KR20120086331A - 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 시그널링을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 시그널링을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 시그널링을 제공하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 장치 및 방법은 시스템에서 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 MIMO 통신 시스템에 대한 랜덤 액세스 송신 방식을 결정한다. 랜덤 액세스 신호들은 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 채널에서 송신된다. 랜덤 액세스 채널에 대한 전력 제어는 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 수행된다.

Description

무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 시그널링을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RANDOM ACCESS SIGNALING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 출원은 출원일이 2009년 11월 2일인 미국 가 특허 출원 제61/257,411호 및 출원일이 2010년 5월 5일인 미국 가 특허 출원 제61/331,792호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 출원은 일반적으로 다중-액세스 무선 통신들에 관한 것이다. 보다 상세하게, 그러나 배타적이지 않게, 본 출원은 다중-액세스 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 시그널링을 지원하기 위한 기법들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 음성, 데이터 등과 같은 다양한 타입들의 통신 컨텐츠를 제공하기 위해서 널리 배치된다. 이들 시스템들은 이용가능한 시스템 자원들(예를 들어, 대역폭 및 송신 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스("CDMA") 시스템들, 시분할 다중 액세스("TDMA") 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스("FDMA") 시스템들, 3GPP 롱 텀 에볼루션("LTE") 시스템들 및 직교 주파수 분할 다중 액세스("OFDMA") 시스템들을 포함한다.
일반적으로, 무선 다중-액세스 통신 시스템은 다수의 무선 단말들에 대한 통신들을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 단말은 순방향 및 역방향 링크들 상에서의 송신들을 통해 하나 또는 그 초과의 기지국들과 통신한다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 단말들로의 통신 링크를 지칭하고, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 이 통신 링크는 단일-입력 단일-출력, 다중-입력 단일-출력 또는 다중-입력 다중-출력("MIMO") 시스템을 통해 설정될 수 있다.
MIMO 시스템은 데이터 송신을 위해서 다수("NT개")의 송신 안테나들 및 다수("NR개")의 수신 안테나들을 사용한다. NT개의 송신 및 NR개의 수신 안테나들에 의해 형성된 MIMO 채널은 NS개의 독립 채널들로 분해될 수 있고, 상기 독립 채널들은 또한 공간 채널들로서 지칭되며, 여기서 NS ≤ min{NT, NR}이다. NS개의 독립 채널들 각각은 차원(dimension)에 대응한다. 다수의 송신 및 수신 안테나들에 의해 생성되는 추가적인 차원들(dimensionalities)이 이용되는 경우, MIMO 시스템은 향상된 성능(예를 들어, 더 높은 스루풋(throughput) 및/또는 더 큰 신뢰도)을 제공할 수 있다.
MIMO 시스템은 시분할 듀플렉스("TDD") 및 주파수 분할 듀플렉스("FDD") 시스템들을 모두 지원한다. TDD 시스템에서, 순방향 및 역방향 링크 송신들은 상호성의 원리가 역방향 링크 채널로부터의 순방향 링크 채널의 추정을 가능케하도록 동일한 주파수 영역 상에 있다. 이것은 액세스 포인트가, 다수의 안테나들이 액세스 포인트에서 이용가능할 시에 순방향 링크 상에서 송신 빔형성 이득을 추출할 수 있게 한다.
일반적으로, 무선 셀룰러 통신 네트워크들은 다수의 모바일 사용자 장비들("UE들") 및 다수의 베이스 노드들("NodeB들")을 통합한다. NodeB는 일반적으로 고정국이며, 또한 베이스 트랜시버 시스템("BTS"), 액세스 포인트("AP"), 기지국("BS") 또는 일부 다른 균등한 용어로 지칭될 수 있다. 네트워크들에 대한 향상들이 이루어짐에 따라, NodeB 기능이 개선(evolove)되어서, NodeB는 또한 때때로 개선된 NodeB("eNB")로 지칭된다. 일반적으로, NodeB 하드웨어는 배치(deploy)될 시에 고정되고 정지되는 반면, UE 하드웨어는 휴대가능하다.
NodeB에 반해, 모바일 UE는 휴대용 하드웨어를 포함할 수 있다. 또한 통상적으로 단말 또는 이동국으로 지칭되는 UE는 고정식 또는 모바일 디바이스일 수 있으며, 무선 디바이스, 셀룰러 전화, 개인 디지털 보조기("PDA"), 무선 모뎀 카드 등일 수 있다. 업링크 통신("UL")은 모바일 UE로부터 NodeB로의 통신을 지칭하는 반면, 다운링크("DL")는 NodeB로부터 모바일 UE로의 통신을 지칭한다.
각각의 NodeB는 그 주변을 자유롭게 이동하는 모바일 UE들과 직접 통신하기 위해서 사용되는 라디오 주파수 송신기(들) 및 수신기(들)를 포함한다. 유사하게, 각각의 모바일 UE는 NodeB와 직접 통신하기 위해서 사용되는 라디오 주파수 송신기(들) 및 수신기(들)를 포함한다. 셀룰러 네트워크들에서, 모바일 UE들은 서로 직접 통신할 수 없지만, NodeB와 통신하여야 한다.
종래에는, UE들로부터 NodeB로의 업링크 송신을 위해서, 오직 하나의 송신 안테나가 지원된다. 일부 종래의 통신 시스템들이 안테나 스위칭을 가능하게 하기 위한 특징들을 제공할 수 있지만, 일반적으로 오직 SIMO만이 랜덤 및 초기 액세스 기능들을 위해서 사용되는 경합-기반 물리 랜덤 액세스 채널("PRACH")과 같은 물리 업링크 채널들을 위해서 지원되는 것을 포함하여, 업링크 송신들을 위해서 지원된다.
그러나, 다수의 송신 안테나들을 통해 MIMO 송신을 가능하게 함으로써, 빔형성, MU-MIMO, SU-MIMO 등과 같은 다양한 동작들이 수행될 수 있으며, 이는 통신 시스템의 전체 스루풋을 증가시킬 수 있다는 것이 인식된다. 따라서, 필요한 것은 UE가 빔형성, 송신 다이버시티 및/또는 스루풋을 증가시키기 위한 임의의 다른 적합한 수단을 이용할 수 있도록 MIMO 시스템에서 PRACH와 같은 경합-기반 채널에 대한 다수의 안테나들의 사용을 지원하기 위한 방식이다. 본 출원은 이들 쟁점들을 다룬다.
