Preambles로 결정된다(REF 6참조). 64는 셀에서 사용가능한 랜덤 액세스 프리앰블들의 전체 개수이고 numberOfRA-Preambles는 셀에서 공통 랜덤 액세스 프리앰블의 개수를 나타내는, SIB2 또는 RRC로 시그널링되는 IE이다. TAG/셀에 대한 직교 랜덤 액세스 프리앰블 집합은 RACH-ConfigCommonSCell에서 새로운 IE numberOfRA-PreamblesSCell에 의해 특정될 수 있고, 특정 SCell (TAG1/셀1)에 대한 공통 랜덤 액세스 프리앰블은 {64-numberOfRA-Preambles-numberOfRA-PreamblesSCell-1 . . . 64-numberOfRA-Preambles-1}일 수 있다.

SCell에 대한 경쟁기반 랜덤 액세스 절차는 다음과 같다.

스텝 0: PDCCH0 명령(메시지 0): 선택적인 이 스텝은 상술한 실시예 CR-1의 스텝 0와 동일하다.

스텝 1: PRACH상에서 UE에 의한 랜덤 액세스 프리앰블 송신(메시지 1): UE는 상위계층 시그널링 (즉, RACH-ConfigCommon, RACH-ConfigCommonSCell, PRACH-Config)에 의해 타겟 TAG/셀에 대해 구성된 공통 자원 세트로부터 랜덤 액세스 프리앰블 및 PRACH 자원 인덱스를 선택한다. UE는 타겟 UL 반송파에 선택된 PRACH 자원에 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

스텝 2: eNodeB에 의해 UE로 전송된 랜덤 액세스 응답(메시지 2): UE는 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 PRACH와 연계된 RA-RNTI를 사용하여 랜덤 액세스 응답(들)을 모니터링한다. UE는 송신된 랜덤 액세스 프리앰블과 매칭되는 랜덤 액세스 프리앰블 식별자들을 포함하는 랜덤 액세스 응답의 성공적인 수신 후 랜덤 액세스 응답(들)에 대한 모니터링을 중단할 수 있다.

스텝 3: UE에 의한 스케줄링된 송신(메시지 3): UE가 타겟 UL 반송파에 메시지 3을 송신한다.

본 발명은 예시적인 실시예로 설명되었지만, 다양한 변경과 변형이 당업자에게 제시될 수 있다. 본 발명은 그러한 변경과 변형이 첨부된 청구범위 내에 포함되는 것이 의도된다.

