KR20100106097A

KR20100106097A - 이동통신시스템에서 랜덤 액세스를 위한 효율적인 임시 식별자 할당 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100106097A
Application number: KR1020090024551A
Authority: KR
Inventors: 김정수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-10-01
Also published as: KR101578934B1; US8406210B2; US20100238909A1

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 랜덤 액세스를 위한 효율적인 임시 식별자 할당 장치 및 방법을 제공한다. 특히, 랜덤 액세스(Random access)절차에서 특정 단말기(UE)에게 할당된 임시 식별자를 효율적으로 사용하도록 스케줄링하는 기지국 장치 및 방법을 제공한다.

이러한 본 발명은 기지국이 특정 서비스 영역내에서, 단말기들을 위한 한정된 수의 임시 식별자를 효율적으로 사용함으로써, Node B와 UE간의 보다 유동성을 가지는 랜덤 액세스 절차를 지원한다.

랜덤 액세스(Random access), 랜덤 액세스 프리엠블(random access preamble), 라디오 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier)

Description

이동통신시스템에서 랜덤 액세스를 위한 효율적인 임시 식별자 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING RADIO NETWORK TEMPORARY IDENTIFIER EFFICIENTLY OF RANDOM ACCESS PROCESSURE IN A WIRELESS SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템의 랜덤 액세스 절차에 관한 것으로, 특히 기지국이 단말기를 위한 임시 식별자를 효율적으로 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은 유럽식 이동통신시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하 'WCDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신시스템으로 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 논의가 진행 중이다. 이하 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 예를 들어 본 발명을 설명하며, 아래에 LTE 시스템에 대해서 간략히 기술하 고자 한다.

LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신시스템 구조의 일 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network, 이하 'E-UTRAN'라 한다)(110)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 'ENB' 또는 '기지국'이라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)과 상위 노드(anchor node)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말기(User Equipment, 이하 'UE' 또는 '단말기'라 한다)(101)은 E-UTRAN(110)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 한다) 네트워크로 접속한다.

ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B(Node B)에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 기존 노드 B와 달리 상기 ENB(120 내지 128)는 보다 복잡한 역할을 수행한다. 특히, LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, 상기 ENB는 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 수행하고, 무선 자원 관리와 관련된 기능을 담당한다.

또한, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, 이하 'RRC'라 한다)와 같은 제어 프로토콜이 상기 ENB(120 내지 128)에 구비된다. 또한, 하나의 ENB는 통상적으로 다수의 셀들을 제어한다.

본 발명이 적용되는 랜덤 액세스 절차는, RRC아이들모드(idle mode) 또는 RRC 커넥티드 모드(Connected mode)에 있는 단말기가, (초기) 업링크 메시지/데이터 전송을 위해 ENB와의 업링크 타이밍 싱크(Uplink Timing Sync)를 맞추거나, 초기 업링크 전송 전력을 설정하거나, 상기 (초기) 업링크 메시지/데이터 전송을 위한 라디오 자원 할당을 요청하는 등을 위한 목적으로 단말기와 네트워크 노드간의 절차로 사용되는 절차이다.

우선, 간략하게 정의하면, 일반적으로 ENB가 단말기에 대한 컨텍스트(Context) 정보를 가지지 않고 상위 노드인 앵커노드에서 단말기의 컨텍스트(Context) 정보를 가지고, 단말기의 위치를 셀 단위가 아닌 페이징(Paging)을 위한 트래킹지역(Tracking Area) 단위로 관리하고 있는 단말기의 상태를, RRC 아이들모드라고 한다.

그리고, 상기 앵커노드 뿐만 아니라 ENB에 단말기의 컨텍스트 정보가 있으며 단말기와 ENB 사이에 RRC 연결이 설정되어, 단말기의 위치를 셀 단위로 관리할 수 있는 단말기의 상태를, RRC 커넥티드 모드라고 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 랜덤 액세스 절차를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 210은 단말기를 나타내며, 211은 상기 단말기(210)가 위치하고 있는 셀(cell)을 제어하는 ENB, 즉 기지국을 나타낸다.

221 단계에서 단말기(210)는 랜덤 액세스 절차를 트리거링(Triggering)한다. 일 예로, 상기 트리거링은, RRC 아이들모드 단말기가 호 설정(Call set up)을 시작하기 위해 업링크 컨트롤 메시지 전송이 필요한 경우를, ENB(211)에 알리기 위함이다. 여기서, 상기 업링크 컨트롤 메시지는, ENB(211)로 하여금 단말기 컨텍스트 정보를 가져오게 하고 단말기(210)와 ENB(211)간의 RRC 연결을 설정하고, 앵커노드(Anchor node)에게 서비스를 요청하는 등의 역할을 한다.

