KR20120113679A - 반송파 집적 기술을 사용하는 무선통신시스템에서 상향링크 전송 지연을 줄이는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신시스템에서 반송파 집적 (Carrier Aggregation) 기술을 사용하는 경우, 반송파 그룹 별 별도의 상향링크 전송 타이밍을 갖는 경우에, 단말에게 반송파 그룹 별 타이밍 어드밴스 정보를 빨리 내려주는 방법 및 프리앰블 전송 명령하는 방법, 부차 반송파를 활성화하는 방법을 제안한다. 본 발명을 통해, 단말은 반송파 그룹의 타이밍 어드밴스 정보를 빨리 설정하고, 부차 반송파 활성화를 빨리 시작하여 상향링크 전송 시간 지연을 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE (Long Term Evolution) 시스템에서, 다수개의 반송파를 동시에 사용하면서, 다수개의 타임 정렬 타이머(TimeAlignmentTimer)를 사용할 경우, 상기 타임 정렬 타이머를 운용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE 시스템이다. LTE 시스템에서는, 폭증하는 트래픽 수요를 충족시키기 위해 다양한 기술이 도입되었으며, 그 가운데 도입된 기술이 반송파 집적 기술이다. 반송파 집적 기술이란 기존의 통신에서 단말 (UE, 이하 단말이라 칭함) 과 기지국 (eNB, 이하 기지국이라 칭함) 사이에서 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
한편, 중계기 및 원격 무선 장비 (Remote Radio Head)의 도입 등으로 주반송파와 부차반송파를 사용하는 기지국 장비의 위치가 달라지는 경우, 상향링크의 전송 시점이 달라져야하는 경우가 있다. 예를 들어, 주반송파를 사용하는 기지국 장비와 부차반송파를 사용하는 기지국 장비의 위치가 다른 경우, 단말의 위치에 따라, 보다 멀리 떨어져있는 기지국 장비로의 상향링크 신호를 보다 먼저 전송하여야 하는 등의 문제가 발생한다. 상기와 같이, 반송파별 서로 다른 복수 개의 상향링크 타이밍이 존재하는 경우, 각각의 상향링크 타이밍의 설정을 개별적으로 설정하면 상향링크 전송 지연이 커지는 문제가 있어 이를 줄일 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 이동 통신 시스템에서 반송파 집적 기술을 사용하는 경우, 복수 개의 상향링크 타이밍 조정을 하는 방법 및 활성화 하는 방법, 그리고 프리앰블 전송 시 충돌 해소 (Contention Resolution) 방안에 대한 구체적인 방법을 제공한다.
본 발명에서 상향링크 타이밍 어드밴스 값을 신속하게 조정하기 위해 하기와 같은 방법을 사용한다.
실시예 1: 반송파 집적 설정 시 특정 반송파 (이하, 셀 (Cell)로 표기)를 추가하는 무선 자원 제어 (Radio Resource Control, 이하 RRC로 표기) 계층 메시지(또는 반송파 집적 설정 제어 메시지)에 현재 활성화 된 셀 (예를 들어, 주 반송파가 포함된 Primary Cell (이하, PCell로 표기)) 대비 상대적인 업링크 타이밍 델타 값(즉, 차이 값)에 대한 정보 포함
실시예 2: 반송파 집적 설정된 셀을 활성화 하는 Activation/Deactivation MAC control element (CE) 메시지(또는, 반송파 활성화 메시지)에 현재 활성화 된 셀 (예를 들어, 주 반송파가 포함된 Primary Cell (이하, PCell로 표기)) 대비 상대적인 업링크 타이밍 델타 값에 대한 정보 포함
실시예 3: 반송파 집적 설정된 셀을 활성화 하는 Activation/Deactivation MAC 에 랜덤 엑세스 프리앰블 식별자 (random access preamble id) 및 자원 인덱스 (resource index) 정보 등을 할당하여, PDCCH order 역할 대체
실시예 4: 단말이 반송파 집적 설정된 셀 가운데 활성화 되지 않은 셀로 PDCCH order를 수신하면 해당 셀에 대해 활성화되는 것으로 암묵적으로 인지
실시예 5: 단말기의 contention resolution 동작 새롭게 정의: SCell을 위한 PDCCH order 수신 시 상기 조건이 해당 SCell을 위한 PDCCH 이거나 또는 해당 SCell이 포함되어 있는 동일 TAG의 다른 SCell들을 위한 PDCCH일 경우에만 contention resolution을 successful한 것으로 간주하고 동작
보다 구체적으로, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 셀과 적어도 하나 이상의 제2 셀을 포함하는 반송파 집적 기술을 사용하는 무선통신 시스템에서 상향링크 전송 방법은 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하기 위한 타이밍 정보를 수신하는 단계, 상기 타이밍 정보를 이용하여 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하는 단계, 및 상기 제2 셀에 대한 타임 정렬 타이머 동작 구간에서, 상기 계산된 제2셀에 대한 타이밍 어드밴스에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제1 셀과 적어도 하나 이상의 제2 셀을 포함하는 반송파 집적 기술을 사용하는 무선통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신기, 및 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하기 위한 타이밍 정보를 수신하고, 상기 타이밍 정보를 이용하여 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하며, 상기 제2 셀에 대한 타임 정렬 타이머 동작 구간에서 상기 계산된 제2셀에 대한 타이밍 어드밴스에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제안하는 방법을 이용하면, 복수 개의 타이밍 어드밴스 조정이 필요한 경우에 신속히 타이밍 어드밴스 및 활성화를 하여 단말이 해당 셀로 상향링크 전송을 하는데 지연을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면
도 3은 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 도면
도 4는 업링크 타이밍 싱크 절차의 필요성과 역할을 도시한 도면
도 5는 반송파 집적을 사용하는 경우에, 주반송파와 부차반송파간의 장치 위치가 다른 경우를 설명하기 위한 도면
도 6은 기지국과 단말이 SCell를 활성화 하고 TA를 조정하여 상향링크 데이터를 전송하기 까지의 종래 절차도면
도 7은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 1
도 8은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 2
도 9는 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 3
도 10은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 4
도 11은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 단말기의 충돌 해소 동작 방안
도 12는 본 발명에서 제안하는 실시예 1번에 대한 단말 동작 순서도
도 13은 본 발명에서 제안하는 실시예 2번에 대한 단말 동작 순서도
도 14는 본 발명에서 제안하는 실시예 3번에 대한 단말 동작 순서도
도 15는 본 발명에서 제안하는 실시예 4번에 대한 단말 동작 순서도
도 16은 본 발명에서 제안하는 충돌 해소 방안 사용시의 단말 동작 순서도
도 17은 본 발명에서 제안하는 방안들 사용시의 기지국 동작 순서도