Claims

무선 통신 시스템에서 사용자 단말(user equipment)의 동작 방법에 있어서,
기지국으로부터 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 PDCCH(physical downlink control channel) 명령(order)을 수신하는 과정과,
상기 사용자 단말이 제1(primary) TAG(timing advance group) 및 제2(secondary) TAG를 포함하는 복수의 TAG들로 설정되는 경우, 상기 수신된 PDCCH 명령에 포함된 CIF(carrier indicator field) 값에 기반하여 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 서빙 셀을 결정하는 과정과,
상기 결정된 서빙 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위하여 상기 결정된 서빙 셀에서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 과정을 포함하고,
상기 CIF 값은, 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 상기 서빙 셀로서 상기 제2(secondary) TAG의 셀을 나타내고,
상기 PDCCH 명령은, C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)와 스크램블링된 DCI(downlink control information) 포맷 1A를 이용하여 구성되고,
상기 PDCCH 명령을 구성하는 상기 DCI 포맷 1A는,
DCI 포맷 구분(differentiation) 플래그(flag),
‘0’으로 설정된 국부/분산(localized/distributed) VRB(virtual resource block) 배치(assignment) 플래그,
모든 비트들이 ‘1’ 설정된 자원 블록 배치(resource block assignment), 및
6비트 크기의 프리앰블 인덱스를 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 중 다른 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 다른 PDCCH 명령을 수신하는 과정과,
상기 랜덤 액세스 절차 및 상기 다른 랜덤 액세스 절차 중 하나를 수행하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차 및 상기 다른 랜덤 액세스 절차 중 하나를 수행하는 과정은,
상기 랜덤 액세스 절차를 중단하는 과정과,
상기 다른 PDCCH 명령에 기반하여 다른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 PDCCH 명령은, 제1(primary) 셀에서 수신되고,
상기 결정된 서빙 셀은, 제2(secondary) 셀인 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 랜덤 액세스 프리앰블이 송신된 랜덤 액세스 채널과 관련된 RA-RNTI(random access-radio network temporary identifier)를 이용하여 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
사용자 단말(user equipment)의 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 서빙 셀을 나타내는 CIF(carrier indicator field) 값을 결정하는 과정과,
상기 사용자 단말에게 상기 CIF 값을 포함하는 PDCCH(physical downlink control channel) 명령을 송신하는 과정과,
상기 사용자 단말로부터 상기 서빙 셀에서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 과정을 포함하고,
상기 사용자 단말이 제1(primary) TAG(timing advance group) 및 제2(secondary) TAG를 포함하는 복수의 TAG들로 설정되는 경우, 상기 CIF 값은, 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 상기 서빙 셀로서 상기 제2(secondary) TAG의 셀을 나타내고,
상기 PDCCH 명령은, C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)와 스크램블링된 DCI(downlink control information) 포맷 1A를 이용하여 구성되고,
상기 PDCCH 명령을 구성하는 상기 DCI 포맷 1A는,
DCI 포맷 구분(differentiation) 플래그(flag),
‘0’으로 설정된 국부/분산(localized/distributed) VRB(virtual resource block) 배치(assignment) 플래그,
모든 비트들이 ‘1’ 설정된 자원 블록 배치(resource block assignment), 및
6비트 크기의 프리앰블 인덱스를 포함하는 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 PDCCH 명령은, 제1(primary) 셀에서 송신되고,
상기 서빙 셀은, 제2(secondary) 셀인 방법.
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청구항 7에 있어서,
상기 랜덤 액세스 프리앰블이 수신된 랜덤 액세스 채널과 관련된 RA-RNTI(random access-radio network temporary identifier)를 이용하여 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자 단말(user equipment)의 장치(apparatus)에 있어서,
적어도 하나의 프로세서와,
상기 적어도 하나의 프로세서와 기능적으로 연결된 적어도 하나의 송수신부를 포함하고,
상기 프로세서는, 기지국으로부터 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 PDCCH(physical downlink control channel) 명령을 수신하고, 상기 사용자 단말이 제1(primary) TAG(timing advance group) 및 제2(secondary) TAG를 포함하는 복수의 TAG들로 설정되는 경우, 상기 수신된 PDCCH 명령에 포함된 CIF(carrier indicator field) 값에 기반하여 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 서빙 셀을 결정하고, 상기 결정된 서빙 셀에 대한 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위하여 상기 결정된 서빙 셀에서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하도록 제어하고,
상기 CIF 값은, 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 서빙 셀로서 상기 제2(secondary) TAG의 셀을 나타내고,
상기 PDCCH 명령은, C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)와 스크램블링된 DCI(downlink control information) 포맷 1A를 이용하여 구성되고,
상기 PDCCH 명령을 구성하는 상기 DCI 포맷 1A는,
DCI 포맷 구분(differentiation) 플래그(flag),
‘0’으로 설정된 국부/분산(localized/distributed) VRB(virtual resource block) 배치(assignment) 플래그,
모든 비트들이 ‘1’ 설정된 자원 블록 배치(resource block assignment), 및
6비트 크기의 프리앰블 인덱스를 포함하는 사용자 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 중 다른 랜덤 액세스 절차를 개시하기 위한 다른 PDCCH 명령을 수신하도록 제어하고, 상기 랜덤 액세스 절차 및 상기 다른 랜덤 액세스 절차 중 하나를 수행하는 사용자 장치.
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무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
적어도 하나의 프로세서와,
상기 적어도 하나의 프로세서와 기능적으로 연결된 적어도 하나의 송수신기를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 사용자 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 서빙 셀을 나타내는 CIF(carrier indicator field) 값을 결정하고, 상기 사용자 단말에게 상기 CIF 값을 포함하는 PDCCH(physical downlink control channel) 명령을 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 서빙 셀에서 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하도록 제어하고,
상기 사용자 단말이 제1(primary) TAG(timing advance group) 및 제2(secondary) TAG를 포함하는 복수의 TAG들로 설정되는 경우, 상기 CIF 값은 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신을 위한 상기 서빙 셀로서 상기 제2(secondary) TAG의 셀을 나타내고,
상기 PDCCH 명령은, C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)와 스크램블링된 DCI(downlink control information) 포맷 1A를 이용하여 구성되고,
상기 PDCCH 명령을 구성하는 상기 DCI 포맷 1A는,
DCI 포맷 구분(differentiation) 플래그(flag),
‘0’으로 설정된 국부/분산(localized/distributed) VRB(virtual resource block) 배치(assignment) 플래그,
모든 비트들이 ‘1’ 설정된 자원 블록 배치(resource block assignment), 및
6비트 크기의 프리앰블 인덱스를 포함하는 기지국.
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