KR20110108536A - 다수의 요소 반송파를 운영하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리엠블 전송 방법 및 장치와, 그를 이용한 ｔａ 전송방법 및 장치 - Google Patents

다수의 요소 반송파를 운영하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리엠블 전송 방법 및 장치와, 그를 이용한 ｔａ 전송방법 및 장치 Download PDF

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    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0045—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by altering transmission time

Abstract

본 명세서에서는 다수의 요소 반송파를 운영하는 무선 통신 시스템에서 업링크 동기를 위한 랜덤 액세스 프리엠블 전송 방법 및 장치와, 그를 이용한 TA 전송방법 및 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 다수의 요소 반송파들에 대한 업링크 타이밍 그룹을 설정될 상태에서, 일부 반송파에 대한 그룹 설정 기초 정보(Timing Advance 일 수 있음)가 유효하지 않게 된 경우, 그를 업데이트 하기 위하여 동기 획득 정보를 전송함에 있어서, 여러 전송 방식 중 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다

Description

다수의 요소 반송파를 운영하는 통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리엠블 전송 방법 및 장치와, 그를 이용한 ＴＡ 전송방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTNG RANDOM ACCESS PREAMBLE(S) USING COMPONENT CARRIER AGGREGATION and METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTNG TIMING ADVANCE USING THE SAME}
다수의 요소 반송파를 운영하는 무선 통신 시스템에서 업링크 동기를 위한 랜덤 액세스 프리엠블 전송 방법 및 장치와, 그를 이용한 TA 전송방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 다수의 요소 반송파에 대하여 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 사용자 단말과 기지국간의 동기화는 중요한 문제이다. 왜냐하면 동기화가 이루어지지 않으면, 사용자 단말과 기지국은 정상적인 정보를 교환할 수 없기 때문이다.
한편, 하나의 요소 반송파(Component Carrier; 이하 'CC' 또는 '요소 반송파'라 함) 또는 하나의 서비스 대역을 지원하는 기존의 무선 통신 시스템과 달리, 현재 무선 통신 시스템은 다수의 요소 반송파들을 사용하여 사용자 서비스 요구를 만족시키고자 한다. 그러나, 상기 다수의 요소 반송파들에 대하여 어떻게 동기화를 수행할 것인지에 대한 구체적인 논의가 정해지지 않은 상태이다.
다시 설명하여, 통신을 수행하기 위하여 동기화는 네트워크의 효율에 큰 영향을 미치는 요소이며, 이러한 요소를 고려한 다수의 요소 반송파들이 존재하는 무선 통신 시스템에서의 효과적인 동기화 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은, 무선 통신 시스템에서 다수의 요소 반송파들에 대한 업링크 타이밍 그룹을 설정하기 위한 동기 획득 정보를 전송하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 무선 통신 시스템에서 다수의 요소 반송파들에 대한 업링크 타이밍 그룹이 설정될 상태에서, 일부 반송파에 대한 그룹 설정 기초 정보(Timing Advance 일 수 있음)가 유효하지 않게 된 경우, 그를 업데이트 하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 요소 반송파들에 대한 업링크 타이밍 그룹을 설정하기 위한 동기 획득 정보를 전송함에 있어서, UE의 트리거링 조건을 고려하여 선택적으로 동기 획득 정보를 전송하는 장치 및 방법을 제공한다.
전술한 과제를 달성하기 위해, 본 명세서의 일 실시 예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법으로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링 크CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 단계와, 결정된 방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링 크CC의 RAP를 전송하는 단계를 포함하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법으로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 단계와, 상기 TA 획득방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 단계를 포함하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 TA(Timing Advance) 전송방법으로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 단계와, 상기 RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하여 UE로 전송하는 단계를 포함하는 TA 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링 크CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 RAP 전송방식 결정부와, 결정된 RAP 전송방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부 또는 일부를 동시에 전송하거나, 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부를 개별적으로 전송하는 RAP 전송부를 포함하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 TA 획득 방안 결정부와, 결정된 TA 획득 방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 RAP 전송부를 포함하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 TA(Timing Advance) 전송장치로서, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 RAP 수신부와, 상기 RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하는 TA값 생성부와, 상기 생성된 TA값을 UE로 전송하는 송수신부를 포함하는 TA 전송장치를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 다수의 요소 반송파들을 사용하는 시스템의 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 동기화 과정에서의 TA(Timing Advance)와 관련된 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 사용자 단말과 기지국 사이의 랜덤 액세스 과정을 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 업링크 동기를 획득하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 업링크 동기를 획득하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예가 적용되는 UE의 동작에 대한 도면이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시 예가 적용되는 초기 그룹핑을 UE에서 진행하는 경우 UE의 신호 흐름도이다.
도8는 본 발명의 일 실시예에 따라 TA값을 업데이트 해야 할 경우에 대한 UE의 신호 흐름도이다.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 업링크 타이밍 그룹을 재편성해야할 상황인 경우 UE의 동작에 관한 것이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 신호 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 송신장치의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 RAP 송신장치 또는 수신장치의 구성도이다.
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RAP 송신장치 또는 수신장치의 구성도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
무선통신 시스템은 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS)을 포함한다.
본 명세서에서의 단말은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B),BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node B 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
본 명세서에서 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
본 명세서의 일실시 예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선통신 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 제시하는 실시 예는 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 명세서의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 다수의 요소 반송파들을 사용하는 시스템의 예를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템은, 최근 논의중인 차세대 통신 시스템으로써, LTE-A(LTE-Advanced)시스템을 일 예로 든다. 상기 LTE-A(LTE-Advanced)시스템은, 시스템 요구 사항 즉, LTE-A에서 요구하는 높은 데이터 전송률을 만족시키기 위한 대역폭(Bandwidth)를 확장하기 위한 방안으로써, 다수 개의 단위 반송파인 요소반송파 또는 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC라 칭함)의 사용을 정의하고 있다. 여기서, 하나의 CC는 최대 20MHz의 대역폭을 가질 수 있으며, 해당 서비스에 따라 20MHz이내에서 자원 할당이 가능하다.
또한, 상기 하나의 요소 반송파들(Component Carriers)을 최대 5개까지 묶어 하나의 시스템 대역으로 사용하는 캐리어 집합체(carrier aggregation, 이하 "CA"라 함)의 사용을 정의할 수 있다. 따라서, 차세대 통신 시스템에서는 최대 100MHz까지 대역폭을 확장시켜 서비스 품질을 지원한다. 이때, 각 요소 반송파들에 의해 결정될 수 있는, 즉, 할당 가능한 주파수 대역은 실제 CA의 스케줄링에 따라 연속적(contiguous)일 수도 있고, 불연속적(non-contiguous)일 수도 있다.
즉, 본 명세서에서는 다수의 요소 반송파(component carrier)를 구별하기 위하여 CC로 표시하고 CC0, CC1과 같이 지시할 수 있다. 그러나, 이러한 요소 반송파에 포함되는 숫자가 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
도 1에서는 제 1 요소 반송파(CC1, 110), 제 2 요소 반송파(CC2, 120), 제 3 요소 반송파(CC3, 130), 제 4 요소 반송파(CC4, 140)로 구성되어 있으며, 각각의 요소 반송파는 스케줄러에 따라 업링크 또는 다운링크가 상이하게 할당될 수도 있고, 또는 동일한 업링크와 다운링크가 함께 할당되어 사용될 수도 있다.
한편, 무선 통신 환경에서는 송신기에서 전파가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay)를 겪게 된다. 따라서 송수신기 모두 정확히 송신기에서 전파가 전파되는 시간을 알고 있다 하더라도 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송수신기간 거리, 주변 전파 환경 등에 의해 영향을 받게 되고 수신기가 이동하는 경우 시간에 따라 변하게 된다. 만일 수신기가 송신기가 전달하는 신호가 수신되는 시점을 정확히 알 수 없는 경우 신호 수신이 실패하거나 수신하더라도 왜곡된 신호를 수신하게 되어 통신이 불가능하게 된다.
따라서, 무선 통신 시스템에서는 기지국과 UE간 동기가 다운링크/업링크를 막론하고, 정보 신호를 수신하기 위해 반드시 선결되어야 한다. 즉, 동기획득 절차는 통신 시스템에서 매우 중요한 절차이며 이를 유지하는 것 또한 시스템 안정성 및 통신 품질에 큰 영향을 주게 된다.
한편, 동기의 종류는 프레임 동기, 정보심벌 동기, 샘플링 주기 동기 등 으로 다양하며, 이 중에서 샘플링 주기 동기의 경우 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기라 할 수 있다.
기지국에서 UE에게 전송하는 방향의 통신링크인 다운링크 전송에서 동기 획득은 UE에서 기지국의 신호를 기반으로 이루어진다. 기지국은 UE에서 다운링크 동기 획득이 용이하도록 상호 약속된 특정 신호를 전송하며 이를 기반으로 UE에는 기지국에서 보내온 특정 신호가 전송된 시간을 정확히 분별할 수 있어야 한다. 다운링크의 경우 하나의 기지국이 다수의 UE에게 동시에 동일한 동기 신호를 전송하므로 UE각각이 독립적으로 동기신호를 통하여 동기를 획득할 수 있다.
그러나 업링크의 경우 기지국은 다수의 UE로 부터 송신된 신호를 수신하게 되므로 어느 하나의 UE를 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 다운링크와 다른 동기획득 절차가 필요하다.
따라서, 각 UE와 기지국간 거리가 상이한 경우 서로 다른 전송지연 시간을 갖게 되고, 각각 획득한 다운링크 동기를 기준으로 업링크 정보를 송신하는 경우, 각 UE의 정보가 서로 다른 시간에 해당 기지국에서 수신되게 된다.
즉, 무선 통신 시스템에서 사용하는 전송방식이 서로 다른 시간에 각 UE의 업링크 정보가 수신되더라도 이를 분리하여 수신할 수 있는 CDMA와 같은 방식을 사용하는 경우에는 복잡도를 증가시키기는 하지만 큰 문제 없이 정보를 수신할 수 있으나, OFDMA 또는 FDMA를 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서는 기지국에서 모든 UE의 업링크 송신정보를 동시에 수신하여 한꺼번에 복조하는 방식으로 운영되므로 정확한 시간에 수신될수록 수신 성능이 높아지며 기지국에서 각 UE 신호의 수신시간의 차이가 커질수록 수신성능은 급격히 열화된다.
따라서, 기존 LTE와 같은 OFDMA 또는 SC-FDMA을 업링크 전송방식으로 사용하고 있는 시스템에서는 다운링크에서의 전송지연시간과 업링크에서의 전송지연시간을 획득하기 위해 각 UE마다 랜덤 접속방식 등을 이용하여 타이밍 얼라이먼트(Timing Alignment)값을 계산하고 이를 각 UE에게 알려주어 업링크 동기를 획득하도록 하고 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 동기화 과정에서의 TA(Timing Advance)와 관련된 예를 보여주는 도면이다.
일반적으로, 기지국과 단말이 통신을 수행하기 위해서는 다운링크 라디오 프레임i(210)가 송신되는 시점과 일치하도록 업링크 라디오 프레임i(220)을 송신해야 한다. 그런데, 사용자 단말과 기지국 사이에는 전파 지연 등으로 인해 시간차가 발생한다.
따라서 이러한 전파 지연을 고려하여 다운링크 프레임 i(210)보다 조금 일찍 단말로 하여금 업링크 라디오 프레임i(220)을 송신하여 기지국의 단말간의 동기를 맞추는 방안으로써 TA(Timing Advance)(230)가 적용될 수 있다. 상기 TA를 계산하는 수식을 살펴보면 다음과 같다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, NTA는 기지국으로부터 TA 명령 정보에 따라 제어되는 가변적인 값이며, NTAoffset은 프레임 구조에 따라 고정되어 설정되는 값이다. 한편 Ts는 샘플링 주기를 의미한다. 도 2에서 알 수 있듯이, 업링크 동기화를 이루기 위하여 사용자 단말은 기지국에서 제공하는 TA 명령 정보를 수신하여 이를 기반으로 TA를 진행할 수 있다. 따라서, 기지국과의 무선 통신을 위한 동기를 획득한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 사용자 단말과 기지국 사이의 랜덤 액세스 과정을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 사용자 단말(User Equipment, UE)(380)은 기지국(390)과 데이터를 송수신하기 위하여 업링크 동기를 필요로 한다. 업링크 동기를 위해 기지국(390)으로부터 동기에 필요한 정보를 수신하는 과정을 진행할 수 있다. 도 3은 동기에 필요한 정보를 수신하기 위한 랜덤 액세스 과정(Random Access Procedure)를 진행하는 과정을 보여준다.
랜덤 액세스 과정은 사용자 단말이 네트워크에 핸드오버 등을 통해 새로이 결합하는 경우에도 적용할 수 있고 네트워크에 결합한 후, 동기화 또는 상태 변경(RRC_IDLE에서 RRC_CONNECTED)과 같이 다양한 상황에서 진행할 수 있다.
우선, 사용자 단말(380)은 먼저 랜덤 액세스 프리엠블(Random access preamble)을 생성하기 위해 프리엠블 시그니처(preamble signature)를 무작위(random, 랜덤)로 선택한다. 그리고 선택한 프리엠블을 기지국(390)에 송신한다(S310). 상기 프리엠블 시그니처 선택은 경쟁 기반(contention-based)으로 진행할 수 있다.
한편, 랜덤 액세스 과정은 비경쟁 기반(contention-free)로 진행하는 방식도 사용할 수 있다. 이 경우, 기지국은 미리 예약한 랜덤 액세스 프리엠블을 단말에게 알려주며 해당 단말은 수신된 정보를 기반으로 선택한 프리엠블을 기지국(390)에게 송신한다(S310). 비경쟁 기반으로 랜덤 액세스을 수행하는 경우, 위에서 언급한 경쟁 기반 방식에서 필요한 CR 메시지와 같은 절차는 수행하지 않아도 된다.
여기서, 상기 사용자 단말(380)은 프리엠블 선택 또는 RACH 전송을 위해 임시 선택한 주파수 자원과 전송 시점을 고려하여, RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)을 인지할 수 있다.
기지국(390)은 수신된 UE의 프리엠블에 대하여 랜덤 액세스 응답(Random access response, RAR)을 수행하는데, 이때, 물리 다운링크 데이터 채널(Physical downlink shared channel, PDSCH)를 통해 상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 송신한다. 상기 RAR메시지를 통해 송신되는 정보는, 일 예로, 기지국에 의해 수신된 UE 프리엠블의 식별정보, 기지국의 식별자(ID), 임시 C-RANI(Temporary - Cell Radio Network Temporary Identifier), 상기 UE 프리엠블을 수신한 타임 슬롯에 대한 정보, 그리고 TA 정보 등이 포함될 수 있다.
이에, 업링크 동기화를 위한 타이밍 정보는 상기 RAR메시지를 통해 수신되므로, 사용자 단말(380)은 기지국(390)과의 업링크 동기화를 수행할 수 있다.