도 18은 본 발명을 적용한 단말의 장치도면
도 19는 본 발명을 적용한 기지국의 장치도면
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면
도 3은 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 도면
도 4는 업링크 타이밍 싱크 절차의 필요성과 역할을 도시한 도면
도 5는 반송파 집적을 사용하는 경우에, 주반송파와 부차반송파간의 장치 위치가 다른 경우를 설명하기 위한 도면
도 6은 기지국과 단말이 SCell를 활성화 하고 TA를 조정하여 상향링크 데이터를 전송하기 까지의 종래 절차도면
도 7은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 1
도 8은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 2
도 9는 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 3
도 10은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안 실시예 4
도 11은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 단말기의 충돌 해소 동작 방안
도 12는 본 발명에서 제안하는 실시예 1번에 대한 단말 동작 순서도
도 13은 본 발명에서 제안하는 실시예 2번에 대한 단말 동작 순서도
도 14는 본 발명에서 제안하는 실시예 3번에 대한 단말 동작 순서도
도 15는 본 발명에서 제안하는 실시예 4번에 대한 단말 동작 순서도
도 16은 본 발명에서 제안하는 충돌 해소 방안 사용시의 단말 동작 순서도
도 17은 본 발명에서 제안하는 방안들 사용시의 기지국 동작 순서도
도 18은 본 발명을 적용한 단말의 장치도면
도 19는 본 발명을 적용한 기지국의 장치도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105 ~ 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
도 3은 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 반송파들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(305)에서 중심 주파수가 f1인 반송파(315)와 중심 주파수가 f3(310)인 반송파가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 반송파 중 하나의 반송파를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 반송파 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 반송파로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(305)은 반송파 집적 능력을 가지고 있는 단말(330)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 반송파를 할당함으로써 상기 단말(330)의 전송 속도를 높일 수 있다.
전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 반송파와 하나의 역방향 반송파가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 반송파 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 반송파의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 반송파를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 반송파를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 반송파를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 이하 본 발명의 실시 예는 설명의 편의를 위해 LTE 시스템을 가정하여 설명될 것이나, 본 발명은 반송파 집적을 지원하는 각종 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 4는 OFDM 다중화방식을 적용한 3GPP LTE 시스템에서의 업링크 타이밍싱크절차의 필요성과 역할을 도시하는 도면이다.
UE1(이하 단말기1이라고 칭함)은 E-NB에 가까이 위치하고 있는 단말기를 나타내며, UE2(이하 단말기2라고 칭함)는 E-NB에서 멀리 떨어져 있는 단말기를 나타낸다. T_pro1(제1 전파지연시간)은 상기 단말기1까지의 라디오전송에 있어서의 전파지연시간(Propagation delay time)을 나타내며, T_pro2(제2 전파지연시간)은 상기 단말기2까지의 라디오전송에 있어서의 전파지연시간을 나타낸다. 단말기1이 단말기2에 비해 E-NB에 가까운 곳에 위치하고 있기 때문에 상대적으로 작은 전파지연시간을 가짐을 알 수 있다. (도4에서 T_pro1은 0.333us, T_pro2는 3.33us를 보임)
도 4의 E-NB의 한 셀에서 상기 단말기1과 단말기2를 파워온(Power on)을 할 때나 상기 단말기1과 단말기2가 휴면 (Idle, 아이들) 모드에 있다고 할 때, 상기 단말기1의 업링크 타이밍싱크와 단말기2의 업링크 타이밍싱크 그리고 E-NB가 탐지(Detection)하는 셀내 단말기들의 업링크 타이밍싱크가 맞지 않는다는 문제점이 있다.
401은 단말기1의 OFDM 심벌(Symbol) 업링크 전송에 대한 타이밍싱크를 나타내며, 403은 단말기2의 OFDM 심벌 업링크 전송에 대한 타이밍싱크를 나타낸다. 단말기1과 단말기2의 업링크 전송의 전파지연시간을 고려하면 상기 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 E-NB에서의 타이밍은 405, 407, 409와 같다. 즉, 401의 단말기1의 업링크심벌은 전파지연시간을 가지고 407의 타이밍을 가지고 E-NB에서 수신되며, 403의 단말기2의 업링크심벌은 전파지연시간을 가지고 409의 타이밍을 가지고 E-NB에서 수신된다.
도 4에서 보이는 것과 같이, 407, 409는 아직 단말기1, 단말기2에 대한 업링크 타이밍싱크를 맞추기 전이기 때문에, E-NB가 업링크 OFDM 심벌을 수신하여 디코딩하는 시작 타이밍인 405와 단말기1로부터의 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍인 407, 그리고 단말기2로부터의 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍인 409가 각각 틀림을 확인할 수 있다. 그러므로, 단말기1과 단말기2로부터 전송되는 상향링크 심벌은 직교성(Orthogonality)을 가지지 않으므로 서로 간섭(Interference)으로 작용하며, E-NB는 상기 간섭과 405와 어긋나는 407, 409의 업링크 심벌 수신 타이밍으로 인해 401, 403의 단말기1, 단말기2로부터 전송되는 업링크심벌을 성공적으로 디코딩(Decoding)할 수 없는 문제가 발생한다.
업링크 타이밍 싱크 절차는 단말기1, 단말기2, E-NB의 업링크 심벌 수신타이밍을 동일하게 맞추는 과정이며, 상기 업링크 타이밍싱크프로시져를 끝내면 411, 413, 415와 같이 E-NB과 업링크 OFDM 심벌을 수신하여 디코딩하는 시작 타이밍, 단말기1에서부터의 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍, 단말기2에서부터의 업링크 OFDM 심벌을 수신하는 타이밍을 맞추게 된다. 업링크 타이밍 싱크 절차에서, E-NB는 상기 단말기들에게 타이밍 어드밴스 (Timing Advance, 이하 TA 라 칭함) 정보를 전송하여 얼마만큼 타이밍을 조절하여야 하는지에 대한 정보를 내려준다.