본 개시는 일반적으로 MIMO 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 시그널링을 제공하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. MIMO 통신 시스템에 대하여 사용될 랜덤 액세스 송신 방식은 시스템 내의 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 랜덤 액세스 신호들은 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 채널(예를 들어, PRACH)에서 송신된다. 랜덤 액세스 채널에서의 전력 제어는 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 수행된다.
일 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하기 위한 방법에 관한 것이다. MIMO 통신을 위해서 사용될 랜덤 액세스 송신 방식은 MIMO 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 이후, 랜덤 액세스 신호들은 상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 송신된다.
일 양상에서, 본 개시는 무선 통신을 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신을 결정하기 위한 수단; 및 상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하기 위한 수단을 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하기 위한 방법에 관한 것이다. MIMO 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식이 결정된다. 이후, 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나에 의해 송신된 랜덤 액세스 요청은 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 수신된다.
일 양상에서, 본 개시는 무선 통신을 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 다중 출력 다중 입력(MIMO) 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하기 위한 수단; 및 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하기 위한 수단을 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하기 위한 방법에 관한 것이다. MIMO 통신을 위해서 사용될 랜덤 액세스 송신 방식은 MIMO 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 이후, 송신 전력 제어는 송신 방식의 함수로써 물리 랜덤 액세스 채널("PRACH") 상에서 수행된다.
추가적인 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 MIMO 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하고, 그리고 상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 MIMO 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하고, 그리고 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나에 의해 송신된 랜덤 액세스 요청을 수신하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하는 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 것이며, 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 MIMO 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위해서 사용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하게 하기 위한 명령들, 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하게 하기 위한 명령들을 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 MIMO 통신을 용이하게 하는 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 것이며, 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 MIMO 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하게 하기 위한 명령들; 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하게 하기 위한 명령들을 포함한다.
본 개시는 추가적으로 상기 설명된 방법들을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건들, 디바이스들, 장치 및 시스템 뿐만 아니라 본 명세서에 설명되는 다른 것들에 관한 것이다. 다양한 추가적인 양상들은 첨부된 도면들과 결합하여 아래에서 추가적으로 설명된다.
본 출원은 첨부한 도면들과 결합하여 취해지는 다음의 상세한 설명과 관련하여 보다 충분히 인식될 수 있으며, 여기서 동일한 참조 부호들은 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 나타낸다:
도 1은 예시적인 실시예들이 구현될 수 있는 다중 액세스 무선 통신 시스템을 도시한다;
도 2는 MIMO 통신 시스템의 실시예의 블록도를 도시한다:
도 3은 무선 통신 시스템에서 PRACH 통신을 지원하기 위한 시스템의 블록도를 도시한다;
도 4는 다중-안테나 통신 시스템에서 업링크 PRACH 송신을 용이하게 하기 위한 흐름도를 도시한다;
도 5는 무선 통신 시스템에서 PRACH 지원의 가변 레벨들을 용이하게 하는 시스템의 블록도를 도시한다;
도 6은 연관된 사용자 디바이스로의 선택된 PRACH 송신 방식의 시그널링을 용이하게 하기 위한 흐름도를 도시한다; 그리고
도 7은 MIMO 통신 시스템에서 PRACH 전력 제어를 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
무선 통신들을 용이하게 하기 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. 시스템 및 방법들은 UE가 빔형성, 송신 다이버시티 및/또는 스루풋을 증가시키기 위한 임의의 다른 적합한 수단을 이용할 수 있도록 MIMO 시스템에서 PRACH와 같은 경합-기반 채널에 대한 다수의 안테나들의 사용을 지원한다. 시스템들 및 방법들은 UE가 선택된 PRACH 송신 방식을 통지받게 하며, PRACH 전력 제어가 선택된 송신 방식의 함수로써 구현될 수 있게 한다.
다양한 실시예들에서, 빔형성은 UE가 프리코딩 벡터들의 미리 정의된 세트로부터 프리코딩 벡터를 선택하게 함으로써 구현된다. 예를 들어, UE는 (예를 들어, 빔 스위핑(beam sweeping)을 통해) 각각의 미리 정의된 프리코딩 벡터들 사이에서 순환(cycle)하고 그리고/또는 임의의 다른 적합한 방식으로 프리코딩 벡터들을 선택할 수 있다. 반복된 프리앰블(예를 들어, 포맷 2, 포맷 3 등)을 갖는 PRACH 포맷들에 대하여, 프리코딩 벡터들의 선택은 다이버시티를 최대화하기 위해서 버스트(burst)마다 적용될 수 있다. 송신 다이버시티는 예를 들어, 안테나 선택, 시간 스위칭된 송신 다이버시티("TSTD") 등과 같은 다양한 형태들로 제공될 수 있으며, eNodeB에 투명(transparent)할 수 있거나 또는 투명하지 않을 수 있다.
다른 실시예들에서, 투명하지 않은 PRACH 송신 방식의 경우, UE는 송신 방식을 표시하는 하나 또는 그 초과의 비트들을 재사용하거나 또는 부가함으로써, 또는 다운링크 데이터 도착을 위해서 PDCCH를 사용함으로써 예를 들어, 송신 방식을 표시하는 제로-패딩(zero-padding) 비트들 중 하나 또는 그 초과의 비트들을 재해석함으로써, 예를 들어, RAR 승인을 통해 PRACH 송신 방식의 선택을 통지받을 수 있다. 대안적으로, PRACH에 대해서 이용될 송신 방식은 미리 특정되고, (예를 들어, 연관된 네트워크 규격으로) 하드코딩되고 그리고/또는 그렇지 않으면 선험적으로 선택될 수 있다.
더욱이, PRACH 전력 제어는 선택된 송신 방식의 함수로써 구현될 수 있다. 따라서, 예를 들어, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER와 같은 파라미터들은 선택된 송신 방식을 고려할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 초기 PUSCH 전력 제어는 선택된 송신 방식의 함수일 수 있다. 또 다른 예에서, 재송신들 동안의 전력 램핑 스텝 사이즈(power ramping step size)는 이용되는 송신 방식의 함수일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 본 명세서에 설명된 기법들은 코드 분할 다중 액세스("CDMA") 네트워크들, 시분할 다중 액세스("TDMA") 네트워크들, 주파수 분할 다중 액세스("FDMA") 네트워크들, 직교 FDMA("OFDMA") 네트워크들, 단일-캐리어 FDMA("SC-FDMA") 네트워크들 뿐만 아니라 다른 통신 네트워크들과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들에 대하여 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, "네트워크들" 및 "시스템들"이라는 용어들은 종종 상호교환가능하게 사용된다.