사용자 단말(380)은 S320 단계에서 수신한 TA 정보를 이용하여 결정된 스케쥴 시점에서 데이터 전송(Scheduled transmission)을 수행한다(S330). 물리 업링크 데이터 채널(Physical uplink shared channel, PUSCH)를 통해 데이터를 송신하며, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)을 수행할 수도 있다.
상기 S330 단계에서 송신되는 메시지는 일 예로, RRC 연결 요청(RRC Connection Request), 트래킹 영역 변경(Tracking Area update), 스케줄링 요청(Scheduling request) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 메시지 중 하나는, 임시 C-RNTI, C-RNTI(if the UE already has one), 또는 UE 식별자 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, S310~330 과정에서 충돌(collision)이 발생할 수 있으므로, 기지국(390)은 CR 메시지(Contention resolution message)를 송신하면(S340), UE(380)는 i) UE(380)이 수신한 메시지가 자신의 것인지 확인하고 ACK를 보내거나, 또는 ii) 수신한 메시지가 다른 UE의 것으로 확인하고 응답 데이터를 보내지 않을 수 있다. 물론 상기 다운링크 할당을 놓치거나, 메시지를 디코딩 하지 못하는 경우에 상기 응답 데이터를 보내지 않을 수도 있다. 상기 CR 메시지(Contention resolution message)는 C-RNTI 또는 UE 식별자 정보 등을 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 다수의 요소 반송파를 운영하는 무선 시스템에서는 도 1과 같이 각 요소 반송파간 중심 주파수의 위치가 크게 이격되어 있거나, 각 요소 반송파를 지원하는 네트워크 내 장치가 동일하지 않는 등의 경우, 각 요소 반송파간에 TA의 값은 서로 상이할 가능성이 높아진다.
따라서, 단일 반송파에서 사용하던 동기 획득 방안을 그대로 이용하는 경우, 다수의 요소 반송파의 모든 요소 반송파에 대한 업링크 동기를 획득하기 어렵게 된다. 그러므로 사용자 단말은 사용가능 요소 반송파 중에서 업링크 동기를 획득한 일부 요소 반송파에 한하여, 안정적인 업링크 통신을 수행하게 된다.
또한, 만일 사용자 단말이, 업링크 동기 기준이 서로 상이한 요소 반송파에 대하여 동일한 업링크 동기 기준을 통해 정보를 전송할 경우, 전송 오류가 발생할 확률이 매우 높고 이를 복구하기 위한 시간 및 자원낭비를 초래할 수 있다. 이러한 경우, 시스템에서 요구되는 응용프로그램에 대한 업링크 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 어려울 수 있다.
또한, 만일 무선 통신시스템에서 다수의 요소 반송파를 운용하는 경우, 단일 UE에 대하여 각 요소 반송파의 특성 및 무선 네트워크 내 지원방식에 따라 다운링크에서의 전송지연시간이 서로 상이할 수 있으며, 이로 인해 각 요소 반송파 또는 동일한 TA값을 갖는 요소 반송파를 집합으로 구성하는 경우 각 요소 반송파 집합별 업링크 동기기준이 서로 상이하게 되어 이로 인한 업링크 성능열화가 발생할 수 있다.
또한, 다수의 CC가 1 이상의 업링크 타이밍 그룹으로 그룹핑되어 있는 상태에서, 그룹의 재편성 없이 일부 CC의 TA 값이 유효하지 않게 되어서 TA값 업데이트가 필요한 상황이나, 하나 이상의 CC의 TA값이 유효하지 않게 되어 결과적으로 전체 업링크 타이밍 그룹을 재편성할 필요가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예는 다수의 CC가 1 이상의 업링크 타이밍 그룹으로 그룹핑되어 있는 상태에서, 그룹의 재편성 없이 일부 CC의 TA 값이 유효하지 않게 되어서 TA값 업데이트가 필요한 상황에서, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하고, 그 RAP 전송 방식에 따라서, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 개별적으로 전송하거나, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP 중에서 일부는 동시에, 다른 일부는 개별적으로 전송하는 하이브리드 방식의 RAP 전송방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 다수의 CC가 1 이상의 업링크 타이밍 그룹으로 그룹핑되어 있는 상태에서, 하나 이상의 CC의 TA값이 유효하지 않게 되어 결과적으로 전체 업링크 타이밍 그룹을 재편성할 필요가 발생하는 경우, TA 획득방안에 따라 모든 CC에 대한 RAP를 전송하거나, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 전송하거나, 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하는 하이브리드 방식을 이용할 수 있다.
이하 사용자 단말은 UE로, 기지국은 eNB로 기재하여 설명을 진행하고자 한다.
도 4 및 5은 본 발명이 적용될 수 있는 업링크 동기 획득 절차를 도시한 도면으로, eNB가 UE에게 다수의 요소 반송파에 관련된 정보를 송신하면 UE가 요소 반송파들 각각에 대하여 타이밍과 관련된 그룹을 설정하고, 각 타이밍 그룹의 대표 요소 반송파를 통해 RAP(Random Access Procedure)를 진행하는 과정을 보여준다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 업링크 동기를 획득하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 4a를 참조하면, UE와 eNB가 연결된 상태(RRC_CONNECTED)인 경우 S400 단계를 진행한다.
만약 무선 자원 제어 연결 상태가 IDLE이거나 재설정이 필요한 경우에는 무선 자원 제어 연결을 진행하는 단계을 수행한다. 이는 eNB와 UE의 무선자원제어연결 상태가 IDLE 모드인 경우, 또는 무선자원제어연결을 재설정해야 하는 경우, eNB는 해당 UE의 요소 반송파 집합(Component Carrier Set, CC Set; 이하 "CC 세트"라 함)을 정의하여 전송할 수 없기 때문이다. 따라서, eNB는 무선자원제어연결을 진행할 적어도 하나 이상의 요소 반송파를 선택하여 요소 반송파 집합 정보를 구성하여 UE와의 무선자원제어연결을 진행한다.
한편, 무선자원제어연결을 진행할 적어도 하나 이상의 요소 반송파를 선택하기 위한 방법은 아래의 a)조건 중 하나를 이용할 수 있다.
a.i) UE는 측정(measurement)한 정보를 기반으로 무선자원제어연결을 시도할 가장 적합한 요소 반송파(CC)를 선택할 수 있다.
a.ii) UE 내부 메모리에 저장되어 있는 시스템에서 고정적으로 설정한 정보 이용하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다.
a.iii) eNB에서 시스템 정보를 통해 UE에게 전송된 정보를 이용하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다.
a.iv) UE내부 메모리에 저장되어 있는 유효한 요소 반송파들의 시스템 정보를 이용하여 해당 요소 반송파(CC)들을 통해 무선자원제어연결을 시도할 수 있다.
상기 방법들 중 하나를 통해 무선자원제어연결 진행이 완료되어 eNB와 UE의 무선자원제어연결 상태가 설정된 상태(RRC_CONNECTED 모드)가 되었다면 S400의 절차를 진행한다.
eNB는 해당 UE의 하드웨어 성능, eNB의 가용 주파수 자원 등을 고려하여 UE에게 다수의 요소 반송파(CC)를 사용하도록 허용할 수 있으며, 이를 요소 반송파 집합(이하 'CC 세트' 또는 'CC Set'이라 함)으로 정의할 수 있다. 이에, eNB는 UE의 사용하도록 허용된 요소 반송파 집합(CC Set)에 대한 정보를 UE에게 송신한다(S400).
여기서, 상기 CC 세트에 대한 정보는, 상기 CC 세트에 포함되는 해당 CC의 CC아이디, 또는 해당 CC를 지시하는 인덱스 정보, 또는 적어도 하나의 CC를 기준으로 다른 CC를 지시하는 차이 정보(offset information) 등을 포함할 수 있다. 또는 적어도 하나 이상의 CC로 구성된 각 CC 세트를 구별하기 위한 CC 세트 아이디 정보를 더 포함할 수도 있다.
그러므로, UE는 eNB으로부터 상기와 같은 기준으로 결정된 요소 반송파 집합 정보(CC Set Information)를 수신한다(S400). 여기서, 요소 반송파 집합 정보의 송수신 방식은, 일 실시 예로 eNB가 무선자원제어 재구성 메시지 내에 상기 요소 반송파 집합 정보를 포함하여 UE에게 송신할 수도 있으며, 그 이외의 메시지가 사용될 수도 있다.
그 후, UE는 수신된 요소 반송파 집합 정보를 기반으로 CC 집합 내 요소 반송파들에 대한 시스템 정보(system information: 이하 'SI'라 함)를 수신한다(S405).
여기서, SI는 UE에서 TA를 위한 업링크 타이밍 그룹을 구성하기 위한 새로운 정보가 포함될 수도 있다. 또한, SI는 바람직하기로 다운링크/업링크 CC 간 연결(linkage)설정 방법에 대한 정보를 더 포함할 수도 있고, TA를 획득할 수 있는 절차를 수행할 수 없는 업링크 CC의 TA값 획득을 위한 참조 업링크 CC에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다.
상기 SI은 각 CC에 대한 중심 주파수 정보, 해당 CC의 전체 주파수 대역에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 만약, 요소 반송파 집합 내에 요소 반송파들 중에서 해당 요소 반송파로 시스템 정보를 전송할 수 없는 요소 반송파, 예를 들어, 확장 요소 반송파(extension component carrier: 이하 ECC)가 존재하는 경우, 시스템 정보를 수신할 수 있는 요소 반송파 또는 상기 시스템 정보를 수신할 수 있는 요소 반송파의 제어정보 형태로 상기 ECC의 시스템 정보를 변환하여 수신할 수 있다. 또는 현 단계에서는 상기 ECC 요소 반송파에 대한 시스템 정보를 수신하지 않고 진행할 수 있다.
UE는 eNB로부터 전달받은 UE CC 집합 정보와 SI를 이용하여 업링크 타이밍 그룹을 구성하고 각 그룹마다 대표 CC(Delegate CC)를 구성한다(410).
상기 업링크 타이밍 그룹을 구성함에 있어서, 아래의 1) 내지 4)의 조건들 중에서 적어도 하나 이상의 조건을 만족하는 CC는 그룹 설정 시 언제나 다른 그룹으로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 아래의 조건들을 만족하지 않는 CC들은, 그룹 설정 시 같은 그룹으로 설정될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다..
1) 우선, CC들의 중심 주파수 값의 차이가 임계치 이상 범위인 CC들은 서로 다른 그룹으로 설정할 수 있다. 임계치는 절대 주파수 차이 값으로 정의될 수도 있으며, 또는 상대적인 주파수 차이 값으로 정의될 수도 있다.
예를 들어, 상대적인 주파수 차이값이란, 정해진 CC의 중심 주파수에 대하여 배수 (N>1인 경우) 이상의 차이 또는 CC간 중심 주파수 차이를 정의하는 함수로 표현할 수 있다. 따라서, 임계치를 중심 주파수간 차이가 2배 이상인 경우라 정의하는 경우, CC1의 중심 주파수 값 700MHz이고, CC2의 중심 주파수 값이 2GHz라 가정하면 상기 두 CC의 중심 주파수 값은 2배 이상인 경우이므로, 서로 다른 그룹으로 설정할 수 있다.
2) 또한, 서로 다른 빔 포밍(beamforming)이 되는 CC들도 서로 다른 그룹으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 각 CC가 서로 다른 안테나 에 매핑되어 상기 서로 다른 빔 포밍을 생성하여 해당 CC를 통해 신호를 전송하는 경우, 상기 상이한 빔포밍을 가지는 CC는 다른 그룹으로 설정할 수 있다. 또는, 모든 CC가 동일한 안테나 들에 매핑되어 eNB가 각 CC의 주파수 대역에 대한 논리적 빔 포밍을 통하여 각 CC마다 서로 다른 빔 포밍을 생성할 수도 있다.
3) 또한, 매크로셀(Macro cell)에서 서비스 하지 않는 CC이나 펨토셀(femto cell), 피코셀(pico cell), 마이크로셀(micro cell), 중계기(relay), 리피터(repeater) 등에 의해 매크로셀(macro cell)과 중첩된 공간에서 서비스 되는 CC와, 매크로셀(Macro cell)에서만 서비스하는 CC들을 서로 다른 그룹으로 설정할 수 있다. 또한, 매크로셀(Macro cell) 및 매크로셀(Macro cell)과 중첩된 공간에서 서비스 되는 cell들(femto cell, pico cell, micro cell, relay, repeater 등) 모두에서 서비스 되는 CC들은, 다른 모든 CC들(Macro cell 에서만 사용되거나, 또는 Macro cell과 중첩된 공간에서 서비스 되는 cell들에서 서비스되는 CC)과 구별하여, 다른 그룹으로 설정한다.
4) 또한, CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)의 동작에 대하여 서로 상이하게 설정된 CC들을 서로 다른 그룹으로 설정할 수 있다. 여기서, 상이한 그룹이란, 해당 CC 타이머가 상이한 TA 값을 적용하여 동작하거나, 또는 실제 CC타이머의 동작 자체가 상이한 것을 포함한다.
한편, 상기의 모든 조건들을 만족하지 않는 CC들은 그룹 설정 시 같은 그룹으로 설정한다.
상기 설정된 각각의 업링크 타이밍 그룹에서 UE는 각 그룹 내 대표 요소 반송파(delegate CC '대표 CC'또는 '대표 업링크 CC'라 함)를 설정한다(410). 상기 UE에서 각 그룹 내 대표 CC가 될 수 있는 CC는 업링크 동기 획득을 위한 TA값 획득 절차가 가능한 CC이어야 한다. 또한 그룹 내 CC들의 주파수 특성에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 가장 낮은 중심 주파수 값을 갖는 CC이거나, 가장 평균에 가까운 중심 주파수 값을 갖는 CC이거나, 가장 높은 중심 주파수 값을 갖는 CC를 대표 CC로 설정할 수 있다. 또는 주파수 대역에 따라 대표 CC가 설정될 수도 있다. 또는, 가장 넓은 주파수 대역을 갖는 CC로 설정할 수 있다. 그리고 각 그룹별 대표 CC 설정 방법을 상기 방법들 중 하나를 선택하여 모두 동일한 기준으로 설정할 수도 있으며 각 그룹별로 다른 방법을 적용할 수도 있다. 이 때, UE는 주 요소 반송파(Primary CC; 이하 'PCC'라 함)가 포함된 그룹에서 대표 CC를 설정하는 경우, eNB의 기준과는 무관하게 PCC를 그룹 내 대표 CC로 설정할 수 있다.
UE는 업링크 타이밍 그룹내 대표 CC들의 유효한 TA값을 확보하기 위하여 각 대표 업링크CC들에 대하여 랜덤 액세스 프리엠블(random access preamble, 이하: RAP)을 설정하고 각 대표 CC의 SI에 랜덤 접속을 위해 설정된 시간/주파수 자원들 중에서 정의된 자원 중 하나를 선택하여 해당 RAP 신호를 전송한다(415).
여기서, UE의 상기 RAP 신호의 전송은 eNB에 의해 또는 UE에 의해 결정될 수 있다.