이 때 TA 정보는, E-NB가 타이밍 어드밴스 커맨드 MAC Control Element (Timing Advance Commance MAC Control Element, 이하 TAC MAC CE라 칭함)를 통해 전송하거나, 혹은 초기 액세스를 위해 단말기가 전송한 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 응답 메시지 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함)를 통해서도 전송할 수 있다. 그러면 단말기는 상기 TA 정보로 상향링크 전송 시점을 조절할 수 있다.
상기 TA 정보를 수신한 단말은 타임 정렬 타이머 (timeAlignmentTimer, 이하 TAT라 칭함)를 시작하고, TA 정보를 이후에 추가 수신하는 경우 등에 상기 TAT를 재시작하고, 상기 TAT가 일정 시간이 지나 만료된 경우, 더 이상 기지국으로부터 받은 TA 정보가 유효하지 않다고 판단하여 해당 E-NB와의 상향링크 통신을 중단한다. 상기와 같은 방법으로 상기 타이밍들을 맞추게 되면, 단말기1과 단말기2로부터 전송되는 업링크 심벌은 직교성을 유지할 수 있으며, E-NB는 401, 403의 단말기1, 단말기2로부터 전송되는 업링크심벌을 성공적으로 디코딩할 수 있다.
도 5는 반송파 집적을 사용하는 경우에, 주반송파와 부차반송파간의 장치 위치가 다른 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서 F1 주파수 대역 (505)을 사용하는 매크로 기지국 (501)의 주위에 F2 주파수 대역 (507)을 사용하는 원격 무선 장비 (Remote Radio Head, RRH) (503) 들이 분포해 있다. 만약 단말이 매크로 기지국과 원격 무선 장비를 동시에 사용하는 경우, 또한, 원격 무선 장비 근처에 위치할 경우, 원격 무선 장비로 신호를 쏠 때는, 거리가 가깝기 때문에, 조금 늦게 쏘아도 신호가 적절한 시점에 도달할 수가 있으나, 매크로 기지국으로 신호를 쏠 때는, 거리가 멀기 때문에, 조금 일찍 쏘아야 신호가 적절한 시점에 도달할 수 있다. 즉, 한 단말 내에서, 반송파 집적을 사용하는 경우에 복수 개의 상향링크 타이밍을 맞추어야 한다. 이에 상기 복수 개의 상향링크 타이밍에 따른 TAT 운용 방안이 필요하다.
이를 위해 본 발명에서 기지국은 비슷한 상향링크 타이밍을 가지는 반송파들에 대해 그룹으로 묶어서 관리하도록 한다. 이를 타이밍 어드밴스 그룹 (Timing Advance Group, 이하 TAG라 칭함)이라 한다.
즉, 예를 들어, 하나의 PCell과 세 개의 SCell A, B, C가 존재할 경우에, PCell과 SCell A가 비슷한 상향링크 타이밍을 가질 때, 이를 하나의 그룹 1로, SCell B와 SCell C를 그룹 2로 묶어서 관리할 수 있다. 즉, 그룹 1에 대해 기지국에서 TAC MAC CE 혹은 RAR 등을 통해 TA 정보를 전송하여 상향링크 타이밍을 조절을 명령하면, 단말은 해당 PCell과 SCell A에 대해 모두, 상기 TAC MAC CE에 포함된 정보에 따라 상향링크 타이밍을 조절한다.
또한, TA 정보 수신과 함께, 상기 그룹 1에 대해 TAT를 작동시킨다. 상기 TAT는 상기 TA 정보가 유효한지를 나타내는 타이머로, 상기 그룹 1에 대해 상기 TAT가 작동하고 있을 때만, 상기 그룹 1에 속해있는 반송파 (즉, PCell과 Scell A)로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 만약 일정 시간 이후 TAT가 만료되면, 상기 TA 정보가 더 이상 유효하지 않다고 판단하여, 새로 기지국으로부터 TA 정보를 수신받기 전까지 해당 반송파로 데이터를 송신할 수 없다.
한편 상기 그룹 1과 같이 그룹 내에 반송파 가운데 PCell이 포함되어 있는 그룹, 즉 PCell TAG에 대한 TAT인 경우, PTAG TAT라 칭하고, 상기 그룹 2와 같이 PCell이 포함되어 있지 않은 그룹에 대한 TAT인 경우, STAG TAT라 칭한다.
도 6은 기지국과 단말이 SCell를 활성화 하고 TA를 조정하여 상향링크 데이터를 전송하기 까지의 과정을 도시하는 순서도이다.
도 6에서 우선 단말 (601)은 기지국 (609)에 접속되어 있는 상태이나, PCell만을 갖고 있는 상태이며, PCell 이 포함된 PTAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #1이 동작하고 있는 상태이다 (611). 이후, 상기 기지국 (609)은 상기 단말 (601)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (613).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (603)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 반송파 집적 설정 제어 메시지를 전송한다 (615). 상기 반송파 집적 설정 제어 메시지는 RRC 계층 메시지이며, 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 TAG별 별도의 TAT 값은 모두 동일한 값을 사용할 수도, 각자 다른 값을 사용할 수도 있다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (617). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 설정한 SCell을 활성화하고자 하는 경우에는 Activation/deactivation MAC CE 메시지(즉, 반송파 활성화 메시지)를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 단말에게 알려준다 (619).
한편, Activation/deactivation MAC CE를 수신하여 SCell(들)을 활성화 하였더라도 상향링크 동기가 맞아져 있지 않은 경우에는 (즉, 해당 TAG의 TAT 가 작동하지 않은 경우에는), 상향링크 타이밍을 맞추는 과정이 필요하다. 이를 위해 기지국에서 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel) 명령 (이하, PDCCH order라 칭함)라는 명령을 전송하여 단말로 하여금 특정 셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 명령한다 (621).
이를 수신한 단말의 PHY 계층은 MAC 계층에 랜덤 엑세스 시작을 지시한다 (623). 이에, 단말의 MAC 계층은 PHY 계층에 랜덤 엑세스 프리앰블 전송을 지시하고 (625), 단말의 PHY 계층은 기지국에게 상기 특정 셀로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다 (627).