CDMA 네트워크는 유니버셜 지상 라디오 액세스("UTRA"), CDMA2000 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 광대역-CDMA("W-CDMA") 및 로우 칩 레이트("LCR")를 포함한다. CDMA2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 네트워크는 모바일 통신용 글로벌 시스템("GSM")과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다.
OFDMA 네트워크는 개선된 UTRA("E-UTRA"), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, 플래시-OFDM 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. UTRA, E-UTRA 및 GSM은 유니버셜 모바일 통신 시스템("UMTS")의 일부이다. 특히, 롱 텀 에볼루션("LTE")은 E-UTRA를 사용하는 UMTS의 향후 릴리스이다. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS 및 LTE는 "3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)"라고 명명되는 기구로부터의 문서들에서 설명되고, cdma2000은 "3 세대 파트너쉽 프로젝트 2(3GPP2)"라고 명명되는 기구로부터의 문서들에서 설명된다.
이들 다양한 라디오 기술들 및 표준들은 당해 기술에 공지된다. 명확성을 위해서, 장치 및 방법들의 특정 양상들은 LTE에 대하여 아래에서 설명되고, LTE 용어는 아래의 설명의 많은 부분에서 사용되지만, 설명이 LTE 애플리케이션들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법들은 다양한 통신 시스템들 및 애플리케이션들에 적용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식된다.
단일 캐리어 변조 및 주파수 도메인 등화를 이용하는 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스("SC-FDMA")는 관심있는 일 통신 기법이다. SC-FDMA는 OFDMA와 유사한 성능 및 본질적으로 동일한 전체 복잡도를 갖는다. 그러나, SC-FDMA 신호는 그 고유한 단일 캐리어 구조로 인해 OFDMA 신호보다 더 낮은 피크-투-평균 전력비("PAPR")를 갖는다. 결과적으로, SC-FDMA는 특히 더 낮은 PAPR이 송신 전력 효율의 견지에서 모바일 단말에 크게 이익이 있는 업링크 통신들에 대하여, 최근 큰 관심을 끌었다. SC-FDMA의 사용은 3GPP 롱 텀 에볼루션("LTE") 또는 E-UTRA에서 업링크 다중 액세스 방식들에 대한 현재의 잠정 표준(working assumption)이다.
무선 통신 시스템들에서의 논리 채널들은 제어 채널들 및 트래픽 채널들로 분류될 수 있다. 논리 제어 채널들은 시스템 제어 정보를 브로드캐스팅하기 위한 다운링크("DL") 채널인 브로드캐스트 제어 채널("BCCH"), 페이징 정보를 전송하는 DL 채널인 페이징 제어 채널("PCCH"), 및 하나 또는 몇몇의 멀티캐스트 트래픽 채널(들)("MTCH들")에 대한 멀티미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스("MBMS") 스케줄링 및 제어 정보를 송신하기 위해서 사용되는 점-대-다점 DL 채널인 멀티캐스트 제어 채널("MCCH")을 포함할 수 있다. 일반적으로, 라디오 자원 제어("RCC") 접속을 설정한 이후, 이 채널은 MBMS를 수신하는 UE들에 의해서만 사용될 수 있다. 또한, 전용 제어 채널("DCCH")은 전용 제어 정보를 송신하는 점-대-점 양방향 채널이며, RRC 접속을 갖는 UE들에 의해 사용된다.
논리 트래픽 채널들은 사용자 정보의 전송을 위해서 하나의 UE에 전용되는 점-대-점 양방향 채널인 전용 트래픽 채널("DTCH") 및 트래픽 데이터를 송신하기 위한 점-대-다점 DL 채널인 MTCH를 포함할 수 있다.
전송 채널들은 다운링크("DL") 및 업링크("UL")로 분류될 수 있다. DL 전송 채널들은 브로드캐스트 채널("BCH"), 다운링크 공유 데이터 채널("DL-SDCH") 및 페이징 채널("PCH")을 포함할 수 있다. PCH는 UE 전력 절약의 지원을 위해서 이용되며(예를 들어, DRX 사이클이 UE로 네트워크에 의해 표시되는 경우), 전체 셀을 통해 브로드캐스팅되고, 다른 제어/트래픽 채널들에 대하여 사용될 수 있는 물리 계층("PHY") 자원들에 맵핑될 수 있다. UL 전송 채널들은 랜덤 액세스 채널("RACH"), 요청 채널("REQCH"), 업링크 공유 데이터 채널("UL-SDCH") 및 복수의 PHY 채널들을 포함할 수 있다. PHY 채널들은 DL 채널들 및 UL 채널들의 세트를 포함할 수 있다.
