KR20120123997A

KR20120123997A - 랜덤 액세스 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120123997A
Application number: KR1020110041703A
Authority: KR
Inventors: 김시형; 권기범; 안재현
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2012-11-12
Also published as: WO2012150809A3; WO2012150809A2

Abstract

본 명세서는 랜덤 액세스 장치 및 방법에 관한 것으로서 셀 간 간섭을 고려한 단말과 기지국의 동작과 네트워크 운영 방안들을 개시한다. 더 구체적으로 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경에서 랜덤 액세스 절차가 수행될 때, 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말이 랜덤 액세스 절차를 보다 성공적으로 수행하도록 하면서도, 셀 간 간섭의 영향을 받지 않는 단말의 랜덤 액세스 절차가 지연되거나 방해되지 않고 셀 간 간섭의 영향을 받는 단말의 랜덤 액세스 수행을 개시한다. 본 명세서에 기재된 일 실시형태에서는 셀 간 간섭의 영향을 받는 피해 단말에 대하여 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하고, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정에 따라서 랜덤 액세스 절차를 수행한다.

Description

랜덤 액세스 장치 및 방법{Apparatus And Method For Random Access}

본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 매크로 셀과 마이크로 셀 등 복수의 이종 셀로 구성되는 헤테로 네트워크(heterogeneous network)에서 셀 간 간섭을 고려한 랜덤 액세스 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

다양한 통신 시스템이 등장함에 따라, 다양한 셀이 근거리에서 공존하는 헤테로 네트워크(heterogeneous network, 이하 설명의 편의를 위해 'HetNet'이라 함) 환경이 고려되고 있다. 예를 들어, 하나의 매크로 셀(macro cell)의 커버리지(coverage)내에 비교적 저전력 송신 파워를 갖는 마이크로 셀(micro cell)이 존재하는 것이다.

HetNet 상황에서 다양한 커버리지를 갖는 셀들이 등장함에 따라서, 셀 간의 간섭(inter-cell interference)가 문제가 되고 있다. 따라서, 셀 간 간섭을 고려하여 원활하게 통신이 이루어지도록 조정할 구체적인 방안이 필요하다.

본 발명은 HetNet 환경에서 셀 간 간섭을 고려하여 단말이 동작할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 HetNet 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말에 대한 시스템 정보를 특정적으로 설정하여 전달하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 HetNet 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말이 기지국을 상대로 동작하는 경우에, 해당 단말이 셀 간 간섭의 영향을 받고 있다는 것을 기지국이 판별할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 HetNet 환경에서 랜덤 액세스 절차가 수행될 때, 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말이 랜덤 액세스 절차를 보다 성공적으로 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 HetNet 환경에서 랜덤 액세스 절차가 수행될 때, 셀 간 간섭의 영향을 받지 않는 단말의 랜덤 액세스 절차가 지연되거나 방해되지 않고 셀 간 간섭의 영향을 받는 단말의 랜덤 액세스 수행을 보장할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 HetNet 환경에서 반송파 집성이 적용된 경우에, 각 서빙 셀, 즉 주서빙 셀(PCell)과 부서빙 셀(SCell)에 대해도 셀 간 간섭을 고려해 랜덤 액세스 절차를 수행하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시형태는 셀 간 간섭을 고려한 단말의 랜덤 액세스 방법에 관한 것으로서 셀 간 간섭의 영향을 받는 피해 단말에 대한 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하는 단계 및 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정에 따라서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함하며, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 시스템 정보로서 브로드캐스팅 될 수 있다.

단말은 기지국으로부터의 측정 제한 지시 유무 및/또는 측정 결과에 기반해서 자신이 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는지를 판단할 수 있다.

본 실시형태에서 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말에 특정한 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정을 포함하며, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정은 셀 간 간섭의 영향을 고려하지 않은 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정과 함께 시스템 정보로서 브로드캐스팅 되고, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 피해 단말은 셀 특정의 랜덤 액세스 윈도우에 관한 설정과 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정 중 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정을 적용할 수 있다. 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우는 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우보다 더 큰 구간을 가질 수 있다.

랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차일 수 있으며, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택할 수 있는 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 관한 설정을 포함하고, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 피해 단말은 단말 특정의 프리앰블 그룹에서 선택한 프리앰블을 기지국에 전송할 수 있다.

이때, 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹은, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서 피해 단말이 기지국으로부터의 랜덤 액세스 응답에 대응하여 전송하는 데이터의 크기가 소정의 기준보다 큰 경우에, 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 제1 프리앰블 그룹 및 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서 피해 단말이 기지국으로부터의 랜덤 액세스 응답에 대응하여 전송하는 데이터의 크기가 소정의 기준보다 크지 않은 경우에, 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 제2 프리앰블 그룹을 포함할 수 있다.

랜덤 액세스 절차가 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차인 경우에, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 프리앰블을 전송할 피해 단말 특정 자원에 관한 설정을 포함하며, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 피해 단말은 피해 단말 특정 자원을 이용하여 프리앰블을 기지국에 전송할 수 있다.

이때, 피해 단말 특정 자원에 관한 설정은, 셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 전송을 위한 자원 중에서 피해 단말이 프리앰블을 전송할 때 사용할 자원을 지정할 수 있다.

또한, 피해 단말 특정 자원에 관한 설정은, 자원 테이블상에서 피해 단말이 프리앰블을 전송하는데 사용할 자원에 대응하는 인덱스를 셀 특정하게 지시할 수 있으며, 자원 테이블은 셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 전송을 위한 자원 중에서 피해 단말에 자원을 할당하는 자원 할당 테이블일 수 있고, 자원 테이블상의 인덱스는 프리앰블을 전송할 자원의 직접 지정, 프리앰블을 전송할 프레임의 지정, 프리앰블을 전송할 서브프레임의 지정, 프리앰블을 전송할 주파수 영역의 자원 지정, 자원의 이격(離隔) 지정 중 적어도 하나의 방법으로 자원을 지정할 수 있다.

