KR20090014937A - 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법은, 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 전송하는 과정과, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지인 트랜스패런트 RRC 메시지 또는 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고 정보를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되어야 한다면, 전송할 메시지가 트랜스패런트 RRC 메시지임을 지시하는 포맷 지시자와, 상기 트랜스패런트 RRC 메시지를 포함하는 제 3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함한다.
Figure P1020080012001
LTE(Long Term Evolution), Buffer Status Report, MAC container

Description

이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치{RANDOM ACCESS PROCEDURE PRACTICE METHOD AND APPARATUS IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 과정을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 이동 통신 시스템 중 하나로써 3GPP에서 규격 작업이 진행 중인 LTE(Long Term Evolution)에서는 기지국이 순방향 및 역방향 트래픽의 스케줄링을 담당한다. 이처럼 기지국이 스케줄링을 담당하는 통신 시스템에서 역방향 데이터를 전송하는 단계는 통상 아래 다섯 단계로 구성된다.
1 단계: 단말(User Equipment : UE)이 기지국(evolved Node B : eNB)으로 역방향 데이터가 발생했음을 알리는 신호를 전송
2 단계: 발생한 데이터에 대한 보다 정확한 정보, 예를 들어 데이터의 양이나 우선 순위 등을 보고할 수 있도록, 기지국이 단말에게 전송 자원을 할당
3 단계: 단말은 자신의 버퍼에 저장된 데이터의 양과 우선 순위 정보 등이 수납된 버퍼 상태 보고(Buffer State Report : BSR) 메시지를 기지국으로 전송
4 단계: 기지국은 버퍼 상태 보고 메시지를 바탕으로 단말에게 실제 데이터 전송에 필요한 전송 자원을 할당
5 단계: 단말은 할당 받은 전송 자원을 이용해서 데이터 전송
그럼 이하에서 첨부된 도 1a를 참조하여 LTE 시스템에서 단말이 스케줄링 요청 메시지를 기지국으로 전송하여 버퍼 상태 보고를 하는 과정을 살펴보기로 한다.
상기 1 단계에서 단말이 전송하는 메시지를 스케줄링 요청(scheduling request)메시지라고 하고, 스케줄링 요청 메시지가 전송되는 자원을 스케줄링 요청 전송 자원(scheduling request resource)이라 하며, 주기적으로 반복되는 스케줄링 요청 자원이 RRC(Radio Resource Control) 연결이 설정된 상태의 단말에게 할당될 수 있다. 예를 들어 특정 전송 자원이 10 msec 마다 특정 단말에게 스케줄링 요청 전송 자원으로 주어질 수 있다. 이처럼 주기적으로 존재하는 스케줄링 요청 전송 자원을 가지는 단말(105)은, 역방향으로 데이터 전송이 필요하면 115단계에서 상기 스케줄링 요청 자원을 통해 기지국(110)으로 스케줄링 요청 메시지를 전송한다.
상기 스케줄링 요청 메시지는 1 비트 정보로 표현될 수 있으며, 1비트 정보를 사용하여 버퍼 상태 보고를 위한 전송 자원 할당을 요청한다. 기지국(110)은 120단계에서 UL 그랜트 메시지를 전송함으로써 상기 단말(105)에게 버퍼 상태 보고를 위한 버퍼 상태 보고 메시지를 전송할 정도의 전송 자원을 할당하고, 단말(105)은 125단계에서 상기 120단계에서 UL 그랜트 메시지를 통해 할당된 전송 자원을 통해, 발생한 데이터의 종류와 크기 등을 수납한 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 기지국(110)으로 전송한다.
기지국(110)은 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 바탕으로, 상기 데이터의 중요도 등을 가늠하고, 단말(105)의 채널 상태, 현재 셀의 트래픽 상태 등을 종합적으로 고려해서, 적절한 시점에 상기 단말(105)에게 역방향 데이터를 전송할 수 있도록 전송 자원을 할당한다.
도 1b는 LTE 시스템에서 사용되는 버퍼 상태 보고 메시지의 일 예를 도시한 도면이다.
버퍼 상태 보고 메시지는 MAC(Medium Access Control) 계층에서 만드는 MAC 제어 메시지이므로, MAC 제어 SDU(Service Data Unit)의 일종이며, 통상적인 MAC PDU(Packet Data Unit)(140)에 수납되어서 전송된다. MAC PDU(140)는 MAC 헤더(130)와 MAC SDU(135)로 구성되며, 상기 MAC 헤더(130)에는 MAC SDU(135)의 종류와 크기가 수납된다. PDU와 SDU는 임의의 프로토콜 장치에서 특정한 작업 단계를 거친 데이터를 지칭하는 용어이며, 상위 계층에서 발생한 데이터가 임의의 프로토콜 장치로 전달될 때, 상기 상위 계층 데이터를 SDU라 한다. 혹은, 상기 예에서처럼, 상기 프로토콜 장치가 자체적으로 제어 정보를 생성하는 경우, 상기 제어 정보 역시 SDU라고 한다. 반면에 상기 SDU에 소정의 프로토콜 헤더가 부가된 것을 PDU라 한다.
기지국이 RRC 연결이 설정된 모든 단말들에게 스케줄링 요청 자원을 할당할 수는 없기 때문에, 상대적으로 데이터 송신 빈도가 낮은 단말들에게는 스케줄링 요청 자원을 할당하지 않는다. RRC 연결이 설정된 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 단말이 사용할 수 있는 유일한 역방향 채널은 랜덤 액세스 채 널(Random Access Channel)이기 때문에, 상기 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해 기지국에게 버퍼 상태 보고 메시지를 전송 하여야 하지만, RRC 연결이 설정된 상태의 단말이 랜덤 액세스 과정을 통해 기지국에게 버퍼 상태 보고 메시지를 전송하는 방법은 아직 정의되어 있지 않다.
본 발명은 RRC 연결이 설정된 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 단말이 랜덤 액세스 과정을 통해 기지국으로 버퍼 상태 보고 메시지를 송신하고 기지국이 버퍼 상태 보고 메시지를 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 RRC 연결이 설정된 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 할당받지 못한 단말이 랜덤 액세스 과정을 통해 기지국으로 버퍼 상태 보고 메시지를 전송하고, 상기 기지국이 상기 단말로부터 버퍼 상태 보고 메시지를 수신하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정을 수행하기 위한 메시지들을 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법은, 상기 랜덤 액세스 (Random Access) 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 상기 버퍼 상태 보고를 포함하는 제3 메시지를 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 기지국이 랜덤 액세스 절차를 수행하 기 위한 방법은, 상기 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위해 역방향 전송 자원 할당을 요청한 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 수신하는 과정과, 상기 프리앰블에 해당하는 상기 단말로 상기 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 버퍼 상태 보고를 포함하는 제3 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 기지국과 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단말 장치는, 상기 랜덤 액세스 (Random Access) 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 기지국으로 전송하고, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하고, 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 상기 버퍼 상태 보고를 생성하는 MAC(Medium Access Control) 제어부와, 상기 제1 메시지와 상기 제2 메시지와 상기 버퍼 상태 보고가 포함된 제3 메시지를 상기 기지국과 송수신하는 물리 계층 처리부를 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단말과 랜덤 액세스 절차를 수행하는 기지국 장치는, 상기 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위해 역방향 전송 자원 할당을 요청한 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 수신하고, 상기 프리앰블에 해당하는 상기 단말로 상기 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 수신된 버퍼 상태 보고를 처리하는 MAC 제어부와, 상기 단말과 상기 제1 메시지와 상기 제2 메시지와 상기 버퍼 상태 보고가 포함된 제3 메시지를 송수신하는 물리 계층 처리부를 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 랜덤 액세스 Random Access) 절차를 수행하기 위한 방법은, 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 전송하는 과정과, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지인 트랜스패런트 RRC 메시지 또는 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고 정보를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되어야 한다면, 전송할 메시지가 트랜스패런트 RRC 메시지임을 지시하는 포맷 지시자와, 상기 트랜스패런트 RRC 메시지를 포함하는 제 3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위한 방법은, 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블과, 상기 단말이 전송할 상기 제3 메시지의 크기를 포함하는 제1 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지인 트랜스패런트 RRC 메시지 또는 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고 정보를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보와 상기 기지국이 수신하길 원하는 상기 제3 메시지의 크기가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되어야 한다면, 전송할 메시지가 트랜스패런트 RRC 메시지임을 지시하는 포맷 지시자와, 상기 트랜스패런트 RRC 메시지를 포함하는 제 3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따르면 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 단말이 버퍼 상태 보고 메시지를 기지국으로 전송함에 있어서, 2 계층 헤더를 사용하지 않거나 헤더의 크기를 줄임으로써, 역방향 전송 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단말이 메시지 3을 통해 MAC PDU 또는 트랜스패런트 RRC 메시지를 효율적으로 전송할 수 있다.
본 발명에서는 연결 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 단말이, 랜덤 액세스 과정을 통해 기지국에게 버퍼 상태를 보고하는 방법 및 장치를 제공한다.
먼저 본 발명의 실시 예들을 설명하기에 앞서 랜덤 액세스 과정을 도 2를 참조하여 간략히 설명한다.
도 2는 LTE 시스템에서 단말과 기지국간의 랜덤 액세스(Random Access) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
랜덤 액세스 과정은 아이들 모드(idle mode)의 단말(205)이 RRC 연결이 설정 된 연결 상태로 천이하는 과정으로, 단말(205)은 랜덤 액세스 과정을 통해 역방향 동기를 수립하고 RRC 제어 메시지를 전송한다. 여기서 RRC 제어 메시지는 RRC 계층에서 처리되는 메시지이며, 본 발명의 실시 예에서는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지가 될 수 있다. 아이들 상태의 단말(205)은 참조 번호 215와 같이 소정의 시점에 기공지된 코드 집합에서 하나의 코드를 선택해서 소정의 역방향 전송 자원을 통해 소정의 기지국(210)으로 전송한다. 이를 프리앰블을 전송한다고 표현하며, 메시지 1을 통해 전송한다. 이와 같이 단말(205)이 프리앰블을 전송함으로써, 기지국(210) 상기 기지국(210)으로 역방향 자원 할당을 요청한 단말이 어떤 단말인지를 식별할 수 있고, 상기 단말(205)은 기지국(210)과 역방향 동기를 수립할 수 있다. 기지국(210)은 단말(205)이 전송한 프리앰블을 포함하는 메시지 1을 수신하면, 상기 메시지1에 대응하여 220단계에서와 같이 단말(205)이 RRC 제어 메시지를 전송할 역방향 전송 자원 정보가 포함된 UL 그랜트 정보와 역방향 전송 시점 조정(TA, Timing Adjustment) 정보를 수납한 메시지 2를 단말(205)에게 전송한다.
LTE와 같이 OFDM을 기반으로하는 통신 시스템에서는, 단말(205)이 전송하는 역방향 신호가 일정한 시간 영역안에서 기지국(210)에 도착하여야 한다. 기지국(210)은 단말(205)이 전송한 프리앰블의 수신 시점을 토대로 단말(205)의 역방향 전송 시점 조정 정도(단말이 역방향으로 전송할 시점을 얼마나 조정할 수 있는지를 나타내는 정도)를 계산하며, 상기 TA(Timing Adjustment)는 상기 단말의 역방향 전송 시점 조정 값을 일컫는다.