이를 수신한 기지국은 프리앰블이 도착한 시점에 따라, 상기 단말이 얼마만큼 송신 타이밍을 조절해야 할지를 판단하여 해당 타이밍 어드밴스 (TA) 정보를 실어 랜덤 액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 단말에게 전송한다 (629).
이를 수신한 단말은 상기 RAR에 지시된 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 조정하고, 이 때부터 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (631). 이후, 해당 TAG의 TAT가 동작하는 동안 해당 TAG에 속한 셀들로 상향링크 데이터 전송이 가능하다 (633).
도 7은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안에 대한 실시예 1의 수행 순서를 도시하는 순서도이다.
본 실시예 1에서는, 도 6에서와 마찬가지로 단말 (701)은 기지국 (709)에 접속되어 있는 상태이나, PCell만을 갖고 있는 상태이며, PCell 이 포함된 PTAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #1이 동작하고 있는 상태이다 (711). 이후, 상기 기지국 (709)은 상기 단말 (701)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (713).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (703)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (715). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 또한, 추가로 본 발명에서는 활성화하는 SCell 들에 대해 현재 활성화된 셀 (예: PCell) 대비 상대적인 상향링크 타이밍 델타 값에 대한 정보 즉, 현재 활성화된 Pcell의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값을 추가하여 전송한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (717). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다. 또한, 단말의 RRC 계층은 MAC 계층으로 활성화하는 SCell들이 속한 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 전송한다 (719). 상기 상향링크 타이밍 델타 값에 대한 정보를 수신한 단말의 RRC 계층은, Pcell에 대한 TA 및 상기 델타 값을 이용하여 Scell에 대한 TA를 계산한다. 그리고 단말의 MAC 계층은 해당 TAG의 TAT를 작동 시킨다 (본 도면에서는 TAT #2)(721).
이후, 기지국은 (715) 단계에서 설정한 SCell들을 활성화하고자 하는 경우에는 Activation/deactivation MAC CE 메시지(반송파 활성화 메시지)를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 단말에게 알려준다 (723). 이후, 해당 TAG의 TAT가 동작하는 동안 해당 TAG에 속한 셀들로, 상기 Scell에 대한 TA에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터 전송이 가능하다 (725).
도 8은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안에 대한 실시예 2의 수행 순서를 도시하는 순서도이다.
본 실시예 2에서는, 도 6에서와 마찬가지로 단말 (801)은 기지국 (809)에 접속되어 있는 상태이나, PCell만을 갖고 있는 상태이며, PCell 이 포함된 PTAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #1이 동작하고 있는 상태이다 (811). 이후, 상기 기지국 (809)은 상기 단말 (801)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (813).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (803)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (815). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (817). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 기지국은 (815) 단계에서 설정한 SCell들을 활성화하고자 하는 경우에는 Activation/deactivation MAC CE 메시지(반송파 활성화 메시지)를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 단말에게 알려준다 (819). 이때 본 발명에서는 상기 Activation/deactivation MAC CE에서 활성화하는 셀들에 대해, 각각 현재 활성화된 셀 (예: PCell) 대비 상대적인 상향링크 타이밍 델타 값 즉, 현재 활성화된 Pcell의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값에 대한 정보를 전송한다. 이를 수신한 단말은 별도의 PDCCH order 수신, 프리앰블 전송절차, RAR 수신 절차 없이 해당 TAG에 대한 상향링크 타이밍을 조절하여 (821), 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (823).
도 9는 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안에 대한 실시예 3의 수행 순서를 도시하는 순서도이다.
본 실시예 3에서는, 도 6에서와 마찬가지로 단말 (901)은 기지국 (909)에 접속되어 있는 상태이나, PCell만을 갖고 있는 상태이며, PCell 이 포함된 PTAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #1이 동작하고 있는 상태이다 (911). 이후, 상기 기지국 (909)은 상기 단말 (901)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (913).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (903)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (915). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (917). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 기지국은 (915) 단계에서 설정한 SCell들을 활성화하고자 하는 경우에는 Activation/deactivation MAC CE 메시지(반송파 활성화 메시지)를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 단말에게 알려준다 (919).
이때 본 발명에서는 상기 Activation/deactivation MAC CE에서 활성화하는 셀들에 대한 상향링크 타이밍을 맞추기 위해, 해당 SCell들로 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하도록, 랜덤 엑세스 프리앰블 식별자와 전송될 위치 (자원 인덱스)를 할당한다. 이를 수신한 단말은 PDCCH order를 수신한 것과 마찬가지로, 상기 (919) 단계에 포함된 랜덤 엑세스 프리앰블 식별자와 전송될 위치(자원 인덱스)에 따라 PHY 계층 (907)으로 랜덤 엑스스 프리앰블 전송을 지시하고 (921), PHY 계층은 랜덤 엑세스 프리앰블을 기지국에게 전송한다 (923).
이를 수신한 기지국은 프리앰블이 도착한 시점에 따라, 상기 단말이 얼마만큼 송신 타이밍을 조절해야 할지를 판단하여 해당 타이밍 어드밴스 (TA) 정보를 실어 랜덤 액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 단말에게 전송한다 (925).
이를 수신한 단말은 상기 RAR에 지시된 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 조정하고, 이 때부터 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (927). 이후, 해당 TAG의 TAT가 동작하는 동안 해당 TAG에 속한 셀들로 상향링크 데이터 전송이 가능하다 (929).
도 10은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 복수개의 타이밍 조절이 필요할 경우, 상향링크 접속 지연을 줄이는 방안에 대한 실시예 4를 도시하는 순서도이다.
본 실시예 4에서는, 도 6에서와 마찬가지로 단말 (1001)은 기지국 (1009)에 접속되어 있는 상태이나, PCell만을 갖고 있는 상태이며, PCell 이 포함된 PTAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #1이 동작하고 있는 상태이다 (1011). 이후, 상기 기지국 (1009)은 상기 단말 (1001)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (1013).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (1003)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (1015). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1017). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 기지국은 (1015) 단계에서 설정한 SCell들을 활성화하고자 하는 경우에, 본 발명에서는 기존의 Activation/deactivation MAC CE 메시지를 전송하여 활성화 하는 방법 대신, 아직 활성화 되지 않은 SCell에 대해 PDCCH order를 전송하면, 이를 수신한 단말이 상기 아직 활성화 되지 않은 SCell이 활성화 되었음을 암묵적으로 인지하는 방법을 제안한다 (1019).