231 단계에서 단말기(210)는 ENB(211)와의 약속된 랜덤 액세스 프리엠블들, 전체 X개 중에서 하나의 랜덤 액세스 프리엠블을 랜덤(random)하게 선택한다. 그 후, 241 단계에서 단말기(210)는 정해진 채널/타임에서, 상기 선택한 랜덤 액세스 프리엠블을 ENB(211)로 전송한다. 여기서, 단말기(210)는 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel, 이하 'RACH'라 한다) #1를 통해 상기 선택한 랜덤 액세스 프리엠블을 전송한다.

242 단계에서 ENB(211)는 상기 241 단계를 통해 수신받은 랜덤 액세스 프리엠블에 대한 응답 메시지를 단말기(210)에게 전송한다. 이때, 상기 242 단계에서 ENB(211)는 단말기(210)로부터 수신한 랜덤 액세스 프리엠블을 확인하고, 단말기(210)를 포함하여 랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 다수의 단말기들을 임시적으로 구별하기 위하여, 임시 셀 라디오 네트워크 임시 식별자(Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier, 이하 'Temp_C_RNTI'라 한다)를 할당한다.

상기 할당된 Temp_C_RNTI는 물리 다운링크 공용 채널(Physical Downlink Shared Channel, 이하 'PDSCH'라 한다)을 통해 랜덤 액세스를 요청한 해당 단말기 들에게 전송된다. 또한, ENB(211)은 업링크 메시지의 전송을 위한 라디오 자원 할당 정보를, 상기 Temp_C_RNTI와 함께 전송한다.

251 단계에서 단말기(210)는 할당 받은 Temp_C_RNTI를 확인하고, 할당 받은 라디오 자원 정보를 이용하여 ENB(211)에게 RRC 연결 요청(RRC connection Request) 메시지를 전송한다. 이때, 상기 RRC 연결 요청 메시지는 발신측 단말기(210)의 호 설정 제어를 위하여 제어 프로토콜인 RRC 계층(212)까지 전달된다.

253 단계에서 RRC 계층(212)은 Temp_C_RNTI및 단말기(210)의 채널 상태를 확인하여 호 설정 요청 조건을 만족하는 경우, 호 설정을 완료한다. 이때, RRC 계층(212)은 호 설정이 완료된 다수의 단말기들을 셀 내에서 구별하기 위하여 Temp_C_RNTI를 셀 라디오 네트워크 임시 식별자(Cell Radio Network Temporary Identifier, 이하 'C_RNTI'라 한다)로 사용한다.

그러므로, 254 단계에서 ENB(211)는 RRC 계층(212)으로부터 호 설정 응답(UE Set up response) 메시지를 수신하고, 단말기(210)에 할당된 Temp_C_RNTI를 C_RNTI로 사용한다. 그 후, ENB(211)는 C_RNTI를 통해 단말기(210)를 관리한다.

여기서, ENB(211)는 RRC계층(212)으로부터 호 설정 응답 메시지를 정상적으로 수신할 때까지, 할당된 Temp_C_RNTI를 지속적으로 유지 및 관리하고 있어야 한다. 즉, 고정된 시간 동안 RRC 계층으로부터 호 설정 응답 메시지를 수신할 때까지 Temp_C_RNTI를 계속적으로 유지해야 하는 문제점이 있다.

그러나, 실제 ENB(211)가 다수의 단말기들의 식별을 위해 보장할 수 있는 식별자의 수, 즉 RNTI의 개수는 제한되어 있다.

다시 설명하여, 동시에 많은 단말기의 사용자들이 ENB(211)에 접속을 시도하는 경우, 접속을 시도하는 타 단말기들을 위하여 Temp_C_RNTI를 할당할 수 없는 문제점이 있다. 즉, Temp_C_RNTI의 자원 개수가 한정되어 있음으로써, ENB(211)는 지속적으로 Temp_C_RNTI 자원이 고갈되는 문제가 발생하게 된다.