단말(205)은 220단계에서 메시지 2에 포함된 UL 그랜트를 통해 할당 받은 전송 자원을 이용해서 225단계에서 RRC 제어 메시지가 포함된 메시지 3을 기지국(210)으로 전송한다. 여기서 상기 225단계에서 메시지 3을 통해 전송되는 RRC 제어 메시지는 RRC 연결 요청 메시지가 될 수 있다. 기지국(210)은 상기 RRC 제어 메시지를 수신하면 단말(205)을 RRC 연결이 설정된 상태로 천이시키기 위한 소정의 동작 예를 들어 단말 관련 정보를 저장하고 상위 노드와 상기 단말을 위한 연결을 설정하는 등의 동작을 수행한다.
225단계에서 단말(205)이 기지국(210)으로 전송하는 메시지 3은 RRC(Radio Resource Control)라는 제어 계층에서 발생되고 처리되며, RRC 메시지로 분류된다. 설명의 편의를 위해서, 상기 랜덤 액세스 과정의 각 단계(215단계 내지 225단계)에서 송수신되는 메시지들을 각각 메시지 1, 메시지 2, 메시지 3이라고 칭하기로 한다.
기지국(210)은 아이들 모드에서 연결 상태로 천이하는 단말(205)의 채널 상태 등을 모르기 때문에, 메시지 3의 크기를 작은 크기로 설정한다. 현재 표준 회의에서는 참조번호 230과 같이 메시지 3의 크기로 9 바이트 등이 거론되고 있다. 제한된 크기의 메시지에 최대한 많은 정보를 제공하기 위해서, 상기 메시지 3을 통해 전송되는 RRC 제어 메시지인 RRC 연결 요청 메시지(230)에는 트랜스패런트 모드(Transparent mode)가 적용된다. 트랜스패런트 모드 (Transparent mode)란, 헤더를 붙이지 않고 페이로드만 전송하는 모드로, 수신하는 쪽이 수신 정황 등을 통해 헤더가 제공해야할 정보를 추론할 수 있는 경우에 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 MAC 헤더(130)에는 데이터의 목적지와 크기를 나타내는 정보가 수납된다. 상기 데이터의 목적지는 데이터가 어떤 로지컬 채널, 혹은 어떤 계층 장치에서 발생했는지를 나타내며, 수신 장치는 상기 데이터의 목적지 정보를 참조해서 데이터를 적절한 계층 장치로 전달한다. 메시지 3을 통해서는 RRC 연결 요청 메시지만 송수신된다면 상기 목적지 정보는 굳이 명시적으로 시그널링될 필요가 없으며, 메시지 3에 오직 하나의 MAC SDU만 수납된다면 상기 데이터의 크기 정보도 명시적으로 시그널링될 필요가 없다.
상기와 같은 이유로 최근 표준화 회의에서는 메시지 3을 통해 송수신되는 MAC PDU에 트랜스패런트 모드를 적용하기로 하였다. 다시 말해서 메시지 3에서는 참조번호 230과 같이 MAC 헤더 없이 RRC 제어 메시지만 전송된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 랜덤 액세스 과정을 통해 버퍼 상태 보고를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3에서 랜덤 액세스 과정을 통해서 연결 상태 단말의 버퍼 상태 보고 메시지를 전송하기 위해, 단말(305)은 315단계에서 임의의 코드를 선택해서 메시지 1을 통해 프리앰블을 전송하고, 320단계에서 기지국(310)으로부터 수신한 메시지 2를 통해 할당받은 전송 자원(UL grant)을 이용해서 325단계에서 메시지 3을 전송한다. 이 때 상기 메시지 3에는 RRC 제어 메시지가 아니라 버퍼 상태 보고(BSR) 메시지가 수납된다. 단말(305)은 상기 메시지 3을 통해 전송하는 MAC PDU에 MAC 헤더를 붙이지 않기 때문에, 기지국(310)은 상기 메시지 3를 통해 수신한 MAC PDU가 RRC 제어 메시지인지 버퍼 상태 보고 메시지인지 알 수 없다. 다시 말해서 랜덤 액세스 과정 의 325단계에서 전송되는 메시지 3을 통해서 RRC 제어 메시지 뿐만 아니라 버퍼 상태 보고 메시지도 전송되기 때문에, 수신 장치가 이를 구별할 수 있도록 적절한 정보를 제공하여야 한다.
그럼 이하에서 랜덤 액세스 과정을 통해 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따라 버퍼 상태 보고 메시지를 송수신하는 방법 및 장치와 그 시스템을 살펴보기로 한다. 즉, 이하에서는 본 발명의 제1 실시 예와 제2 실시 예를 통해 랜덤 액세스 절차를 수행할 때 단말과 기지국간에 메시지들을 송수신하기 위한 방법과 장치 및 메시지의 구성 방법에 대해 설명할 것이다.
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시예에서는 메시지 3를 통해 단말이 MAC PDU를 전송함에 있어서, 상기 MAC PDU에 MAC 헤더를 삽입함으로써, MAC PDU를 수신한 장치가, 상기 MAC PDU에 수납된 RRC 제어 메시지 혹은 버퍼 상태 보고 메시지를 적절한 장치로 전달할 수 있도록 한다. 상기 MAC 헤더는 통상적인 MAC 헤더일 수도 있고, 단축된 포맷을 가지는 MAC 헤더일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단말이 상태 보고 메시지를 전송하는 동작을 도시한 도면이다.
첨부된 도 4에서 메시지 2와 메시지 3는 각각 아래 설명을 의미한다.
메시지 2: 랜덤 액세스 과정에서, 단말이 역방향 메시지를 전송할 전송 자원 할당 정보와 TA 정보를 수납한 제어 메시지
메시지 3: 랜덤 액세스 과정에서, 단말이 메시지 2를 통해 할당 받은 역방향 전송 자원을 이용해서 전송하는 역방향 메시지.
405단계에서 임의의 이유로, 예를 들어 연결 상태로 천이해야할 필요가 발생했거나 연결 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 상태에서 역방향 데이터가 발생하면, 단말이 랜덤 액세스 과정을 시작한다.
410단계에서 단말은 소정의 절차를 거쳐 64개의 코드들 중 어느 한 개의 코드를 선택해서 상기 선택된 코드로 코딩된 프리앰블을 전송한 뒤, 기지국으로부터 메시지 2를 수신하기 위해서 제어 채널을 감시한다.
415단계에서 단말은 기지국으로부터 메시지 2를 수신함으로써 UL 전송 자원을 할당받고, 메시지 3을 전송할 역방향 전송 자원을 인지한다.
420단계에서 단말은 메시지 3으로 전송할 데이터의 종류를 검사해서, 메시지 3으로 전송할 메시지가 RRC 메시지라면 430단계로, MAC 제어 메시지인 버퍼 상태 보고 메시지라면 425단계로 진행한다. 본 발명의 실시 예에서는 MAC 제어 메시지로서 버퍼 상태 보고 메시지를 예로 들지만 MAC 계층에서 처리되는 다른 메시지를 사용할 수도 있을 것이다.
425단계에서 단말은 상기 버퍼 상태 보고 메시지에 MAC 헤더를 부착한다. 상기 MAC 헤더에는 수납된 데이터가 MAC 계층에서 처리되는 메시지인 MAC 제어 메시지를 나타내는 정보가 포함된다.
본 발명의 제1 실시 예에서는 메시지 3을 통해서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 메시지가 전송될 수 있기 때문에, 수신장치가 상기 제3 메시지를 통해 RRC 메시지 또는 MAC 제어 메시지가 수신되었는지 알기 위해서 MAC 헤더가 필요하다.
430단계에서 단말은 RRC 메시지에 MAC 헤더를 부착한다. 상기 MAC 헤더에는 수납된 데이터가 RRC 계층에서 처리되는 메시지임을 나타내는 정보가 포함된다. 단말은 435 단계로 진행해서 상기 425단계 또는 430단계에서 MAC 헤더가 부착된 MAC PDU를 기지국으로 전송하고, 소정의 후속 동작을 수행한다.
메시지 3에 사용되는 MAC 헤더는 통상적인 MAC헤더와 동일한 포맷을 가질 수도 있지만, 아래와 같은 이유로 보통의 MAC 헤더보다 작은 크기를 가지는 별도의 포맷을 사용할 수 있다.
도 5에 본 발명의 제1 실시 예의 메시지 3에 사용되는 MAC PDU 포맷 3 가지를 도시하였다. 본 발명의 제1 실시예에서 단말과 기지국은 하기 3 가지 포맷 중 하나를 사용한다.
참조 번호 500은 메시지 3에 통상적인 MAC 헤더와 동일한 포맷의 MAC 헤더를 사용할 수 있음을 보여준다. 이 경우 MAC PDU(500)는 LCH(Logical Channel) ID(505), LF(Length Field)(510), MAC SDU(515)로 구성된다. LCH ID(505)는 MAC PDU(500)에 수납된 MAC SDU(515)가 속하는 로지컬 채널의 식별자이다. 상기 MAC SDU(515)가 RRC 메시지라면, 상기 LCH ID(505)로는 RRC 장치의 로지컬 채널 식별자가 사용된다. 상기 MAC SDU(515)가 버퍼 상태 보고 메시지(BSR)라면, LCH ID(505))는 MAC 제어 정보 용으로 지정된 소정의 로지컬 채널 식별자가 사용된다. LF(510)는 MAC SDU(515)의 크기를 나타내는 정보이다.
참조번호 501은 메시지 3에 최적화된 MAC 헤더를 사용할 수도 있음을 보여준 다. 메시지 3을 통해서는 항상 하나의 MAC SDU만 전송되므로, LF는 사실상 불필요한 정보이다. 참조번호 501의 MAC PDU에는 오버헤드를 줄이기 위해서 MAC 헤더에 LCH ID(520)만 포함시키고, LF는 생략한 것을 도시하였다. 이 경우 메시지 3를 통해 전송되는 MAC PDU(501)에는 LCH ID(520)와 MAC SDU(525)만 수납된다.
참조번호 501의 LCH ID(520)는 한 단말에 설정될 수 있는 로지컬 채널의 최대 개수를 식별할 수 있는 크기를 가져야 하며, 현재 5 비트가 유력하게 논의되고 있다. 그런데 메시지 3를 통해서는 오직 두 종류의 데이터, 즉 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 메시지만 전송되므로, 1 비트로 충분히 구별이 가능하다. 즉, 참조번호 502와 같이 MAC 헤더에 상기 1 비트 정보로 MAC SDU(530)의 로지컬 채널을 식별하는 정보인 단축 LCH ID(shorter LCH ID) 필드(525)만 포함시키는 방법도 가능하다. 단축 LCH ID 필드(525)는 예를 들어 0은 RRC 메시지가 수납되었음을, 1은 MAC 제어 메시지가 수납되었음을 나타낼 수 있다. 메시지 3를 통해서 상기 두 종류의 메시지 뿐만 아니라, 다른 종류의 메시지도 전송될 가능성이 있다면, 상기 단축 LCH ID(525)는 전송 가능한 데이터의 종류에 맞춰서 확장될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기지국이 단말로부터 버퍼 상태 메시지를 수신하는 동작 흐름도이다.
600단계에서 기지국은 버퍼 상태 보고 메시지를 전송할 단말로부터 메시지 1을 통해 프리앰블을 수신하고, 605단계에서 상기 프리앰블에 해당하는 단말로 메시지 2를 전송한다. 이때 상기 메시지 2에는 상기 단말에 대한 TA 정보와 상기 단말이 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 역방향으로 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정 보가 수납된다. 그리고 기지국은 610단계에서 상기 메시지 2를 통해 할당한 역방향 자원을 통해 상기 단말로부터 메시지 3을 수신한다.