이를 수신한 단말은 상기 SCell을 활성화 시키며, 상기 SCell이 속한 TAG의 상향링크 타이밍을 조절하기 위해, 단말의 PHY 계층은 MAC 계층에 랜덤 엑세스 시작을 지시한다 (1021). 이에, 단말의 MAC 계층은 PHY 계층에 랜덤 엑세스 프리앰블 전송을 지시하고 (1023), 단말의 PHY 계층은 기지국에게 상기 특정 셀로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다 (1025).
이를 수신한 기지국은 프리앰블이 도착한 시점에 따라, 상기 단말이 얼마만큼 송신 타이밍을 조절해야할지를 판단하여 해당 타이밍 어드밴스 (TA) 정보를 실어 랜덤 액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 단말에게 전송한다 (1027).
이를 수신한 단말은 상기 RAR에 지시된 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 조정하고, 이 때부터 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (1029). 이후, 해당 TAG의 TAT가 동작하는 동안 해당 TAG에 속한 셀들로 상향링크 데이터 전송이 가능하다 (1031).
도 11은 본 발명에서 제안하는, 반송파 집적 사용 시 단말기의 충돌 해소 (contention resolution) 동작 방안 이다.
본 방안에서, 기지국 (1009)은 단말 (1001)에 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정한다 (1113).
이에 따라 상기 기지국은 RRC 계층 (1103)의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (1115). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1117). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 설정한 SCell을 활성화하고자 하는 경우에는 Activation/deactivation MAC CE 메시지를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 단말에게 알려준다 (1119).
한편, Activation/deactivation MAC CE를 수신하여 SCell(들)을 활성화 하였더라도 상향링크 동기가 맞아져 있지 않은 경우에는 (즉, 해당 TAG의 TAT 가 작동하지 않은 경우에는), 상향링크 타이밍을 맞추는 과정이 필요하다.
이를 위해 기지국에서 PDCCH order라는 명령을 전송하여 단말로 하여금 특정 셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 명령한다 (1121). 이 때, PDCCH order는 활성화 된 SCell들이나 PCell 가운데 어떠한 것도 될 수 있으며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 SCell인 경우를 가정한다. 또한, 본 PDCCH order에서는 특정 프리앰블을 별도로 지정하지 않는 충돌 기반 랜덤 엑세스를 명령하는 것을 가정한다. 이를 수신한 단말의 PHY 계층은 MAC 계층에 랜덤 엑세스 시작을 지시한다 (1123). 이에, 단말의 MAC 계층은 PHY 계층에 해당 셀로 (본 실시예에서는 상기 SCell) 랜덤 엑세스 프리앰블 전송을 지시하고 (1125), 단말의 PHY 계층은 기지국에게 해당 셀로 (본 실시예에서는 상기 SCell) 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다 (1127).
이를 수신한 기지국은 프리앰블이 도착한 시점에 따라, 상기 단말이 얼마만큼 송신 타이밍을 조절해야 할지를 판단하여 해당 타이밍 어드밴스 (TA) 정보를 실어 랜덤 액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 단말에게 전송한다 (1129).
이를 수신한 단말은 상기 RAR에 지시된 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 조정하고, 이 때부터 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (1131). 이후, 상기 RAR 메시지에 포함된 정보에 따라 Msg 3 메시지를 전송하고 (1133), 충돌 해소를 위한 mac-ContentionResolutionTimer 를 시작한다 (1135). 상기 Msg 3 메시지에는 상기 단말이 상기 기지국으로부터 부여받은 식별자인 단말 식별자 즉, Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI)가 포함이 되어 전송된다. 이를 성공적으로 수신한 기지국은, 해당 단말에게 자원 할당을 위해 PDCCH를 전송한다 (1137). 이때, 상기 PDCCH가 상기 (1121)단계에서 명령 받은 SCell를 위한 PDCCH 이거나, 혹은 상기 SCell이 포함된 TAG의 다른 SCell들 가운데 하나를 위한 PDCCH 인 경우에, 이를 수신한 단말은 상기 전송한 Msg 3 (1133)가 충돌없이 잘 전달되었다고 가정하고, 상기 mac-ContentionResolutionTimer 를 중지한다 (1139).
도 12는 본 발명에서 제안하는 실시예 1번에 대한 단말 동작 순서를 도시하는 순서도 이다.
본 실시예 1에서, 단말은 기지국으로부터 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 RRC 계층의 메시지를 수신한다 (1203). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 또한, 추가로 본 발명에서는 활성화하는 SCell 들에 대해 현재 활성화된 셀 (예: PCell) 대비 상대적인 상향링크 타이밍 델타 값에 대한 정보를 추가하여 전송한다 (1203). 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1205). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다. 또한, 단말의 RRC 계층은 MAC 계층으로 활성화하는 SCell들이 속한 TAG의 상향링크 타이밍 정보를 전송한다 (1207). 이를 수신한 단말의 MAC 계층은 해당 TAG의 TAT를 작동 시킨다 (1209).
이후, 기지국으로부터 특정 SCell들을 활성화 하기 위해 Activation/deactivation MAC CE 메시지를 MAC 계층에서 수신하면 (1211), 단말은 해당 SCell들을 활성화/비활성화하고 (1213), 이후, 해당 TAG의 TAT가 동작하는 동안 해당 TAG에 속한 셀들로 상향링크 데이터 전송이 가능하다 (1215).
도 13은 본 발명에서 제안하는 실시예 2번에 대한 단말 동작 순서를 도시하는 순서도 이다.
본 실시예 2에서, 단말은 기지국으로부터 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 RRC 계층의 메시지를 수신한다 (1303). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1305). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 단말은 기지국으로부터 Activation/deactivation MAC CE 메시지를 통해 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 명령 받는다 (1307). 이때 본 발명에서는 상기 Activation/deactivation MAC CE에서 활성화하는 셀들에 대해, 각각 현재 활성화된 셀 (예: PCell) 대비 상대적인 상향링크 타이밍 델타 값에 대한 정보를 전송한다.