추가적으로, DL PHY 채널들은 다음의 채널들을 포함할 수 있다:
공통 파일럿 채널("CPICH")
동기화 채널("SCH")
공통 제어 채널("CCCH")
공유 DL 제어 채널("SDCCH")
멀티캐스트 제어 채널("MCCH")
공유 UL 할당 채널("SUACH")
확인응답 채널("ACKCH")
DL 물리 공유 데이터 채널("DL-PSDCH")
UL 전력 제어 채널("UPCCH")
페이징 표시자 채널("PICH")
로드 표시자 채널("LICH")
UL PHY 채널들은 차례로 다음 세트의 채널들을 포함할 수 있다:
물리 랜덤 액세스 채널("PRACH")
채널 품질 표시자 채널("CQICH")
확인응답 채널("ACKCH")
안테나 서브세트 표시자 채널("ASICH")
공유 요청 채널("SREQCH")
UL 물리 공유 데이터 채널("UL-PSDCH")
광대역 파일럿 채널("BPICH")
다양한 실시예들 또는 설명의 목적을 위해, 다음의 용어 및 약어들이 본 명세서에서 사용될 수 있다:
AM(확인응답된 모드: Acknowledged Mode)
AMD(확인응답된 모드 데이터: Acknowledged Mode Data)
ARQ(자동 반복 요청: Automatic Repeat Request)
BCCH(브로드캐스트 제어 채널: Broadcast Control Channel)
BCH(브로드캐스트 채널: Broadcast Channel)
C-(제어-: Control-)
CCCH(공통 제어 채널: Common Control Channel)
CCH(제어 채널: Control Channel)
CCTrCH(코딩된 합성 전송 채널: Coded Composite Transport Channel)
CP(순환 프리픽스: Cyclic Prefix)
CRC(순환 중복 검사: Cyclic Redundancy Check)
CTCH(공통 트래픽 채널: Common Traffic Channel)
DCCH(전용 제어 채널: Dedicated Control Channel)
DCH(전용 채널: Dedicated Channel)
DL(다운링크: Downlink)
DSCH(다운링크 공유 채널: Downlink Shared Channel)
DTCH(전용 트래픽 채널: Dedicated Traffic Channel)
DCI(다운링크 제어 정보: Downlink Control Information)
FACH(순방향 링크 액세스 채널: Forward link Access Channel)
FDD(주파수 분할 듀플렉스: Frequency Division Duplex)
L1: 계층 1 (물리 계층)
L2: 계층 2 (데이터 링크 계층)
L3: 계층 3 (네트워크 계층)
LI(길이 표시자: Length Indicator)
LSB(최하위 비트: Least Significant Bit)
MAC(매체 액세스 제어: Medium Access Control)
MBMS(멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스: Multimedia Broadcast Multicast Service)
MCCH(MBMS 점-대-다점 제어 채널: MBMS Point-to-Multipoint Control Channel)
MRW(수신 윈도우 이동: Move Receiving Window)
MSB(최상위 비트: Most Significant Bit)
MSCH(MBMS 점-대-다점 스케줄링 채널: MBMS Point-to-Multipoint Scheduling Channel)
MTCH(MBMS 점-대-다점 트래픽 채널: MBMS Point-to-Multipoint Traffic Channel)
PCCH(페이징 제어 채널: Paging Control Channel)
PCH(페이징 채널: Paging Channel)
PDU(프로토콜 데이터 유닛: Protocol Data Unit)
PHY(물리 계층: Physical Layer)
PhyCH(물리 채널들: Physical Channels)
RACH(랜덤 액세스 채널: Random Access Channel)
RLC(라디오 링크 제어: Radio Link Control)
RRC(라디오 자원 제어: Radio Resource Control)
SAP(서비스 액세스 포인트: Service Access Point)
SDU(서비스 데이터 유닛: Service Data Unit)
SHCCH(공유 채널 제어 채널: Shared Channel Control Channel)
SN(시퀀스 번호: Sequence Number)
SUFI(수퍼 필드: Super Field)
TCH(트래픽 채널: Traffic Channel)
TDD(시분할 듀플렉스: Time Division Duplex)
TFI(전송 포맷 표시자: Transport Format Indicator)
TM(투명 모드: Transparent Mode)
TMD(투명 모드 데이터: Transparent Mode Data)
TTI(송신 시간 간격: Transmission Time Interval)
U-(사용자: User-)
UE(사용자 장비: User Equipment)
UL(업링크: Uplink)
UM(무확인응답 모드: Unacknowledged Mode)
UMD(무확인응답 모드 데이터: Unacknowledged Mode Data)
UMTS(유니버셜 모드 통신 시스템: Universal Mobile Telecommunications System)
UTRA(UMTS 지상 라디오 액세스: UMTS Terrestrial Radio Access)
UTRAN(UMTS 지상 라디오 액세스 네트워크: UMTS Terrestrial Radio Access Network)
MBSFN(멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크: Multicast Broadcast Single Frequency Network)
MCE(MBMS 조정 엔티티: MBMS Coordinating Entity)
MCH(멀티캐스트 채널: Multicast Channel)
DL-SCH(다운링크 공유 채널: Downlink Shared Channel)
MSCH(MBMS 제어 채널: MBMS Control Channel)
PDCCH(물리 다운링크 제어 채널: Physical Downlink Control Channel)
PDSCH(물리 다운링크 공유 채널: Physical Downlink Shared channel)
PCFICH(물리 제어 포맷 표시자 채널: Physical Control Format Indicator Channel)
"예시적인"이라는 용어는 "예, 예시, 또는 예증으로서 제공되는"의 의미로 본 명세서에서 사용된다는 것이 인식된다. "예시적인"으로서 본 명세서에 설명된 임의의 실시예가 반드시 다른 실시예들보다 선호되거나 또는 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다.
이제 도 1을 참조하면, 일 예시적인 실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템이 도시된다. 다양한 구현들에서, 도 1의 AP(100)와 같은 액세스 포인트("AP")는 액세스 단말들과 통신하기 위해서 사용되는 고정국일 수 있으며, 액세스 포인트, NodeB, eNodeB, 홈 eNodeB("HeNB") 또는 다른 용어로서 지칭될 수 있다. 도 1의 AT(116) 또는 AT(122)와 같은 액세스 단말("AT")은 액세스 단말, 사용자 장비("UE"), 무선 통신 디바이스, 단말, 액세스 단말 또는 다른 용어로서 지칭될 수 있다. AT들(116 및 122) 및 UE(100)는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 실시예들의 다양한 양상들을 구현하도록 구성될 수 있다.
액세스 포인트(100)는 다수의 안테나 그룹들을 포함하며, 하나의 안테나 그룹은 104 및 106을 포함하고, 또 다른 안테나 그룹은 108 및 110을 포함하며, 추가적인 안테나 그룹은 112 및 114를 포함한다. 도 1에는, 각각의 안테나 그룹에 대하여 오직 2개의 안테나들만이 도시되지만, 다양한 실시예들에서 더 많거나 또는 더 적은 안테나들이 각각의 안테나 그룹에 대하여 이용될 수 있다.
액세스 단말(116)은 안테나들(112 및 114)과 통신하며, 여기서 안테나들(112 및 114)은 정보를 순방향 링크(120)를 통해 AT(116)로 송신하고, 정보를 AT(116)로부터 역방향 링크(118)를 통해 수신한다. 액세스 단말(122)은 안테나들(106 및 108)과 통신하며, 여기서 안테나들(106 및 108)은 정보를 순방향 링크(126)를 통해 AT(122)로 송신하고, 정보를 AT(122)로부터 역방향 링크(124)를 통해 수신한다. FDD 시스템에서, 통신 링크들(118, 120, 124 및 126)은 AP(100)와 AT들(116 및 122) 사이의 통신을 위해서 상이한 주파수를 사용할 수 있다. 예를 들어, 순방향 링크(120)는 역방향 링크(118)에 의해 사용되는 주파수와는 상이한 주파수를 사용할 수 있다. 마찬가지로, 링크들(124 및 126)은 서로 그리고/또는 링크들(118 및 120)과 상이한 주파수들을 사용할 수 있다.