상기 메시지 3을 수신한 기지국은 615단계에서 상기 메시지 3에 포함된 다중화 정보를 해석하여, 상기 메시지 3에 RRC 제어 메시지가 수납되어있는지 MAC 제어 메시지인 버퍼 상태 보고 메시지가 수납되어 있는지 검사한다. 전술한 바와 같이 메시지 3의 다중화 정보로 통상적인 다중화 정보 포맷이 그대로 사용될 수도 있고, 최적화된 다중화 정보 포맷이 사용될 수도 있으며, 단말과 기지국은 메시지 3에 공통된 다중화 정보 포맷을 적용한다.
상기 615단계의 검사결과, 상기 메시지 3에 RRC 메시지가 포함되어 있다면, 기지국은 625단계로 진행하여 무선 자원 제어 블록에서 상기 RRC 메시지를 처리하게 제어하며, 상기 메시지 3에 버퍼 상태 보고 메시지가 포함되어 있다면, 620단계로 진행하여 MAC 제어부에서 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 처리하게 제어한다.
<제 2 실시예>
본 발명의 제2 실시 예에서는 메시지 3를 통해서 RRC 메시지만 전송되도록 하는 대신, 버퍼 상태 보고 메시지를 RRC 메시지에 수납해서 전송하는 방법을 제시한다.
스케줄링 요청 전송 자원을 가지고 있지 않은 연결인 RRC 연결이 설정된 단말이 메시지 3를 통해 버퍼 상태 보고 메시지를 전송함에 있어서, 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 RRC 메시지에 수납함으로써 메시지 3에는 항상 RRC 메시지만 수납되 도록 한다. 본 발명의 제2 실시 예를 사용할 경우, 메시지 3에 트랜스패런트 모드를 적용함으로써, MAC 헤더에 의한 오버헤드를 회피할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에서 RRC 연결이 설정된 단말은 버퍼 상태 보고 메시지를 전송함에 있어서, 스케줄링 요청 자원의 가용 여부를 먼저 확인하고, 스케줄링 요청 자원의 가용 여부에 따라 버퍼 상태 보고 메시지를 MAC 제어 메시지에 수납해서 전송하거나, 혹은 RRC 메시지에 수납해서 전송한다. 즉, 스케줄링 자원이 가용하면, 버퍼 상태 보고 메시지를 MAC 제어 메시지에 수납하여 전송하고, 스케줄링 자원이 가용하지 않다면, 버퍼 상태 보고 메시지를 RRC 메시지에 수납하여 전송한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 MAC 제어 메시지에 수납되는 버퍼 상태 보고 메시지의 포맷과 RRC 메시지에 수납된 버퍼 상태 보고 메시지의 구조를 도시하였다.
MAC 제어 메시지(MAC control SDU)(720)는 MAC 제어 메시지에 수납된 제어 메시지의 종류 등을 나타내는 MAC 제어 메시지 헤더(710)와 소정의 포맷으로 구성된 버퍼 상태 보고 메시지(715)로 이루어 진다. 버퍼 상태 보고 메시지(715)에는 단말의 버퍼 상태와 관련된 정보 및 기타 스케줄링에 필요한 정보, 예를 들어 단말의 가용한 전송 파워 정보 등이 수납된다.
MAC 제어 메시지를 수납한 MAC PDU(723)의 헤더(705)에는 MAC 제어 메시지(720)에 대한 다중화 정보가 수납된다. 도 7의 참조번호 723은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 MAC PDU가 아닌 일반적인 버퍼 상태 보고를 전송하기 위한 MAC PDU 포맷이다. 버퍼 상태 보고 메시지가 RRC 메시지(725)에 수납되어서 전송되는 경우, MAC 제어 메시지(MAC control SDU)는 MAC 수송자(MAC container)(740)라는 RRC 메시지(725)의 소정의 IE(Information Element)에 매핑된다. IE란 RRC 메시지를 구성하는 의미있는 정보이며, 하나의 RRC 메시지는 다수의 IE들로 구성된다.
스케줄링 요청 자원을 할당 받지 못한 RRC 연결이 설정된 상태의 단말이 메시지 3를 통해 버퍼 상태 보고 메시지를 보고할 때 상기 메시지 3에는 소정의 RRC 메시지가 수납되고, 상기 소정의 RRC 메시지의 MAC 수송자(MAC container)(740) IE에 MAC 제어 메시지(MAC control SDU) 를 수납하며, 상기 MAC 제어 메시지에는 버퍼 상태 보고(Buffer State Report) 메시지가 수납된다. MAC 수송자(740)는 RRC 메시지(725)를 통해 MAC 계층이 처리해야하는 정보를 상대편 MAC 계층으로 전달하는 것을 목적으로 정의되는 IE이다.
일반적으로 RRC 메시지(725)에 수납된 IE는 송신측의 RRC 계층인 무선 자원 제어(RRC) 블록에서 생성되고, 수신측의 RRC 계층인 무선 자원 제어 블록에서 해석된다. 그러나, MAC 수송자(740)에 포함된 정보는 무선 자원 제어 블록이 아니라 송신측의 MAC 계층인 MAC 제어부에서 생성되고 수신측의 MAC 계층인 MAC 제어부에서 해석되며, 본 발명의 제2 실시 예에서 무선 자원 제어 블록은 MAC 정보인 상기 MAC 수송자(740)를 송수신하는 통로를 제공할 뿐이다. 종래에도 상위 계층 수송자라는 것이 존재해서, 상위 계층 메시지를 RRC 메시지(725)의 특정 IE에 수납해서 전송하였다. 하지만 상위 계층 메시지는 원래 RRC 계층을 경유해서 송수신되기 때문에, 상위 계층 메시지를 RRC 메시지의 상위 계층 수송자에 수납해서 송수신하는 것이 자연스럽다.
반면에 MAC 계층 간의 제어 정보의 송수신에는 MAC 제어 메시지(720)라는 직접적인 통로가 존재하기 때문에 MAC 수송자라는 것을 정의할 필요가 원칙적으로는 없다. 다만 메시지 3와 같이 RRC 메시지(725)만 송수신하기로 규정된 통로를 통해서 상기 MAC 제어 메시지를 전송해야 할 필요가 있을 경우, MAC 수송자(740)를 정의하고, 상기 MAC 수송자(740)에 상기 MAC 제어 메시지를 수납해서 RRC 메시지를 통해 송수신할 수 있다. 이처럼 MAC 수송자(740)를 통해 MAC 제어 메시지를 송수신함으로써, 메시지 3에 별도의 MAC 헤더를 부가하는 것을 피할 수 있다. 도 7에서 RRC 메시지 타입(730)은 RRC 메시지(725)의 종류를 나타내는 정보이고, 기타 정보(735)는 상기 RRC 메시지(725)에 수납된 여타 IE들을 의미한다. RRC 메시지(725)에서는 각 IE마다 어떤 IE인지를 나타내는 정보가 명시적으로 혹은 묵시적으로 포함되기 때문에, 수신 장치의 무선 자원 제어 블록은 수신한 RRC 메시지의 IE들을 처리하는 과정에서 MAC 수송자 IE를 식별할 수 있다.
도 8에 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말이 기지국으로 상태 보고 메시지를 전송하는 방법 흐름도를 도시하였다. 815단계에서 임의의 시점에 단말(805)에 버퍼 상태 보고가 발생한다. 상기 815단계에서 버퍼 상태 보고가 발생하는 시점은 예컨대 단말의 버퍼에 데이터가 갑자기 발생한 경우를 들 수 있다. 820단계에서 단말(805)은 자신에게 스케줄링 요청 전송 자원(Schedule Request resource)이 할당되어 있는지 검사하고, 상기 검사결과 스케줄링 요청 전송 자원이 할당되어 있다면 통상적인 버퍼 상태 보고 절차를 시작한다.
즉, 단말(805)은 825단계에서 상기 할당된 스케줄링 요청 전송 자원을 통해 기지국(810)에게 스케줄링 요청 메시지를 전송한다.
반면, 상기 820단계의 검사결과 단말(805)은 자신에게 스케줄링 요청 자원 할당이 되지 않았다면, 후술할 850단계로 진행하여 랜덤 액세스 과정을 통해 상태 보고 메시지를 전송하게 된다.
상기 스케줄링 요청 메시지를 수신한 기지국(810)이 830단계에서 UL 그랜트 메시지를 통해 단말(805)이 상태 보고 메시지를 전송할 전송 자원을 할당하면, 단말(805)은 835단계에서 상기 UL 그랜트 메시지로 할당된 전송 자원을 이용해서 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 제어 메시지(MAC control SDU)를 전송한다. 상기 MAC 제어 메시지는 참조번호 723에서 도시한 것과 같이 통상적인 MAC PDU의 포맷에 따라 구성되며, 송신측 MAC 계층인 MAC 제어부와 수신측 MAC 계층인 MAC 제어부 사이에서 직접 송수신된다. 즉, 기지국(810)의 MAC 계층을 담당하는 MAC 제어부(1160)는 상기 MAC PDU를 수신하면, 상기 MAC PDU에 수납된 MAC 제어 메시지(MAC control SDU)를 직접 처리한다.
이 후 840단계에서 임의의 시점에 단말에 또 다른 버퍼 상태 보고가 발생한다. 그러면, 단말(805)은 845단계에서 자신에게 스케줄링 요청 전송 자원이 할당되어 있는지 검사한다. 845단계의 검사결과가 임의의 이유로 스케줄링 요청 전송 자원이 해제되어서 단말에게 가용한 스케줄링 요청 전송 자원이 없다면, 단말(805)은 참조번호 850 내지 860 단계를 통해 랜덤 액세스 절차를 시작한다. 반면, 상기 845단계의 검사결과 상기 단말(805)에게 스케줄링 요청 자원이 할당되었다면, 단 말(805)은 상기 825단계로 진행하게 된다.
그러나 상기 845단계의 검사결과 스케줄링 요청 자원이 할당되지 않은 단말(805)은 랜덤 액세스 과정을 통해 버퍼 상태 보고 메시지를 전송해야 하므로 850단계에서 소정 절차에 따라 프리앰블 코드를 선택해서 프리앰블을 전송하고, 855단계에서 기지국(810)으로부터 메시지 2를 통해 역방향 전송 자원을 할당 받는다. 그리고 단말(805)은 860단계에서 상기 메시지 2를 통해 할당받은 역방향 전송 자원을 통해 메시지 3을 전송한다. 상기 860단계에서 단말(805)은 상기 메시지 3에 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RRC 메시지를 수납한다.
단말(805)은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 RRC 메시지에 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 수송자 IE를 수납한다. 기지국(810)의 MAC 역다중화부(1150) 는 상기 860단계에서 단말(805)이 전송한 메시지 3를 수신하면, 2계층 처리부(1145)를 통해 메시지 3에 수납된 RRC 메시지를 무선 자원 제어 블록(1140)으로 전달한다. 무선 자원 제어 블록(1140)은 상기 RRC 메시지의 IE에 MAC 수송자가 포함되어 있다면, RRC 메시지를 통해 MAC 제어 메시지가 수신된 것이므로, RRC 메시지에서 MAC 제어 메시지(MAC control SDU)를 추출해서 MAC 제어부(1160) 로 전달한다. 그리고, MAC 제어부(1160)는 상기 무선 자원 제어 블록(1140)으로부터 수신한 MAC 제어 메시지를 처리한다. 이 때 상기 메시지 3에는 MAC 헤더가 부가되지 않는다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 버퍼 상태 보고 메시지를 전송하는 단말의 동작을 도시한 흐름도이다. 905단계에서 버퍼 상태 보고가 발생하여 버퍼 상태 보고 메시지가 생성되면, 단말은 910단계로 진행한다.
910단계에서 단말은 스케줄링 요청 자원이 가용한지 검사해서, 가용하다면 915단계로, 가용하지 않다면 935단계로 진행한다.