이를 수신한 단말은 상기 Activation/deactivation MAC CE에서 활성화하는 셀들을 활성화 하고 (1309), 해당 SCell들이 속한 TAG의 TAT 타이머를 작동 시키며 (1311), 별도의 PDCCH order 수신, 프리앰블 전송절차, RAR 수신 절차 없이, 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (1313).
도 14는 본 발명에서 제안하는 실시예 3번에 대한 단말 동작 순서를 도시하는 순서도 이다.
본 실시예 3에서, 단말은 기지국으로부터 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 RRC 계층의 메시지를 수신한다 (1403). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1405). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 단말은 기지국으로부터 Activation/deactivation MAC CE 메시지를 통해 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 명령 받는다 (1407). 이때 본 발명에서는 상기 Activation/deactivation MAC CE에서 활성화하는 셀들에 대한 상향링크 타이밍을 맞추기 위해, 해당 SCell들로 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하도록, 랜덤 엑세스 프리앰블 식별자와 전송될 위치 (자원 인덱스)를 할당한다.
이를 수신한 단말은 해당 SCell들을 활성화 하고 (1409), PDCCH order를 수신한 것과 마찬가지로, 상기 (1407) 단계에 포함된 랜덤 엑세스 프리앰블 식별자와 전송될 위치 (자원 인덱스)에 따라 랜덤 엑세스 프리앰블을 기지국에게 전송한다 (1411).
이후, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 RAR을 수신한 경우 (1413), 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 상향링크 타이밍을 조정하고, 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (1415), 이 때부터 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (1417).
반면, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 RAR을 수신하지 못한 경우 (1413), 상기 랜덤 엑세스 프리앰블 전송이 실패했다고 간주하고 동작을 마친다 (1419).
도 15는 본 발명에서 제안하는 실시예 4에 대한 단말 동작 순서를 도시하는 순서도 이다.
본 실시예 4에서, 단말은 기지국으로부터 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 RRC 계층의 메시지를 수신한다 (1503). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
한편 이를 수신한 단말의 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 전송한다 (1505). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후 단말은 기지국으로부터 PDCCH order를 수신한다 (1507). 만약 상기 PDCCH order가 이미 활성화된 SCell에 대한 PDCCH order인 경우에는 (1509), 명령에 따라 해당 SCell로 프리앰블을 전송한다 (1511).
하지만, 상기 PDCCH order가 활성화되지 않은 SCell에 대한 PDCCH order인 경우에 (1509) 본 발명에서는, Activation/deactivation MAC CE를 받지 않았음에도 불구하고 해당 SCell을 암묵적으로 활성화 하고 (1513), 상기 PDCCH order에 따라 해당 SCell로 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송한다 (1515).
이후, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 RAR을 수신한 경우 (1517), 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 상향링크 타이밍을 조정하고, 해당 STAG의 TAT, 즉 본 도면에서는 TAT #2의 작동을 시작한다 (1519), 이 때부터 해당 TAG로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (1521).
반면, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 RAR을 수신하지 못한 경우 (1517), 상기 랜덤 엑세스 프리앰블 전송이 실패했다고 간주하고 동작을 마친다 (1523).
도 16은 본 발명에서 제안하는 충돌 해소 방안 사용시의 단말 동작 순서도 이다.
단말은 충돌 기반의 랜덤 엑세스 (Contention-based random access)를 수행하여 RACH Msg3 전송하고 mac-ContentionResolutionTimer 시작한 경우 (1601), Mac-ContentionResolutionTimer 종료가 된 경우 (1611), Contention resolution가 실패한 것으로 간주한다 (1615).
반면, mac-ContentionResolutionTimer 종료가 되지 않은 경우에는 (1611), PDCCH order로 시작된 랜덤 엑세스인지 여부를 판단한다 (1611).
만약, PDCCH order로 시작된 랜덤 엑세스가 아닌 경우에, 단말의 식별자인 C-RNTI로 지시되는 PDCCH를 통해 PCell의 신규 상향링크 전송을 위한 스케쥴링 정보를 수신한 경우 (1625), 충돌 해소가 성공한 것으로 간주, mac-ContentionResolutionTimer를 중지하고, 그리고 랜덤 엑세스가 성공한 것으로 간주한다 (1629). 반면 단말의 식별자인 C-RNTI로 지시되는 PDCCH를 수신하지 못한 경우, mac-ContentionResolutionTimer 타이머가 만료될 때까지 기다린다.
한편, 만약 PDCCH order로 시작된 랜덤 엑세스인 경우 (1621), 상기 랜덤 엑세스가 PCell을 위한 랜덤 엑세스였는지, SCell을 위한 랜덤 엑세스였는지를 판단한다 (1631).
만약, PCell을 위한 랜덤 엑세스인 경우에는, 이후 단말의 식별자인 C-RNTI로 지시되는 PDCCH가 PCell의 전송을 위한 스케쥴링 정보가 수신되는 경우 (1635), 충돌 해소가 성공한 것으로 간주, mac-ContentionResolutionTimer를 중지하고, 그리고 랜덤 엑세스가 성공한 것으로 간주한다 (1639). 그렇지 않은 경우, mac-ContentionResolutionTimer 타이머가 만료될 때까지 기다린다.
만약, SCell을 위한 랜덤 엑세스인 경우에는, 이후 단말의 식별자인 C-RNTI로 지시되는 PDCCH가 SCell의 전송을 위한 스케쥴링 정보가 수신되는 경우, 혹은 C-RNTI로 지시되는 PDCCH를 통해 SCell의 신규 상향링크 전송을 위한 스케쥴링 정보를 수신한 경우 (1641), 충돌 해소가 성공한 것으로 간주, mac-ContentionResolutionTimer를 중지하고, 그리고 랜덤 엑세스가 성공한 것으로 간주한다 (1645). 그렇지 않은 경우, mac-ContentionResolutionTimer 타이머가 만료될 때까지 기다린다.
도 17은 본 발명에서 제안하는 방안들 사용시의 기지국 동작 순서를 도시하는 순서도 이다.