안테나들의 각각의 그룹 및/또는 이들이 통신하도록 설계되는 영역은 액세스 포인트의 섹터로서 지칭될 수 있다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 안테나 그룹들은 각각 액세스 포인트(100)에 의해 커버되는 영역의 지정된 섹터에서 액세스 단말들과 통신하도록 설계된다. 예를 들어, 안테나들(112 및 114)을 포함하는 안테나 그룹은 도 1에서 섹터 1로서 지정되는 섹터에 할당될 수 있는 한편, 안테나들(106 및 108)을 포함하는 안테나 그룹은 섹터 2로서 지정되는 섹터에 할당될 수 있다.
순방향 링크들(120 및 126)을 통한 통신에서, 액세스 포인트(100)의 송신 안테나들은 상이한 액세스 단말들(116 및 122) 뿐만 아니라 그 외의 것들(미도시됨)에 대한 순방향 링크들의 신호 대 잡음 비를 향상시키기 위해서 빔형성을 이용하도록 구성될 수 있다. 또한, 전형적인 구현들에서, 액세스 포인트의 커버리지 영역 전반에 걸쳐 랜덤하게 분산되는 액세스 단말들로 송신하기 위해서 빔형성을 사용하는 액세스 포인트는, 단일 안테나를 통해 모든 자신의 액세스 단말들로 송신하는 액세스 포인트보다 이웃 셀들의 액세스 단말들에 대하여 더 적은 간섭을 야기할 수 있다. 송신 신호들의 프리코딩이 빔형성을 용이하게 하기 위해서 사용될 수 있다는 것이 인식된다.
이제 도 2를 주목하면, 도 2는 예시적인 MIMO 시스템(200) 내의 송신기 시스템(210)(즉, 액세스 포인트(210)) 및 수신기 시스템(250)(즉, 액세스 단말(250))의 실시예의 블록도를 도시한다. 송신기 시스템(210) 및 수신기 시스템(250)이 도 1의 AP(100) 및 AT들(116 및 122)에 대응할 수 있다는 것이 인식된다.
동작 중에, 송신기 시스템(210)에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스(212)로부터 송신("TX") 데이터 프로세서(214)로 제공될 수 있으며, 여기서 상기 트래픽 데이터는 프로세싱되어 하나 또는 그 초과의 수신기 시스템들(250)로 송신될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 프로세싱되어 각각의 송신 안테나(예를 들어, 안테나들(224a-224t))를 통해 송신된다. TX 데이터 프로세서(214)는 각각의 데이터 스트림에 대하여 선택되는 특정 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 수신, 포맷, 코딩 및 인터리빙하여, 코딩된 데이터를 제공한다.
각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기법들을 사용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수 있다. 파일럿 데이터는 전형적으로 공지된 방식으로 프로세싱되는 공지된 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위해서 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 파일럿 데이터는 도 2에 도시되는 바와 같이 TX 데이터 프로세서(214)로 제공되며, 코딩된 데이터와 멀티플렉싱될 수 있다. 이후, 각각의 데이터 스트림에 대하여 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하기 위해서 각각의 데이터 스트림에 대하여 선택되는 특정 변조 방식(예를 들어, BPSK, QSPK, M-PSK, M-QAM 등)에 기초하여 변조(즉, 심볼 매핑)될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩 및 변조는 메모리(232)에, 또는 송신 시스템(250)의 명령 저장 매체(미도시됨) 또는 다른 메모리에 저장된 명령들에 기초하여 프로세서(230)에 의해 수행되는 명령들에 의해 결정될 수 있다.
이후, 모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 TX MIMO 프로세서(220)로 제공될 수 있으며, TX MIMO 프로세서(220)는 (예를 들어, OFDM을 위해서) 변조 심볼들을 추가적으로 프로세싱할 수 있다. 이후, TX MIMO 프로세서(220)는 Nt개의 변조 심볼 스트림들을 Nt개의 송신기들("TMTR")(222a 내지 222t)로 제공할 수 있다. 특정 실시예들에서, TX MIMO 프로세서(220)는 데이터 스트림들의 심볼들에 빔형성 가중치들을 적용시킬 수 있으며, 이는 심볼을 송신하는 하나 또는 그 초과의 안테나들에 대응한다.
각각의 송신기 서브-시스템(222a 내지 222t)은 각각의 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하여, 하나 또는 그 초과의 아날로그 신호들을 제공하고, 아날로그 신호들을 추가적으로 컨디셔닝(condition)(예를 들어, 증폭, 필터링 및 상향변환)하여, MIMO 채널을 통한 송신에 적합한 변조된 신호를 제공한다. 이후, 송신기들(222a 내지 222t)로부터 Nt개의 변조된 신호들은 각각 Nt개의 안테나들(224a 내지 224t)로부터 송신된다.
수신기 시스템(250)에서, 송신된 변조된 신호들은 Nr개의 안테나들(252a 내지 252r)에 의해 수신되고, 각각의 안테나(252)로부터 수신된 신호는 각각의 수신기("RCVR")(254a 내지 254r)로 제공된다. 각각의 수신기(254)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭 및 하향변환)하고, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하며, 샘플들을 추가적으로 프로세싱하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공한다.
이후, RX 데이터 프로세서(260)는 Nt개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공하도록 특정 수신기 프로세싱 기법에 기초하여 Nr개의 수신기들(254a 내지 254r)로부터 Nr개의 수신된 심볼 스트림들을 수신 및 프로세싱한다. 이후, RX 데이터 프로세서(260)는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙 및 디코딩하여 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 프로세싱은 전형적으로 송신기 시스템(210) 내의 TX MIMO 프로세서(220) 및 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행되는 프로세싱과 상보적이다.