915단계에서 단말은 통상적인 버퍼 상태 보고 절차를 시작한다. 즉, 915단계에서 스케줄링 요청 자원을 통해 스케줄링 요청 메시지를 전송하고, 920단계에서 역방향 전송 자원이 할당되면, 925단계에서 버퍼 상태 보고 메시지를 만든다.
상기 버퍼 상태 보고 메시지는 소정의 구조를 가지는 MAC 제어 정보로서, 단말의 버퍼 별 저장된 데이터의 양과 우선 순위, 그리고 단말의 가용 전송 출력 정보 등을 포함한다. 그리고 930단계에서 단말은 상기 버퍼 상태 보고 메시지를 MAC 제어 정보에 수납해서 기지국으로 전송한다.
반면, 상기 910단계의 검사결과 스케줄링 요청 자원이 없는 단말은 935 단계로 진행해서 랜덤 액세스 절차를 시작한다. 즉, 935단계에서 소정의 규칙을 적용해서 프리앰블 코드를 선택해서, 상기 코드로 코딩된 프리앰블을 기지국으로 전송하고, 940단계에서 기지국으로부터 메시지 3 전송을 위한 역방향 전송 자원을 할당 받으면, 945단계에서 버퍼 상태 보고 메시지를 생성한다. 그리고 단말의 MAC 제어부(1130)는 950단계에서 상기 버퍼 상태 보고 메시지, 혹은 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 제어 메시지를 무선 자원 제어 블록(1110)으로 전달하고, 무선 자원 제어 블록(1110)은 메시지 3를 통해 전송할 소정의 RRC 메시지를 만들고, 상기 RRC 메시지의 MAC 수송자 IE에 상기 버퍼 상태 보고 혹은 버퍼 상태 보고가 수납된 MAC 제어 메시지를 수납한다. 그 후, 단말은 상기 MAC 수송자 IE가 수납된 RRC 메시지를 기지국으로 전송한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 단말로부터 랜덤 액세스 과정을 통해 버퍼 상태 보고 메시지를 수신하는 기지국의 동작 흐름도이다.
1000단계에서 기지국은 메시지 1을 통해 단말로부터 프리앰블을 수신하고, 1005단계에서 상기 메시지 1을 통해 수신한 프리앰블에 해당하는 단말로 메시지 2를 통해 역방향 전송 자원 정보를 전송한다. 1010단계에서 기지국은 상기 역방향 전송 자원 정보를 통해 상기 단말이 전송한 메시지 3을 수신하고, 기지국의 MAC 역다중화부(1150)는 상기 수신한 메시지 3이 RRC 계층에서 처리해야할 RRC 제어 메시지임으로 2계층 처리부(1145)를 통해 무선 자원 제어 블록(1140)으로 전달한다. 기지국의 무선 자원 제어 블록(1140)은 1015단계에서 상기 메시지 3에 버퍼 상태 보고 메시지와 같은 MAC 제어 정보가 포함되어 있는지 검사한다.
상기 1015단계의 검사결과 기지국의 무선 자원 제어 블록(1140)은 상기 메시지 3에 MAC 제어 메시지가 포함되어 있다면, 1025단계로 진행하여 상기 MAC 제어 메시지를 MAC 제어부(1160)로 전송하고, MAC 제어부(1160)는 상기 MAC 제어 메시지를 해석하여 적절한 동작을 수행한다.
반면, 상기 1015단계의 검사결과 메시지 3에 MAC 제어 메시지가 포함되어 있지 않다면, 무선 자원 제어 블록(1140)은 1020단계로 진행하여 상기 RRC 제어 메시지에 수납된 RRC 제어 정보를 해석하여 적절한 동작을 수행한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 상태 보고 메시지를 송수신하는 단말과 기지국의 블록 구성도이다. 송신 장치(1105)는 단말에 구비된 것으로, 무선 자원 제어 블록(1110), 2 계층 처리부(1115), MAC 다중화부(1120), MAC 제어 부(1130), 물리 계층 처리부(1125)로 구성된다.
상기 무선 자원 제어 블록(1110)은 무선 접근 네트워크(Radio Access Network)와 관련된 제어 메시지를 처리하는 장치이다. 무선 자원 제어 블록(1110)은 본 발명의 제2 실시 예와 같이 MAC 제어부(1130)가 전달한 MAC 제어 메시지인 버퍼 상태 보고 메시지를 상술한 도 7과 같이 RRC 메시지의 MAC 수송자(MAC Container)라는 IE에 수납해서 하위 계층으로 전달한다. 일 예로서 본 발명의 제1 실시 예에서는 제3 메시지에 포함되는 MAC SDU를 생성하고, 본 발명의 제2 실시 예에서는 제3 메시지를 포함하는 RRC 메시지를 생성한다.
2 계층 처리부(1115)는 상기 무선 자원 제어 블록(1110)에서 생성한 RRC 메시지를 비화하고, 무선 채널을 통해 전송하기에 적절한 크기로 프레이밍(framing)하는 역할을 담당한다. MAC 다중화부(1120)는 2 계층 처리부(1115)에서 전달한 MAC SDU들과 MAC 제어부(1130)가 전달하는 MAC 제어 메시지를 다중화하고, 적절한 MAC 헤더를 부착해서 MAC PDU를 만들어서 하위 계층인 물리계층(PHY) 처리부으로 전달한다.일 예로서 본 발명의 제1 실시 예에 따른 MAC 다중화부(1120)는 2계층 처리부(1115)로부터 수신된 RRC 메시지가 수납된 MAC SDU와 MAC 제어부(1130)로부터 수신된 BSR 메시지가 포함된 MAC SDU를 다중화한다. 그리고 일 예로서 본 발명의 제2 실시 예일 경우 MAC 다중화부(1120)는 무선 자원 제어 블록(1110)에서 생성된 RRC 메시지를 다중화하여 전송한다.
그리고 본 발명의 제1 실시 예에 메시지 3에 포함되는 MAC SDU는 무선 자원 제어 블록(1110)에서 생성되고, MAC 헤더는 MAC 다중화부(1120)가 생성하며, 본 발 명의 제2 실시 예에서의 메시지 3은 무선 자원 제어 블록(1110)이 생성한다.
본 발명의 제 1 실시 예에서 MAC 다중화부(1120)는 랜덤 액세스 과정 수행 시 메시지 3을 통해서 전송되는 MAC SDU에 적절한 MAC 헤더를 부착한다. 즉, 상기 메시지 3를 통해 RRC 메시지가 전송된다면, 다시 말해서 무선 자원 제어 블록(1110)과 연결된 2 계층 처리부(1115)로부터 MAC SDU를 전달받았다면, 상기 MAC SDU 에 포함된 메시지가 RRC 메시지임을 지시하는 적절한 MAC 헤더를 부착해서, 기지국의 수신 장치(1135)의 MAC 역다중화부(1150)가 상기 MAC SDU를 무선 자원 제어 블록(1140)과 연결된 2 계층 처리부(1145)로 전달하도록 한다. 반면, 상기 메시지 3를 통해 MAC 제어 메시지가 전송된다면, MAC 다중화부(1120)는 상기 MAC 제어 메시지에 포함된 메시지가 BSR 메시지임을 지시하는 적절한 MAC 헤더를 부착해서, 수신 장치(1135)의 MAC 역다중화부(1150)가 상기 MAC 제어 메시지를 MAC 제어부(1160)로 전달하도록 한다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이 메시지 3를 통해 전송되는 MAC PDU에 변형된 MAC 헤더, 즉 참조번호 501과 같이 로지컬 채널 식별자만 존재하는 MAC 헤더 혹은, 참조번호 502와 같이 단축된 로지컬 채널 식별자만 존재하는 MAC 헤더를 사용한다면, MAC 다중화부(1120)는 임의의 MAC PDU를 전송함에 있어서, 상기 MAC PDU가 메시지 3로 전송되는지 여부를 검사해서, 메시지 3로 전송될 경우, 상기 변형된 MAC 헤더를 부착한다.
본 발명의 제 3실시 예에서 MAC 다중화부 (1120)는 상위 계층에서 전달된 MAC SDU들 혹은 MAC 제어부(1130)가 만든 MAC 제어 메시지를 다중화하고, 적절한 MAC 서브 헤더를 부착해서 MAC PDU를 생성한다. 특히 MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 수납되지 않고, 메시지 3를 통해 전송된다면, 상기 MAC PDU의 첫 번째 비트 즉, 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트를 상기 MAC PDU가 메시지 3을 통해 전송될 때, 상기 MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 수납되는지를 지시하기 위한 적절한 포맷 지시자로 사용하고, 상기 MAC PDU의 첫 번째 비트 다음에 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트를 제외한 나머지 MAC PDU를 수납한다. 반면, MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 수납되어, 메시지 3를 통해 전송된다면, 상기 MAC PDU의 첫 번째 비트를 상기 MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 수납되는지를 지시하기 위한 적절한 포맷 지시자로서 사용하고, 상기 첫 번째 비트 다음에 상기 최초 RRC 메시지를 수납한다.
그리고, 본 발명의 제 4 실시 예에서 MAC 다중화부(1120)는 MAC 제어부(1130)가 지정한 MAC PDU 포맷을 이용해서 상위 계층 데이터를 MAC PDU에 다중화한다. 즉, MAC 제어부(1130)가 포맷 1을 사용할 것을 명령하면, MAC 서브 헤더들과 MAC SDU/MAC 제어 정보들로 구성되는 일반적인 포맷을 사용해서 MAC PDU를 구성하고, MAC 제어부(1130)가 포맷 2를 사용할 것을 명령하면, 1 비트 지시자가 포함되는 특수한 포맷을 사용해서 MAC PDU를 구성한다. 아울러 본 발명의 제4 실시 예에서 MAC 다중화부(1120)는 MAC 제어부(1130)가 지시한 메시지 3 헤더 설정 방식에 따라 메시지 3의 헤더를 부가한다.
MAC 제어부(1130)는 MAC 다중화부(1120)를 제어하고 MAC 제어 메시지를 처리하는 장치이다. MAC 제어부(1130)는 랜덤 액세스 과정이 시작되면 프리앰블에 사용될 코드를 결정하고, 상기 코드로 코딩된 프리앰블을 전송하도록 물리 계층 처리 부(1125)를 제어한다. MAC 제어부(1130)는 MAC 제어 메시지, 예를 들어 버퍼 상태 보고 메시지를 만들어서, 이를 MAC 다중화부(1120)로 전달한다. 본 발명의 제1 실시 예에서 MAC 제어부(1130)는 버퍼 상태 보고 메시지가 발생할 경우 MAC SDU에 수납하여 MAC 다중화부로 전송하고, MAC 다중화부(1120)는 MAC 제어부(1130)로부터 MAC SDU가 수신되면, MAC 계층에서 처리되어야 함을 지시하는 MAC 헤더를 부착한다.
그리고 본 발명의 제2 실시 예에 따른 MAC 제어부(1130)는 스케줄링 요청 자원 가용 여부를 검사해서, 스케줄링 요청 자원이 가용하면, 물리 계층 처리부(1125)에게 스케줄링 요청을 전송하도록 제어한다. 그리고 기지국으로부터 역방향 전송 자원을 할당받으면, MAC 제어부(1130)는 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 제어 메시지를 MAC 다중화부(1120)로 전달하고, 스케줄링 요청 자원이 가용하지 않으면 전술한 바와 같이 랜덤 액세스 과정을 수행하여, 선택한 코드로 코딩된 프리앰블을 전송하도록 물리 계층 처리부(1125)를 제어하고, 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 제어 메시지를 무선 자원 제어 블록(1110)으로 전달한다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 MAC 제어부(1130)는 MAC 다중화부(1120)로 포맷 지시자 사용 여부를 지시한다. 즉, MAC 제어부(1130)는 랜덤 액세스 과정의 메시지 3 전송이라면 MAC 다중화부(1120)에게 포맷 지시자를 사용할 것을 지시하고, 그렇지 않으면 포맷 지시자를 사용하지 않을 것을 지시한다.