그러므로, 단말기(210)와 ENB(211)사이에 RRC 커넥션(Connection)을 설정하지 않은 상태에서 또는 RRC 계층(212)으로부터 호 설정 응답 메시지를 전달 받지 못한 상태에서, 임의의 특정 단말기를 위해 할당된 Temp_C_RNTI를 지속적으로 할당하여 사용하는 것은 비효율적이라는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 제한된 수의 임시 RNTI를 효율적으로 사용하기 방안이 필요한 실정이다. 즉, 현재 ENB의 자원 할당을 고려하여 보다 효율적인 임시 RNTI할당 방안이 필요한 실정이다. 따라서, 이동통신시스템에서 상기와 같은 문제점들이 해결된 보다 효율적인 랜덤 액세스 절차 방안이 필요한 실정이다.

따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 보다 효율적으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 랜덤 액세스 절차 시, 기지국이 단말기에게 보다 효율적으로 임시 식별자를 할당하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 랜덤 액세스 절차 시, 기지국이 특정 단말기에 할당된 임시 식별자를 타 단말기를 위하여 재 사용하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 기지국이 셀 상황을 고려하여 유동적으로 정해지는 시간동안 단말기로 하여금 임시 식별자를 사용하도록 할당하는 장치 및 방법을 제공한다.

이러한 본 발명은, 이동통신시스템에서 기지국이 랜덤 액세스를 위한 임시 식별자를 할당하는 방법에 있어서, 랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 적어도 하나의 단말기를 위해 할당된 임시 식별자의 개수와, 정해진 전송 시간 구간 동안 수신한 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 확인하는 과정과, 상기 할당된 임시 식별자의 개수와 상기 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 고려하여 타이머를 적응적으로 설정하는 과정과, 상기 타이머의 설정된 시간 동안 상위 계층으로부터 특정 단말기를 위한 셀 식별자를 수신하지 못하는 경우 상기 특정 단말기에 할당된 임시 식별자를 해제하는 과정과, 상기 해제된 특정 단말기에 할당된 임시 식별자를, 타 단말 기에게 재 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 이동통신시스템에서 랜덤 액세스를 위한 임시 식별자를 할당하는 기지국 장치에 있어서, 식별자 할당부에 의해 설정된 시간동안 구동하는 타이머와, 랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 적어도 하나의 단말기를 위해 할당된 임시 식별자의 개수와, 정해진 전송 시간 구간 동안 수신한 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 확인하여, 상기 타이머를 적응적으로 설정하여 상기 할당된 임시 식별자를 해제 및 재 할당을 결정하는 상기 식별자 할당부를 포함함을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 이동통신시스템에서 기지국이 셀 내의 랜덤 액세스를 요청하는 수와 할당된 임시 식별자들의 개수를 고려하여 적응적으로 정해지는 시간동안 임시 식별자의 사용을 특정 단말기에 허락함으로써, 랜덤 액세스 용량을 증대시키는 장점을 가진다.

또한, 기지국이 한정되어 있는 임시 식별자를 보다 효율적으로 사용함으로써, 다수의 단말기들의 랜덤 액세스를 보장하는 장점을 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생 략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 본 발명을 설명함에 있어서 3GPP시스템에서 진화한 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 일 예로 사용하지만, 본 발명은 기지국 스케쥴링이 적용되는 모든 이동통신시스템에 별다른 가감없이 적용 가능하다. 또한, 랜덤 액세스 절차가 적용되는 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다. 또한, 업링크 서비스를 지원하는 시스템에 적용 가능하다.

이러한 본 발명은 특히 랜덤 액세스 절차에서 네트워크 노드가 단말기에게 효율적으로 임시 식별자를 할당할 수 있는 방안을 제안한다.

본 발명에서는 단말을 구별하기 위해 사용하는 임시 식별자로, Temp_C_RNTI 또는 C_RNTI를 일 예로 정의한다. 여기서, C_RNTI는 기지국이 관리하는 적어도 하나 이상의 셀 내에서 단말기를 식별하기 위한 임시 단말 식별자이며, Temp_C_RNTI는 라우팅 영역(Routing Area)에서 랜덤 액세스 절차 시, 단말기를 식별하기 위한 임시 단말 식별자이다.