프로세서(270)는 주기적으로 프리코딩 행렬을 결정할 수 있다. 이후, 프로세서(270)는 행렬 인덱스 부분 및 랭크 값 부분을 포함할 수 있는 역방향 링크 메시지를 형식화(formulate)할 수 있다. 특정 실시예들에서, 역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 타입들의 정보를 포함할 수 있다. 이후, 역방향 링크 메시지는 데이터 소스(236)로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 또한 수신할 수 있는 TX 데이터 프로세서(238)에 의해 프로세싱될 수 있고, 이후 역방향 링크 메시지는 변조기(280)에 의해 변조되며, 송신기들(254a 내지 254r)에 의해 컨디셔닝되고, 송신기 시스템(210)으로 다시 송신될 수 있다.
송신기 시스템(210)에서, 수신기 시스템(250)에 의해 송신된 역방향 링크 메시지를 추출하기 위해서, 수신기 시스템(250)으로부터 변조된 신호들은 안테나들(224)에 의해 수신되고, 수신기들(222)에 의해 컨디셔닝되며, 복조기(240)에 의해 복조되고, RX 데이터 프로세서(242)에 의해 프로세싱된다. 프로세서(230)는 이후, 빔형성 가중치들을 결정하기 위해서 어떤 프리코딩 행렬을 사용할 것인지를 결정하고, 이후 추출된 메시지를 프로세싱한다.
단일 캐리어 파형의 낮은 PAPR(예를 들어, 임의의 주어진 시간에서, 채널이 주파수에서 인접하거나 균등하게 이격됨) 속성들을 보존하는 채널 구조가 사용될 수 있다는 것이 인식된다. 본 명세서 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 송신기 시스템(210) 및 수신기 시스템(250)은 (예를 들어, PRACH 및/또는 또 다른 적합한 채널을 사용하여) 랜덤 액세스 시그널링을 지원하도록 구성될 수 있다는 것이 또한 인식된다. 특정 실시예들에서, 빔형성, 송신 다이버시티, MU-MIMO, SU-MIMO 등과 같은 다양한 동작들이 수행될 수 있으며, 이는 시스템(200)의 전체 스루풋을 증가시킬 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 무선 통신 시스템에서 PRACH 통신을 지원하기 위한 시스템의 블록도가 도시된다. 시스템(300)은 각각의 안테나들(318 및/또는 336)을 통해 업링크 및/또는 다운링크 상에서 하나 또는 그 초과의 eNB들(330)과 통신할 수 있는 하나 또는 그 초과의 UE들(310)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, UE(310)는 업링크 상에서 데이터, 제어 시그널링 및/또는 임의의 다른 적합한 정보를 eNB(330)로 전달할 수 있다. 예를 들어, UE(310)는 PRACH 또는 유사한 랜덤 액세스 채널을 이용하여 정보를 eNB(330)로 송신할 수 있다. PRACH는 시간, 주파수 등에서 임의의 적합한 양의 자원들을 점유할 수 있다(예를 들어, 180 kHz PRB들의 경우 대략 1 MHz, 또는 6 PRB들)는 것이 인식된다.
비-경합-기반 송신들 및/또는 다른 유사한 타입들의 제어 또는 데이터 송신들(예를 들어, PUSCH 송신들)은 일반적으로 경합-기반 PRACH 송신들과 상이하다는 것이 인식된다. 예를 들어, PUSCH와 같은 비-경합-기반 송신에서, UE는 이용될 송신 방식과 관련된 정보를 선험적으로 통지받을 수 있는데, 이에 기초하여 연관된 eNB가 UE에 특정된 송신 방식을 이용하도록 명령 또는 커맨드(command)할 수 있다. 그러나, PRACH와 같은 경합-기반 송신들이 이러한 방식으로 사전-조정에 영향을 주지 않으므로, 비-경합-기반 송신을 위해서 전통적으로 이용되는 MIMO 송신 방식들을 경합-기반 송신에 적응시키기 위한 다양한 기법들이 바람직할 수 있다는 것이 인식된다.
특정 실시예들에서, PRACH와 같은 경합-기반 채널에 대한 다수의 안테나들(3181-318k)의 사용을 지원하기 위해서, UE(310)는 빔형성, 송신 다이버시티 및/또는 임의의 다른 적합한 수단(들)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, UE(310)는 다중-안테나 UE(310)에서 PRACH의 사용을 가능하게 하기 위해서 적응되는 빔형성을 용이하게 할 수 있는 빔형성 모듈(312)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 빔형성 모듈(312)은 예를 들어, UE(310)와 연관된 다수의 송신 안테나들(3181-318k)에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 프리코딩 벡터들을 선택함으로써, 연관된 eNB(330)에 투명한 방식으로 동작할 수 있다. 이들 선택된 프리코딩 벡터들은 후속적으로, 빔형성 모듈(312)이 PRACH 통신을 위해서 하나 또는 그 초과의 벡터들을 선택할 수 있는 프리코딩 벡터 세트(314)와 연관될 수 있다. 일 실시예에서, 빔형성 모듈(312)은 추가적으로, 프리코딩 벡터 세트(314) 내의 각각의 벡터들을 사이에서 순환 또는 빔 스위핑을 용이하게 할 수 있다.
UE(310)는 또한 UE(310)와 연관된 복수의 송신 안테나들(3181-318k)에 기초하여 송신 다이버시티의 다양한 형태들의 구현을 용이하게 할 수 있는 송신 다이버시티 모듈(316)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 다이버시티 모듈(316)은 안테나 선택, TSTD 등을 통해 다이버시티를 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 다이버시티는 PRACH 재-송신의 경우 사용될 수 있는데, 이는 예를 들어, UE(310)가 eNB(330)로부터의 랜덤 액세스 시그널링에 대한 응답을 수신하지 않는 경우, 발생할 수 있다.
특히, 송신 다이버시티 모듈(316)은 eNB(330)로의 재송신의 효율성을 최대화하기 위해서, 연속적인 재송신들을 위한 다양한 조정들 예를 들어, 안테나 선택 조정들, 송신 다이버시티 조정들, 전력 레벨 조정들 등을 용이하게 할 수 있다. 이러한 조정들은 eNB(330)에 투명하게 또는 eNB(330)의 도움으로 수행될 수 있다.
따라서, 다중-안테나 통신 시스템에서의 업링크 PRACH 송신을 용이하게 하기 위한 흐름도가 도 4에 도시된다. 먼저, 다수의 연관된 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 채널을 통한 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신 방식이 결정된다(402). 이후, 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들이 송신된다(404).