반면 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 MAC 제어부(1130)는 메시지 2를 통해 인지한 메시지 3의 크기를 소정의 기준값 X`과 비교해서 메시지 3의 포맷 또는 헤 더 설정 방식을 결정하고, 상기 결정된 포맷 또는 헤더 설정 방식을 MAC 다중화부(1120)에게 지시한다.
물리 계층 처리부(1125)는 소정의 물리 계층 절차를 통해서 MAC PDU를 물리 계층 신호로 변환해서 전송하거나, 소정의 코드로 코딩된 프리앰블을 전송하거나, 스케줄링 요청 메시지를 전송한다.
수신 장치(1135)는 기지국에 구비되는 것으로 무선 자원 제어 블록 (1140), 2 계층 처리부(1145), MAC 역다중화부(1150), MAC 제어부(1160), 물리 계층 처리부(1155)로 구성된다.
상기 무선 자원 제어 블록(1140)은 무선 접근 네트워크(Radio Access Network)와 관련된 제어 메시지를 처리하는 장치이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따라 무선 자원 제어 블록(1140)은 2계층 처리부(1145)로부터 수신한 RRC 메시지에 MAC 수송자 IE가 수납되어 있으면, 상기 MAC 수송자 IE를 MAC 제어부(1160)로 전달한다.
2 계층 처리부(1145)는 MAC 역다중화부(1150)로부터 수신한 RRC 메시지를 역비화하고, MAC SDU를 원래의 패킷으로 복원하는 역할을 담당한다. MAC 역다중화부(1150)는 물리 계층 처리부(1155)가 전달한 MAC PDU로부터 MAC SDU와 MAC 제어 메시지를 역다중화하고, RRC 메시지인 MAC SDU는 적절한 처리를 위해 2 계층 처리부(1145)로, MAC 제어 메시지는 MAC 제어부(1160)로 전달한다.
본 발명의 제1 실시 예에서 MAC 역다중화부(1150)는 랜덤 액세스 과정 수행 시 메시지 3를 통해 수신한 MAC PDU의 MAC 헤더를 해석해서, 상기 MAC PDU에 수납 된 것이 RRC 메시지가 수납된 MAC SDU인지 버퍼 상태 보고 메시지가 수납된 MAC 제어 메시지인지 판단하고, 적절한 장치로 전달한다. 즉, MAC PDU에 수납된 메시지가 RRC 메시지라면, MAC 역다중화부(1150)는 상기 RRC 메시지를 2계층 처리부(1145)를 통해 무선 자원 제어 블록(1140)으로 전송하고, MAC 제어 메시지라면, MAC 제어부(1160)로 전송한다.
즉, 메시지 3를 통해 수신하는 MAC PDU에 변형된 MAC 헤더, 즉 참조번호 501과 같이 로지컬 채널 식별자만 존재하는 MAC 헤더 혹은, 참조번호 502와 같이 단축된 로지컬 채널 식별자만 존재하는 MAC 헤더를 사용한다면, MAC 역다중화부(1150)는 임의의 MAC PDU를 처리함에 있어서, 상기 MAC PDU가 메시지 3으로 수신되는지 여부를 검사하고, 메시지 3으로 전송될 경우, 상기 변형된 MAC 헤더 포맷을 적용해서 MAC 헤더를 해석한다.
본 발명의 제3 실시 예에서 MAC 역다중화부(1150)는 랜덤 액세스 과정 수행 시 수신한 메시지 3의 첫번째 비트를 해석해서 상기 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는지 그렇지 않은지 판단하고, 그에 맞춰서 역다중화를 수행한다. 즉 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있다면, 상기 첫 번째 비트를 제외한 나머지 비트들을 무선 자원 제어 블록(1140)으로 전달한다. 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납된 것이 아니라는 것을 상기 첫번째 비트가 지시하면, MAC 역다중화부(1150)는 상기 첫 번째 비트를 포함해서 MAC 서브 헤더들을 해석하고, 그에 맞춰 MAC SDU혹은 MAC 제어 정보를 역다중화하고 적절한 상위 계층 장치로 전달한다. MAC 제어부(1160)는 MAC 제어 메시지를 처리하는 장치이다. MAC 제어부(1160)는 예 를 들어 MAC 제어 메시지에 수납된 버퍼 상태 보고 메시지를 해석해서, 적절한 스케줄링 결정을 내릴 수 있다. MAC 제어 메시지는 본 발명의 제1 실시 예에서는 MAC 역다중화부(1150)가 전달하지만, 본 발명의 제2 실시 예에서는 RRC 메시지를 수신한 무선 자원 제어 블록(1140)으로부터 수신할 수도 있다.
이하 첨부된 도 12 내지 17을 참조하여 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 본 발명의 제3 실시 예와 제 4 실시 예를 설명하기로 한다.
< 3 실시예>
본 발명의 제 3 실시 예에서는 메시지 3의 첫 번째 비트 혹은 첫번째 두 비트를 이용해서 메시지 3가 트랜스패런트 RRC 메시지만을 수납하고 있는지 일반적인 MAC PDU를 수납하고 있는지 표시하는 방법을 제시한다.
메시지 3을 통해서 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되거나 일반적인 MAC PDU가 전송될 수 있다. 상기 일반적인 MAC PDU는 '연결 상태이지만 스케줄링 요청 자원을 가지지 못한 단말'이 전송하며, 상기 MAC PDU에는 버퍼 상태 보고가 포함될 수 있다. 상기와 같이 메시지 3를 통해 전혀 다른 성격을 갖는 전혀 다른 포맷의 데이터가 전송되기 때문에, 수신 장치가 이를 구별할 수 있도록 별도의 제어 정보를 헤더에 포함하는 것이 필요하다.
앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에서는 상기 별도의 제어 정보로서 단축 LCH ID라는 것을 정의하였다. 그러나, 본 발명의 제 3 실시예에서는 상기 제1 실시 예에서 설명한 LCH ID와는 별도의 제어 정보로서 1 비트 혹은 2 비트의 포맷 지시 자를 정의한다.
본 발명에서 포맷 지시자란, MAC PDU가 메시지 3을 통해 전송될 때, 상기 MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 수납되는지 여부를 지시하는 정보이다.
상기 포맷 지시자는 메시지 3의 첫 번째 비트(MSB : Most Significant Bit)혹은 처음 두 비트(2MSB)가 되며, 상기 메시지 3를 통해 트랜스패런트 RRC메시지를 전송하는 경우, 상기 포맷 지시자 바로 다음 위치에 상기 전송할 트랜스패런트 RRC 메시지가 수납된다. 상기 메시지 3를 통해 버퍼 상태 보고 등을 수납한 일반적인 MAC PDU를 전송하는 경우, 하나의 MAC PDU를 구성하는 MAC 서브 헤더들 중 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫번째 비트(MSB) 혹은 처음 두 비트(2MSB)는 상기 포맷 지시자가 되며, 상기 포맷 지시자 이후에 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트를 제외한 나머지 MAC PDU가 수납된다. 상기 포맷 지시자가 수납되는 비트는 특정 조건이 만족하는 경우에는 포맷 지시자로 사용되고 그렇지 않으면 종래의 용도로 사용된다. 상기 특정 조건이란 메시지 3을 통해 일반적인 MAC PDU를 전송하는 경우이다. 그러므로 송신 장치(1105)의 MAC 다중화부(1120)는 MAC 서브 헤더를 구성함에 있어서, MAC PDU가 메시지 3을 통해 전송되는지 확인하고, 메시지 3을 통해 MAC PDU가 전송된다면 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트, 혹은 처음 두 비트를 상기 포맷 지시자로 사용한다.
수신 장치(1135)의 MAC 제어부(1160)는 또한 메시지 3을 통해 수신한 데이터의 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트를 확인하고, 상기 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트가 트랜스패런트 RRC 메시지가 수납되었음을 지시하면, 상기 메시지 3의 나머 지 부분을 RRC 메시지로 인지하고 무선 자원 제어 블록(1140)으로 전달한다. 반면, 메시지 3의 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트가 일반적인 MAC PDU가 수납되어 있음을 지시하면, 수신 장치(1135)의 MAC 제어부(1160)는 상기 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트를 포함한 메시지 3 전체를 MAC PDU로 인지하고, 상기 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트를 포함한 첫 번째 MAC 서브 헤더부터 통상적인 MAC PDU 처리 과정을 수행한다.
상기와 같이 첫 번째 비트(MSB) 혹은 처음 두 비트(2MSB)를 포맷 지시자로 사용하되, 상기 포맷 지시자가 통상적인 MAC 서브 헤더에 포함되도록 하기 위해서는 종래의 MAC 헤더 구조를 수정하여야 한다. 그럼 이하 도 12를 참조하여 본 발명이 적용되는 시스템에서의 MAC PDU의 구조를 살펴보기로 한다.
도 12는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 정의된 MAC PDU 포맷의 구조도이다.
도 12를 참조하면, MAC PDU(1200)는 다수의 MAC 서브 헤더들(1205, 1210)과 다수의 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보(1215, 1220)들로 구성된다. 상기 MAC 서브 헤더는 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보에 대한 다중화 정보를 수납한다. 다시 말해서 MAC PDU에 수납된 MAC SDU혹은 MAC 제어 정보의 개수만큼의 MAC 서브 헤더가 MAC PDU(1200)에 같이 수납된다. MAC 서브 헤더와 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보의 관계는 수납된 순서에 따라 결정된다. 예컨대, 첫 번째 MAC 서브 헤더(1205)는 첫 번째 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보(1215)와 관련되고, 두 번째 MAC 서브 헤더(1210)는 두 번째 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보(1220)와 관련된다.
하나의 MAC 서브 헤더에는 LCID(1225), E(1230), LEN(1245) 필드와 아직 정의되지 않은 R 필드(1235, 1240)가 수납된다. LCID(1225)는 전술한 LCH ID와 유사한 정보이며, MAC SDU의 논리 채널 식별자 및 MAC 제어 정보의 타입을 지시한다. E(1230)는 해당 MAC 서브 헤더가 마지막 MAC 서브 헤더인지를 나타내는 필드이고, LEN(1245)은 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보의 크기를 나타내는 지시하는 필드이다. 송수신 장치의 처리 부하를 경감하기 위해서 상기 MAC 서브 헤더는 바이트 정렬(byte align)되며, 이를 위해서 2 비트의 사용하지 않는 비트들인 나머지 비트들인 R 비트들(1235, 1240, 이하 "R 비트"라 칭함)이 추가된다.
본 발명의 제3 및 제4 실시 예에서는 상기 R비트들 중 한 비트 혹은 상기 R 비트 모두를 포맷 지시자(Format Indicator : FI)로 사용하며, 상기 포맷 지시자가 MAC PDU의 첫 번째 비트 혹은 처음 두 비트가 되도록 도 12에서와는 달리 상기 MAC 서브 헤더의 구조를 도 13에서 제시한 것처럼 변경한다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 MAC PDU 포맷을 도시한 도면이다.