한편, 반송파 집성 환경에서는 주서빙 셀과 부서빙 셀 중 셀 간 간섭 조정의 대상이 되는 서빙 셀에 대하여, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용활 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태는 셀 간 간섭을 고려한 기지국의 랜덤 액세스 방법으로서, 셀 간 간섭의 영향을 받는 피해 단말에 대한 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 구성하는 단계, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정에 관한 정보를 전송하는 단계 및 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

정보 전송 단계에서는, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 시스템 정보로서 브로드캐스팅 할 수도 있으며, 전용 무선 자원 제어(Radio Resource Control) 시그널링 또는 하향링크 물리 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해 단말 특정하게 피해 단말에 전송할 수도 있다.

본 실시형태에서 기지국은 측정 제어를 전송한 단말을 피해 단말로 판단할 수 있다.

피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우의 사이즈에 대한 설정을 포함할 수 있으며, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우는 셀 간 간섭을 고려하지 않은 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우보다 큰 사이즈를 가질 수 있다.

랜덤 액세스 절차가 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차인 경우에, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 관한 설정을 포함할 수 있으며, 랜덤 액세스 절차에서 전송된 프리앰블이 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 속하는 경우에, 기지국은 프리앰블을 전송한 단말을 피해 단말이라고 판단할 수 있다. 이때, 기지국이 피해 단말에 대한 간섭을 일으키는 셀의 저간섭 서브프레임에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, 피해 단말에 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다.

또한, 랜덤 액세스 절차가 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차인 경우에, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 프리앰블을 전송할 피해 단말 특정 자원에 관한 설정을 포함할 수 있으며, 랜덤 액세스 절차에서 프리앰블이 전송된 자원이 피해 단말 특정 자원인 경우에, 기지국은 프리앰블을 전송한 단말을 피해 단말이라도 판단할 수 있다. 이때, 기지국이 피해 단말에 대한 간섭을 일으키는 셀의 저간섭 서브프레임에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, 피해 단말에 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다.

피해 단말 특정 자원에 관한 설정은 셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 자원 중에서 피해 단말이 프리앰블을 전송할 때 사용할 자원을 지정할 수 있다.

본 발명에 의하면, HetNet 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말에 시스템 정보를 특정적으로 설정하여 전달할 수 있다. 단말이 기지국을 상대로 동작하는 경우에는, 해당 단말이 셀 간 간섭의 영향을 받고 있다는 것을 기지국이 효과적으로 판단하고 셀 간 간섭을 고려하여 효과적으로 대응할 수 있다.

본 발명에 의하면, HetNet 환경에서 랜덤 액세스 절차가 수행될 때, 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는 단말이 랜덤 액세스 절차를 보다 성공적으로 수행할 수 있으며, 특히 셀 간 간섭의 영향을 받지 않는 단말의 랜덤 액세스 절차가 지연되거나 방해되지 않고 셀 간 간섭의 영향을 받는 단말의 랜덤 액세스 수행을 보장할 수 있다.

본 발명에 의하면, HetNet 환경에서 반송파 집성이 적용된 경우에, 각 서빙 셀, 즉 주서빙 셀(PCell)과 부서빙 셀(SCell)에 대해도 셀 간 간섭을 고려해 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템을 도시한다.
도 2는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 3은 랜덤 액세스 응답이 전송되는 하향링크 서브프레임의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 RAR 윈도우에 관한 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 메시지 3의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 무경쟁 랜덤 액세스 절차를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 HetNet의 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 8은 빅팀 셀과 어그레서 셀의 하향링크 서브프레임 패턴을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 9는 RAR 윈도우 사이즈를 이원화하여 적용하는 일 실시예에 대하여, eNB와 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 10은 RAR 윈도우 사이즈를 이원화하여 적용하는 다른 실시예에 대하여, eNB와 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 11은 이원화된 RAR 윈도우 사이즈가 적용되는 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용되는 시스템에서 4개의 프리앰블 그룹을 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는 예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명이 적용되는 시스템에서 eICIC를 고려하여 PRACH 자원을 할당하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 14는 본 발명이 적용되는 시스템에서 eICIC를 고려하여 PRACH 자원을 할당하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 15는 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 PRACH 자원을 이용하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 16은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 PRACH 자원을 이용하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 17은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 프리앰블을 이용하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 18은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 프리앰블을 이용하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 19는 본 발명이 적용되는 시스템에서 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 20은 본 발명이 적용되는 시스템에서 eNB의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 21은 본 발명이 적용되는 시스템에서 UE와 eNB의 구성을 개략적으로 설명하는 블록도이다.

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.

본 명세서는 무선통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템을 도시한다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치되며, 단말(User Equipment: UE, 10), 기지국(evolved NodeB: eNB, 20), 무선 랜(Wireless LAN) 접속점(Access Point: AP)(30), GPS(Global Positioning System, 40) 위성(satellite)을 포함한다. 여기서, 무선 랜은 무선 표준인 IEEE 802.11 기술을 지원하는 장치로서, IEEE 802.11은 와이파이(WiFi) 시스템과 그 명칭이 혼용될 수 있다.

단말(10)은 셀룰러 네트워크, 무선 랜, 방송 네트워크, 위성 시스템등과 같은 다수의 네트워크의 커버리지(coverage) 내에 위치할 수 있다. 단말(10)이 때와 장소에 구애 받지 않고 기지국(20), 무선 랜 접속점(30), GSP(40)등 다양한 네트워크와 다양한 서비스에 접속하기 위해서, 단말(10)은 다수의 무선 송수신기(transceiver)를 구비한다. 예를 들어, 스마트 폰(smart phone)은 LTE, WiFi, 블루투스(bluetooth: BT, 이하 'BT'라 함) 송수신기와 GPS 수신기를 구비한다. 이와 같이 좋은 성능을 유지하면서 하나의 동일 단말(10)내에 더욱더 많은 송수신기를 집적시키기 위해 단말(10)의 디자인은 더욱 복잡해져 가고 있다. 이로 인하여 기기 내 공존 간섭이 발생할 가능성이 더욱 커질 수 있다.

이하에서, 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부이고, 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부이고, 수신기는 기지국(20)의 일부일 수 있다.

단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선 기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto BS), 피코 기지국(Pico BS), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

무선 통신 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), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), 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.