따라서, 본 발명은 기지국이 효율적인 Temp_C_RNTI 관리하기 위해 정해진 일정시간(이하 '임시 식별자 관리 시간' 또는 'Time out'라 한다)이 경과할 때까지 RRC 계층으로부터 UE setup 응답을 수신하지 못하는 경우, 특정 단말기에게 할당된 Temp_C_RNTI를 해제하고, 타 단말기를 위해 상기 Temp_C_RNTI를 재 할당함을 특징 으로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 기지국의 임시 식별자 할당 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 300 단계에서 기지국은 서비스 영역 내에서 랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 단말기들을 구별하기 위한 임시 RNTI들을 할당한다. 여기서, 기지국은 적어도 하나의 셀들을 구비하며, 적어도 하나의 단말기들이 위치한 상기 적어도 하나의 셀들을 서비스 영역으로 관리하고 있다. 여기서, 임시 RNTI는, Temp_C_RNTI, SPS(Semi-Persistent)_RNTI, TPC(전력 제어)_RNTI등 단말기에서 여러 용도로 사용하는 모든 식별자 RNTI를 포함한다. 그리고, 기지국은 할당한 임시 RNTI와 라디오 자원 정보를 RACH 응답 메시지를 통해 단말기에 전송한다.

310 단계에서 기지국은 사용중인 RNTI의 개수와 할당된 임시 RNTI 개수, 랜덤 액세스 프리엠블을 요청한 단말기들의 수 즉, 하나의 전송 시간 구간(Transmission Time Interval, 이하 'TTI'라 한다)동안 수신한 평균 RACH의 개수를 검사한다.

여기서, 기지국은 적어도 하나 이상의 TTI동안 사용중인 RNTI 개수와, 할당된 임시 RNTI의 개수, 그리고 평균 RACH의 개수를 확인할 수 있다. 또한, 총 RNTI 개수에서 사용중인 RNTI 개수와 할당된 임시 RNTI 개수를 빼면, 현재 사용 가능한 RNTI 개수를 구할 수 있다.

320 단계에서 기지국은 할당한 임시 RNTI의 해제 및 재 사용을 위해 타이머를 설정한다. 상기 타이머는, 한정된 수의 임시 RNTI들을 효율적으로 관리하기 위 한 임시 식별자 관리 시간(Time out)동안 구동 된다. 이때, 상기 임시 RNTI를 효율적인 사용을 위한 임시 식별자 관리 시간은 아래의 <수학식 1>과 같이 설정된다.

<수학식 1>

여기서, K, α, β, τ는 임의의 수이다. 할당된 RNTI개수는 사용중인 RNTI개수와 할당된 임시 RNTI개수의 합이다. 상기 최대_ 타임_아웃은, 기지국에 의해 허용되는 임시 식별자를 유지할 수 있는 최대 유지 시간으로써, 최대 해제 시간으로도 표현된다. 그리고, α는 사용 가능한 RNTI를 위한 가중치이고, β는 할당된 RNTI를 위한 가중치이며, τ는 평균 RACH를 위한 가중치이다. 여기서, α와 β, τ 는 서비스 지역 또는 서비스 시간에 따라 그 가중치가 달라질 수 있다.

일 예로, 하루를 기준으로 할 때, 오전 7시부터 오전 10시의 출근 시간의 경우, 단말기로부터의 호 설정 요청이 증가할 수 있다. 한편, 오후 11시부터 다음날 오전 6시까지 호 설정 요청은 감소할 수 있다. 또한, 크리스마스 또는 설날과 같은 특정 날에는 평일에 비하여 호 설정 요청이 급격하게 증가할 수 있다. 따라서, 상기 α와 β, τ 는 실제 호 설정을 요청하는 단말기 사용자들에 따라 적응적인 가중치를 가질 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 임시 RNTI 할당은, 이러한 상황을 고려하여 적응적인 설정된 Time out을 가지고 할당될 수 있다. 따라서, 상기 Time out 값은, 할당된 RNTI의 개수가 많아질수록 그리고 1TTI당 평균 랜덤 액세스 요청 수가 많아질 수록 줄어든다. 즉, 기지국은 현재 할당된 RNTI의 개수가 많다면 사용할 수 있는 RNTI의 개수가 부족하므로 Time out을 줄이고, 또한 평균 랜덤 액세스의 개수가 증가하면 임시 RNTI 자원이 더욱 많이 필요해지므로 상기 Time out을 줄이도록 설정한다.

330 단계에서 기지국은, 상기 임시 RNTI가 할당된 특정 단말기를 위한 UE 호 설정이 완료되는지를 확인한다. 즉, RRC 계층으로부터 UE 호 설정 응답 메시지를 수신했는지 확인한다. 만약에 UE 호 설정 응답 메시지를 수신하면 335 단계로 진행한다. 335 단계에서 기지국은 단말기로 하여금 할당된 임시 RNTI를 계속하여 사용하도록 허가한다.