도 12와는 달리 본 발명의 제 3 실시 예에서는 첨부된 도 13에서와 같이 R 비트들을 MAC 서브 헤더의 앞부분으로 이동시키고, 첫 번째 MAC 서브 헤더(1305)의 첫 번째 R 비트(1310) 혹은 처음 두 비트(1310, 1312)를 포맷 지시자로 사용한다. 첫 번째 MAC 서브 헤더가 아닌 다른 MAC 서브 헤더들, 예를 들어 두 번째 MAC 서브 헤더(1315)의 첫 번째 R 비트(1320) 혹은 첫번째 및 두번째 R비트(1320, 1322)는 여전히 고유의 용도로서 사용된다. 상기 R 비트는 미래를 위해 사용하지 않고 비워 둔 필드이지만, 차 후에 새로운 용도를 부여받는다면, 상기 첫 번째 MAC 서브 헤 더(1305)외의 나머지 MAC 서브 헤더들의 첫 번째 R비트 혹은 첫번째 및 두번째 R비트는 상기 새로운 용도로 사용될 것이다.
예컨대, 상기 R 비트들은 단말의 버퍼 상황을 간략하게 보고하는 정보를 수납하도록 정의할 수도 있지만, 본 발명의 제3 실시 예에서 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 R 비트 혹은 첫 번째 및 두번째 R비트에 한해서는 상술한 바와 같은 정보가 아니라 포맷 지시자를 수납한다. R 비트가 고유의 목적으로 더욱 자주 사용될 수 있도록, 모든 MAC PDU에 대해서 상기 포맷 지시자를 적용하는 것이 아니라 메시지 3를 통해 전송되는 MAC PDU에 대해서만 포맷 지시자를 적용할 수도 있다. 즉, 메시지 3를 통해 전송되는 MAC PDU의 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 R 비트 혹은 첫 번째 및 두번째 R비트 는 포맷 지시자로 사용되지만, 다른 경우의 MAC PDU의 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 R 비트 혹은 첫 번째 및 두번째 R비트는 본래 정의된 목적에 맞춰 사용될 것이다. 예를 들어 메시지 3을 통해 MAC PDU가 전송되는 경우가 아니라면, 사용되지 않는 비트로 사용하거나 단말의 버퍼 상황을 나타내는 정보를 수납하도록 할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 포맷 지시자의 사용 예를 보여주기 위한 도면이다.
도 14에서 메시지 3을 통해서 트랜스패런트 RRC 메시지를 전송하는 경우에는 참조번호 1405와 같이 상기 포맷 지시자를 "0"으로 설정하거나 "11"이 아닌 소정의 값으로 설정하고, 상기 포맷 지시자 뒤에 트랜스패런트 RRC 메시지(1410)를 수납해서 메시지 3를 구성한다. 반면, 메시지 3을 통해서 일반적인 MAC PDU를 전송하는 경우에는 참조번호 1415와 같이 상기 포맷 지시자를 "1" 혹은 "11"로 설정하며, 상기 포맷 지시자는 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트(MSB) 혹은 처음 두 비트(2 MSB)가 된다. 상기 일반적인 MAC PDU에는 단말의 버퍼 상태 보고를 수납한 MAC 제어 정보가 수납될 수 있다.
즉, 일반적인 MAC PDU란 버퍼 상태 보고를 수납한 MAC 제어 정보가 수납된 MAC PDU이고, 이럴 경우에는 FI를 "1" 혹은 "11"로 설정하여 전송한다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도이다.
1505 단계에서 MAC PDU이 생성되어야 한다면, 단말은 1510 단계로 진행해서 상기 MAC PDU를 메시지 3로 전송해야 하는지 여부를 확인한다. 즉, 상기 MAC PDU 의 생성이 랜덤 액세스 과정 중의 메시지 3의 전송 때문에 발생한 것인지 판단한다. 상기 1510 단계에서 단말은 상기 구성한 MAC PDU를 메시지 3를 통해 전송할 것이라면 1520 단계로, 그렇지 않다면 1515 단계로 진행한다. 그리고 단말은 1515 단계에서 종래 기술에 따라 MAC PDU를 구성하고, 1550 단계로 진행해서 상기 MAC PDU를 하위 계층으로 전달하고 과정을 종료한다.
반면, 상기 1510단계의 검사결과 메시지 3 전송 때문에 MAC PDU가 생성 되었다면, 1520 단계에서 단말은 상기 메시지 3를 통해 트랜스패런트 RRC 메시지를 전송할지 여부를 판단한다. 트랜스패런트 RRC 메시지란 RLC/MAC 헤더가 부가되지 않는 RRC 메시지를 의미하며, 본 명세서에서는 최초 RRC 메시지와도 동일한 의미로 사용된다. 최초 RRC 메시지란 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지이며, CCCH(Common Control Channel)라는 공통 제어 논리 채널을 통해 전송되기 때문에 CCCH를 통해 전송되는 RRC 메시지로 표현되기도 한다.
그러므로 단말은 1520 단계에서, 메시지 3를 통해 전송할 데이터가 상기에서 언급한 조건(즉, RLC/MAC 헤더가 부가되지 않는 RRC 메시지 또는 RRC 제어 연결을 갖고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지 또는 CCCH를 통해 전송되는 RRC 메시지인 경우)에 부합되는 RRC 메시지인지 검사하고, 상기 조건에 부합한다면 1525 단계로 진행하고, 그렇지 않다면 1535 단계로 진행한다. 1525 단계에서 단말은 포맷 지시자를 "0" 으로 설정하거나 "11"을 제외한 소정의 값으로 설정한다. 전술한 바와 같이 포맷 지시자는 1 비트 혹은 2 비트 정보이며, 포맷 지시자가 "0" 과 "1"일 때 혹은 "11"이 아닌 소정의 값인 경우와 "11"인 경우에 각각 아래 의미를 가진다.
0 (혹은 11이 아닌 소정의 값): MAC PDU에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있으며, 포맷 지시자 다음 비트부터 최초 RRC 메시지임.
1 (혹은 11): MAC PDU에 최초 RRC 메시지가 아닌 다른 데이터가 수납되어 있으며, 일반적인 MAC PDU 포맷을 따름. 포맷 지시자는 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트 혹은 첫 두 비트(2MSB)이며, 포맷 지시자 다음 비트부터 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트 혹은 첫 두 비트를 제외한 나머지 MAC PDU가 수납됨.
단말은 1530 단계에서 상기 포맷 지시자 다음에 최초 RRC 메시지를 수납해서 MAC PDU를 구성하고, 1550 단계로 진행해서 상기 최초 RRC 메시지가 수납된 MAC PDU를 하위 계층으로 전달하고 과정을 종료한다.
반면, 1520 단계에서 1535 단계로 분기한 단말은, 메시지 3의 크기에 따라서 상기 메시지 3(혹은 MAC PDU)에 수납할 정보들을 결정한다. 즉, 1535 단계에서 상기 MAC PDU에 버퍼 상태 보고와 같은 MAC 제어 정보를 수납해야 한다면, 단말은 MAC 제어 정보를 만들고, 상기 MAC PDU에 상위 계층 데이터인 MAC SDU를 수납해야 한다면, 단말은 상위 계층으로부터 MAC SDU를 전달 받는다.
1540 단계에서 단말은 상기 MAC PDU에 수납할 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보들에 대한 MAC 서브 헤더들을 구성한다. 이 때 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트 혹은 첫 두 비트는 포맷 지시자로 사용하며, 정의된 포맷 지시자의 의미에 따라 적절한 값, 예를 들어 1 혹은 11로 설정한다.
1545 단계에서 단말은 MAC 서브 헤더들과 MAC SDU 혹은 MAC 제어 정보들을 연접해서 MAC PDU를 구성하고, 1550 단계로 진행해서 상기 MAC PDU를 하위 계층으로 전달한 후 과정을 종료한다.
<제 4 실시예>
이하에서는 본 발명의 제4 실시 예로서 메시지 3의 크기에 따라서 기지국과 단말이 메시지 3의 포맷을 암묵적으로 선택하는 방법을 제시한다.
전술한 바와 같이 랜덤 액세스(random access) 과정에서 단말은 기공지된 코드들의 집합에서 하나의 코드를 무작위로 선택해서 프리앰블을 전송한다. 그런데 상기 프리앰블에는 단말이 전송할 데이터의 양 등을 나타내는 1 비트 정보가 함께 수납될 수 있으며, 기지국은 상기 정보를 바탕으로 단말에게 더 많은 전송 자원을 할당할 수 있다. 즉, 기지국은 전송할 데이터가 많은 것으로 보고한 단말에게는 메 시지 3 전송용 전송 자원을 더 많이 할당하고, 메시지 3의 크기를 더 큰 값으로 허용할 수 있다. 상기 프리앰블에 수납되어 전송되는 1 비트 정보는 다음과 같은 의미를 갖는다.
0: 전송할 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 X'를 초과하며, 채널 상황이 소정의 기준 값 Y보다 양호.
1: 전송할 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 X' 이하이거나, 전송할 데이터의 양이 소정의 기준 값 X' 이상이라 하더라도 채널 상황이 소정의 기준 값 Y보다 열악.
상기 기준 값 X'는 통상 최초 RRC 메시지의 크기를 기준으로 설정된다. 기지국은 상기 1 비트가 0으로 설정된 프리앰블을 수신하면, 상기 단말에게 X' 바이트 이상의 데이터를 전송할 수 있는 전송 자원을 할당할 수 있지만, 상기 비트가 1로 설정된 프리앰블을 수신하면, 상기 단말에게 X' 바이트 혹은 X' 바이트 보다 작은 데이터를 전송할 수 있는 전송 자원을 할당한다.
그런데 최초 RRC 메시지를 전송하는 단말은 메시지 3을 통해서 최초 RRC 메시지만을 전송할 수도 있기 때문에 상기 프리앰블을 통해서 전송하는 1 비트 정보를 항상 1로 설정하고, 상기 프리앰블 중 미리 결정된 비트가 1로 설정되었음을 확인한 기지국은 메시지 2를 통해 상기 단말에게 X' 바이트 혹은 X' 바이트 보다 작은 데이터를 전송할 전송 자원을 할당한다. 다시 말해서 최초 RRC 메시지를 전송하는 단말에게는 항상 X' 바이트 혹은 X' 바이트 보다 작은 데이터를 전송할 전송 자원이 할당되므로, 그 반대의 경우, 즉 X' 바이트 보다 큰 데이터를 전송할 전송 자 원이 할당되었다는 것은, 메시지 3를 통해서 최초 RRC 메시지가 전송되지 않는다는 것을 의미한다.
즉, 단말이 전송할 데이터의 양이 기준 값 X'를 초과하고, 채널 상황이 소정의 기준 값보다 양호하다는 것을 메시지 1을 통해 기지국으로 보고하였다면, 단말이 메시지 3을 통해서 일반적인 MAC PDU를 전송할 것이라는 것을 의미하므로, 메시지 3의 포맷은 일반적인 MAC PDU 포맷을 따른다. 반면에 단말이 전송할 데이터의 양이 기준 값 X'를 초과하지 않거나, 초과하더라도 채널 상황이 소정의 기준 값인 Y보다 열악한 것으로 메시지 1을 통해 보고하였다면, 메시지 3를 통해 최초 RRC 메시지나 일반적인 MAC PDU가 모두 전송될 수 있으므로, '수신 장치가 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는지, 일반적인 MAC PDU가 수납되어 있는지 구별할 수 있는 포맷'을 메시지 3의 포맷으로 사용한다. 이하 설명의 편의를 위해서 메시지 3의 포맷으로서 아래 두 가지의 포맷을 정의한다.
포맷 1: LTE 시스템에서 정의된 일반적인 MAC PDU 포맷.