한편, UE는 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 통해 무선 통신 시스템의 네트워크에 접속할 수 있다. 랜덤 액세스는 UE의 초기 네트워크 접속(initial network access) 외에도 상향링크 동기(synchronization)를 획득하지 못하였거나 상향링크 동기를 잃어버린 경우에도 UE가 상향링크 동기를 다시 획득하기 위해 수행될 수도 있다.

랜덤 액세스에는 경쟁 기반(Contention-Based) 랜덤 액세스와 무경쟁(Contention-Free) 랜덤 액세스가 있다.

UE가 경쟁 기반 랜덤 액세스를 수행하는 경우로는 (1) 새로운 상향링크 데이터 또는 제어 정보를 전송하려 할 때, 상향링크 동기가 맞지 않는 것을 UE가 인지한 경우, (2) 새로운 하향링크 데이터를 수신하고 이에 대한 ACK/NACK 응답을 전송하려 할 때, 상향링크 동기가 맞지 않는 것을 UE가 인지한 경우, (3) UE가 RRC_IDLE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 전환하려 하는 경우, (4) 네트워크에 초기 접속하고자 하는 경우, 즉 SRB(Signalling Radio Bearer), DRB(Data Radio Bearer) 설정을 위한 RRC 연결 설정(RRC connection establishment) 절차를 시작하는 경우, (5) 트래킹 영역(Tracking Area: TA, 이하 'TA'라 함)을 갱신하는 경우, 즉 SRB0을 통한 TA 갱신 정보를 전송하기 위한 RRC 연결 설정 절차를 시작하는 경우, (6) 무선 링크 실패(Radio Link Failure: RLF)가 발생한 경우 등이 있다.

UE가 무경쟁 랜덤 액세스를 수행하는 경우로는 (1) UE가 RRC_CONNECTED 상태에서 동일 네트워크 내 다른 주파수, 다른 셀 또는 다른 eNB로 핸드오버 하는 경우, (2) eNB가 필요하다고 판단한 경우(예컨대, UE의 하향링크 동기 또는 상향링크 동기가 맞지 않다고 판단한 경우)에, 구성한 서빙 셀들 중 특정 서빙 셀에 랜덤 액세스 하도록 UE에게 지시하는 경우 등이 있다.

도 2는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 2를 참조하면, UE는 먼저 프리앰블(preamble)을 eNB에 전송한다(S210).

프리앰블은 PRACH(Physical Random Access Channel)상의 자원을 통해 eNB에 전송되며, eNB는 수신한 프리앰블을 통해 UE의 전송 타이밍을 추정할 수 있다. 어떤 시간-주파수 자원을 사용하여 프리앰블을 전송할 것인지, 즉 PRACH 자원에 관한 설정은 미리 단말에 브로드캐스팅 된다.

UE는 64-N_cf 개의 경쟁 기반 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 무작위로 선택하여 eNB에 전송한다. 이때, N_cf는 무경쟁 랜덤 액세스를 위해 지정된 프리앰블이 개수를 나타낸다. 64-N_cf 개의 프리앰블은, 랜덤 액세스의 이후 단계에서 UE가 UL-SCH상으로 전송하려는 데이터의 양에 따라서 eNB에 의해 두 개의 그룹, 즉 그룹 A와 그룹 B로 나뉠 수 있다.

그룹 B는 후술하는 랜덤 액세스의 3 단계(S230)에서 전송되는 MSG3(Message 3)의 자원 양이 시스템 정보(System Information: SI)를 통해 내려오는 MessageSizeGroupA의 필드 값보다 크고, 측정한 RSRP(Reference Signal Received Power)의 평균값을 통해 파악되는 경로 손실(path-loss) 값이 PCMAX,c(각 요소 반송파에 대해 설정된 최대 UE 출력(Configured maximum UE output power of each CC)) - preambleInitialReceivedTargetPower - deltaPreambleMsg3 - messagePowerOffsetGroupB 의 값보다 작을 경우에 UE에 의해 선택될 수 있다. 즉, 상향링크로 송신해야 할 송신 전력의 최소값보다 UE에서 송신 가능한 최대 송신 전력의 크기가 큰 경우에 UE는 그룹 B의 프리앰블을 선택할 수 있다. 다시 말하면, 그룹 B의 프리앰블을 선택하는 것은, UE가 상향링크로 많은 데이터를 전송하기 위해 필요한 송신 전력을 확보하고 있는 상태임을 나타낸다.

두 개의 프리앰블 그룹, 그룹 A와 그룹 B는 BSI(Broadcast System Information)을 통해서 구분되며, 상술한 바와 같이, UE는 MSG3의 자원 양과 경로 손실에 따라 그룹을 선택하고 해당 그룹의 프리앰블을 eNB에 전송한다.

프리앰블을 수신한 eNB는 랜덤 액세스 응답(Random Access Response: RAR)을 UE에게 전송한다(S220).

랜덤 액세스 응답은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)상으로 전송되며, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)는 해당 UE가 전송한 프리앰블의 시간-주파수 슬롯 자원에 따라서 결정된다.

랜덤 액세스 응답은 또한 T-C-RNTI(Temporary - Cell - Radio Network Temporary Identifier), 상향링크 그랜트(UL resource grand), 타이밍 정렬 명령(timing alignment (advanced) command), 검출된 프리앰블의 ID 등과 같은 정보를 전달한다. 하나의 다운링크 서브프레임에서 도 3과 같이 여러 UE에게 각각 다른 다수의 RAR이 전송될 수 있다. 즉, 하나의 다운링크 서브프레임을 통해 다수의 UE에게 랜덤 액세스 응답이 가능하다.

경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우, 둘 이상의 UE들이 동일한 프리앰블을 선택하고, 선택한 프리앰블이 전송되는 시간-주파수 자원 역시 동일하게 선택할 수 있다. 이 경우에 동일한 프리앰블을 동일한 시간-주파수 자원을 이용해서 전송한 복수의 UE는 동일한 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 왜냐하면, 이 복수의 UE들이 선택한 시간-주파수 자원을 기반으로, 랜덤 액세스 응답이 전송되는 PDSCH에 대한 제어 및 할당 정보를 포함하고 있는 PDCCH를 확인할 수 있는 인식자, 즉 RA-RNTI 값이 설정되기 때문이다. 상술한 바와 같이 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)는 검출한 프리앰블의 시간-주파수 슬롯 자원에 따라서 결정된다.