보다 구체적으로, eNB에 의해, RAP를 전송할 CC들에 대한 정보(일 예로, CC들의 'RACH 전송' 우선순위)가 결정되면, UE는 상기 CC들에 대한 정보를 수신하여 확인하고, 상기 CC들에 대하여 설정된 그룹을 확인한다. 확인된 그룹 중에서 우선순위가 높은 CC를 포함하는 그룹의 대표 업링크 CC를 통해 RAP를 전송할 수 있다. 이때, UE는 상기 RAP를 전송할CC들에 대하여 랜덤하게 또는 동시에/순차적으로 RAP를 전송할 수 있다.
즉, UE가 RAP를 전송할 대표 업링크 CC를 선택하고, 랜덤하게 또는 순차적으로/동시에 RAP를 전송할 수 있다. RAP를 동시에 전송하는 것은 CC들의 RACH 전송 우선순위가 동일함, 즉 동일한 우선순위를 가짐을 의미한다.
여기서, UE는 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크CC의 RAP를 개별적으로 전송하거나, 또는 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크CC의 RAP 중에서 일부는 동시에, 다른 일부는 개별적으로 전송할 수 있다.
또한, eNB는 RAP또는 RAP를 포함하는 신호를 전송하는 시간/주파수 자원을 결정할 수 있다. 따라서, UE는 eNB로부터 수신한 정보에 의해 RAP를 설정하고, RAP 전송 시간/주파수 자원을 각 대표 업링크 CC마다 설정할 수 있다.
한편, eNB로부터 RAP를 위한 특별한 시그널링이 없는 경우, 또는 eNB의 제어모드가 오프(off)인 시그널링이 수신된 경우, UE는 랜덤 접속을 위해 각 대표 업링크 CC와 연결설정되어 있는 다운링크 CC를 통하여 수신한 SI에 설정되어 있는 각 대표 업링크 CC의 파라미터를 이용하여 RAP설정 및 RAP 전송 시간/주파수 자원을 결정한다.
상기 RAP전송 설정은, eNB가 특정 UE 또는 다수의UE 에게 각 대표 업링크 CC마다 RAP 설정 범위 또는 RAP 전송 시간/주파수 자원의 선택범위에 추가적인 제한을 두는 형태일 수도 있으며 직접 각 대표 업링크 CC마다 전송할 RAP를 설정할 수도 있다.
UE는 각 대표 업링크 CC의 RAP 신호를 전송하는 시간/주파수 자원을 선택하기 위하여 업링크로 데이터를 전송할 CC를 선택하고, 해당 CC들이 포함된 그룹들에 한하여 대표 업링크 CC를 통하여 RAP를 전송할 수 있다.
한편, UE는 현재 업링크로 데이터를 전송하기 위하여 구성된 모든 업링크 CC들이 필요하다고 판단되는 경우, 모든 대표 업링크 CC에 대하여 동시에 RAP를 전송할 수 있다. 반면에, 일부 업링크 CC들이 필요하다고 판단하는 경우, 일부 업링크 CC들이 포함된 그룹들에 한하여 대표 업링크 CC들을 통하여 RAP를 동시에 전송하고, 나머지 그룹들에 대한 대표 업링크 CC들의 RAP는 순차적 또는 랜덤하게 전송하여 TA값 획득절차를 진행할 수 있다.
보다 구체적으로, UE가 eNB로부터 RAP를 전송할 업링크 CC의 우선순위 정보를 수신하고, 상기 수신된 우선 순위 정보를 바탕으로 순차적으로 RAP를 전송할 수 있다. 또는, UE가 PCC를 통해 RAP를 전송할 업링크 CC의 우선순위를 설정한 기준 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, UE는 상기 기준정보에 따라 405에서 수신한 각 업링크CC의 SI를 이용하여 RAP를 전송할 대표 업링크 CC의 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 우선순위를 설정할 기준 정보는, MAC 제어 정보로 수신할 수도 있다. 이때, 상기 MAC 제어 정보는 PDSCH를 통해 수신 가능하며, 또는 PDCCH를 통해 수신 가능하다. 또한, 상기 우선순위를 설정할 기준 정보는, RRC 메시지를 통해 수신할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 PDSCH를 통해 수신됨을 포함한다. 여기서, 상기 기준 정보는, 일 예로, 대역폭(BW)일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
따라서, UE는 부 요소 반송파(Secondary CC SCC)에 대하여 상기 대역폭을 적용하여 우선순위를 설정하여 RAP를 전송할 수 있다. 이때, UE는 상기 기준정보와 상관없이 PCC에 대하여 우선순위를 가장 높게 설정하여 PCC가 포함된 그룹 내 대표 CC를 통하여 RAP를 전송할 수 있다.
한편, 만일 상기 기준 정보가 UE와 eNB간에 미리 약속되어 있으면, UE는 eNB로부터 특별한 시그널링 없이 RAP를 전송할CC의 우선순위를 결정할 수 있다. 일 예로, UE가 RAP를 전송할 SCC가 두 개 이상인 경우, 대역폭이 넓은 CC에 우선순위를 두어 RAP를 전송할 수 있다.
반면에, UE는 eNB로부터 각 CC의 SI를 수신한 후, 랜덤하게 그룹 내 대표 업링크CC를 선택하여 RAP를 전송할 수 있다. 왜냐하면, 상기 각 CC의 SI에는 RACH(Random Access Channel; 이하 'RACH'라 함)를 위한 프리엠블(RAP) 정보와, 시간 주파수 자원에 대한 정보가 포함되어 있기 때문이다. 따라서, UE는 각 그룹 내 대표 업링크CC에 대한 프리엠블(RAP)과 시간 주파수 자원에 대한 정보를 확인하여 임의로 특정 프리엠블과 시간 주파수 자원을 선택한 후, 선택한 그룹 내 대표 업링크 CC로 RACH를 수행한다.
한편, 만일 UE가 핸드오버를 진행하고 있는 경우, UE는 eNB에 의해 설정된 RAP를 사용하고, 기존의 설정된 업링크 타이밍 그룹을 무시하고 TA값을 획득할 하나의 업링크CC를 설정하여 이를 통해 최초 TA값 획득절차를 진행한다.
여기서, 상기 업링크 CC의 선택은, UE에서 측정된 eNB간 다운링크 CC들의 채널품질 또는 신호세기 등을 고려하여 이와 연결 설정된 업링크 CC가 될 수 있다. 또는 UE가 eNB로부터 전송된 이동 제어 정보(Mobility control information) 또는 RRC 재구성 메시지 내 정보를 통해 상기 업링크 CC를 선택할 수 있다.
한편, TA값을 획득하기 위한 절차를 진행하기 위하여, 단일 업링크 요소반송파에 대하여 TA값 측정을 위해 기준이 되는 다운링크/업링크 요소 반송파 간 연결(linkage)설정은 하기의 b)조건 중 하나를 선택하여 설정할 수 있다.
b.i) 전체 시스템에서 고정적으로 설정한다.
b.ii) 각 기지국(eNB)마다 설정한다.
b.iii) 기지국에서 필요에 의해 설정한 사용자 그룹별로 설정한다.
만일, 업링크 요소 반송파와 연결 설정된 다운링크 요소 반송파가, TA값을 설정 받기 위한 절차를 수행할 수 없는 경우, 또는 다운링크 요소 반송파가 TA값을 설정 받기 위한 절차를 수행할 수 있는지 여부와 관계없이 연결 설정된 업링크 요소 반송파가 TA값을 설정 받기 위한 절차를 수행할 수 없는 경우, 하기의 c)조건 중 하나를 선택하여 TA값 획득 절차를 진행할 수 있는 다운링크 요소 반송파와 연결 설정된 업링크 요소 반송파에서 획득한 TA값을 항상 공유하도록 설정할 수 있다. 여기서, 상기 언급한 TA값을 설정 받기 위한 절차를 수행할 수 없는 경우는, 일 예로, 해당 CC의 타입이 ECC 이거나 또는 비 호환 CC중에서 동기 획득이 불가능한 CC일 수 있다.
c.i) 시스템 고정적으로 TA값을 참조하는 업링크 요소 반송파를 설정한다.
c.ii) 각 기지국 내 모든 사용자에게 동일한 TA값을 참조하는 업링크 요소 반송파를 설정한다.
c.iii) 사용자 또는 사용자 그룹마다 유동적으로 TA값을 참조하는 업링크 요소 반송파를 설정한다.
eNB는 수신한 RAP를 근거로하여 각 CC의 TA값을 계산한다. 그리고 계산한 각 CC의 TA값을 랜덤 액세스 응답(Random Access Responses, 이하 'RAR'라 칭함)에 포함하여 UE에게 전송한다(S420). 이때, eNB는 UE의 업링크 할당 정보(이하 'UL grant'라 칭함)를 더 포함하여 전송할 수 있다.
상기 UL grant는 UE에 의해 업링크로 사용할 수 있는 자원 정보, 전력 제어 정보, 참조 신호 생성 관련 정보(Reference Signal generation info), 채널 품질 정보 피드백 요구(CQI request)를 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
UE는 수신된 RAR 내의 각 CC의 TA값을 확인하고, 수신한 TA값의 유효성을 판단한다(425). 즉, UE는 CR(contention resolution) 절차를 통해 수신한 TA 값의 유효성을 확인한다.
여기서, CR(contention resolution) 절차는, UE가 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE identity를 포함하는 MAC 시그널링 또는 RRC 메시지를 eNB로 전송한다. eNB는 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE identity를 포함하는 ACK 메시지를 UE로 전송한다. 그 후, UE는 eNB로부터 수신된 ACK 메시지에 포함되어 있는 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE ID(identity)가 자신에 할당된 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE ID(identity)와 동일한지를 확인하여, 상기 수신된 TA의 유효성을 동시에 검증할 수 있다.
그 결과, 수신한 TA 값이 유효하다고 판단하는 경우, 해당 CC가 대표 CC로 설정되어 있는 각 업링크 타이밍 그룹 내의 TA값을 업데이트한다(430).
도 4b는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 업링크 동기 획득 절차의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 4b는 도 4a에 도시한 절차를 진행하여 UE가 업링크 타이밍 그룹을 설정하고 각 그룹마다 TA값을 수신하여 업데이트를 완료한 이후의 동기 획득 절차를 포함한다. 또한, 특별한 언급이 없다면 도 4b의 절차는 핸드오버가 진행되지 않는 경우를 가정한다. 또한, 도 4b는 도 4a의 동작의 수행 없이 다른 절차들을 수행한 후에 구별되어 추가적으로 적용할 수 있다.
eNB은 해당 UE의 하드웨어 성능, eNB의 가용 주파수 자원 등을 고려하여 UE에게 다수의 CC를 사용하도록 허용할 수 있으며 이를 집합으로 정의할 수 있다. eNB은 해당 UE의 CC 집합 정보를 UE에게 전송한다(400). 상기의 절차는 eNB과 UE의 RRC연결 상태가 연결모드(RRC_Connected)인 경우에서만 가능하다. 여기서, 상기 400과정은 도 4a의 400과정에 설명한 조건 및 구성들을 포함한다.
그 후, UE는 수신된 CC 집합 정보를 기반으로 집합 내 CC들의 시스템 정보(SI)를 수신한다(S405). 상기 SI는 UE에서 TA를 위한 업링크 타이밍 그룹을 구성하기 위한 새로운 정보가 포함될 수도 있다. 바람직하기로는 다운링크/업링크 CC 간 연결(linkage) 설정 방법이 될 수도 있고, TA를 획득할 수 있는 절차를 수행할 수 없는 업링크CC의 TA값 획득을 위한 참조 업링크 CC에 대한 정보일 수도 있으며 그 이외의 정보가 될 수도 있다.
만일 CC 집합 내의 CC들 중에서 해당 CC의 시스템 정보를 해당 CC로 전송할 수 없는 특정 CC가 존재하는 경우, 시스템 정보를 수신할 수 있는 CC 또는 제어정보 형태로 변환된 시스템 정보를 수신할 수 있는 CC를 통해 수신하거나 현 단계에서는 해당 특정CC에 대한 시스템 정보를 수신하지 않는 방법 중 하나를 선택하여 절차를 진행한다. 상기 특정 CC로 바람직하기로는 ECC 일 수도 있으며, 그 이외의 CC 타입일 수도 있다. 여기서, 상기 405과정은 도 4a의 405과정에 설명한 조건 및 구성들을 포함한다.
이때, 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황이 발생하거나 또는 새로운 업링크 CC가 추가되는 경우와 같이, 업링크 타이밍 그룹의 재편성 없이 특정한 CC 또는 CC 그룹의 TA값 업데이트가 필요한 경우가 발생하는 경우, UE는 TA 값 업데이트가 필요함을 감지한다(435).
즉, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 유지하면서, 전체 또는 일부 그룹에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황, 즉 'TA 업데이트 조건'을 확인한다(435).
상기 'TA 업데이트 조건'은, 예를 들어, eNB가 UE에게 모든 다운링크 CC들에 대하여 동기 재설정을 요구하는 경우, 또는 UE가 모든 업링크 데이터의 전송을 초기화하고 재시도하는 경우, 또는 UE 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer UE Specific)가 만료되었을 경우, 또는, 그룹마다 설정한 그룹 타임 얼라이먼트 타이머가 만료되었을 경우를 포함한다. 여기서, 그룹 타임 얼라이먼트 타이머를 설정함은, 동일 그룹내에 다수개의 CC들이 존재하고 각 CC마다 타임 얼라이먼트 타이머를 가지는 경우, 대표 CC의 CC 타임 얼라이먼트 타이머의 동작을 상기 동일 그룹내의 모든 다른 CC의 타이머에 적용함을 의미한다.
또한, 상기 'TA 업데이트 조건'인 435의 상황은, 새로운 업링크 CC가 추가 구성되는 경우를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 새롭게 추가된 업링크 CC는 기존 그룹에 포함되거나 또는 새로운 그룹으로 존재할 수 있다.
상기 'TA 업데이트 조건'인 상황(435)에 의하여 업링크 타이밍 그룹들에 대한 TA 업데이트가 필요함을 감지한 UE는 대표 CC의 RACH 파라미터를 통해서 임의의 프리엠블(RAP)을 선택하고 각 CC의 SI에 정의된 자원 중 하나를 선택하여 RAP를 전송한다(440).
여기서, 해당 RAP 신호의 전송은, eNB에 의해 설정된 각 CC의 시간/주파수 자원을 이용하여, UE에 의해 모든 대표 업링크CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 모든 대표 업링크 CC의 RAP를 순차적 또는 랜덤하게 개별 전송하거나, 또는 모든 대표 업링크CC의 RAP 중에서 일부는 동시에 다른 일부는 랜덤 또는 순차적으로 개별 전송할 수 있다.
보다 구체적으로, UE가 동시에 모든 업링크 타이밍 그룹의 대표 CC들을 통하여RAP를 전송하는 경우는, 모든 업링크 CC들을 통해 데이터를 전송하는 도중에 모든 CC의 기존 TA값들이 유효하지 않게 된 경우를 포함할 수 있다.