포맷 2: 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는지, 일반적인 MAC PDU가 수납되어 있는지 구별하는 정보가 포함된 포맷. 본 발명의 제 1 실시 예 혹은 제3 실시 예에서 제시한 포맷일 수도 있고, 상기 목적을 충족하는 또 다른 포맷일 수도 있음.
또한 본 발명의 제4 실시 예에서는 상기 소정 조건에 따라 상기 메시지3의 메시지 포맷을 변경하고, 그 변경된 포맷을 알려주는 것 이외에 상기 소정 조건에 따라 상기 메시지3의 메시지 헤더를 설정하고, 헤더 설정 방식을 지시할 수도 있다.
예컨대, 단말이 전송할 데이터의 양이 기준 값 X'를 초과하고, 채널 상황이 소정의 기준 값인 Y보다 양호하다는 것을 메시지 1을 통해 기지국으로 보고하였다면, 단말이 메시지 3을 통해서 LTE 시스템에서 정의된 일반적인 MAC PDU를 전송할 것이라는 것을 의미하므로, 메시지 3의 MAC 헤더 설정 방식은 LTE 시스템에서 정의된 일반적인 MAC 헤더 설정 방식을 따른다. 반면에 단말이 전송할 데이터의 양이 기준 값 X'를 초과하지 않거나, 초과하더라도 채널 상황이 소정의 기준 값인 Y보다 열악한 것으로 기지국으로 메시지 1을 통해 보고하였다면, 단말로부터 메시지 3를 통해 최초 RRC 메시지나 일반적인 MAC PDU가 모두 전송될 수 있으므로, 송신 장치인 단말은 '수신 장치의 기지국으로 상기 메시지 3에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는지, 일반적인 MAC PDU가 수납되어 있는지 구별할 수 있도록 메시지 3의 헤더를 설정하는데 있어, 소정의 제한이 가해지는 설정 방식을 따른다. 이하 설명의 편의를 위해서 메시지 3의 헤더 설정 방식으로 아래 두 가지를 정의한다.
헤더 설정 방식 1: 일반적으로 MAC PDU 헤더를 설정하는 방식. LCH ID 혹은 R 비트 등을 사용함에 있어서 제약 사항 없음.
헤더 설정 방식 2: 메시지 3를 통해 최초 RRC 메시지 혹은 일반적인 MAC PDU가 전송될 가능성이 있는 경우에만 적용되는 헤더 설정 방식. LCH ID 혹은 R 비트를 설정함에 있어서 제약 사항이 있음. 헤더 설정 방식 2에서는 MAC PDU의 첫 번째 수 비트의 용도를 제한함으로써 메시지 3에 최초 RRC 메시지가 수납되었는지 일반적인 MAC PDU가 수납되었는지를 구별함. 이하 설명에서는 헤더 설정 방식 2에서는 MAC PDU의 첫 번째 1비트의 용도를 제한하는 것으로 설명하기로 함.
예를 들어 본 발명의 3 실시 예에서 MAC PDU의 첫 번째 비트는, 상술한 두 가지 헤더 설정 방식들 중 헤더 설정 방식 1을 따르면 R 비트로 사용되지만, 헤더 설정 방식 2를 따르면 포맷 지시자로 사용된다. 또 다른 예로 도 12에서 도시한 것과 같이 MAC PDU 헤더가 LCH ID, E, R, R의 순서로 이뤄질 경우, LCH ID의 5 비트 중 첫 번째 비트를 이용해서 일반적인 MAC PDU 혹은 최초 RRC 메시지 수납 여부를 지시할 수 있다. 이 때 첫 번째 비트가 "0"으로 설정된 것이 메시지3에 '최초 RRC 메시지가 수납'되었음을 지시한다고 하면, 헤더 설정 방식 2를 따르는 경우의 송신 장치는 메시지 3을 통해 일반적인 MAC PDU를 전송하면 첫 번째 MAC 헤더의 LCH ID에 첫 번째 비트가 1이 되도록, 다시 말해서 상기 MAC PDU의 첫번째 MAC SDU로 16 ~ 31 사이의 LCH ID를 가지는 MAC SDU를 수납해야만 하는 제약 사항을 준수해야 한다. 본 발명의 제4 실시 예를 요약하면, 단말과 기지국은 단말이 전송한 프리앰블에서 '전송할 데이터의 양이 소정의 기준치 이상이며, 채널 상황이 소정의 기준값보다 양호'하다고 보고하였으면, 메시지 3에 포맷 1을 사용하거나 혹은 헤더 설정 방식 1을 사용하고, 그렇지 않으면 메시지 3에 포맷 2를 사용하거나 헤더 설정 방식 2를 사용한다.
본 발명의 제4 실시 예의 또 다른 방법으로, 단말이 메시지 1을 통해 자신이 전송할 메시지 3의 크기를 전송하고, 상기 메시지 1을 수신한 기지국이 메시지 2를 통해 단말로 메시지 3의 크기를 소정의 기준 값 이상으로 지정하면 단말과 기지국은 포맷 1을 메시지 3의 포맷으로 사용하거나 헤더 설정 방식 1을 이용해서 메시지 3의 헤더를 설정하고, 그렇지 않으면 포맷 2를 메시지 3의 포맷으로 사용하거나 헤더 설정 방식 2를 이용해서 메시지 3의 헤더를 설정한다.
단말이 프리앰블을 통해 보고한 메시지 3의 크기를 기준으로 메시지 3의 포맷을 암묵적으로 결정하는 첫 번째 방법 보다는 기지국이 단말이 전송하길 원하는 메시지 3의 크기가 포함된 메시지 2의 내용을 통해 메시지 3의 포맷을 암묵적으로 결정하는 두 번째 방법이 더 견고(robust)할 수 있으며, 본 발명의 제4 실시 예에서는 상기 두 가지 방법을 모두 고려한다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 단말과 기지국의 동작 흐름도이다.
1615 단계에서 단말(1605)은 소정의 조건이 만족되면 랜덤 액세스 과정을 시작한다. 즉 단말은 소정의 조건이 만족되면, 기공지된 코드들의 집합에서 코드 하나를 선택해서 프리앰블을 전송한다. 이 때 상기 프리앰블에는 단말이 메시지 3을 통해 전송할 데이터의 크기와 채널 상황에 관한 1 비트 정보가 함께 수납된다.
기지국(1610)은 상기 1615단계에서 단말(1605)이 전송한 프리앰블을 포함하는 메시지 1을 수신하면, 상기 메시지1에 대응하여 1620단계에서와 같이 단말(1605)이 메시지 3을 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보 및 메시지 3의 크기가 포함된 UL 그랜트 정보와 역방향 전송 시점 조정(TA, Timing Adjustment) 정보를 수납한 메시지 2를 단말(1605)에게 전송한다. 상기 1620단계에서 메시지 2를 수신한 단말은 메시지 3를 전송할 전송 자원과 메시지 3의 크기를 인지하며, 1625 단 계에서 메시지 3의 포맷, 혹은 메시지 3의 헤더 설정 방식을 결정한다. 전술한 바와 같이 메시지 3의 포맷 혹은 메시지 3의 헤더 설정 방식은 단말이 메시지 1을 통해 보고한 정보 혹은 메시지 3의 크기에 따라 암묵적으로 결정된다. 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 이상일 경우, 포맷 1을, 혹은 헤더 설정 방식 1을 사용하도록 단말과 기지국 간에 합의되어 있다면, 단말은 메시지 2를 통해 기지국이 수신하길 원하는 메시지 3의 크기를 확인하고, 상기 확인한 메시지 3의 크기와 미리 정해진 기준 값을 비교한다. 그리고 상기 메시지 2를 통해 확인한 메시지 3의 크기가 상기 기준 값보다 크다면 메시지 3의 포맷으로 포맷 1을 사용하거나, 메시지 3의 헤더 설정 방식으로 헤더 설정 방식 1을 사용하고, 그렇지 않다면 메시지 3의 포맷으로 포맷 2를 사용하거나 헤더 설정 방식 2를 사용한다.
상기 메시지 1을 통해 보고한 정보는 단말이 전송하기를 원하는 메시지 3의 크기이고, 상기 메시지 2를 통해 기지국이 전송한 메시지 3의 크기는 기지국에 의해 단말이 전송하도록 지시 받은 메시지 3의 크기이다.
반면, 단말은 메시지 1을 통해서 전송하고자 하는 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 이상이고 채널 상황이 소정의 기준 값보다 양호한 것으로 기지국으로 보고한 경우에는 포맷 1을 사용하거나 헤더 설정 방식 1을 사용하도록 단말과 기지국간에 합의되어 있다면, 단말은 메시지 1을 통해 보고한 상기 채널 상황과 메시지 3의 크기에 따라 메시지 3의 포맷 혹은 헤더 설정 방식을 결정한다.
1630 단계에서 단말은 상기 1625 단계에서 결정된 포맷을 이용해서 메시지 3를 구성하거나 1625 단계에서 결정된 헤더 설정 방식을 이용해서 메시지 3를 구성 한 후 기지국으로 전송한다. 기지국 역시 단말과 동일한 룰을 적용해서 메시지 3의 포맷, 혹은 메시지 3에 적용된 헤더 설정 방식을 판단하고, 상기 포맷, 혹은 헤더 설정 방식을 이용해서 메시지 3에 수납된 MAC PDU 혹은 최초 RRC 메시지 등을 처리한다.
도 17은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도이다.
1705 단계에서 단말이 소정의 조건이 만족될 경우, 예를 들어 아이들 상태에서 연결 상태로 천이하거나, 혹은 역방향 데이터를 전송할 경우 랜덤 액세스 과정을 시작한다. 1710 단계에서 단말은 랜덤 액세스 과정을 수행 하기 위해 미리 알고 있는 코드들의 집합에서 하나의 코드를 선택하는 등의 소정의 절차를 거쳐서 프리앰블을 기지국으로 전송한다. 상기 프리앰블에는 단말이 전송할 메시지 3의 크기와 채널 상황을 지시하는 1 비트 정보가 함께 포함될 수 있다.
상기 1710 단계에서 프리앰블을 전송한 단말은 소정의 절차를 거쳐서 기지국으로부터 순방향으로 전송될 메시지 2를 수신하기 위해서 대기한다. 그리고 1715 단계에서 기지국으로부터 메시지 2를 수신하면, 단말은 상기 메시지 2에 수납된 메시지 3를 전송할 역방향 전송 자원 정보와 상기 기지국이 수신하길 원하는 메시지 3의 크기 정보를 확인한다. 그리고 단말은 1720 단계로 진행해서 메시지 3 포맷, 혹은 메시지 3에 적용할 헤더 설정 방식을 선택한다. 즉, 1720 단계에서 메시지 2를 통해 확인한 기지국이 수신하길 원하는 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 X'을 초과하면 단말은 1725 단계로 진행해서 상기 포맷 1을 사용하여 메시지 3을 구성하거나, 헤더 설정 방식 1을 사용해서 메시지 3을 구성한다. 반면, 상기 1720 단계에 서 단말은 상기 1715단계에서 수신한 메시지 2를 통해 확인한 메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 X`보다 작거나 같다면 1730 단계로 진행해서 포맷 2를 사용하거나, 헤더 설정 방식 2를 사용해서 메시지 3을 구성한다.
혹은 단말은 상기 1710 단계에서 프리앰블을 이용해서 '메시지 3의 크기가 소정의 기준 값 X'를 초과하고, 채널 상황이 소정의 기준 값 Y보다 양호'하다고 보고하였다면, 1725 단계로 진행해서 포맷 1을 사용하거나, 헤더 설정 방식 1을 사용해서 메시지 3의 헤더를 설정하여 메시지 3을 구성하며, 그렇지 않다면 1730 단계로 진행해서 포맷 2를 사용하여 메시지 3을 구성한다.