한편, RRC 계층으로부터 UE 호 설정 응답 메시지를 수신하지 못한 기지국은 340 단계에서 상기 호 설정 응답 메시지를 대기한 시간이, 설정된 Time out에 도달했는지 확인한다. 만약에 설정된 Time out동안 RRC로부터 UE 호 설정 응답 메시지를 수신하지 못한 기지국은 350 단계로 진행하여 상기 단말기에 할당된 임시 RNTI를 해제한다. 이는 상기 단말기에게 할당된 임시RNTI를 해제하여 타 단말기를 위해 재 할당하기 위함이다.

반면에, 설정된 Time out이 초과하지 않았으면, 기지국은 310 단계로 진행한다. 따라서, 기지국은 310 단계 내지 340 단계를 계속 수행한다.

도 4는 본 발명에서 따라 랜덤 액세스 절차를 수행하는 ENB의 블록 구성도이다.

도 4를 참조하면, 송수신부(400)는 단말기로부터 랜덤 액세스 채널을 수신하 고, 상기 랜덤 액세스 채널에 대응하여 할당된 임시 RNTI를 포함하는 랜덤 액세스 응답 채널을 단말기로 전송한다. 또한, 상기 단말기로부터 상기 할당된 임시 RNTI를 가지는 호 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 호 설정 요청 메시지에 대응하여 RRC 계층으로부터 수신한 RNTI를 포함하는 UE 호 설정 응답 메시지를 단말기로 전송한다.

랜덤 액세스 프리엠블 추출부(410)는 상기 수신한 랜덤 액세스 채널을 통해 단말기가 선택한 랜덤 액세스 프리엠블을 추출한다.

RNTI 할당부(420)는 랜덤 액세스 프리엠블 추출부(410)로부터 해석된 랜덤 액세스 프리엠블을 확인하여 단말기의 라디오 채널 컨디션을 확인하게 된다. 그리고, 확인한 단말기의 라디오 채널 컨디션을 고려하여 상기 단말기를 위해 적합한 라디오 자원을 할당한다. 또한, RNTI 할당부(420)는 서비스 영역에서 다수의 단말기들을 구별하기 위한 임시 RNTI를 할당한다.

본 발명에 따라 RNTI 할당부(420)는 사용 가능한 RNTI의 개수와 할당된 임시 RNTI의 개수 그리고 추출된 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 확인하여, 상기 할당된 임시 RNTI를 관리하기 위한 임시 식별자 관리 시간(Time out)을 설정한다. 따라서, RNTI 할당부(420)는 타이머(430)를 구동하여 임시 식별자 관리 시간동안 할당된 RNTI의 사용을 허가, 해제 및 재 할당을 제어한다.

이때, RNTI 할당부(420)는 현재 할당된 임시 RNTI의 개수가 많다면 사용할 수 있는 임시 RNTI의 개수가 부족하므로, 또는 평균 RACH의 개수가 증가하면 임시 RNTI의 할당을 요청하는 단말기들의 요청을 고려하여, 타이머(430)의 임시 식별자 관리 시간(Time out)을 줄이도록 제어한다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 절차에서 기지국 특히, RNTI 할당부(420)는 특정 단말기에 할당된 임시 RNTI의 사용을 정해진 시간 동안 허락하고, 상기 특정 단말기를 위한 호 설정이 완료되지 않으면, 상기 특정 단말기에 할당된 임시 RNTI를 랜덤 액세스를 요청하는 타 단말기에게 재 할당하도록 한다.

이때, 상기 RNTI 할당부(420)는 셀 내에서 랜덤 액세스를 요청하는 단말기의 수와, 할당된 RNTI의 개수를 고려하여 상기 임시 RNTI의 사용을 위한 시간을 적응적으로 설정한다. 즉, 현재 호 접속을 시도하는 단말기의 수가 적을 경우에는 타이머(430)의 Time out을 늘려서, 더 긴 시간 동안 RRC 응답을 기다릴 수 있도록 조절함을 특징으로 한다. 반면에, 호 접속을 원하는 단말기의 수가 많아 임시 식별자 자원이 부족할 경우에는 타이머(430)의 Time out을 줄여서, 보다 빨리 RNTI 자원을 회수하도록 조절함을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신시스템 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신시스템에서의 랜덤 액세스 절차를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따라 임시 식별자를 할당하는 과정을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따라 임시 식별자를 할당하는 기지국 장치 블록도.