한편, 랜덤 액세스 응답 내에 포함된 정보는 MAC(Medium Access Control) CE(Control Element) 구조로 구성된다. 왜냐하면, 프리앰블을 기준으로 랜덤 액세스 응답 정보가 구분되어 있기 때문이다.

도 3은 랜덤 액세스 응답이 전송되는 하향링크 서브프레임의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, MAC 헤더(MAC header) 필드는 E, T, R, BI의 서브 필드를 포함한다. E(Extension) 필드는 MAC 해더에 더 많은 필드가 존재하는지를 지시하는 플래그이다. E 필드가 1로 설정되어 있으면 적어도 E/T/RAPID 필드의 다른 셋이 따르는 것을 지시한다. E 필드가 0으로 설정되어 있으면 MAC 랜덤 액세스 응답(MAC RAR) 또는 패딩(padding)이 다음 바이트에서 시작된다는 것을 지시한다.

T(Type) 필드는 MAC 서브헤더가 랜덤 액세스 ID 혹은 백오프 지시자(Backoff Indicator: BI)를 포함하는지를 지시한다. T 필드가 0으로 설정되어 있으면, 서브헤더에 백오프 지시자(BI) 필드가 존재한다는 것을 지시한다. T 필드가 1로 설정되어 있으면, 서브헤더에 랜덤 액세스 프리앰블 ID(Random Access Preamble ID: RAPID) 필드가 존재한다는 것을 지시한다.

R(Reserved) 비트는 0으로 설정된다.

BI(Backoff Indicator, 벡오프 지시자) 필드는 셀의 오버로드 조건을 식별한다. BI 필드의 사이즈는 4 비트이다.

RAPID(Random Access Preamble ID) 필드는 전송된 랜덤 액세스 프리앰블을 식별한다.

또한, 도 3을 참조하면, MAC RAR 필드는 R 비트, 타이밍 어드밴스 명령, 상향링크 그랜트, T-C-RNTI를 포함한다. 여기서도 R(Reserved) 비트는 0으로 설정된다.

타이밍 어드밴스 명령(Timing Advance Command) 필드는 UE가 적용해야 하는 타이밍 조정(Timing Adjustment)의 양을 제어하는데 사용되는 인덱스 값 TA(0, 1,2, …. 1282)를 지시한다. 타이밍 어드밴스 명령 필드의 사이즈는 11 비트이다.

상향링크 그랜트(UL Grant) 필드는 상향링크에 이용되는 자원을 지시한다. 상향링크 그랜트 필드의 사이즈는 20 비트이다.

TC-RNTI(Temporary C-RNTI) 필드는 랜덤 액세스 과정에서 UE가 이용할 임시 ID를 지시한다. TC-RNTI 필드의 사이즈는 16 비트이다.

다시 도 2의 랜덤 액세스 절차에 대한 S220 단계에 관한 설명으로 돌아와서, UE는 SI(System Information)을 통해 RAR 윈도우 사이즈(ra-ResponseWindowsize) 파라미터 값을 확보한다. UE는 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble: RAP)를 전송한 후, 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 서브프레임을 포함하여, 3개의 서브프레임 이후부터 확보한 RAR 윈도우 구간 동안 랜덤 액세스 응답을 수신하기 위해 대기한다. RAR 윈도우 구간 동안 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못하면, UE는 RAR 윈도우가 종료하는 서브프레임을 기준으로 최소 3ms(3 서브프레임)이 경과한 후에 새로운 프리앰블을 선택하여 다시 전송한다.

도 4는 RAR 윈도우에 관한 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 4에서는 RAR 윈도우의 사이즈가 4인 경우를 예로서 설명하고 있다.

도 4를 참조하면, 프리앰블이 PRACH상으로 전송된 서브프레임을 포함하며, 3ms가 경과한 후 적용되는 사이즈 4의 RAR 윈도우 구간에서 UE는 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신한다. 랜덤 액세스 응답을 수신한 UE는 후술하는 바와 같이 랜덤 액세스 절차의 3번째 단계로서 L2/L3 메시지를 전송하게 된다. 만약 RAR 윈도우 구간에서 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못한 경우에는, 프리앰블 재전송을 위한 최소 지연인 3ms 경과 후에 프리앰블을 다시 전송할 수 있다.

랜덤 액세스 응답을 수신한 UE는 L2/L3(Layer2/Layer3) 메시지를 eNB에 전송한다(S230). L2/L3 메시지는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)상으로 전송된다.

이 단계에서는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request), TA 갱신, 스케줄링 요청(Scheduling Request) 등의 메시지 3(Msg 3)가 전송된다.

도 5는 메시지 3의 구조를 개략적으로 설명하는 도면이다. 메시지 3은 UL-SCH(UpLink-Shared Channel)상으로 전송되는 C-RATI를 전송하는 MAC CE(UE Identity) 또는 CCCH(Common Control Channel) 상으로 전송되는 RRC 연결 요청, TA 갱신, 스케줄링 요청 등의 SDU(Service Data Unit) 정보를 포함하고 있는 메시지이다.

다시 도 2의 S230 단계에 대한 설명으로 돌아와서, L2/L3 메시지는 S220 단계에서 할당된 TC-RNTI와 함께 UE 고유의 ID(48 비트의 UE Identity)를 전송한다. S210 단계에서 복수의 UE가 동일한 프리앰블을 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 전송해서, S220 단계에서 복수의 UE가 동일한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, S230 단계에서도 복수의 UE가 L2/L3 메시지를 전송하여 충돌이 발생할 수가 있다. 이 충동은 후술하는 단계에서 해소되게 된다.

L2/L3 메시지를 수신한 eNB는 경쟁 해소 메시지(message for early contention resolution)을 UE에 전송한다(S240). S230 단계에서 ULSCH상으로 L2/L3 메시지를 수신한 eNB는 L2/L3 메시지를 통해 수신한 UE 고유의 ID를 S220 단계에서 전송했던 TC-RCTI와 함께 PDSCH를 통하여 UE에게 전송한다.

UE가 수신한 경쟁 해소 메시지를 정확하게 디코딩하고 자신의 ID를 검출하면, UE는 포지티브 ACK(positive ACKnowledgement)를 eNB에 전송한다.