본 발명에서 기지국은 단말에게 반송파 집적이 가능하다는 사실을 바탕으로 상기 단말에게 반송파 집적을 설정하도록 결정하여 RRC 계층의 메시지를 사용하여, 상기 단말에게 복수개의 반송파를 집적하여 설정하는 메시지를 전송한다 (1703). 상기 RRC 계층의 메시지에는 집적화 대상인 SCell들의 정보와 STAG 정보 및 TAG별 별도의 TAT 값을 설정한다. 또한 실시예에 따라 상기 RRC 계층의 메시지에는 현재 동기화 되어 있는 셀을 기준으로한 TAG별 타이밍 정보를 포함할 수 있다. 상기 RRC 계층의 메시지로 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후 단말로부터 RRC 계층은 상기 설정한 내용을 확인하는 메시지를 수신한다 (1705). 상기 확인하는 메시지로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지 등이 사용 가능하다.
이후, 설정한 SCell을 활성화하고자 하는 경우에는 실시예에 따라, Activation/deactivation MAC CE 메시지를 MAC 계층에서 전송하여, 특정 SCell에 대한 활성화/비활성화 여부를 상기 단말에게 알려준다 (1707). 또한 실시예에 따라, 상기 Activation/deactivation MAC CE 메시지에, 현재 동기화 되어 있는 셀을 기준으로한 SCell별 타이밍 정보 혹은, 랜덤 엑세스 정보 포함 가능 (프리앰블 인덱스, 자원 인덱스 등)을 전송할 수 있다. 상기 Activation/deactivation MAC CE 메시지전송은, 상기 기술한 여러 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
한편, Activation/deactivation MAC CE를 수신하여 SCell(들)을 활성화 하였더라도 상향링크 동기가 맞아져 있지 않은 경우에는 (즉, 해당 TAG의 TAT 가 작동하지 않은 경우에는), 실시예에 따라 상향링크 타이밍을 맞추는 과정이 필요하다. 이를 위해 기지국에서 PDCCH order 명령을 전송하여 단말로 하여금 특정 셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 명령한다 (1711). 상기 PDCCH order는 상기 기술한 여러 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
이후, 명령한 PDCCH order에 따라 프리앰블이 수신되는 경우 (1713), 상기 프리앰블을 수신한 타이밍에 따라 TA 정보를 설정하여 상기 단말에게 RAR 메시지를 전송한다 (1715). 이러한 절차도 상기 전술한 여러 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
이후 단말로부터 Msg3 메시지를 수신하였을 때, 기지국은 수신한 Msg3에 포함된 정보 (C-RNTI 등)에 따라, 상기 단말에게 PDCCH로 자원을 할당한다 (1719).
도 18은 본 발명을 적용한 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
단말은 상위 계층 (1805)과 데이터 등을 송수신하며, 제어 메시지 처리부 (1807)를 통해 제어 메시지들을 송수신하며, 송신 시, 제어부 (1809)의 제어에 따라 다중화 장치 (1803)을 통해 다중화 후 송신기를 통해 데이터를 전송하며 (1801), 수신 시, 제어부 (1809)의 제어에 따라 수신기로 물리신호를 수신한 다음 (1801), 역다중화 장치 (1803)으로 수신 신호를 역다중화하고, 각각 메시지 정보에 따라 상위 계층 (1805) 혹은 제어메시지 처리부 (1807)로 전달해준다.
상기 단말은 기지국으로부터 RRC 계층 메시지를 수신하여 (1807), 반송파 집적 설정 명령을 받으면 반송파 집적 처리부 (1811)가 해당 메시지의 내용에 따라 단말의 SCell들을 설정한다. 또한, 상기 RRC 계층 메시지에 상기 SCell들이 속한 TAG의 타이밍 정보가 포함된 경우, 해당 정보에 상향링크 타이밍을 제어부 (1809)에 알려주어, 해당 SCell들의 상향링크 타이밍을 조절하도록 한다.
이후, 상기 RRC 게층 메시지에 대한 확인 메시지를 생성하여 송신한다.
이후, 실시예에 따라 기지국으로부터 Activation/deactivation MAC CE를 수신하면, 해당 SCell들을 활성화 한다. 또한, 실시예에 따라 상기 Activation/deactivation MAC CE에 추가적으로 활성화하는 SCell들에 대한 타이밍 정보가 포함된 경우, 해당 SCell들의 상향링크 타이밍을 조절하도록 한다. 또한, 실시예에 따라 상기 Activation/deactivation MAC CE에 랜덤 액세스 정보가 포함된 경우, 이후 해당 정보에 따라 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송한다.
이후, 실시예에 따라 기지국으로부터 PDCCH order 명령을 수신하면, 해당 명령에 따라 랜덤 엑세스 프리앰블을 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대한 RAR 메시지를 수신한 경우, 상기 RAR에 포함된 TA 정보에 따라 해당 TAG에 속한 SCell들의 상향링크 타이밍 정보를 수정하고, 해당 셀들로 상향링크 데이터를 전송한다.
또한, 상기 PDCCH order 명령으로 충돌 기반 랜덤엑세스 수행 명령을 받은 경우, 혹은 단말의 MAC 계층이 충돌 기반 랜덤엑세스를 시작한 경우, 도 16의 설명에 따라, 충돌 해소가 되었는지 여부를 판단하여, 추가로 충돌 기반 랜덤엑세스를 수행할 수 있다.
한편, 상기에서는 단말이 복수 개의 블록들로 구분되고, 각 블록들이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만, 이러한 구분은 일 실시예에 불과할 뿐 반드시 이러한 구분에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반송파 집적 처리부(1811)가 수행하는 기능을 제어부(1809) 자체가 수행할 수도 있는 것이다.
이 경우, 제어부(1809)는 Scell셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하기 위한 타이밍 정보를 수신하고, 상기 타이밍 정보를 이용하여 상기 Scell에 대한 타이밍 어드밴스를 계산할 수 있다. 그리고 제어부(1809)는 상기 Scell셀에 대한 타임 정렬 타이머 동작 구간에서 상기 계산된 제2셀에 대한 타이밍 어드밴스에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 타이밍 정보는 현재 활성화된 Pcell의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값일 수 있다. 그리고 상기 제어부(1809)는 Pcell의 상향링크 타이밍과 Pcell의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값을 이용하여, Scell에 대한 타이밍 어드밴스를 계산할 수 있다.