또한, UE가 일부는 랜덤하게 또는 순차적으로 RAP를 전송하며 일부는 동시에 RAP를 전송하는 경우는, 일부 업링크 CC들을 통해 데이터를 전송하는 중에 모든 기존의 TA값들이 유효하지 않게 된 경우를 포함하며, 이 때에는 필요 시 데이터를 전송하고 있던 업링크CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송하고 그 이외의 업링크 CC들은 eNB 또는 UE에 의해 RAP를 전송할 시간/주파수 자원을 선택하여 전송하는 경우이다. 일부 업링크 CC를 통해 데이터를 전송하는 경우는 우선순위를 두어 TA를 획득하는 것이다.
한편, 업링크로 전송하고자 하는 데이터가 없거나 또는 지연시간에 대하여 문제되지 않는 데이터인 경우, eNB에 의해 결정된 또는 UE에 의해 선택된 RAP를, 전송할 시간/주파수 자원을 선택하여 전송한다. 즉, 전송할 데이터가 없는 경우로써, UE에 의해 랜덤하게 TA를 획득하는 것이다. 또는 eNB에 의해 결정된 순서에 따라 TA를 획득하는 것이다.
또한, 순차적으로 RAP를 전송하는 경우는, 각 그룹 내 CC의 개수에 의해 우선순위가 결정된 후 전송될 수 있다. 예를 들어 그룹 내 CC의 개수가 많은 순으로 순위를 결정할 수도 있으며, 개수가 적은 순으로 순위를 결정할 수도 있다. 또한, 그룹 내 CC들의 의 대표 CC의 중심 주파수, 또는 주파수 대역폭 크기 등을 고려하여 순위를 결정할 수도 있다.
eNB는 UE로 부터 수신한 RAP에 대하여 각 CC의 TA값을 계산하고, 상기 각 CC의 TA값과UL grant를 포함하는 RAR을 전송한다(445).
UE는 CR(contention resolution) 절차를 통한 유효성 검증을 거쳐(450) 각 CC에 대한 TA값을 획득한 후(450), 업데이트된 TA 값을 업링크 타이밍 그룹에 적용한다(455).
상기 TA값을 획득하기 위한 절차를 진행하기 위하여 단일 업링크 CC에 대하여 TA값 측정을 위해 기준이 되는 다운링크/업링크 CC 간 연결(linkage)설정 방법은 상기 도 4a에 설명한 방법과 유사하다.
이때, UE가 만일 대표 CC에 의해 TA값을 획득한 상황인 경우, UE는 각 업링크 타이밍 그룹 내 CC들에게 획득한 TA 값을 동시에 적용할 수 있다.
업데이트된 TA 값을 업링크 타이밍 그룹에 적용(455)할 때에는, 단지 하나 이상의 업링크 타이밍 그룹의 TA가 업데이트된 경우에는 그를 새로운 TA 값으로 갱신하면 된다.
한편, 'TA 업데이트 조건'으로서 새로운 업링크 CC가 추가 구성된 상황인 경우에는 해당 추가 구성 CC의 TA값 해당 추가 구성 CC에만 적용되며 해당 CC의 TA값을 기존 업링크 타이밍 그룹들의 TA값과 비교하여 임계치 이하로 판단되는 그룹이 존재하는 경우, UE는 그룹을 재설정한다. 즉, 획득한TA 값과 해당 CC의 TA값의 차이가 정해진 임계치 내에 존재하는 경우, 이를 해당 그룹으로 설정하고 그렇지 않은 경우 새로운 그룹으로 설정할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 업링크 동기 획득 절차의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4c는 도 4a의 절차를 진행하여 UE는 업링크 타이밍 그룹을 설정하고 각 그룹마다 TA값을 수신하여 업데이트를 완료한 이후이며 특별한 언급이 없다면 본 절차는 핸드오버가 진행되지 않는 경우를 가정한다. 또한, 도 4c는 도 4a의 동작의 수행 없이 다른 절차들을 수행한 후에 구별되어 추가적으로 적용할 수 있다.
eNB은 해당 UE의 하드웨어 성능, eNB의 가용 주파수 자원 등을 고려하여 UE에게 다수의 CC를 사용하도록 허용할 수 있으며 이를 집합으로 정의할 수 있다. eNB은 해당 UE의 CC 집합 정보를 UE에게 전송한다(400). 상기의 절차는 eNB과 UE의 RRC연결 상태가 연결(Connected)모드인 경우에서만 가능하다. 여기서, 상기 400과정은 도 4a의 400과정에 설명한 조건 및 구성들을 포함한다.
UE는 수신된 CC 집합 정보를 기반으로 집합 내 CC들의 시스템 정보(SI)를 수신한다(S405). 상기 SI는 UE에서 TA를 위한 업링크 타이밍 그룹을 구성하기 위한 새로운 정보가 포함할 수도 있다. 바람직하기로는 다운링크/업링크 CC 간 연결(linkage)설정 방법이 될 수도 있고, TA를 획득할 수 있는 절차를 수행할 수 없는 업링크CC의 TA값 획득을 위한 참조 업링크 CC에 대한 정보일 수도 있으며 그 이외의 정보가 될 수도 있다.
만일 CC 집합 내에 CC들 중에서 해당 CC의 시스템 정보를 해당 CC로 전송할 수 없는 특정CC가 존재하는 경우, 시스템 정보를 수신할 수 있는 CC 또는 제어정보 형태로 변환된 시스템 정보를 수신할 수 있는 CC를 통해 수신하거나 현 단계에서는 해당 특정 CC에 대한 시스템 정보를 수신하지 않는 방법 중 하나를 선택하여 절차를 진행한다. 상기 특정 CC로 바람직하기로는 ECC 일 수도 있으며, 그 이외의 CC 타입일 수도 있다. 여기서, 상기 405과정은 도 4a의 405과정에 설명한 조건 및 구성들을 포함한다.
이때, 업링크 타이밍 그룹 내의 CC들 중 일부의 CC들에 대하여 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황과 같이, 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정 또는 재편성하여야 하는 상황이 발생하는 경우, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하면서 전체 또는 일부 CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황이 발생함을 감지하게 된다(460).
이러한 상황을 본 명세서에서는 '그룹 재편성 조건'이라 하며, UE는 '그룹 재편성 조건' 여부를 확인함으로써, 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 상황을 감지하게 된다(460).
상기 '그룹 재편성 조건'은, 예를 들면, UE의 그룹 내 CC들 중 일부 업링크 CC들에 대하여 업링크 전송 데이터에 대한 응답이 없을 경우, 또는 eNB가 다운링크 동기에 대한 그룹 내 일부 CC들에 대하여 재설정을 요구하는 경우, 또는 각 CC마다 설정한 CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, eNB 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, 또는 업링크 타이밍 그룹 변경 및 그룹 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우 등이 있다. 상기 '그룹 재편성 조건'은 이에 한정되는 것은 아니며, 업링크 타이밍 그룹을 다시 설정해야 하는 모든 경우를 포함하는 개념이다. 또한, 상기 그룹 재편성은 CC 단위로 동기 재설정하는 것을 포함한다.
한편, 만일 UE가 물리적으로 다른 eNB로 일부 CC들이 핸드오버하는 경우, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하면서 핸드오버된 일부 CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황으로 판단한다.
상기 '그룹 재편성 조건'에 해당되는 상황(situation, 460)에 의하여 일부 CC들에 대한 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 타이밍 그룹들에 대하여, UE은 각 그룹 내모든 업링크 CC들에 대한 그룹 설정을 해제하고, 상기 CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송할 수 있다. 또한, UE은 유효한 TA값을 확보한 업링크 타이밍 그룹 내 CC들에 대하여 그룹 설정을 유지하고, 상기 각 그룹 내에서 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들만 그룹 설정을 해제한 후, 상기 그룹 설정을 해제한 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들에 대하여 RAP를 동시에 전송할 수도 있을 것이다.
만일 각 CC별 랜덤 접속을 위한 자원설정이 상이함으로 인하여 동시에 RAP를 전송할 수 없는 경우, UE은 이러한 상황 발생을 인지한 후, 가장 빠르게 전송할 수 있는 시간 자원을 우선적으로 선택하여 RAP를 전송할 수 있다(S465).
상기 RAP 신호의 전송은, 도 4b의 경우와 마찬가지로, 전송이 필요한 모든 대표 업링크CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 전송이 필요한 모든 대표 업링크 CC의 RAP를 순차적 또는 랜덤하게 개별 전송하거나, 또는 전송이 필요한 모든 대표 업링크CC의 RAP 중에서 일부는 동시에, 나머지 일부는 순차적 또는 랜덤하게 개별 전송할 수 있다.
eNB는 UE로 부터 수신한RAP에 대하여 각 CC의 TA값을 계산하고, RAR을 전송한다(445), 이때, eNB는 UE의 업링크 할당 정보(이하 'UL grant'라 칭함)를 더 포함한다.
그리고, UE는 CR(contention resolution) 절차를 통해 유효성 검증을 수행한 후각 CC에 대한 TA값을 획득한다(470). 여기서, 상기 TA값을 획득하기 위한 절차는 도 4a에 언급한 단일 업링크 CC에 대하여 TA값 측정을 위해 기준이 되는 다운링크/업링크 CC 간 연결(linkage)설정이 적용될 수 있다.
그 후, UE는 TA와 관련된 타이밍 그룹을 재구성할 수 있다(480).
UE의 타이밍 그룹 재구성 과정(480)에서, 만일 TA값 갱신이 요구된 업링크 CC들에 대하여 유효한 TA값을 획득한 상황에서, 각 그룹 내 모든 업링크 CC들에 대한 그룹 설정을 해제한 경우, 해당 CC의 TA값을 기존 업링크 타이밍 그룹들의 TA값과 비교하여 임계치 이하로 판단되는 그룹을 해당 동일한 그룹으로 설정하고 그렇지 않은 경우 새로운 그룹으로 설정한다.
또한, 만일 유효한 TA값을 확보한 업링크 타이밍 그룹 내 CC들은 그룹 설정을 유지하고 상기 각 그룹 내에서 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들만 그룹 설정을 해제한 경우, UE는 해당 CC의 TA값을 기존 업링크 타이밍 그룹들의 TA값과 비교하여 임계치 이하로 판단되는 그룹을 해당 그룹으로 설정하고, 그렇지 않은 경우 새로운 그룹으로 설정한다.
또한, 만일 모든 업링크 타이밍 그룹이 해제된 경우, UE는 TA값을 기준으로 새로운 그룹을 설정한다.
물론, 타이밍 그룹 재구성 과정(480)에서, 도 4a의 410 단계에서 설명한 바와 같이, 최초 업링크 타이밍 그룹의 설정과 마찬가지로, 전술한 1) 내지 4)의 조건들 중에서 적어도 하나 이상의 조건을 만족하는 CC는 그룹 설정 시 언제나 다른 그룹으로 설정하고, 1) 내지 4) 조건들을 만족하지 않는 CC들은, 그룹 설정 시 같은 그룹으로 설정될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 업링크 동기 획득 절차를 도시한 도면이다. 여기서, 특별한 언급이 없다면 본 절차는 핸드오버가 진행되지 않는 경우를 가정한다.
도 5a를 참조하면, eNB은 해당 UE의 하드웨어 성능, eNB의 가용 주파수 자원 등을 고려하여 설정한 UE의 CC 집합 정보(CC Set)를 UE에게 전송한다(500). 이는 도 4a의 400과 유사하게 동작한다.
eNB은 상기 설정한 CC 집합 정보를 기반으로 집합 내 CC들의 SI를 UE에게 전송한다(505). 즉, eNB은 상기 UE를 위해 미리 예약해 놓은 RAP를 할당해 주거나 또는 특정 시간/주파수 자원을 단일 UE에게만 할당하고, 이를 SI를 통해 해당 UE에 전송한다. 또는 RRC 메시지를 통해 전송한다(505). 이는 도 4a의 405과 유사하게 동작한다.
이에, UE는 업링크 CC들의 유효한 TA값을 확보하기 위하여 각 업링크 CC들에 대하여 RAP를 설정하고 각 CC의 SI에 랜덤 접속을 위해 설정된 시간/주파수 자원들 중에서 정의된 자원 중 하나를 선택하여 해당 RAP신호를 전송한다(510). 여기서, UE의 상기 RAP 신호의 전송은 도 4의 415에 설명한 바와 같다.
예를 들어, UE가 사용할 RAP를 설정하고 이를 각 UE에게 알려준다. 이때, eNB는 상기 RAP의 유효성에 대한 정보, 사용 횟수 등을 알려줄 수 있다. 또한, eNB는 최초 업링크 그룹 설정 시 사용할 시간/주파수 자원을 별도로 설정하고 이를 각 UE에게 알려줄 수 있으며, 이때, eNB는 상기 설정된 시간/주파수 자원의 유효성에 대한 정보, 사용 횟수 등을 알려줄 수 있다. 여기서, 상기 RAP 및 시간/주파수 자원의 유효성에 대한 정보, 사용 횟수는 UE와 eNB간에 미리 정해진 룰에 따라 사용될 수 있다.
또한, eNB가 지정한 RAP 또는 시간/주파수 자원을 통해 단일 UE로부터UE CC 집합 내의 모든 CC에 대한 RAP을 수신하는 경우, eNB는 UE로부터 최초 업링크 타이밍 그룹 설정이 요구됨을 인지하고, 산출된 TA값을 기준으로 업링크 타이밍 그룹을 구성할 수 있다.
따라서, eNB는 수신한 RAP를 바탕으로 각 CC로부터 수신한 RAP가 단일 UE로부터 전송된 신호임을 확인하고, 즉, 특정 시간/주파수 자원을 통해 RAP가 수신됨을 확인하고, 이를 기준으로 업링크 타이밍 그룹을 설정한다(515). 또한, eNB는 TA값을 기준으로 업링크 타이밍 그룹에 대한 대표 CC를 설정한다(515).
또한, eNB의 업링크 타이밍 그룹 설정시, 도 4a의 410 단계에서 설명한 바와 같은 방식이 이용될 수도 있을 것이다.
eNB는 상기 구성한 업링크 타이밍 그룹 정보를 UE에게 전송한다(520). 상기 업링크 타이밍 그룹 정보는 PDCCH와 같은L1 제어 정보 형태로 전송될 수 있고, 또는MAC과 같은 L2 제어정보 형태로, 또는 RRC와 같은 L3 제어정보 형태로 전송될 수 있다.
eNB는 각 그룹의 대표 CC에 대한TA값을 RAR에 포함하여 UE에게 전송한다(525). 이때, 각 대표 CC에 대하여 동시에 TA 값을 전송할 수 있다. 이에, UE는 RAR가 수신되는 다운링크 CC와 연결 설정된 업링크 CC를 대표 CC로 설정됨을 인지하고, 상기 수신한 RAR 내에 포함된 정보를 수신한다.