만약 UE가 수신한 경쟁 해소 메시지를 정확하게 디코딩하였으나 다른 UE의 ID가 포함되어 있는 것을 확인하면, UE는 아무 메시지도 eNB에 전송하지 않는다(DTX: Discontinuous Transmission).

만약 UE가 수신한 경쟁 해소 메시지를 디코딩하는데 실패하거나 하향링크 그랜트가 분실(missing)되면, UE는 역시 아무 메시지도 eNB에 전송하지 않는다(DTX).

표 1은 RACH 설정에 관한 RACH-ConfigCommon 정보를 나타낸 것으로서, 상술한 랜덤 액세스 절차에서 SI(System Information)로서 전달되는 셀 특정의 파라미터들을 확인할 수 있다.

표 1에서 mac-ContentionResolutionTimer는 경쟁 해소를 위한 타이머로서 서브프레임 단위의 값을 가진다. 예컨대, 표 1에서 sf8은 8 서브프레임(8 subframes)을 나타내며, sf16은 16 서브프레임(subframes)을 나타낸다

maxHARQ-Msg3Tx는 메시지 3(Msg 3) HARQ 전송의 최대 회수로서 정수 값을 가지며, 경쟁 기반 랜덤 액세스에 이용된다.

messageSizeGroupA는 상술한 도 2의 S230 단계에서 전달되는 메시지 3의 정보 양을 나타내는 필드로서, 프리앰블 선택의 기준(그룹 A에서 프리앰블을 선택할 지, 그룹 B에서 프리앰블을 선택할 지)이 되며 비트 값을 갖는다. 예컨대, 표 1에서 b56은 56 비트에 대응하며, b144는 144 비트에 대응한다.

messagePowerOffsetGroupB는 messageSizeGroupA와 함께 프리앰블 선택의 기준이 되며, dB(decibel) 값을 갖는다. 예컨대, 표 1에서 "minusinfinity"는 '마이너스 무한대'에 대응하고, dB0은 0 dB, dB5는 5dB에 대응한다.

numberOfRA-Preambles는 비전용(무경쟁 랜덤 액세스에 전용되지 않는) 랜덤 액세스 프리앰블의 개수를 나타내며, 정수 값을 갖는다. 예컨대, 표 1에서 n4는 4, n8은 8에 대응한다.

powerRampingStep은 전력 램핑 팩터로서, dB 값을 갖는다. 예컨대, 표 1에서 dB0은 0 dB, dB2는 2 dB에 대응한다.

preambleInitialReceivedTargetPower는 초기 프리앰블 전력을 나타내며, dBm 값을 가진다. 예컨대 표 1에서 dBm-120는 -120 dBm에 대응하며, dBm-118 는 -118 dBm에 대응한다.

preamblesGroupAConfig는 프리앰블 그룹핑에 대한 설정을 제공한다. 이 필드가 시그널링되지 않으면, 랜덤 액세스 프리앰블 그룹 A의 사이즈는 상술한 numberOfRA-Preambles와 같다.

preambleTransMax는 프리앰블 전송의 최대 회수를 나타내며 정수 값을 갖는다. 예컨대, 표 1에서 n3은 3에 대응하고, n4는 4에 대응한다.

ra-ResponseWindowSize는 RAR 윈도우의 지속 기간 또는 사이즈를 나타내며, 서브프레임 단위의 값을 가진다. 예컨대, 표 1에서 sf2는 2 서브프레임(2 subframes)에 대응하고, sf3은 3 서브프레임(3 subframe)에 대응한다.

sizeOfRA-PreamblesGroupA는 랜덤 액세스 프리앰블 그룹 A의 사이즈를 나타내며 정수 값을 가진다. 예컨대, 표 1에서 n4는 4에 대응하고, n8은 8에 대응한다.

무경쟁(Contention-free) 랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차와 다르게 수행된다.

도 6은 무경쟁 랜덤 액세스 절차를 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 6을 참조하면, eNB는 무경쟁 랜덤 액세스를 수행할 UE에 랜덤 액세스 할당 메시지를 전송한다(S610). eNB는 이를 통해서 UE가 무경쟁 랜덤 액세스 절차에 전용되는 프리앰블을 사용하도록 할 수 있다.

UE는 할당된 프리앰블 또는 할당된 프리앰블 중 어느 하나를 선택하여 eNB에 전송하며(S620), 프리앰블을 수신한 eNB는 랜덤 액세스 응답을 UE에게 전송한다(S630). 무경쟁 랜덤 액세스 절차에서는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차와 달리 전용(dedicated) 프리앰블을 사용하여 절차가 수행되며, 경쟁 해소를 위한 절차 등을 수행할 필요가 없다.

한편, 랜덤 액세스는 이종 네트워크로 구성되는 헤테로 네트워크(Hetero Network, 이하 설명의 편의를 위해 'HetNet'이라 함) 상황에서도 이루어진다.

도 7은 본 발명이 적용되는 HetNet의 일 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 7에서는 매크로 셀(Macro Cell, 710) 그리고 펨토 셀(Femto Cell, 720)과 피코 셀(Pico Cell, 730) 같은 마이크로 셀로 구성되는 HetNet을 예시하고 있다. 매크로 셀(710)과 마이크로 셀(720, 730)은 각각 자신의 셀 커버리지(710, 720, 730)를 갖는다. 셀은 사용자의 접근성에 따라 OA(open access) 셀과 CSG(Closed Subscriber Group) 셀로 분류될 수 있다. CSG 셀은 기본적으로 CSG에 속하는 멤버에게만 특화된 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 마이크로 셀은 OA 셀 또는 CSG 셀일 수 있다.

UE가 마이크로 셀의 기지국 근처에 있으며, 마이크로 셀로 용이하게 핸드오버 할 수 있는 경우에는, 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)의 영향을 덜 받을 수 있지만, UE가 CSG 셀인 마이크로 셀의 기지국 근처에 있는 경우에는, 마이크로 셀로 핸드오버 하지 못하고, 셀 간 간섭의 영향을 크게 받을 수 있다.