Claims

이동통신시스템에서 기지국이 랜덤 액세스를 위한 임시 식별자를 할당하는 방법에 있어서,

랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 적어도 하나의 단말기를 위해 할당된 임시 식별자의 개수와, 정해진 전송 시간 구간 동안 수신한 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 확인하는 과정과,

상기 할당된 임시 식별자의 개수와 상기 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 고려하여 타이머를 적응적으로 설정하는 과정과,

상기 타이머의 설정된 시간동안 상위 계층으로부터 특정 단말기를 위한 셀 식별자를 수신하지 못하는 경우, 상기 특정 단말기에 할당된 임시 식별자를 해제하는 과정과,

상기 해제된 특정 단말기의 할당된 임시 식별자를, 타 단말기에게 재 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 임시 식별자 할당 방법.
제 1항에 있어서, 상기 타이머를 적응적으로 설정하는 과정은,

상기 할당된 임시 식별자를 가지고 호 설정을 요청하는 단말기의 수에 따라 가변적인 가중치를 가지고 설정하며,

상기 할당된 임시 식별자의 개수와 상기 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수 가 많아질수록 상기 타이머의 설정된 시간을 작은 값으로 설정함을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 임시 식별자 할당 방법.
제 2항에 있어서, 상기 타이머를 적응적으로 설정하는 과정은,

아래의 <수학식>에 따라 설정함을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 임시 식별자 할당 방법.

<수학식>

여기서, K, α, β, τ는 임의의 수이다. α는 사용 가능한 RNTI에 대한 가중치이고, β는 상기 할당된 RNTI에 대한 가중치이며, τ는 평균 랜덤 액세스 프리엠블을 위한 가중치이다. 그리고, 상기 할당된 RNTI 개수는 상기 할당된 임시 식별자의 개수와 특정 단말기에 할당된 RNTI의 개수를 포함한다.
이동통신시스템에서 랜덤 액세스를 위한 임시 식별자를 할당하는 기지국 장치에 있어서,

식별자 할당부에 의해 설정된 시간동안 구동하는 타이머와,

랜덤 액세스 프리엠블을 전송한 적어도 하나의 단말기를 위해 할당된 임시 식별자의 개수와, 정해진 전송 시간 구간 동안 수신한 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수를 확인하여, 상기 타이머를 적응적으로 설정하여 상기 할당된 임시 식별자를 해제 및 재 할당하도록 결정하는 상기 식별자 할당부를 포함함을 특징으로 하는 랜덤 액세스 임시 식별자 할당하는 기지국 장치.
제 4항에 있어서, 상기 식별자 할당부는,

상기 타이머의 설정된 시간 동안 상위 계층으로부터 특정 단말기를 위한 셀 식별자를 수신하지 못하는 경우, 상기 특정 단말기에 할당된 임시 식별자를 해제하고,

상기 해제된 특정 단말기의 할당된 임시 식별자를 타 단말기에게 재 할당함을 특징으로 하는 랜덤 액세스 임시 식별자 할당하는 기지국 장치.
제 4항에 있어서, 상기 식별자 할당부는,

상기 할당된 임시 식별자를 가지고 호 설정을 요청하는 단말기의 수에 따라 가변적인 가중치를 가지고 상기 타이머를 적응적으로 설정하며,

상기 할당된 임시 식별자의 개수와 상기 평균 랜덤 액세스 프리엠블의 개수가 많아질수록 상기 타이머의 설정된 시간을 작은 값으로 설정함을 특징으로 하는 랜덤 액세스 임시 식별자 할당하는 기지국 장치.
제 6항에 있어서, 상기 식별자 할당부는,

아래의 수학식에 따라 상기 타이머를 적응적으로 설정함을 특징으로 하는 랜덤 액세스 임시 식별자 할당하는 기지국 장치.

<수학식>

여기서, K, α, β, τ는 임의의 수이다. α는 사용 가능한 RNTI에 대한 가중치이고, β는 상기 할당된 RNTI에 대한 가중치이며, τ는 평균 랜덤 액세스 프리엠블을 위한 가중치이다. 그리고, 상기 할당된 RNTI 개수는 상기 할당된 임시 식별자의 개수와 특정 단말기에 할당된 RNTI의 개수를 포함한다.
제 4항에 있어서, 상기 기지국 장치는,

상기 적어도 하나의 단말기로부터 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 포함하는 랜덤 액세스 채널을 수신하고, 상기 할당된 임시 식별자를 포함하는 랜덤 액세스 응답 채널을 송신하는 송수신부와,

상기 랜덤 액세스 채널로부터 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 추출하여 특정 단말기를 구별하는 추출부를 더 포함함을 특징으로 하는 랜덤 액세스 임시 식별자 할당하는 기지국 장치.