그 후, eNB와 UE는 유효성 검증 절차를 수행하고(530), UE는 그룹 내 다른 업링크 CC에 수신된 TA 값을 적용한다(535). 이에, UE는 TA 값을 적용하여 eNB와의 업링크 동기를 획득한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 업링크 동기 획득 절차의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5b는 도 5a의 절차를 진행하여 UE는 업링크 타이밍 그룹을 설정하고 각 그룹마다 TA값을 수신하여 업데이트를 완료한 이후이며 특별한 언급이 없다면 본 절차는 핸드오버가 진행되지 않는 경우를 가정한다.
eNB은 해당 UE의 하드웨어 성능, eNB의 가용 주파수 자원 등을 고려하여 설정한 UE의 CC 집합 정보(CC Set)를 UE에게 전송한다(500). 이는 도 4a의 400과 유사하게 동작한다.
eNB은 상기 설정한 CC 집합 정보를 기반으로 집합 내 CC들의 SI를 UE에게 전송한다(505). 즉, eNB은 상기 UE를 위해 미리 예약해 놓은 RAP 를 할당해 주거나 또는 특정 시간/주파수 자원을 단일 UE에게만 할당하고, 이를 SI를 통해 해당 UE에 전송한다. 또는 RRC 메시지를 통해 전송한다(505). 이는 도 4a의 405 단계와 유사하게 동작한다.
그 후, 이때, 업링크 타이밍 그룹 내의 CC들 중 일부의 CC들에 대하여 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황과 같이, 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정 또는 재편성하여야 하는 상황이 발생하는 경우, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하면서 전체 또는 일부 CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황이 발생함을 감지하게 된다(560).
이러한 상황을 본 명세서에서는 '그룹 재편성 조건'이라 하며, UE는 '그룹 재편성 조건' 여부를 확인함으로써, 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 상황을 감지하게 된다(565).
상기 '그룹 재편성 조건'은, 예를 들면, UE의 그룹 내 CC들 중 일부 업링크 CC들에 대하여 업링크 전송 데이터에 대한 응답이 없을 경우, 또는 eNB가 다운링크 동기에 대한 그룹 내 일부 CC들에 대하여 재설정을 요구하는 경우, 또는 각 CC마다 설정한 CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, eNB 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, 또는 업링크 타이밍 그룹 변경 및 그룹 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우 등이 있다.
한편, 만일 UE가 물리적으로 다른 eNB로 일부 CC들이 핸드오버 하는 경우, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하여, 상기 핸드오버된 일부 CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요함을 감지한다.
UE는 그룹 재편성 조건이 발생한 경우, TA 업데이트가 필요한 업링크 CC, 즉 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 타이밍 그룹 내에 포함된 모든 업링크 CC의 RAP를 생성하여 eNB로 전송한다(570).
즉, 570 단계에서는 UE가 상기 상황에 의하여 일부 CC들에 대한 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 타이밍 그룹들에 대하여, 각 그룹 내 모든 업링크 CC들에 대한 그룹 설정을 해제하고 상기 CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송할 수 있다. 또한, UE는 유효한 TA값을 확보한 업링크 타이밍 그룹 내 CC들은 그룹설정을 유지하고 상기 각 그룹 내에서 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들만 그룹 설정을 해제하고 상기 업링크CC들에 한하여 동시에 RAP를 전송할 수도 있다.
또한, UE는 만일 각 CC별 랜덤 접속을 위한 자원설정이 상이함으로 인하여 동시에 RAP를 전송할 수 없는 경우, 상황발생 인지 후 가장 빠르게 전송할 수 있는 시간 자원을 우선적으로 선택하여 RAP를 전송할 수 있다.
물론, RAP전송과정(570)에서는, 도 4b의 경우와 마찬가지로, 전송이 필요한 업링크CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 전송이 필요한 모든 업링크CC의 RAP를 순차적으로 전송하거나, 또는 전송이 필요한 모든 업링크 CC의 RAP 중에서 일부는 순차적으로 다른 일부는 동시에 랜덤하게 전송할 수 있다.
그 다음으로, eNB는 각 CC로부터 동시에 수신한 RAP들이 단일 UE로부터 전송된 신호임을 확인한다. 이때, eNB는, 업링크 타이밍 그룹 내의 CC들 중 일부의 CC들에 대하여 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황을 감지하는 경우, 업링크 타이밍 그룹 재설정 시, UE가 사용할 RAP를 별도로 설정하여 이를 UE에게 알려준다. 그리고, eNB는 업링크 그룹 재설정 시 사용할 시간/주파수 자원을 별도로 설정하고 이를 각 UE에게 알려주고, 설정된 시간/주파수 자원을 통해 RAP를 수신하는지를 확인하여 UE를 감지한다.
즉, eNB가 지정한 RAP 또는 시간/주파수 자원에 단일 UE로부터 UE CC 집합 내의 모든 CC에 대한 RAP을 수신하는 경우, UE로부터 업링크 타이밍 그룹 재설정이 요구됨을 인지하고, 산출된 TA값을 기준으로 업링크 타이밍 그룹을 재구성한다. 이에, eNB는 TA값을 기준으로 업링크 타이밍 그룹에 대한 대표 CC를 재설정 또는 재편성한다(575).
eNB는 상기 재설정 또는 재편성한 업링크 타이밍 그룹 정보를 UE에게 전송한다(580). 상기 재설정된 업링크 타이밍 그룹 정보는 PDCCH를 통해 전송되거나, 또는 MAC 제어 정보 형태로 전송되거나, 또는 RRC시그널링을 통해 전송될 수 있다.
eNB는 TA값이 유효하지 않았던 CC를 포함한 각 그룹의 대표 CC에 한하여 TA값을 RAR에 포함하여 UE에게 전송할 수 있다(585). 그리고, UE는 상기 RAR를 통해 수신된 다운링크 CC와 연결 설정된 업링크 CC가 대표 CC로 설정됨을 인지하고, 상기 수신한 RAR 내에 포함된 정보를 수신하여 유효성 검증 절차를 수행한다(590).
UE는 그룹 내 다른 업링크 CC에 수신된 TA 값을 적용(595)함으로써, UE가 eNB와의 업링크 동기를 획득한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE의 동작에 대한 도면이다. 여기서, 도 6 은 초기 업링크 타이밍 그룹의 설정이 eNB에서 수행되는 경우 UE의 동작을 도시한 것이다.
도 6 을 참조하면, UE는 eNB으로부터 CC 세트 정보를 수신한다(600). 상기 CC 세트 정보는 PCC를 통하여(via) 수신될 수 있다. 상기 CC 세트 정보는, RRC메시지를 통해 전송될 수도 있다.
UE는 상기 수신한 CC 세트 정보를 기반으로 CC 세트내 CC들에 대한 SI를 수신한다(605). 상기 SI는 브로드캐스팅 채널을 통하여 다수의 UE들에게 공통으로 전송될 수도 있으며, 또는 RRC메시지를 통해 전용 채널 형태로 전송될 수도 있다. 상기 SI는 PCC를 통해 전송될 수 있다. 이에, UE는 상기 SI을 이용하여 CC 세트 내 업링크 CC들을 구성한다.
또한, 상기 605 단계에서, UE는 eNB로부터 사용할 각 CC의 RAP 또는 시간/주파수 자원에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 수신된 각 CC의 RAP 또는 시간/주파수 자원에 대한 정보를 이용하여 UE는 최초 업링크 타이밍 그룹을 설정할 수 있다. 상기 RAP 또는 시간/주파수 자원에 대한 정보는, PCC를 통해 상기 SI내에 포함되어 전송되거나, 또는 RRC 메시지 형태로 전송될 수 있다.
UE는 수신된 SI내의 RACH정보와 CC 파라미터들을 기반으로 업링크 동기획득을 위하여 구성된 모든 업링크CC들을 통해 동시에 RAP를 전송할 수 있는지 확인한다(610).
여기서, 상기 UE는 eNB에 의해 설정된 '구성된 업링크 CC' 들의 RACH 파라미터 중 상기 UE전용(specific) RACH 파라미터를 확인한다. 상기 UE전용 RACH 파라미터 중에서 RAP정보가 설정되어 있는 경우, UE는 자신의 RAP정보를 확인하여 각 구성된 업링크 CC들로 전송할 RAP를 설정한다. 여기서, 상기 RAP 정보는 eNB가 각 UE구별을 위하여 UE마다 서로 상이하게 설정한 프리엠블 정보이다. 또는, 상기 UE전용 RACH 파라미터 중에서 시간 / 주파수 자원 정보가 설정되어 있는 경우, UE는 자신의 시간 / 주파수 자원 정보를 확인하여 각 구성된 업링크 CC들로 전송할 RAP를 설정한다. 여기서, 상기 시간 / 주파수자원 정보는 eNB가 각 UE마다 서로 상이하게 설정한 정보이다.
상기 610단계의 확인 결과, 구성된 모든 업링크CC들을 통해 동시에 RAP를 전송 가능함을 확인한 UE는, 동시에 RAP를 전송한다(615). 반면에, 상기 610단계의 확인 결과, UE가 모든 업링크CC들을 통해 동시에 RAP를 전송할 수 없음을 확인한 경우, UE는 645 단계로 진행한다.
상기 RAP 동시 전송과 관련하여, UE는 다수 개의 업링크 CC들 중 각각의 업링크 CC의 SI내 존재하는 RACH 파라미터들을 확인하고, 상기 RACH 파라미터에 정의되어 있는 다수의 시간/주파수 자원들을 확인하여, 동일한 시간에 RACH를 전송할 RAP 전송 시간(rach_t)을 선택할 수 있다. 상기 RAP 전송 시간(rach_t)은 상기 UE에 의해 모든 업링크 CC들을 통해 상기 RAP들이 동일하게 전송되는 시간이다.
그런데, UE가 상기 RAP 전송 시간(rach_t) 설정할 수 없는 경우, 즉, UE가 동일한 시간에 구성된 모든 업링크 CC을 통해 RAP를 전송할 수 없는 경우, UE는 eNB에게 RAP 자원 정보 요청 메시지를 전송한다(645). 일 예로, 모든 업링크 CC들의 RACH 파라미터를 확인하여 RAP를 전송할 수 있는 시간이 t0, t1로 제한되어 있다고 가정하고자 한다. UE가 CC1, CC3, CC4를 통해 t0 시간에 RAP를 전송 가능함을 확인하고 t1 시간에서는 RAP 전송 불가능함을 확인하며, CC2를 통해 t1 시간에 RAP를 전송 가능함을 확인하고 t0 시간에서는 전송 불가능함을 확인한 경우, UE는 eNB로 RAP 자원 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
그 후, 상기 RAP 자원 정보 요청에 대한 응답으로, UE는 eNB로부터 RAP 자원 정보 응답 메시지를 수신한다(650). 이는, 상기 RAP 자원 정보 요청 메시지를 수신한 eNB가 상기UE에 의해 모든 CC들을 통해 동시에 RAP가 전송될 수 없음을 확인하고, 그 결과, 상기 eNB가 상기 UE의 RAP 전송시 사용될 전송 시간 주파수 자원 및 프레임블 종류를 선택하고, 상기 선택한 정보를 상기 RAP 자원 정보 응답 메시지에 포함하여 UE로 전송하는 과정을 포함한다.
상기 RAP 자원 정보 응답 메시지를 수신한 UE는, 상기 RAP 자원 정보 응답 메시지내의 정보를 기반으로, 구성된 모든 업링크 CC들을 통하여 RAP를 전송한다(655). 한편, 만일 eNB로부터 수신된 RAP 자원 정보 응답 메시지에 RAP 자원 정보가 존재하지 않는 경우, RAP를 전송해야 할 시점에서 구성된 모든 업링크 CC들을 통하여 동시에 RAP를 전송할 수 있는 최대한 빠른 시간을 선택한다. 이 때, 모든 CC에서 동일한 RAP를 선택하여 동시에 RAP를 전송할 수 있다.
그 후, eNB로부터 PCC를 통해 업링크 타이밍 그룹 정보를 수신한다(620). 즉, eNB는 UE로부터 전송된 RAP들을 확인하여 상기 UE가 업링크 타이밍 그룹의 설정을 요청하는 것을 확인하고, 상기 RAP를 통해 수신된 프리엠블들을 이용하여 TA 값을 계산한 후, 상기 계산된 TA 값을 기반으로 상기 UE의 업링크 타이밍 그룹을 생성한다. 상기 생성한 업링크 타이밍 그룹 정보를 상기 UE로 전송한다.
상기 업링크 타이밍 그룹 정보는 PCC를 통해 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, 이하 'PDCCH'라 칭함), 매체 접근 제어(Media Access Control, 이하 'MAC'라 칭함) 메시지의 제어 정보 형태, 또는 RRC 메시지를 통해 수신될 수 있다.
UE는 eNB로부터 구성된 모든 업링크 CC들과 연결 설정되어 있는 다운링크 CC들 중 일부 또는 모든 다운링크 CC들에서 RAR를 동시에 수신할 수 있다(625). 상기 연결 설정은 무선통신시스템 내에서 고정적으로 설정될 수도 있으며, SI를 이용하여 eNB마다 설정될 수도 있으며, RRC 메시지를 통하여 UE 또는 UE그룹마다 설정될 수도 있다. 상기 RAR메시지는, 일 예로, eNB에 의해 수신된 UE 프리엠블의 식별정보, 기지국의 식별자(ID), 임시C-RANI(Cell Radio Network Temporary Identifier), 상기 UE 프리엠블을 수신한 타임 슬롯에 대한 정보, 업링크 그랜트 정보(UL grant), 그리고 업링크 동기화를 위한 타이밍 정보(TA) 등을 포함할 수 있다.
이에, UE는 상기 수신한 TA 정보를 이용하여 결정된 스케쥴 시점에서, 업링크 그랜트 정보에 포함되어 있는 시간 주파수 자원 정보를 이용하여 물리 업링크 데이터 채널(Physical uplink shared channel, PUSCH)를 통해 데이터를 송신하며, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)을 수행할 수도 있다.
UE는 RAR을 수신한 CC들에 대하여 TA 유효성을 동시에 검증할 수 있다(630). 이 때, 상기 UE전용 RACH 파라미터 중, RAP정보가 설정되어 있는 경우, UE는 TA 유효성 검증을 생략할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, UE는 eNB로부터 수신된 ACK 메시지에 포함된 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE identity가 자신에 할당된 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE identity와 동일한지를 확인하여, 상기 TA의 유효성을 동시에 검증할 수 있다. 여기서, UE는 C-RNTI, T_C-RNTI 또는 UE identity를 포함하는 L2/L3 메시지를 eNB로 전송하고, eNB로부터 L1/L2 메시지를 수신한다. 이는 ACK 메시지가 HARQ 동작에 기반한 것이기 때문이다.
UE는 RAR 수신을 통하여 eNB가 상기 RAR이 수신된 다운링크 CC와 연결 설정되어 있는 업링크 CC들을 그룹 내 대표 CC로 설정하였다는 것을 인지하고 상기 업링크 CC들을 그룹 내 대표 CC로 설정한다(635).