설명의 편의를 위해, HetNet 상황에서 UE에게 간섭에 의한 영향을 미치는 셀을 어그레서 셀(Aggressor Cell)이라 하고, 어그레서 셀로부터 간섭의 영향을 받는 UE를 빅팀 UE(Victim UE)라고 하며, 빅팀 UE에 대한 서빙 셀을 빅팀 셀이라고 한다.

상술한 예에서는 매크로 셀이 빅팀 셀이고 마이크로 셀이 어그레서 셀인 경우를 예로서 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 매크로 셀이 어그레서 셀이 되고 마이크로 셀이 빅팀 셀이 될 수도 있다.

HetNet 상황에서 간섭에 의해 랜덤 액세스 실패(Random Access Failure)을 겪을 수 있는 빅팀 UE에 대해서는, 빅팀 UE가 랜덤 액세스 절차를 수행하고자 하는 eNB로부터의 랜덤 액세스 응답이 어그레서 셀의 ABS에서 전송되도록 셀 간 간섭 조정(enhanced Inter-Cell Interference Coordination: eICIC)을 함으로써, 빅팀 UE가 수행하는 랜덤 액세스 절차의 신뢰성을 개선할 필요가 있다.

일반적으로 셀 간 간섭 조정은, 빅팀 셀에 속한 사용자가 어그레서 셀 근처에 있는 경우에, 사용자에게 신뢰성 있는 통신을 지원해주기 위한 방법이다. 셀 간의 간섭을 조정하기 위해서, 예컨대, 어떤 시간 및/또는 주파수 자원의 사용에 대하여 스케줄러에 제약을 부과할 수 있다. 또한, 특정 시간 및/또는 주파수 자원에 얼마나 큰 전력을 사용할 지에 대한 제약을 스케줄러에 부과할 수도 있다. 인접 셀들 사이의 간섭을 조정하기 위해, 셀들의 하향링크 서브프레임 패턴을 구성할 수도 있다.

셀 간 간섭 제어의 한 방법으로서, 상술한 ABS를 이용할 수 있다. ABS(Almost Blank Subframe)는 어그레서 셀로부터 간 간섭을 받는 자원(Resource)를 보호하기 위하여 사용되는 저(低) 간섭 셀이다. ABS는 서브프레임을 통하여 전송되는 제어정보, 데이터 정보, 시그널링(채널측정 및 동기화 등을 위해 전송되는 신호들) 등의 전송 파워를 줄이거나 전송을 하지 않는 것이다. 물론 역 호환성(backwards compatibility)을 위해 단말에게 꼭 필요한 제어 정보 및 데이터 정보, 시그널링, 시스템 정보는 전송할 수 있어야 한다. 또한, ABS로써 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 사용할 수도 있다.

도 8은 빅팀 셀과 어그레서 셀의 하향링크 서브프레임 패턴을 개략적으로 설명하는 도면이다.

HetNet 상황에서는 시스템 정보 등을 전송하는 서브프레임들이 간섭에 의해 영향을 받는 것을 방지하기 위해, 셀들의 하향링크 전송을 완전히 동기화하지 않고 일정한 오프셋을 둘 수 있다. 도 8의 예에서, 빅팀 셀과 어그레서 셀은 3 서브프레임의 오프셋을 두고 하향링크 전송을 수행하고 있는 경우를 예시하고 있다.

도 8을 참조하면, 빅팀 셀은 어그레서 셀의 하향링크 서브프레임의 패턴 중 ABS에 대응하는 위치에서 제어 정보와 HARQ 응답을 전송함으로써 해당 정보들이 전송되는 서브프레임에 간섭의 영향이 최소화하도록 하고 있다.

HetNet 상황에서의 랜덤 액세스 절차에 대해서도 UE가 겪을 수 있는 어그레서 셀로부터의 간섭을 고려할 필요가 있다. 예컨대, 어그레서 셀의 ABS 패턴이 (1/7, 1, ABS)일 경우, 즉, 7 서브프레임마다 하나의 ABS가 존재하는 경우에, RAR 윈도우의 사이즈(ra-ResponseWindowsize)가 7ms보다 작으면 어그레서 셀로부터의 간섭 때문에 빅팀 UE의 랜덤 액세스 응답 수신을 보장하기 어렵다. RAR 윈도우의 사이즈(ra-ResponseWindowsize)는 셀 특정의 SI(System Information)에 있는 파라미터이며, RAR 윈도우의 구간 내에 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못하면 UE는 프리앰블을 재전송하여 랜덤 액세스 절차를 처음부터 수행해야 하기 때문이다.

HetNet을 구성하는 각 셀의 서브프레임 패턴은 정적 또는 반정적으로 스케줄링되며, ABS 패턴과 같은 서브프레임 패턴에 관한 정보는 HetNet을 구성하는 각 셀들 사이에 X2 인터페이스 등을 통해 공유될 수 있다.

한편, 표 1과 같은 셀 특정의 RACH-ConfigCommon 필드 값 중에서, UE가 랜덤 액세스를 수행하고자 하는 셀의 RAR 윈도우 사이즈(ra-ResponseWindowsize)를 어그레서 셀의 ABS 패턴을 고려하여 정하게 된다면, 작은 값의 RAR 윈도우 사이즈보다는 큰 값의 RAR 윈도우 사이즈가 선택될 가능성이 늘게 된다. 큰 값의 RAR 윈도우 사이즈가 선택되는 경우를 고려하면, 셀 내에서 빅팀 UE가 아닌 논빅팀 UE(non-Victim UE)가 랜덤 액세스 응답을 수신하기 위한 지연 시간이 증가하고, 논빅팀 UE의 랜덤 액세스 완료 시점이 지연될 우려가 있다. 프리앰블을 재전송은 RAR 윈도우 종료 후 일정 시간 후에 이루어져야 하기 때문이다.

또한, 어그레서 셀이 ABS로 설정한 시점에서 논빅팀 UE와 빅팀 UE에게 동일한 우선 순위를 가지고 랜덤 액세스 응답을 할당한다면, 빅팀 UE가 어그레서 셀의 ABS에 맞춰 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못할 수 있다. 따라서, 어그레서 셀에 의한 셀 간 간섭의 영향을 크게 받아서, 빅팀 UE이 랜덤 액세스 응답을 수신할 때 오류가 발생할 확률이 크게 증가할 수 있다.