그리고 제어부(1809)는 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 반송파 집적 설정 제어 메시지 또는 반송화 활성화 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1809)는 상기 타이밍 정보 수신하기 전에, 상기 제2 셀을 활성화시키기 위한 반송파 활성화 메시지를 수신하고, 상기 반송파 활성화 메시지에 포함된 랜덤 액세스 프리앰블 식별자와 자원 인덱스에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에 전송하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(1809)는 제13항에 있어서, 상기 제어부(1809)는 기지국으로부터 전송되는 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.
도 19는 본 발명을 적용한 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
기지국은 상위 계층 (1905)과 데이터 등을 송수신하며, 제어 메시지 처리부 (1907)를 통해 제어 메시지들을 송수신하며, 송신 시, 제어부 (1909)의 제어에 따라 다중화 장치 (1103)을 통해 다중화 후 송신기를 통해 데이터를 전송하며 (1901), 수신 시, 제어부 (1909)의 제어에 따라 수신기로 물리신호를 수신한 다음 (1901), 역다중화 장치 (1903)으로 수신 신호를 역다중화하고, 각각 메시지 정보에 따라 상위 계층 (1905) 혹은 제어메시지 처리부 (1907)로 전달해준다.
상기 기지국은 단말에게 반송파 집적을 명령하기 위해, RRC 계층 메시지를 생성하여 (1907), 반송파 집적 설정 명령을 전송한다. 또한, 실시예에 따라 상기 기지국은 상기 RRC 계층 메시지에 추가로 기 동기화된 셀을 기준으로, 아직 동기화 되지 않은 TAG의 타이밍 정보를 추가적으로 전송할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 상기 단말로부터 상기 RRC 게층 메시지에 대한 확인 메시지를 수신한다.
이후, 실시예에 따라 기지국은 Activation/deactivation MAC CE를 생성하여 상기 단말에게 전송한다. 또한, 실시예에 따라 상기 Activation/deactivation MAC CE에 추가적으로 활성화하는 SCell들에 대한 타이밍 정보가 포함하여 해당 SCell들의 상향링크 타이밍을 조절하도록 명령한다. 또한, 실시예에 따라 상기 Activation/deactivation MAC CE에 랜덤 액세스 정보가 추가로 포함하여, 상기 단말로 하여금 해당 정보에 따라 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하도록 명령한다.
이후, 실시예에 따라 기지국은 PDCCH order 명령을 전송하고, 상기 명령에 따라 단말로부터 랜덤 엑세스 프리앰블을 수신한다. 이후, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블 수신 정보에 따라 타이밍을 계산하여 RAR 메시지에 TA 정보를 포함하여 전송한다.
또한, 이후 상기 단말로부터 Msg 3를 수신하였을 때, 상기 기지국은 Msg 3에 포함된 정보 (C-RNTI)에 따라 상기 단말에게 C-RNTI로 지시되는 PDCCH를 통해 자원할당을 한다.
제안하는 방식을 사용하면, 반송파 집적 기술을 사용하는 경우에 복수 개의 상향링크 타이밍을 관리하는 시스템에서 상향링크 전송 지연을 줄일 수 있으며, 충돌 해소 동작 시에도 단말이 충돌 해소 판단을 명확히 함으로써, 오동작을 방지하고 정확한 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (14)
- 제1 셀과 적어도 하나 이상의 제2 셀을 포함하는 반송파 집적 기술을 사용하는 무선통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송 방법에 있어서,
상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하기 위한 타이밍 정보를 수신하는 단계;
상기 타이밍 정보를 이용하여 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하는 단계; 및
상기 제2 셀에 대한 타임 정렬 타이머 동작 구간에서, 상기 계산된 제2셀에 대한 타이밍 어드밴스에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제1항에 있어서, 상기 타이밍 정보는,
현재 활성화된 상기 제1 셀의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값인 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제2항에 있어서, 상기 계산 단계는,
상기 제 1셀의 상향링크 타이밍과 제1 셀의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값을 이용하여, 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제3항에 있어서, 상기 수신 단계는,
상기 제2 셀을 상기 제1 셀에 집적하기 위한 반송파 집적 설정 제어 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제3항에 있어서, 상기 수신 단계는,
상기 제2 셀을 활성화시키기 위한 반송파 활성화 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제1항에 있어서, 상기 타이밍 정보 수신 단계 이전에,
상기 제2 셀을 활성화시키기 위한 반송파 활성화 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 반송파 활성화 메시지에 포함된 랜덤 액세스 프리앰블 식별자와 자원 인덱스에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제6항에 있어서, 상기 수신 단계는,
기지국으로부터 전송되는 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해, 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 상향링크 전송 방법. - 제1 셀과 적어도 하나 이상의 제2 셀을 포함하는 반송파 집적 기술을 사용하는 무선통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 단말에 있어서,
기지국과 신호를 송수신하는 송수신기; 및
상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하기 위한 타이밍 정보를 수신하고, 상기 타이밍 정보를 이용하여 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하며, 상기 제2 셀에 대한 타임 정렬 타이머 동작 구간에서 상기 계산된 제2셀에 대한 타이밍 어드밴스에 따라 상향링크 타이밍을 조절하여 상향링크 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제8항에 있어서, 타이밍 정보는,
현재 활성화된 상기 제1 셀의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값인 것을 특징으로 하는 단말. - 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제 1셀의 상향링크 타이밍과 제1 셀의 상향링크 타이밍에 대한 상대적 차이 값을 이용하여, 상기 제2 셀에 대한 타이밍 어드밴스를 계산하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 셀을 상기 제1 셀에 집적하기 위한 반송파 집적 설정 제어 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 셀을 활성화시키기 위한 반송파 활성화 메시지를 통해 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 타이밍 정보 수신하기 전에, 상기 제2 셀을 활성화시키기 위한 반송파 활성화 메시지를 수신하고, 상기 반송파 활성화 메시지에 포함된 랜덤 액세스 프리앰블 식별자와 자원 인덱스에 따라 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말. - 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
기지국으로부터 전송되는 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해, 상기 타이밍 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
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