UE는 각 그룹 내 다른 CC들에 대하여 상기 660 단계에서 수신한 대표 CC의 TA값을 반영하여 업데이트 한다(640).
도 7은 본 발명에 따른 초기 그룹핑을 UE에서 진행하는 경우 UE의 신호 흐름도이다.
도 7를 참조하면, UE는 eNB로부터 CC 세트 정보를 수신(700)하고, eNB로부터 CC 세트내에 포함되는 CC들에 대하여 SI정보를 수신한다(702).
UE는 eNB로부터 수신된 SI내 그룹 구성 관련 정보를 확인(704)하고, 확인한 정보를 기준으로 업링크 타이밍 그룹을 설정하고 그룹 내 대표 CC를 설정한다(706). 상기 업링크 타이밍 그룹 설정 및 그룹내 대표 CC 설정은 앞에서 설명한 바와 동일 또는 유사한 구성을 이용할 수 있으며, 중복을 피하기 위하여 그 설명을 생략한다.
그 다음, UE는 상기 각 그룹 내 대표 업링크CC를 통한 RAP 신호의 전송 방식을 결정한다(708). 여기서, UE의 상기 RAP 신호의 전송방식의 결정은 eNB에 의해 또는 UE에 의해 수행될 수 있다.
상기 RAP 신호 전송 방식은, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 동시에(Parallel) 전송하는 방식(710)과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 중 일부의 RAP는 동시에 전송하고 나머지 일부에 대해서는 랜덤하게 또는 순차적으로 전송하는 방식(720)과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 각각 개별적으로 전송하는 방식(730) 등이 포함될 수 있다.
상기 RAP 전송방식을 결정하는 방법의 일 예로는, eNB로부터의 시그널링 정보(우선순위 정보 또는 기준 정보)를 이용하거나, UE가 수신한 SI를 이용하여 결정하거나, eNB와 UE 사이에 미리 정해진 약속에 따르는 방식 등이 포함될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
즉, eNB에 의해 RAP를 전송할 대표 업링크 CC가 선택되면 UE가 이를 수신하여 확인하고, 상기 수신된 선택 정보에 따라 UE가 랜덤하게 또는 순차적으로 RAP를 전송할 수 있다. 또는 UE가 RAP를 전송할 대표 업링크 CC를 선택하고, 랜덤하게 또는 순차적으로 RAP를 전송할 수 있다. 또는 UE는 모든 대표 업링크CC를 동시에RAP를 전송하거나, 또는 일부는 순차적이고 일부는 동시에 랜덤하게 RAP를 전송할 수 있다.
여기서, eNB는 RAP의 종류, RAP를 전송하는 시간/주파수 자원을 결정할 수 있다. 이에, UE는 eNB로부터 수신한 정보에 의해 RAP를 설정 및 RAP 전송 시간/주파수 자원을 각 대표 업링크 CC마다 설정한다.
한편, eNB로부터 RAP를 위한 특별한 시그널링이 없는 경우, 또는 eNB 제어모드가 오프(off)인 시그널링이 수신된 경우, UE는 랜덤 접속을 위해 각 대표 업링크 CC와 연결설정되어 있는 다운링크 CC를 통하여 수신한 SI에 설정되어 있는 각 대표 업링크CC의 파라미터를 이용하여 UE에 의해 결정한다.
상기 RAP전송 설정은, eNB가 특정 UE 또는 다수의 UE 에게 각 대표 업링크 CC마다 RAP 설정 범위 또는 RAP 전송 시간/주파수 자원의 선택범위에 추가적인 제한을 두는 형태일 수도 있으며, 직접 각 대표 업링크 CC마다 전송할 RAP를 설정할 수도 있다.
UE는 각 대표 업링크 CC의 RAP 신호를 전송하는 시간/주파수 자원을 선택하기 위하여 업링크로 데이터를 전송할 CC를 선택하고, 해당 CC들이 포함된 그룹들에 한하여 대표 업링크 CC를 통하여 RAP를 전송할 수 있다.
한편, UE는 현재 업링크로 데이터를 전송하기 위하여 구성된 모든 업링크 CC들이 필요하다고 판단되는 경우, 모든 대표 업링크 CC에 대하여 동시에 RAP를 전송할 수 있다. 반면에, 일부 업링크 CC들이 필요하다고 판단하는 경우, 일부 업링크 CC들이 포함된 그룹들에 한하여 대표 업링크CC들을 통하여 RAP를 동시에 전송하고, 나머지 그룹들에 대한 대표 업링크 CC들은 순차적 또는 랜덤하게 RAP를 전송하는 방식을 선택할 수 있다.
보다 구체적으로, UE가 eNB로부터RAP를 전송할 업링크 CC의 우선순위 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 바탕으로 순차적으로 RAP를 전송하는 방식을 선택할 수 있다.
또는, UE가 PCC를 통해 RAP를 전송할 업링크 CC의 우선순위를 설정한 기준 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, UE는 상기 기준정보에 따라 704에서 수신한 각 업링크CC의 SI를 이용하여 RAP를 전송할 대표 업링크 CC의 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 우선순위를 설정할 기준 정보는, MAC 제어 정보로 수신할 수 있다. 이때, 상기 MAC 제어 정보는 PDSCH를 통해 수신 가능하며, 또는 PDCCH를 통해 수신 가능하다. 또한, 상기 우선순위를 설정할 기준 정보는, RRC 메시지를 통해 수신할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 PDSCH를 통해 수신됨을 포함한다. 여기서, 상기 기준 정보는, 일 예로, 대역폭(BW)일 수 있다. 따라서, UE는 SCC에 대하여 상기 대역폭을 적용하여 우선순위를 설정하는 방식을 선택할 수 있다.
한편, 만일 상기 기준 정보가 UE와 eNB간에 미리 약속되어 있으면, UE는 eNB로부터 특별한 시그널링 없이 RAP를 전송할 CC의 우선순위를 결정할 수 있다. 일 예로, UE가 RAP를 전송할 SCC가 두 개 이상인 경우, 대역폭이 넓은 CC에 우선순위를 두어 RAP를 전송하는 방식을 선택할 수 있다. 또한, UE는 상기 기준정보와 상관없이 PCC에 대하여 우선순위를 가장 높게 설정하여 PCC가 포함된 그룹 내 대표 CC를 통하여 RAP를 가장 먼저 전송할 수 있다.
반면에, UE는 eNB로부터 각 CC의 SI를 수신한 후, 랜덤하게 그룹 내 대표 업링크CC를 선택하여 RAP를 전송하는 방식을 선택할 수 있다. 왜냐하면, 상기 각 CC의 SI에는 RACH를 위한 프리엠블 정보와, 시간 주파수 자원에 대한 정보가 포함되어 있기 때문이다. 따라서, UE는 각 그룹 내 대표 업링크CC에 대한 프리엠블과 시간 주파수 자원에 대한 정보를 확인하여 임의로 특정 프리엠블과 시간 주파수 자원을 선택한 후, 선택한 그룹 내 대표 업링크CC로 RACH를 수행할 수 있다.
708 단계에서 모든 대표 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식(710)으로 결정된 경우, UE는 전송이 필요한 대표 CC의 RAP를 생성한 후 동시에 eNB로 전송(712)하고, eNB로부터 동시 또는 순차적으로 RAR를 수신 한 후 CR 등을 이용한 TA 유효성 검증을 수행한다(714).
상기 TA의 유효성이 검증됨을 확인하면 UE는 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트하고(716), 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행한다(718).
한편, 708 단계에서 일부 대표 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식(720)으로 결정된 경우, UE는 대표 CC의 RAP를 생성한 후 우선순위 등 전술한 기준에 의하여 동시 전송할 대표 CC의 RAP를 결정한 후, 결정한 RAP를 동시에 eNB로 전송하고, 나머지 대표 CC의 RAP는 순차적 또는 랜덤한 순서로 개별적으로 eNB로 전송한다(722). 그 다음 UE는 eNB로부터 동시 또는 개별적으로 RAR를 수신 한 후, CR 등을 이용한 TA 유효성 검증을 수행한다(724). TA의 유효성이 검증되면 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트한다(726).
그 후, UE는 필요 업링크CC의 TA가 확보되었는지 여부를 확인(728)한 후, 필요 업링크 CC의 TA가 확보된 경우에는 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행하며(718), 필요 업링크 CC가 확보되지 않은 경우에는 다시 722 단계로 진행한다. 여기서, 필요 업링크CC를 확보하였다는 것은 업링크 데이터를 전송하기에 충분한 개수 또는 대역의 CC를 확보하였다는 의미이다.
한편, 708 단계에서 모든 대표 CC의 RAP를 개별적으로 전송하는 방식(730)으로 결정된 경우, UE는 모든 대표 CC의 RAP를 생성한 후 순차적 또는 랜덤하게 개별적으로 eNB에 전송하고(732), UE는 eNB로부터 동시 또는 개별적으로 RAR를 수신 한 후 CR 등을 이용한 TA 유효성 검증을 수행한다(734). TA의 유효성이 검증되면 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트한다(736). 필요 업링크 CC의 TA가 확보되었는지 여부를 확인(738)한 후, 필요 업링크 CC의 TA가 확보된 경우에는 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행한다(718). 한편, 필요 업링크CC가 확보되지 않은 경우에는 다시 732 단계로 진행한다.
상기 필요 업링크 CC들은 구성된 모든 업링크 CC들일 수도 있으며, 업링크로 데이터를 전송하기 위해 필요한 업링크 CC들일 수도 있다. 만일, 필요 업링크 CC들에 대하여 TA값을 확보하지 못한 경우, TA값을 확보하지 못한 그룹들의 대표 업링크 CC들을 통하여 RAP를 전송한다. 상기 대표 업링크 CC들의 RAP 전송 시 사용하는 방식 이전 대표 업링크 CC들의 RAP 전송 시 적용하였던 규칙을 동일하게 적용한다.
UE는 필요 업링크 CC들에 대하여 유효한 TA값 획득이 완료됨을 확인하면, eNB의 스케줄러에 의해 자원을 할당받은 업링크CC들을 통하여 eNB로 데이터를 전송한다(718).
만일, 경쟁 기반의 업링크 전송이 가능할 경우, UE는 eNB로부터 SI를 통하여 또는 RRC 메시지를 통하여 전달받은 경쟁 기반 전송이 가능한 시간/주파수 자원관련 정보를 고려하여 eNB로 전송할 CC들과 자원을 선택하여 eNB로 데이터를 전송한다.
도8는 본 발명의 일 실시예에 따라 TA값을 업데이트 하는 경우에 대한 UE의 신호 흐름도이다.
도 8에 의한 RAP 전송방법은 크게 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 단계와, 결정된 방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크CC의 RAP를 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
도 8을 참조하면, UE는 구성된 업링크 CC들 중 전체 또는 일부의 CC들에 대하여 TA값에 대한 유효성이 상실되는 경우, UE의 업링크 CC들에 대한 TA의 유효성 획득을 위한 절차 시작을 트리거링 한다(802).
이때, UE는 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황이 발생함을 감지하거나 새로운 업링크 CC가 추가됨을 감지하는 경우, 기존의 업링크 타이밍 그룹을 유지하면서 전체 또는 일부 그룹에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황임을 확인한다(804). 즉, 804단계에서 UE는 업링크 타이밍 그룹의 재설정 없이 특정 CC 또는 특정 대표 CC의 TA만을 업데이트 해야 하는 'TA 업데이트 조건'을 확인한다.
상기 802 또는 804의 상황, 즉 TA 업데이트 조건의 일 예로는, eNB가 모든 다운링크 CC들에 대하여 동기 재설정을 요구하는 경우, 또는 모든 업링크 데이터의 전송을 초기화하고 재시도하는 경우, 또는 UE 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, 또는 그룹마다 설정한 그룹 타임 얼라이먼트 타이머가 만료되었을 경우, 또는 새로운 업링크 CC가 추가 구성되는 경우를 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 상황에 의하여 전체 또는 일부 업링크 타이밍 그룹들에 대하여 유효한 TA값을 확보하지 못한 UE은, 설정되어 있는 각 그룹 내 대표 CC의 RACH 파라미터를 통해서 임의의 RAP를 선택하고, 각 CC의 SI에 정의된 자원 중 하나를 선택하여 RAP를 전송하기 위한 RAP 전송 방식을 결정한다(806).
상기 806 단계에서의 RAP 신호 전송 방식으로는, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 동시에(Parallel) 전송하는 방식(810)과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 중 일부의 RAP는 동시에 전송하고 나머지 일부에 대해서는 랜덤하게 또는 순차적으로 개별 전송하는 방식(820)과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 각각 개별적으로 전송하는 방식(830) 등이 포함될 수 있다.
상기 RAP 전송방식을 결정하는 방법의 일 예로는 eNB로부터의 시그널링 정보(우선순위 정보 또는 기준 정보)를 이용하거나, UE가 수신한 SI를 이용하여 결정하거나, eNB와 UE 사이에 미리 정해진 약속에 따르는 방식 등이 포함될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 RAP신호의 전송방식 결정은 eNB에 의해 설정된 각 CC의 시간/주파수 자원에서 UE에 의해 랜덤하게 또는 순차적으로 전송되는 방식을 포함한다. 또는 동시에 전송하는 방식을 포함한다. 또는 일부는 랜덤이나 순차적으로 일부는 동시에 전송하는 방식을 포함한다.
보다 구체적으로, 동시에 RAP를 전송하는 방식은, 업링크 CC들을 통해 데이터를 전송하는 중에 모든 기존의 TA값들이 유효하지 않게 된 경우, 구성된 모든 그룹의 대표 CC를 통해 RAP를 전송하는 방식이다. 즉, UE는 동시에 모든 그룹의 대표 CC들을 통하여RAP를 전송한다. 이때, 새롭게 추가된 CC가 새로운 그룹으로 존재할 수 있으며, 이에 상기 추가된 CC가 새롭게 정의된 그룹의 대표 CC로 동작할 수 있다.
또한, 일부는 랜덤이나 일부는 순차적으로 전송하는 방식은, 일부 업링크 CC들을 통해 데이터를 전송하는 중에 모든 기존의 TA값들이 유효하지 않게 된 경우에 필요 시 데이터를 전송하고 있던 업링크 CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송하고 그 이외의 업링크 CC들은 eNB 또는 UE에 의해, RAP를 전송할 시간/주파수 자원을 선택하여 전송하는 경우이다.
한편, 업링크로 전송하고자 하는 데이터가 없거나 또는 지연시간에 대하여 문제되지 않는 데이터인 경우, eNB 또는 UE에 의해, RAP를 전송할 시간/주파수 자원을 선택하여 UE가 RAP를 전송할 수 있다.