결국, HetNet 상황에서, 빅팀 UE가 논빅팀 UE에 비해 랜덤 액세스를 성공적으로 수행하기가 더 어려울 수 있으며, 셀 간 간섭을 고려하여 단순히 RAR 윈도우 사이즈를 증가시키는 경우에는 논빅팀 UE의 랜덤 액세스 수행에 지연을 초래할 수 있다.

따라서, 상술한 문제를 해결하기 위해, RAR 윈도우 사이즈(ra-ResponseWindowsize) 파라미터의 값을 빅팀 UE와 논빅팀 UE에 대하여 다르게 설정하는 방법을 고려할 필요가 있다.

또한, 어그레서 셀이 ABS로 설정한 시점에서 빅팀 UE가 랜덤 액세스를 수행하고자 하는 대상 eNB로부터 랜덤 액세스 응답을 수신하도록 보장하는 방법을 고려할 필요가 있다. 더 구체적으로 어그레서 셀이 ABS로 설정한 시점에서 빅팀 UE가 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있도록 하기 위해, 대상 UE가 빅팀 UE인지 혹은 논빅팀 UE인지를 랜덤 액세스 절차를 수행하는 eNB가 판별할 수 있는 방법을 고려할 필요가 있다.

이하, (1) 셀 특정하게 빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈 값과 논빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈 값을 eNB가 각각 지시하고 랜덤 액세스를 수행하는 UE가 적절한 RAR 윈도우를 이용하는 방법(RAR 윈도우 사이즈의 이원화), (2) 랜덤 액세스를 수행하는 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 프리앰블 또는 프리앰블이 전송되는 PRACH 자원을 기반으로 eNB가 구별하여 빅팀 UE와 논빅팀 UE에 대한 랜덤 액세스 응답을 다르게 처리하는 방법(UE 특정 프리앰블/PRACH 자원의 이용), (3) RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 빅팀 UE용 프리앰블/PRACH 자원의 지정을 동시에 적용하는 방법에 관하여 차례로 설명한다.

(1) RAR 윈도우 사이즈의 이원화

eNB에 의해, 빅팀 UE에 대한 셀 특정의 RAR 윈도우 사이즈 값을 추가하거나 논빅팀 UE에 대한 셀 특정의 RAR 윈도우 사이즈 값을 추가하는 방법을 제시한다.

(1-ⅰ) eNB는 RAR 윈도우 사이즈 값을 복수 지정한다.

eNB는 랜덤 액세스 절차에 이용되는 RAR 윈도우 사이즈 값을 복수 지정할 수 있다.

복수 지정되는 RAR 윈도우 사이즈 중 적어도 하나는, HetNet 상황에서 셀 간 간섭을 발생시키는 어그레서 셀의 ABS 패턴에 기반한 값으로서 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈이다.

복수 지정되는 RAR 윈도우 사이즈 중 적어도 다른 하나는, HetNet 상황에서 어그레서 셀의 ABS 패턴과 무관한 값으로서 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈이다.

eNB는 복수의 RAR 윈도우 사이즈를 브로드캐스트 채널상으로 전송되는 시스템 정보(SI)를 통해서 전송할 수도 있다(셀 특정 시그널을 이용하는 방법).

표 2는 복수의 RAR 윈도우 사이즈를 SI를 통해서 전송하는 경우에 구성 가능한 SI의 일 예를 나타낸 것이다.

표 2에서 ra-ResponseWindowSize는 HetNet 상황에서 어그레서 셀의 ABS 패턴을 고려하지 않은 RAR 윈도우 사이즈 필드로서, 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈이다. 표 2에 예시된 경우에서, 논빅팀 UE는 2 내지 8 서브프레임 또는 10 서브프레임의 크기를 갖는 RAR 윈도우 사이즈를 이용할 수 있다.

표 2에서 ra-ResponseWindowSize_forHetNet는 HetNet 상황에서 어그레서 셀의 ABS 패턴을 기반으로 구성되는 RAR 윈도우 사이즈 필드로서, 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈이다. 표 2에 예시된 경우에서, 빅팀 UE는 2 내지 8 서브프레임 또는 10 서브프레임의 크기를 갖는 RAR 윈도우 사이즈를 이용할 수 있다.

또한, eNB는 UE 특정하게 전용 RAR 윈도우 사이즈를 전송할 수도 있다. 예컨대, 빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈를 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 빅팀 UE에게만 전달하고, 논빅팀 UE에게는 SI를 통해 RAR 윈도우 사이즈를 전달할 수도 있다. 이 경우에 빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈 필드는 표 3과 같이 구성되어 UE 특정하게 PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해 빅팀 UE에 전달될 수 있다. 전용 RRC 시그널링은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)상으로 UE 특정하게 전송될 수 있다. 빅팀 UE를 위한 UE 특정 RAR 윈도우 사이즈 값의 전송은 셀의 모든 빅팀 UE에게 같은 RAR 윈도우 사이즈 값을 전송할 수도 있고, 빅팀 UE마다 다른 RAR 윈도우 사이즈 값을 전송할 수도 있다.

상술한 바와 달리, 논빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈를 PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 논빅팀 UE에게만 전달하고, 빅팀 UE에게는 SI를 통해 RAR 윈도우 사이즈를 전달할 수도 있다. 이 경우에 논빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈 필드는 표 4와 같이 구성되어 PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해 논빅팀 UE에 전달될 수 있다.

한편, eNB는 UE별로 전용 RAR 윈도우 사이즈를 전송하기 위해 어떤 UE가 빅팀 UE이고, 어떤 UE가 논빅팀 UE인지를 판별할 필요가 있다. 이와 관련한 빅팀 UE의 판별 방법에 대해서는 후술하도록 한다.

(1-ⅱ) UE는 자신에게 적합한 RAR 윈도우 사이즈를 적용한다.

브로드캐스팅 채널상으로 전달된 SI를 통해 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈와 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈를 모두 수신한 UE는 자신이 빅팀 UE인지 혹은 논빅팀 UE인지에 따라서 적합한 RAR 윈도우 사이즈를 선택할 수 있다(셀 특정의 시그널을 수신하는 경우).