1725 단계에서 단말은 일반적인 MAC PDU 포맷, 즉 1730단계에서 설명할 1 비트 지시자가 포함되지 않은 일반적인 MAC PDU 포맷을 이용해서 메시지 3를 구성하고 1735 단계로 진행해서 상기 1725 단계에서 구성된 메시지 3를 전송한다. 혹은 1725 단계에서 헤더 설정 방식 1을 이용해서, 즉 헤더를 설정함에 있어서 별도의 제약 사항 없이 통상적인 방식으로 메시지 3의 헤더를 설정한 후, 1735단계에서 메시지 3을 구성해서 전송한다.
1730 단계에서 단말은 포맷 2를 이용해서, 예컨대1 비트 지시자가 포함된 본 발명의 제4 실시 예에서 제안하는 MAC PDU 포맷을 이용해서 메시지 3를 구성하고, 1735 단계로 진행해서 상기 1730 단계에서 구성된 메시지 3를 전송한다. 상기 1 비트 지시자는, 메시지 3(혹은 MAC PDU)에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는지 아닌지를 나타내는 값으로, 상기 1 비트 지시자가 메시지 3 혹은 MAC PDU에 최초 RRC 메시지만 수납되어 있는 것으로 지시하면, 상기 메시지 3 혹은 MAC PDU에는 상기 1 비트 지시자와 최초 RRC 메시지만 수납되며, 상기 1 비트 지시자 직후에 RRC 메시지가 수납된다. 반면, 상기 1 비트 지시자가 메시지 3 혹은 MAC PDU에 최초 RRC 메시지만 수납된 것이 아님을 지시하면, 상기 메시지 3 혹은 MAC PDU의 첫 번째 비트는 상기 1 비트 지시자이고 나머지 부분에는 일반적인 MAC PDU가 수납될 수 있다. 혹은 본 발명의 제3 실시 예에서 제시한 것과 같이 상기 메시지 3의 첫 번째 비트가 상기 1 비트 지시자가 될 수 있으며, 이는 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트가 되며, 나머지 부분에 상기 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트를 제외한 나머지 MAC PDU가 수납될 수 있다.
또한, 1730 단계에서 단말은 헤더 설정 방식 2를 사용해서 메시지 3의 헤더를 구성하고 1735 단계로 진행해서 상기 1730 단계에서 구성된 메시지 3을 전송한다.
도 1a는 LTE 시스템에서 단말이 스케줄링 요청 메시지를 기지국으로 전송해서 버퍼 상태 보고를 하는 과정을 설명한 도면,
도 1b는 LTE 시스템에서 사용되는 버퍼 상태 보고 메시지의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 LTE 시스템에서 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정을 설명한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 랜덤 액세스 과정을 통해 버퍼 상태 보고를 수행하는 과정을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단말이 상태 보고 메시지를 전송하는 동작을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 메시지 3를 통해 송수신되는 메시지 3의 포맷을 설명한 도면,
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기지국이 단말로부터 버퍼 상태 메시지를 수신하는 동작 흐름도,
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 MAC 제어 메시지에 수납되는 버퍼 상태 보고 메시지의 포맷과 RRC 메시지에 수납된 버퍼 상태 보고 메시지의 구조를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말이 기지국으로 상태 보고 메시지를 전송하는 방법 흐름도,
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 버퍼 상태 보고 메시지를 전송하는 단 말의 동작을 도시한 흐름도,
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 단말로부터 랜덤 액세스 과정을 통해 버퍼 상태 보고 메시지를 수신하는 기지국의 동작 흐름도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼 상태 보고 메시지를 송수신하는 단말과 기지국의 블록 구성도,
도 12는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 정의된 MAC PDU 포맷의 구조도,
도 13은 본 발명 3 실시 예에 따른 MAC PDU 포맷을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 포맷 지시자의 사용 예를 보여주기 위한 도면,
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도,
도 16은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 단말과 기지국의 동작 흐름도,
도 17은 본 발명 제 4 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도.

Claims (22)

  1. 이동 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 (Random Access) 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 상기 버퍼 상태 보고를 포함하는 제3 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 절차는, 상기 기지국으로부터 스케줄링 요청 자원(Scheduling Request Resource)이 할당되지 않았을 때 수행됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    상기 버퍼 상태 보고를 포함하는 MAC(Medium Access Control) 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit : SDU)과 상기 MAC SDU에 상기 버퍼 상태 보고가 포함됨을 알리는 헤더 정보를 포함하는 MAC 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    MAC 계층에서 처리되기 위한 상기 버퍼 상태 보고를 MAC 수송자(container)내에 포함하는 RRC(Radio Resource Control) 메시지로 구성됨을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  5. 이동 통신 시스템에서 기지국이 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    상기 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위해 역방향 전송 자원 할당을 요청한 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 수신하는 과정과,
    상기 프리앰블에 해당하는 상기 단말로 상기 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 단말로부터 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 버퍼 상태 보고를 포함하는 제3 메시지를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    상기 버퍼 상태 보고를 포함하는 MAC 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit : SDU)과 상기 MAC SDU에 상기 버퍼 상태 보고가 포함됨을 알리는 헤더 정보를 포함하는 MAC 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    MAC 계층에서 처리되기 위한 상기 버퍼 상태 보고를 MAC 수송자(container)내에 포함하는 RRC(Radio Resource Control) 메시지로 구성됨을 특징으로 하는 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서 기지국과 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단말 장치에 있어서,
    상기 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 기지국으로 전송하고, 상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하고, 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 상기 버퍼 상태 보고를 생성하는 MAC(Medium Access Control) 제어부와,
    상기 제1 메시지와 상기 제2 메시지와 상기 버퍼 상태 보고가 포함된 제3 메시지를 상기 기지국과 송수신하는 물리 계층 처리부를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 MAC 제어부가 발생한 상기 버퍼 상태 보고를 MAC 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit : SDU)에 포함하고, 상기 MAC SDU에 상기 버퍼 상태 보고가 포함됨을 알리는 헤더 정보를 포함하는 MAC 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU)을 포함하는 상기 제3 메시지를 생성하는 MAC 다중화부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 버퍼 상태 보고가 MAC 계층에서 처리되게 하기 위해 상기 버퍼 상태 보고를 MAC 수송자(Container)내에 포함하는 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 생성하는 무선 자원 제어 블록과,
    상기 무선 자원 제어 블록으로부터 발생한 RRC 메시지를 다중화하여 상기 물리 계층 처리부로 전송하는 MAC 다중화부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  11. 이동 통신 시스템에서 단말과 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    상기 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위해 역방향 전송 자원 할당을 요청한 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 수신하고, 상기 프리앰블에 해당하는 상기 단말로 상기 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 수신된 버퍼 상태 보고를 처리하는 MAC 제어부와,
    상기 단말과 상기 제1 메시지와 상기 제2 메시지와 상기 버퍼 상태 보고가 포함된 제3 메시지를 송수신하는 물리 계층 처리부를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 물리 계층 처리부를 통해 수신된 상기 제3 메시지가 상기 버퍼 상태 보고를 포함하는 MAC 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit)과 상기 SDU에 상기 버퍼 상태 보고가 포함됨을 알리는 헤더정보가 포함된 MAC 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : PDU) 를 포함할 경우 상기 MAC PDU를 상기 MAC 제어부로 전송하는 MAC 역다중화부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 물리 계층 처리부로부터 수신된 제3 메시지가 RRC(Radio Resource Control) 메시지라면, 상기 RRC 메시지를 무선 자원 제어 블록으로 전송하는 MAC 역다중화부와,
    상기 MAC 역다중화부로부터 수신한 RRC 메시지에 MAC 계층에서 처리되기 위한 상기 버퍼 상태 보고를 MAC 수송자(Container)가 포함되어 있다면, 상기 MAC 수송자를 상기 MAC 제어부로 전송하는 무선 자원 제어 블록을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 장치.
  14. 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블을 제1 메시지를 통해 전송하는 과정과,
    상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지인 트랜스패런트 RRC 메시지 또는 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고 정보를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 기지국으로 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되어야 한다면, 전송할 메시지가 트랜스패런트 RRC 메시지임을 지시하는 포맷 지시자와, 상기 트랜스패 런트 RRC 메시지를 포함하는 제 3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    상기 제3 메시지의 첫 번째 비트는 상기 포맷 지시자로서 사용되고, 상기 트랜스패런트 RRC 메시지는 상기 첫 번째 비트 이후에 위치됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 기지국으로 상기 제3 메시지를 통해 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되지 않는다면, 상기 제3 메시지를 통해 전송되는 MAC PDU의 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트를 상기 제3 메시지에 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 포함되지 않았음을 지시하는 상기 포맷 지시자와, 상기 버퍼 상태 보고 정보가 포함된 상기 제3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제3 메시지는,
    상기 제3 메시지의 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트는 상기 포맷 지시자로 사용되고, 상기 첫 번째 MAC 서브 헤더의 첫 번째 비트를 제외한 나머지 영역에는 상기 버퍼 상태 보고 정보가 위치함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  18. 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 상기 단말을 식별하기 위한 프리앰블과, 상기 단말이 전송할 상기 제3 메시지의 크기를 포함하는 제1 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제1 메시지에 응답하여 상기 기지국으로부터 RRC 제어 연결을 가지고 있지 않은 단말이 최초로 전송하는 RRC 메시지인 트랜스패런트 RRC 메시지 또는 역방향 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태 보고 정보를 전송하기 위한 역방향 전송 자원 정보와 상기 기지국이 수신하길 원하는 상기 제3 메시지의 크기가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 기지국으로 상기 트랜스패런트 RRC 메시지가 전송되어야 한다면, 전송할 메시지가 트랜스패런트 RRC 메시지임을 지시하는 포맷 지시자와, 상기 트랜스패런트 RRC 메시지를 포함하는 제 3 메시지를 상기 역방향 전송 자원 정보에 따라 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 메시지를 전송하는 과정은,
    상기 단말은 상기 제3 메시지를 전송할 때 상기 제1 메시지에 포함된 상기 단말이 전송하길 원하는 제3 메시지의 크기 또는 상기 제2 메시지에 포함된 상기 기지국이 수신하길 원하는 상기 제3 메시지의 크기와 미리 정해진 기준 값과 비교하는 과정과,
    상기 제3 메시지의 크기가 상기 기준 값 보다 작거나 같다면, 상기 제3 메시지에 상기 트랜스패런트 RRC 메시지만이 수납되어 있는지를 지시하는 소정 값과 상기 트랜스패런트 RRC 메시지를 수납하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 메시지의 크기가 상기 기준 값 보다 크다면, 상기 제3 메시지에 상기 제3 메시지에 상기 트랜스패런트 RRC 메시지만이 수납되어 있는지를 지시하는 소정 값이 포함되지 않은 MAC PDU만을 포함하여 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 메시지의 크기가 상기 기준 값보다 크고, 채널 상황이 소정 기준 값보다 양호하다면, 상기 이동 통신 시스템에서 사용되는 상기 MAC PDU에 해당하게 상기 제3 메시지의 헤더를 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 메시지의 크기가 상기 기준 값보다 작거나 같고, 채널 상황이 소정 기준 값보다 작다면, 상기 제3 메시지에 상기 최초 RRC 메시지가 포함되는지 상기 MAC PDU가 포함되는지를 상기 제3 메시지의 첫 번째 비트로 지시하게 헤더를 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
KR20080012001A 2007-08-07 2008-02-05 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 절차 수행 방법 및 장치 KR101488525B1 (ko)

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