여기서, UE가 순차적으로 RAP를 전송하는 경우, 우선순위는 각 그룹 내 CC의 개수에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어 그룹 내 CC의 개수가 많은 순으로 순위를 결정할 수도 있으며, 또는 CC의 개수가 적은 순으로 순위를 결정할 수도 있다. 또한, 그룹 내 CC들의 의 대표 CC의 중심 주파수, 또는 주파수 대역폭 크기 등을 고려하여 순위를 결정할 수도 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
806 단계에서 모든 대표 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식(810)으로 결정된 경우, UE는 전송이 필요한 대표 CC의 RAP를 생성한 후 동시에 eNB로 전송(812)하고, eNB로부터 동시 또는 순차적으로 RAR를 수신 한 후 CR 등을 이용한 TA 유효성 검증을 수행한다(814). TA의 유효성이 검증되면 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트하며(816), 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행한다(818).
한편, 806 단계에서 일부 대표 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식(820)으로 결정된 경우, UE는 대표 CC의 RAP를 생성한 후 우선순위 등 전술한 기준에 의하여 동시 전송할 대표 CC의 RAP를 결정한 후, 그 RAP를 동시에 eNB로 전송하고, 나머지 대표 CC의 RAP는 순차적 또는 랜덤한 순서로 개별적으로 eNB로 전송한다(822). 그 다음 UE는 eNB로부터 동시 또는 개별적으로 RAR를 수신 한 후 CR 등을 이용한TA 유효성 검증을 수행한다(824).
TA의 유효성이 검증되면 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트한다(826). 필요 업링크 CC의 TA가 확보되었는지 여부를 확인(828)한 후, 필요 업링크 CC의 TA가 확보된 경우에는 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행하며(818), 필요 업링크 CC가 확보되지 않은 경우에는 다시 822 단계로 진행한다.
여기서 필요 업링크 CC를 확보하였다는 것은 업링크 데이터를 전송하기에 충분한 개수 또는 대역의 CC를 확보하였다는 의미이다.
한편, 806 단계에서 모든 대표 CC의 RAP를 개별적으로 전송하는 방식(830)으로 결정된 경우, UE는 모든 대표 CC의 RAP를 생성한 후 순차적 또는 랜덤하게 개별적으로 eNB에 전송하고, UE는 eNB로부터 동시 또는 개별적으로 RAR를 수신 한 후 CR 등을 이용한 TA 유효성 검증을 수행한다(832).
TA의 유효성이 검증되면 해당 TA를 이용하여 각 업링크 타이밍 그룹별 TA 값을 업데이트한다(834). 필요 업링크 CC의 TA가 확보되었는지 여부를 확인(836)한 후, 필요 업링크 CC의 TA가 확보된 경우에는 해당 TA값을 이용하여 업링크 타이밍 그룹에 포함된 하나 이상의 CC를 통하여 업링크 데이터 전송을 수행하며(818), 필요 업링크 CC가 확보되지 않은 경우에는 다시 832 단계로 진행한다.
여기서, 필요 업링크 CC들은 구성된 모든 업링크CC들일 수도 있으며, 업링크로 데이터를 전송하기 위해 필요한 업링크 CC들일 수도 있다. 만일, 필요 업링크 CC들에 대하여 TA값을 확보하지 못한 경우, TA값을 확보하지 못한 그룹들의 대표 업링크 CC들을 통하여 RAP를 전송한다. 상기 대표 업링크 CC들의 RAP 전송 시 사용하는 방식 이전 대표 업링크 CC들의 RAP 전송 시 적용하였던 규칙을 동일하게 적용한다.
UE는 필요 업링크 CC들에 대하여 유효한 TA값 획득이 완료되면 eNB의 스케줄러에 의해 자원을 할당받은 업링크CC들을 통하여 eNB로 데이터를 전송한다(818). 만일, 경쟁 기반의 업링크 전송이 가능할 경우, UE는 eNB로부터 SI를 통하여 또는 RRC 메시지를 통하여 전달받은 경쟁 기반 전송이 가능한 시간/주파수 자원관련 정보를 고려하여 eNB로 전송할 CC들과 자원을 선택하여 eNB로 데이터를 전송한다.
도9는 본 발명에 따른 업링크 타이밍 그룹을 재편성해야할 상황인 경우 UE의 동작에 관한 것이다.
도 9에 의한 RAP 전송방법은 크게, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 단계와, 상기 TA 획득방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
UE는 구성된 업링크 CC들 중 전체 또는 일부의 CC들에 대하여 TA값에 대한 유효성이 상실되는 경우 UE의 업링크 CC들에 대한 TA의 유효성 획득을 위한 절차 시작을 트리거링 한다(902).
UE는 상기 902의 상황이 업링크 타이밍 그룹 내의 CC들 중 일부의 CC들에 대하여 기존의 TA값이 유효하지 않게 되는 상황인 경우 또는 새로운 CC가 추가된 경우 등과 같이, UE가 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하면서 전체 또는 일부 그룹의CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요한 상황인 경우 그룹 재편성이 필요한 '그룹 재편성 조건'임을 확인한다(904).
상기 904의 상황, 즉 '그룹 재편성 조건'은, 예를 들면, UE가 새로운 업링크 CC를 추가 구성한 경우, UE의 그룹 내 CC들 중 일부 업링크 CC들에 대하여 업링크 전송 데이터에 대한 응답이 없을 경우, 또는 eNB가 다운링크 동기에 대한 그룹 내 일부 CC들에 대하여 재설정을 요구하는 경우, 또는 각 CC마다 설정한 CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, eNB 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, 또는 업링크 타이밍 그룹 변경 및 그룹 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, UE가 새로운 추가 업링크 CC를 추가 구성한 경우 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
한편, 만일 UE가 물리적으로 다른 eNB로 일부 CC들이 핸드오버 하는 경우, UE는 기존의 업링크 타이밍 그룹을 재설정하여, 상기 핸드오버된 일부 CC들에 대한 업링크 동기 획득이 필요함을 감지한다.
UE는 발생된 상황이 그룹 재편성 조건 중에서 UE가 새로운 추가 업링크 CC를 추가 구성한 경우인지를 판단한다(906).
만일, UE가 새로운 추가 업링크 CC를 추가 구성한 경우라면, UE는 추가 업링크 CC를 통해서만 RAP를 전송한다(908). 이 때, RAP의 선택과 시간/주파수 자원 선택은 해당 추가 업링크 CC의 SI내 정보에 따른다.
UE는 RAP에 대한 응답으로 eNB로부터 추가 업링크 CC와 연결설정된 다운링크 CC를 통하여 RAR를 수신하고 TA값의 유효성을 검증한다(910).
UE는 추가 업링크 CC의 유효한 TA값을 기반으로 상기 추가 업링크 CC의 TA값을 기존 업링크 타이밍 그룹들의 TA값과 비교하여 임계치 이하로 판단되는 그룹이 존재하는 경우, UE는 그룹을 재설정하고 상기 추가 업링크 CC의 TA값은 그룹 내 대표 CC의 TA값으로 업데이트 한다. 즉, 획득한 TA 값과 해당 추가 업링크 CC의 TA값의 차이가 정해진 임계치 내에 존재하는 경우, 이를 해당 그룹으로 설정하고 그렇지 않은 경우 새로운 그룹으로 설정한다(912).
만일, 추가 업링크 CC로 인하여 그룹 내 대표 CC 설정 기준에 따라 그룹 내 대표 CC를 재설정해야하는 경우, 각 그룹 내 대표 CC를 재설정 할 수 있다. 만일, 그룹핑을 eNB에서 결정하는 경우에는, 필요에 따라 UE가 eNB에게 변경된 그룹정보를 MAC 시그널링 또는 RRC 메시지 등을 통하여 알려줄 수도 있다.
반면에, UE가 새로운 업링크 CC를 추가 구성한 경우가 아니라면, UE는 그룹 재편성을 위한 TA값 획득 방안을 결정한다(920). 상기 그룹 재편성을 위한 TA값 획득 방안은, 상기 804 절차의 상황에 의하여 UE는 일부 CC들에 대한 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 타이밍 그룹들에 대하여, 각 그룹 내 모든 업링크 CC들에 대한 그룹 설정을 해제하고 상기 CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송하는 제1방안(922, 924)과, UE는 유효한 TA값을 확보한 업링크 타이밍 그룹 내 CC들은 그룹설정을 유지하고 상기 각 그룹 내에서 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들만 그룹 설정을 해제하고 상기 업링크 CC들에 한하여 동시에 RAP를 전송하는 제2방안을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2방안에서는 다시, 그룹 설정이 해제된 특정 업링크 타이밍 그룹 내의 모든 CC에 대한 RAP를 동시 전송하는 제2-1방식(926,928)과, 특정 업링크 타이밍 그룹 내에서 유효한 TA를 확보하지 못한 업링크 CC에 대해서만 그룹 설정을 해제하고 그 업링크 CC에 대해서만 RAP를 전송하는 제2-2방식(930)을 포함할 수 있다.
UE는 상기 결정된 그룹 재편성을 위한 TA값 획득 방안에 따라 제1방안인 경우에는 모든 업링크CC에 대한 RAP를 모든 업링크 CC를 통하여 동시에 전송하고(924), 제2-1방안인 경우에는 일부 그룹 내 모든 CC 업링크 CC들에 대하여 동시에 RAP를 전송하며(928), 제2-2방안인 경우에는 각 그룹 내에서 유효한 TA값을 확보하지 못한 업링크 CC들만 그룹 설정을 해제하고 상기 업링크 CC들에 한하여 동시에 RAP를 전송한다(930) 선택하여 RAP를 전송한다.
그 다음으로 UE는 업링크 타이밍 그룹핑이 eNB에 의해 수행되는지 여부를 확인(932)한다.
업링크 타이밍 그룹핑이 eNB에 의해 수행되는 경우에는 전송된 RAP를 이용하여, eNB가 생성해 전송한 업링크 타이밍 그룹 정보를 수신하고(934), RAR을 동시 또는 개별적으로 전송받은 후 TA를 검증한다(936). 그 후, UE는 수신한 업링크 타이밍 그룹정보 및 RAR를 이용하여, RAR가 수신된 CC를 해당 그룹내 대표 CC로 설정하고(938), 업링크 타이밍 그룹별로 TA 값을 갱신한다(940).
반면에, UE는 확인(932)한 결과, UE 자신이 그룹핑을 수행해야 하는 경우에 RAP를 전송한 모든 CC에 대한 RAR를 수신한 후 TA값을 획득하고 CR 등을 이용하여 TA값의 유효성을 검증한다(942). 그 다음 UE는 전술한 그룹핑 방식을 이용하여, 업링크 타이밍 그룹을 재설정 또는 재편성하고, 그룹 내 대표 CC를 설정한 후, 대표 CC에 대한 TA 값을 업데이트한다(944).
도10은 본 발명의 일 실시예에서 eNB의 신호 흐름도이다.
도 10에 의한 TA 전송방법은 크게, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 단계와, RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하여 UE로 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
eNB는 eNB의 가용 주파수 자원, UE의 장치정보, 지원가능 통신방식 등을 고려하여 해당 UE의 CC 세트를 설정하고 이를 UE에게 전송한다(1005).
eNB는 상기 1005절차에서 설정한 CC 세트내 CC들을 구성하기 위하여 UE에게 해당 CC에 대한 SI를 전송한다(1010). 이 때, SI는 브로드캐스팅 채널을 통하여 UE에게 전송될 수 있으며, 또는 RRC 메시지 등을 이용하여 UE에게 전송될 수도 있다. 또한, RRC 메시지의 경우, 다운링크 PCC를 통하여 전송될 수 있으며 그 이외의 활성화된 다운링크 CC를 통하여 전송 될 수도 있다.
만일, eNB가 UE로부터 RAP를 수신한 경우(1015), 수신된 RAP의 종류와 시간/주파수 자원을 고려하여 특정 UE가 업링크 타이밍 그룹 설정을 요청하는 상황인지 판단한다(1020).
상기 1020 절차의 상황은 eNB가 각 UE에게 서로 다르게 설정한 업링크 타이밍 그룹 설정 요청 필요 시 사용할 RAP의 종류와 시간/주파수 자원을 확인하여 판단할 수 있다.
예를 들면, eNB는 특정 UE에게 구성된 업링크 CC들에 대하여 최초 업링크 타이밍 그룹 설정 시 사용할 RAP 종류 및 시간/주파수 자원을 배정하고 이를 UE에게 알려준다. 만일, UE가 최초 업링크 타이밍 그룹 설정이 필요할 경우, eNB로부터 수신한 상기 RAP 종류 및 시간/주파수 자원 정보를 이용하여 eNB에게 RAP를 전송한다. eNB가 수신한 RAP중에서 상기 시간 주파수 자원에 상기 RAP들을 수신한 경우, eNB는 특정 UE가 최초 업링크 타이밍 그룹 설정을 요청한 것을 인지하게 된다.
1020단계에서 업링크 타이밍 그룹의 설정 요청으로 확인되면, 업링크 타이밍 그룹핑을 eNB 자신이 수행하는지 여부를 확인한다(1025).
업링크 타이밍 그룹핑을 eNB 자신이 수행하는 경우에는, RAP가 수신된 모든 CC의 TA값을 생성(1040)한 후, 전술한 그룹핑 방식을 이용하여 업링크 타이밍 그룹을 설정하고, 각 그룹내 대표 CC를 결정(1045)하고, 결정된 각 그룹내 대표 CC에 대한 TA값을 포함하는 RAR 또는 업링크 타이밍 그룹 정보를 생성하여 UE로 전송한다(1050).
한편, 1025 단계의 확인결과, 업링크 타이밍 그룹핑이 UE에 의해 수행되는 경우에는, eNB가 RAP 수신된 모든 CC의 TA값을 생성하고(1030), RAR을 통하여 생성된 TA값을 UE로 전송한다(1055).
한편, 1020 단계에서 eNB는 업링크 타이밍 그룹 설정 요청이 아닌 것으로 확인되면, RAP 수신된 CC 들에 대한 TA값을 생성(1035)한 후, 각 그룹내 대표 CC의 TA값을 UE로 전송한다(1050).
도 11은 본 발명에 따른 송신장치의 구성도이다.
본 실시예에 의한 TA 송신장치는 eNB내부 또는 그와 연동하여 구현되는 것이 바람직하지만 그에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 의한 TA 송신장치 또는 송신장치는, 크게 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 RAP 수신부와, 상기 RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하는 TA값 생성부와, 상기 생성된 TA값을 UE로 전송하는 송수신부를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
본 실시예에 의한 TA 송신장치(1100)는 CC 세트 설정부(1110), RAP 수신부(1120), TA값 생성부(1130), 송수신부(1140)를 포함하여 구성되며, 업링크 타이밍 그룹핑을 자신이 수행하는 경우에는 업링크 타이밍 그룹 설정부(1150)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, UE와 eNB의 연결상태를 확인하여, 연결이 되지 않은 상태, 즉, UE RRC_IDLE이거나, 또는 업링크 동기화가 이루어지지 않은 경우, UE의 연결 상태를 RRC_CONNECTED로 상태를 변경하거나 업링크 동기화가 이루어지도록 하는 연결 모드 확인부와, 사용되는 CC의 SI를 생성하여 전송하는 SI 전송부를 추가로 구비할 수 있다.