추가적인 예에서, PRACH 및/또는 다른 적합한 랜덤 액세스 채널들의 프로세싱이 랜덤 액세스 채널(들)과 연관된 포맷에 적어도 부분적으로 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 시스템(500)에 도시되는 바와 같이, 랜덤 액세스 채널 포맷 분석기(510)는 연관된 랜덤 액세스 채널에 의해 이용되는 포맷을 분석하고 그리고/또는 그렇지 않으면 식별하기 위해서 이용될 수 있다. 차례로, 랜덤 액세스 채널 프로세싱 관리기(520) 및/또는 다른 적합한 수단은 랜덤 액세스 채널 포맷 분석기(510)에 의해 식별되는 랜덤 액세스 채널 포맷에 기초하여, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 랜덤 액세스 채널 프로세싱 예를 들어, 빔형성 모듈(312)을 통한 빔형성, 송신 다이버시티 모듈(316)을 통한 안테나 선택 및/또는 다른 송신 다이버시티 동작들 등의 하나 또는 그 초과의 양상들을 제어하기 위해서 이용될 수 있다. 예를 들어, 반복되는 프리앰블을 갖는 랜덤 액세스 채널(예를 들어, PRACH) 포맷들(예를 들어, PRACH 포맷 2, PRACH 포맷 3 등)에 대하여, 프리코딩 벡터들 및/또는 안테나들의 선택, 및/또는 시스템(500)에서의 하나 또는 그 초과의 다른 적합한 동작들은 다이버시티를 최대화하기 위해서 버스트마다 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 투명하지 않은 그리고/또는 비-경합-기반 PRACH 송신 방식의 경우, UE(310)는 eNB(330)가 랜덤 액세스 시그널링을 위해서 다양한 자원들을 UE(310)에 미리 할당할 수 있도록, eNB(330)와 동기화하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, eNB(330)는 주어진 UE(310)에 의해 이용될 PRACH 송신 방식을 선택하기 위한 송신 방식 선택기(332) 및 선택된 송신 방식을 UE(310)에 표시하기 위한 송신 방식 표시자 모듈(334)을 포함할 수 있다.
일례에서, PRACH 송신 방식은 RAR 승인(예를 들어, 종래의 랜덤 액세스 프로시저에서의 메시지 2, 여기서 메시지 1은 랜덤 액세스 요청이고, 메시지 2는 RAR이며, 메시지 3은 스케줄링된 UL 송신이고, 메시지 4는 메시지 3의 확인임)을 통해 eNB(330)에 의해 UE(310)에 표시될 수 있다. 일 실시예에서, 송신 방식은 예를 들어, 송신 방식을 표시하는 RAR 승인에 하나 또는 그 초과의 비트들을 부가함으로써 이러한 방식으로 표시될 수 있다.
또 다른 예에서, eNB(330)가 (예를 들어, PDCCH를 통해) 연관된 DL 데이터 버퍼에 도달하는 데이터를 검출하는 경우, eNB(330)는 PRACH 프로시저를 시작할 수 있으며, 이 경우, eNB(330)는 UE(310)에 비-경합-기반 PRACH를 이용하도록 명령하며, 관련된 송신 방식 할당을 UE(310)로 제공할 수 있다. 이러한 예에서, 송신 방식을 표시하기 위해서 하나 또는 그 초과의 제로-패딩(zero-padding) 비트들을 재해석함으로써 송신 방식이 UE(310)에 표시될 수 있다. 대안적으로, (예를 들어, 네트워크 규격 등을 통해) 송신 방식이 시스템(300) 내의 실질적으로 모든 디바이스들로 선험적으로 하드코딩되고 그리고/또는 그렇지 않으면 특정될 수 있다는 것이 인식된다.
연관된 사용자 디바이스로의 선택된 PRACH 송신 방식의 시그널링을 용이하게 하기 위한 흐름도가 도 6에 도시된다. 먼저, MIMO 통신을 위한 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식이 결정된다(602). 이후, 랜덤 액세스 송신 방식에 따른 복수의 사용자 디바이스들 중 하나에 의해 송신되는 랜덤 액세스 요청이 수신된다(604).
일 실시예에서, PRACH 전력 제어는 선택된 송신 방식의 함수로써 시스템(300) 내에서 수행될 수 있다. 예를 들어, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER과 같은 PRACH 파라미터 및/또는 또 다른 적합한 파라미터는 선택된 송신 방식을 고려하도록 구성될 수 있다. 일례에서, (예를 들어, 연관된 PRACH 프로시저의 완료 후에) 초기 PUSCH 송신과 연관된 전력 제어는 선택된 PRACH 송신 방식의 함수로써 추가적으로 수행될 수 있다. 또 다른 예에서, (예를 들어, 상기 설명된 바와 같이) 연속적인 PRACH 재송신들을 위해서 이용되는 전력 램핑 스텝 사이즈는 이용되는 송신 방식의 함수일 수 있다.
따라서, MIMO 통신 시스템에서 PRACH 전력 제어를 수행하기 위한 흐름도가 도 7에 도시된다. 먼저, 다수의 연관된 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 랜덤 액세스 채널을 통한 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신 방식이 결정된다(702). 이후, 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여(예를 들어, 랜덤 액세스 송신 방식의 함수로써) PRACH 전력 제어가 수행된다(704).
도 3을 참조하면, 특정 실시예들에서, UE(310)는 상기 설명된 기능의 일부 또는 전부를 구현하기 위해서 이용될 수 있는 프로세서(320) 및/또는 메모리(322)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, eNB(330)는 상기 설명된 기능의 다양한 양상들을 구현하기 위해서 프로세서(320) 및/또는 메모리(322)를 구현할 수 있다.
개시된 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층이 예시적인 방식들의 일례라는 것이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 본 개시의 범위 내에 유지되면서 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층이 재배열될 수 있다는 것이 이해된다. 첨부한 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제시하며, 제시된 특정 순서 또는 계층으로 제한되는 것으로 여겨지지는 않는다.
당업자들은 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명의 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장 또는 자기 입자들, 광 필드들 또는 광입자들 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자들은 본 명세서에서 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합들로서 구현될 수 있다는 것을 추가적으로 인식할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명백하게 예시하기 위해서, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 일반적으로 그들의 기능에 관하여 상기에서 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 전체 시스템 상에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서("DSP"), 주문형 집적 회로("ASIC"), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이("FPGA") 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합을 통해 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 알고리즘 또는 방법의 단계들은 직접 하드웨어로 구현되거나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 이동식(removable) 디스크, CD-ROM, 또는 당해 기술에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 이산 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 이전 설명은 임의의 당업자가 본 개시를 실시하거나 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예들에 대한 다양한 변경들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 나타낸 실시예들에 제한되도록 의도된 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 따를 것이다.