CC 세트 설정부(1110)는 UE가 사용할 수 있는 적어도 하나 이상의 CC들을 확인하여 UE의 CC 집합을 설정한다. 이때, 상기 UE를 위한 CC 집합은 사용(구성)될 수 있는 CC들간의 업링크 동기 시간 차이, 각 CC의 타입 정보, 각 CC의 중심 주파수 위치, 각 CC의 서비스 지원 형태, 및 각 CC를 위한 네트워크 서비스 등을 고려하여 UE의 CC 집합을 설정할 수 있다.
RAP 수신부(1120)는 그룹 재편성 없는 TA 업데이트 조건 또는 그룹 재편성 조건이 만족하는 경우, UE가 생성하여 전송하는 RAP를 수신하는 기능을 수행한다.
더 구체적으로 살펴보면, TA 업데이트 조건에 해당되어 UE가 RAP 전송방식을 결정한 후, 그에 따라 TA 업데이트가 필요한 모든 대표 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식에서는 그 모든 대표 CC의 RAP를 동시에 수신하며, 일부 대표 CC의 RAP는 동시에 전송하고 나머지 대표 CC의 RAP는 개별적으로 전송하는 방식에서는 각 대표 CC의 RAP를 동시 또는 개별적으로 수신하며, TA 업데이트가 필요한 대표 CC의 RAP를 따로 랜덤하게 또는 순차적으로 전송하는 경우 그를 개별적으로 수신하게 된다.
한편, RAP 수신부(1120)는 그룹 재편성 조건에 해당되어 UE가 TA 획득 방안을 결정하고, 그에 따라 RAP를 전송하는 경우 그 RAP를 수신하며, 구체적으로는 모든 CC에 대한 RAP를 동시에 전송하는 경우 그를 동시에 수신(제1방안)하며, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 동시에 전송하는 경우에는 그를 동시에 수신하며(제2-1방안), 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하는 경우(제2-2방안) 에는 그 RAP를 수신하는 기능을 수행한다.
TA값 생성부(1130)는 TA 업데이트 조건 또는 그룹 재편성 조건에 해당되어 UE가 다수의CC에 대한 RAP를 전송한 경우, 그를 수신하여 새로운 TA값을 생성하는 기능을 수행한다.
한편, 업링크 타이밍 그룹 설정부(1150)는 그룹 재편성 조건에 해당되어 UE가 전송한 다수의 CC에 대한 RAP에 대한 TA값을 이용하여 그룹을 재설정하고 각 그룹의 대표 CC를 결정하는 등의 기능을 수행하는 것으로서, 업링크 타이밍 그룹핑을 eNB가 수행하는 경우에 한하여 필요한 구성요소이다.
송수신부(1140)는 본 실시예에서 UE와 주고 받는 모든 정보 또는 신호를 송신 또는 수신하는 것으로서, 구체적으로는 TA 업데이트 조건 또는 그룹 재편성 조건에 해당되어 UE가 동시 또는 개별적으로 전송하는 다수의 CC에 대한 RAP를 수신하는 기능과, TA 설정부에서 생성한 각 CC별 TA값을 UE로 전송하는 기능 및 그룹재편성 조건에서 eNB가 재편성한 업링크 타이밍 그룹 정보 등을 UE로 전송하는 기능 등을 포함한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신장치의 구성도이다.
도 12에 의한 수신장치는 UE 내부 또는 그와 연동하여 구현되는 것이 바람직하지만 그에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 의한 RAP 송신장치 또는 수신장치는 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 RAP 전송방식 결정부와, 결정된 RAP 전송방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부 또는 일부를 동시에 전송하거나, 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부를 개별적으로 전송하는 RAP 전송부를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
도 12에 의한 수신장치(1200)는 TA 업데이트 조건 확인부(1210), RAP 전송방식 결정부(1220), RAP 전송부(1230), RAR 수신부(1240), TA 유효성 검증부(1250) 및 TA 업데이트부(1260) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 초기 업링크 타이밍 그룹핑을 UE 자신이 수행하는 경우에는 업링크 타이밍 그룹 설정부(1270)를 추가로 포함할 수 있다.
TA 업데이트 조건 확인부(1210)는 eNB가 모든 다운링크 CC들에 대하여 동기 재설정을 요구하는 경우, 또는 모든 업링크 데이터의 전송을 초기화하고 재시도하는 경우, 또는 UE 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, 또는 그룹마다 설정한 그룹 타임 얼라이먼트 타이머가 만료되었을 경우 등과 같은 'TA 업데이트 조건'이 발행하는지 확인하는 기능을 수행한다.
RAP 전송방식 결정부(1220)는 eNB로부터의 시그널링 정보(우선순위 정보 또는 기준 정보)를 이용하거나, UE가 수신한 SI를 이용하여 결정하거나, eNB와 UE 사이에 미리 정해진 약속에 따르는 방식 등을 이용하여, 업데이트가 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 동시에(Parallel) 전송하는 방식과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 중 일부의 RAP는 동시에 전송하고 나머지 일부에 대해서는 랜덤하게 또는 순차적으로 전송하는 방식과, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 각각 개별적으로 전송하는 방식 중 하나를 결정하는 기능을 수행한다.
RAP 전송부(1230)는 결정된 RAP 전송방식에 따라서, 업데이트가 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 동시에(Parallel) eNB로 전송하거나, 전송이 필요한 모든 대표 CC 중 일부의 RAP는 동시에 전송하고 나머지 일부에 대해서는 랜덤하게 또는 순차적으로 eNB로 전송하거나, 전송이 필요한 모든 대표 CC 에 대한 RAP를 각각 개별적으로 eNB로 전송하는 기능을 수행한다.
RAR 수신부(1240) 및 TA 유효성 검증부(1250)는 eNB로부터 전송된 대표 CC에 대한 RAR을 수신한 후 업데이트가 필요한 대표 CC의 새로운 TA값을 산출하고, 그의 유효성을 검증하는 기능을 수행한다.
TA 업데이트부(1260)는 업데이트가 필요한 대표 CC의 예전 TA값을 새로운 TA값으로 갱신하는 기능을 수행한다.
한편, 업링크 타이밍 그룹 설정부(1270)는 초기 업링크 타이밍 그룹핑을 UE 자신이 수행하는 경우에 필요한 구성으로서, 초기에 모든 CC에 대한 RAP를 eNB로 전송한 후 RAR를 수신하여 TA값을 연산한 후, 그룹핑 조건에 따라 모든 CC를 1 이상의 업링크 타이밍 그룹으로 그룹핑하는 기능을 수행한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신장치의 구성도이다.
도 13에 의한 수신장치는 UE 내부 또는 그와 연동하여 구현되는 것이 바람직하지만 그에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 의한 RAP 송신장치 또는 수신장치는 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 TA 획득 방안 결정부와, 결정된 TA 획득 방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 RAP 전송부를 포함할 수 있으며, 세부적인 구성은 아래와 같다.
도 13에 의한 수신장치(1300)는 그룹 재편성 조건 확인부(1310), TA 획득 방안 결정부(1320), RAP 전송부(1330), RAR 수신부(1340), TA 유효성 검증부(1350) 및 TA 업데이트부(1360) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 그룹 재설정을 UE가 수행하는 경우에는 업링크 타이밍 그룹 재설정부(1370)을 포함하며, 그룹 재설정을 eNB가 수행하는 경우에는 업링크 타이밍 그룹 정보 수신부(1380)를 포함할 수 있다.
즉, 그룹 재설정의 주체에 따라 본 실시예에 의한 수신장치는 업링크 타이밍 그룹 재설정부(1370) 또는 타이밍 그룹 정보 수신부(1380)를 선택적으로 포함하게 되는 것이다.
그룹 재편성 조건 확인부(1310)는 UE의 그룹 내 CC들 중 일부 업링크 CC들에 대하여 업링크 전송 데이터에 대한 응답이 없을 경우, 또는 eNB가 다운링크 동기에 대한 그룹 내 일부 CC들에 대하여 재설정을 요구하는 경우, 또는 각 CC마다 설정한 CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, eNB 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, 또는 업링크 타이밍 그룹 변경 및 그룹 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, UE가 새로운 추가 업링크CC를 추가 구성한 경우 등과 같은 업링크 타이밍 그룹 재편성 조건이 발생하는지 여부를 확인하는 기능을 수행한다.
특히, 그룹 재편성 조건 확인부(1310)는 발생한 그룹 재편성 조건이 UE가 새로운 추가 업링크 CC를 추가 구성한 경우인지, 아니면 다른 그룹 재편성 조건인지 여부를 확인하는 기능을 수행한다. 이는 그룹 재편성 조건이 추가 업링크 CC 추가인지 여부에 따라 RAP 전송 과정이 달라지기 때문이다.
TA 획득 방안 결정부(1320)는 그룹 해제 등의 조건에 따라 그룹 해제된 모든 CC에 대한 RAP를 동시에 전송하여 TA를 획득할지(제1방안), 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 동시에 전송하여 TA를 획득할지(제2-1방안), 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하여 TA를 획득할지(제2-2방안) 여부를 결정한다.
RAP 전송부(1330)는 TA 획득 방안 결정부(1320)가 결정한 TA 획득 방안에 따라서 그룹 해제된 모든 CC에 대한 RAP를 동시에 전송하거나, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 동시에 전송하거나, 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하는 기능을 수행한다.
한편, 발생된 그룹 재편성 조건이 추가 업링크 CC의 추가 구성인 경우, 상기 RAP 전송부(1330)는 추가 업링크 CC에 대한 RAP를 해당 추가 업링크 CC를 통하여 eNB로 전송할 수 있다.
RAR 수신부(1340) 및 TA 유효성 검증부(1350)는 RAP를 전송한 CC의 RAR을 수신한 후 해당 CC의 TA값을 TA값을 산출하고, 그의 유효성을 검증하는 기능을 수행한다.
한편, 그룹 재설정을 UE가 수행하는 경우, 업링크 타이밍 그룹 재설정부(1370)는 RAP를 전송한 모든 CC의 RAR로부터 산출된 CC의 TA값을 이용하여, 전술한 그룹핑 방식 등에 따라서 업링크 타이밍 그룹을 재설정 또는 재편성하는 기능을 수행한다.
반대로, 그룹 재설정을 eNB가 수행하는 경우, 업링크 타이밍 그룹 정보 수신부(1380)가 eNB로부터 재설정되어 전송된 업링크 타이밍 그룹 정보를 수신하고, RAR를 수신한 CC 들의 TA값을 그룹 내 대표 CC의 TA값으로 적용하는 기능을 수행한다.
TA 업데이트부(1360)는 UE 또는 eNB가 재설정한 그룹에 따라서, 각 그룹별로 새로 생성된 TA값을 해당 그룹의 TA값으로 설정하는 기능을 수행한다.
본 실시예들을 이용하면, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 효율적이고 간단한 방식에 의해, 그룹의 재편성 없이도 특정 CC의 TA값을 업데이트 할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들을 이용하면, 초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 그룹의 재편성 조건이 발생된 경우, 간단하고 효율적인 과정에 의하여, 업링크 타이밍 그룹을 재편성할 수 있다는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나 지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법으로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 단계와;
    결정된 방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RAP 전송방식은 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 동시에 전송하는 방식, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 개별적으로 전송하는 방식, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP 중에서 일부는 동시에, 다른 일부는 개별적으로 전송하는 방식 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RAP 전송방식은 eNB로부터 전송된 우선순위 정보 또는 기준 정보, eNB로부터 전송된 SI, 및 eNB와 UE 사이에 미리 정해진 약속에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 지 여부를 나타내는 TA 업데이트 조건의 발생을 감지하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 TA 업데이트 조건은 eNB가 모든 다운링크 CC들에 대하여 동기 재설정을 요구하는 경우, 모든 업링크 데이터의 전송을 초기화하고 재시도하는 경우, UE 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, 그룹마다 설정한 그룹 타임 얼라이먼트 타이머가 만료되는 경우 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  5. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법으로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 단계;
    상기 TA 획득방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 TA 획득방안은 그룹 해제된 모든 CC에 대한 RAP를 전송하여 TA를 획득하는 방안과, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 전송하여 TA를 획득하는 방안과, 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하여 TA를 획득하는 방안 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방법은 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 지 여부를 나타내는 그룹 재편성 조건의 발생을 감지하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 그룹 재편성 조건은 UE의 그룹 내 CC들 중 일부 업링크 CC들에 대하여 업링크 전송 데이터에 대한 응답이 없을 경우, 또는 eNB가 다운링크 동기에 대한 그룹 내 일부 CC들에 대하여 재설정을 요구하는 경우, 또는 각 CC마다 설정한 CC 타임 얼라이먼트 타이머(TimeAlignment timer)가 만료되었을 경우, eNB 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, 또는 업링크 타이밍 그룹 변경 및 그룹 내 다운링크/업링크 연결 설정이 변경되는 경우, UE가 새로운 추가 업링크 CC를 추가 구성한 경우 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는 단계는, 상기 TA 획득방안에 따라 모든 CC에 대한 RAP를 전송하거나, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 전송하거나, 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 전송 방법.
  9. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 TA(Timing Advance) 전송방법으로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 단계;
    상기 RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하여 UE로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 TA 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 RAP를 수신하는 단계는 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP 전부 또는 일부를 동시에 수신하거나, 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP 전부를 개별적으로 수신하는 것을 특징으로 하는 TA 전송 방법.
  11. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 하나 이상의 CC또는 그룹에 대한 TA 업데이트가 필요한 경우, 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP를 전송할 RAP 전송 방식을 결정하는 RAP 전송방식 결정부;
    결정된 RAP 전송방식에 따라 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부 또는 일부를 동시에 전송하거나, 상기 업데이트가 필요한 모든 CC 또는 대표 업링크 CC의 RAP의 전부를 개별적으로 전송하는 RAP 전송부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치
  12. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성이 필요한 경우, 하나 이상의 CC에 대한 TA 획득 방안을 결정하는 TA 획득 방안 결정부;
    결정된 TA 획득 방안에 따라 상기 하나 이상의 CC에 대한 RAP를 전송하는RAP 전송부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치
  13. 제12항에 있어서,
    상기 RAP 전송부는 상기 결정된 TA 획득 방안에 따라 모든 CC에 대한 RAP를 전송하거나, 그룹핑이 해제된 특정 그룹 내에 포함되는 모든 CC의 RAP를 전송하거나, 특정 그룹내에서 유효성을 확보하지 못한 특정 CC에 대한 RAP만을 전송하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 프리엠블(RAP) 송신장치
  14. 다중 요소 반송파(CC)를 이용하는 통신 시스템에서의 TA(Timing Advance) 전송장치로서,
    초기 업링크 타이밍 그룹이 설정된 상태에서, 상기 업링크 타이밍 그룹의 재편성 또는 TA 업데이트 조건을 감지한 UE로부터 하나 이상의 CC 또는 그룹 대표 CC에 대한 RAP를 수신하는 RAP 수신부;
    상기 RAP를 수신한 CC에 대한 TA 값을 생성하는 TA값 생성부;
    상기 생성된 TA값을 UE로 전송하는 송수신부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 TA 전송장치.
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