Claims (50)

  1. 무선 통신을 위한 방법으로서,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하는 단계; 및
    상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는 경합-기반 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 랜덤 액세스 신호들을 송신하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 빔형성을 사용하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 프리코딩 벡터들의 세트로부터 프리코딩 벡터를 선택하는 단계, 및 상기 랜덤 액세스 신호들을 생성하기 위해서 상기 프리코딩 벡터를 사용하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 상기 랜덤 액세스 채널이 반복되는 프리앰블과 연관된 포맷을 이용하는 경우 각 버스트 단위로(on a per-burst basis) 상기 랜덤 액세스 채널을 통한 통신을 위한 상기 프리코딩 벡터들 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 포맷은 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH) 포맷 2 또는 PRACH 포맷 3 중 적어도 하나를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 MIMO 통신은 랜덤 액세스 재송신을 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 상기 랜덤 액세스 채널의 포맷에 적어도 부분적으로 기초하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 송신 다이버시티 방식을 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 다이버시티 방식은 시간 스위칭된 송신 다이버시티(TSTD)를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 비-경합-기반 송신 방식을 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 상기 표시를 포함하는 랜덤 액세스 응답(RAR) 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 상기 표시를 전달하는 제어 채널을 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 표시는 하나 또는 그 초과의 제로-패딩(zero-padding) 비트들을 사용하여 전달되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 물리 랜덤 액세스 채널에 대한 송신 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  17. 무선 통신을 위한 방법으로서,
    MIMO 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하는 단계; 및
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 상기 복수의 사용자 디바이스들에 제공하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는 상기 표시를 포함하는 랜덤 액세스 응답(RAR) 승인 메시지를 송신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 표시는 상기 RAR 승인 메시지의 적어도 1 비트를 재사용하거나, 또는 상기 RAR 승인 메시지에 적어도 1 비트를 부가함으로써 전달되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는 상기 표시를 전달하는 제어 채널을 송신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 표시는 하나 또는 그 초과의 제로-패딩 비트들을 사용하여 전달되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들을 사용하여 랜덤 액세스 프로시저를 시작하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 비-경합-기반 랜덤 액세스 시그널링을 위해서 사용되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  25. 무선 통신을 위한 장치로서,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 송신하기 위한 수단은 경합-기반 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 랜덤 액세스 신호들을 송신하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 송신하기 위한 수단은 빔형성하기 위한 수단 또는 송신 다이버시티를 위한 수단 중 적어도 하나를 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 빔형성하기 위한 수단은 프리코딩 벡터들의 세트로부터 프리코딩 벡터를 선택하기 위한 수단 및 상기 랜덤 액세스 신호들을 생성하기 위해서 상기 프리코딩 벡터를 사용하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 빔형성하기 위한 수단은 랜덤 액세스 채널이 반복되는 프리앰블과 연관된 포맷을 이용하는 경우 각 버스트 단위로 상기 랜덤 액세스 채널을 통한 통신을 위한 상기 프리코딩 벡터들 중 적어도 하나를 선택하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 송신 다이버시티를 위한 수단은 시간 스위칭된 송신 다이버시티(TSTD) 방식을 구현하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 물리 랜덤 액세스 채널에 대한 송신 전력 제어를 수행하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  32. 무선 통신을 위한 장치로서,
    다중 출력 다중 입력(MIMO) 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 MIMO 통신은 경합-기반 랜덤 액세스 채널을 통해 수행되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 상기 복수의 사용자 디바이스들에 제공하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 표시는 랜덤 액세스 응답(RAR) 승인 메시지의 적어도 1 비트를 재사용하거나, 또는 상기 RAR 승인 메시지에 적어도 1 비트를 부가함으로써 전달되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 표시는 하나 또는 그 초과의 제로-패딩 비트들을 사용하여 전달되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들을 사용하여 랜덤 액세스 프로시저를 시작하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  38. 무선 통신을 위한 장치로서,
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신을 결정하고; 그리고
    상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 물리 랜덤 액세스 채널에 대한 송신 전력 제어를 수행하도록 추가적으로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  40. 무선 통신을 위한 장치로서,
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    다중 출력 다중 입력(MIMO) 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하고; 그리고
    상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 상기 복수의 사용자 디바이스들에 제공하도록 추가적으로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 표시는 랜덤 액세스 응답(RAR) 승인 메시지의 적어도 1 비트를 재사용하거나 또는 상기 RAR 승인 메시지에 적어도 1 비트를 부가함으로써 전달되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 표시는 하나 또는 그 초과의 제로-패딩 비트들을 사용하여 전달되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  44. 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 무선 통신 시스템에서 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 용이하게 하는 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는,
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 MIMO 통신을 위해서 이용될 다수의 송신 안테나들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 MIMO 통신을 위한 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하게 하기 위한 명령들; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식을 사용하여 랜덤 액세스 신호들을 송신하게 하기 위한 명령들을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 빔형성을 사용하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 송신 방식은 송신 다이버시티 방식을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  47. 제 44 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 적어도 부분적으로 기초하여 물리 랜덤 액세스 채널에 대한 송신 전력 제어를 수행하게 하기 위한 명령들을 더 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  48. 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 무선 통신 시스템에서 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신을 용이하게 하는 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는,
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 MIMO 통신을 위해서 복수의 사용자 디바이스들에 의해 이용될 랜덤 액세스 송신 방식을 결정하게 하기 위한 명령들; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식에 따라 상기 복수의 사용자 디바이스들 중 하나로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하게 하기 위한 명령들을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 상기 복수의 사용자 디바이스들에 제공하게 하기 위한 명령들을 더 포함하고,
    상기 표시는 랜덤 액세스 응답(RAR) 승인 메시지의 적어도 1 비트를 재사용하거나 또는 상기 RAR 승인 메시지에 적어도 1 비트를 부가함으로써 전달되는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 랜덤 액세스 송신 방식의 표시를 상기 복수의 사용자 디바이스들에 제공하게 하기 위한 명령들을 더 포함하고,
    상기 표시는 하나 또는 그 초과의 제로-패딩 비트들을 사용하여 전달되는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
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