즉, 빅팀 UE는 수신한 RAR 윈도우 사이즈 중에서 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈를 선택해서 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 적용할 수 있다. 예컨대 표 2에 예시된 경우라면, 빅팀 UE는 ra-ResponseWindowSize_forHetNet를 선택하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 적용할 수 있다.

또한, 논빅팀 UE는 수신한 RAR 윈도우 사이즈 중에서 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈를 선택해서 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 적용할 수 있다. 예컨대 표 2에 예시된 경우라면, 논빅팀 UE는 ra-ResponseWindowSize를 선택하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 적용할 수 있다.

이때, UE는 수신한 복수의 RAR 윈도우 사이즈 중에 자신에게 적합한 RAR 윈도우 사이즈를 선택하기 위해, 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지 판별할 필요가 있다. 이에 관련한 빅팀 UE의 판별 방법에 대해서는 후술하도록 한다.

한편, PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해서 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈를 수신한 UE의 경우에는 수신한 RAR 윈도우 사이즈를 랜덤 액세스 절차에서 적용한다(UE 특정의 시그널을 수신하는 경우).

예컨대, UE는 UE 특정의 시그널 즉, PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해 표 3 또는 표 4와 같은 전용 RAR 윈도우 사이즈를 수신할 수 있다. 이때, UE는 수신한 RAR 윈도우 사이즈를 적용하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다.

만약, UE가 상술한 UE 특정의 시그널(SI)과 셀 특정의 시그널을 모두 수신한 경우에는 어느 시그널에 포함된 RAR 윈도우 사이즈를 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행할 것인지 미리 정할 수도 있다. 예컨대, UE가 UE 특정의 시그널(SI)과 셀 특정의 시그널을 모두 수신한 경우에는, UE 특정의 시그널에 포함된 전용 RAR 윈도우 사이즈를 우선 적용하도록 할 수 있다.

(1-ⅲ) 빅팀 UE의 판별 방법

UE의 상태(state)는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC)와의 연결 여부에 따라 RRC 연결(RRC connected) 상태와 RRC 아이들(RRC idle) 상태로 나뉜다.

첫째, RRC_IDLE 상태에서 UE는 다음과 같이 동작한다. 이때, 다음 동작 중 하나 또는 여러 동작을 동시에 수행할 수도 있고, 순차적으로 수행할 수도 있다. 다만, 각각의 상태에서 다음과 같은 동작을 할 수 있다는 것이지 그것이 꼭 순차적으로 일어나는 것을 의미하는 것은 아니다.

NAS(Non-Access Stratum)에 의하여 UE 특정(UE-specific) DRX(Discontinuous Reception)가 구성된다. 여기서, DRX는 UE의 전력 소모를 줄이기 위하여 UE가 수신 동작을 중지하고 슬립(sleep)하도록 제어하는 기능이다. 그리고, 이웃(neighbor) 셀들 중 해당 UE에게 서빙 셀로 적합한(suitable) 셀을 찾기 위하여 셀 선택(selection)과 셀 재선택(reselection) 과정을 수행할 수 있다. 여기서, 셀 재선택 과정이란 셀 선택을 하고 있는 상태에서, 가장 적합한(best) 셀로 옮겨가기 위한 과정을 말한다.

UE는 서빙(serving) 셀로부터 전송되는 시스템 정보(System information)을 모니터 한다. 상기 서빙 셀은 캠프-온을 완료한 셀을 말한다. 여기서, 캠프-온이란 UE가 셀 선택 또는 재선택 과정을 완료하고 시스템 정보와 페이징 정보를 모니터 하고 있는 상태에 있는 것을 말한다.

UE는 페이징 채널(Paging channel)을 모니터 한다.

둘째, RRC_CONNECTED 상태에서 UE는 다음과 같이 동작한다. 이때, 다음 동작 중 하나 또는 여러 동작을 동시에 수행할 수도 있고, 순차적으로 수행할 수도 있다. 다만, 각각의 상태에서 다음과 같은 동작을 할 수 있다는 것이지 그것이 꼭 순차적으로 일어나는 것을 의미하는 것은 아니다.

UE는 유니캐스트(unicast) 데이터를 전송/수신할 수 있다. 그리고, UE는 eNB의 MAC(Media Access Control) 계층에 의해 정의된 UE 특정 DRX(Discontinuous Reception)를 구성하고 동작할 수 있다. 또한, UE는 페이징 채널과 SIB1(System Information Block Type 1), 시스템 정보, 제어 채널 등을 모니터 한다. 이때, RRC_IDLE 상태와는 다른 주기(일반적으로 RRC_IDLE 상태의 주기보다 짧은 주기)로 모니터를 진행한다.

이하 RRC_CONNECTED 모드 UE와 RRC_IDLE 모드 UE의 경우로 나누어 빅팀 UE의 판별 방법을 설명한다.

RRC_CONNECTED 모드 UE의 경우 - eNB로부터 전달된 측정 제한(Measurement Restriction) 유무에 따라서 빅팀 UE인지를 판별할 수 있다. 즉, 측정 제한이 전달된 UE는 빅팀 UE인 것으로 판별할 수 있다. 예컨대, eNB로부터 해당 UE에 CSI(Channel State Information)를 측정하는 서브프레임의 셋(e.g. (CCSI,0, CCSI,1))이 상위 계층으로부터 UE에 전달되었으면, 해당 UE는 빅팀 UE인 것으로 판별할 수 있다. 즉, RRC_CONNECTED 모드인 UE의 경우에는, 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 eNB와 해당 UE가 모두 판별할 수 있다.

RRC_IDLE 모드 UE의 경우 - 이 경우에는 RSRP(Reference Signal Received Power) 측정값, RSRQ(Reference Signal Received Power) 측정값 등과 같은 측정 결과 또는 CSG 마이크로 셀(e.g. 비허용 펨토 셀(non-allowed femto)), 매크로 셀 등과 같은 어그레서 셀로부터의 신호의 세기, ABS 패턴 정보 등을 고려하여 UE가 자신이 빅팀 UE인지를 판단할 수 있다. 즉, RRC_IDLE 모드인 UE의 경우에는, UE만이 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지 판별할 수 있다.

상술한 내용 중, RSRP는 측정 주파수 대역 내의 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 운반하는 자원 요소(Resource Element)들의 전력에 대한 선형적 평균이며, RSRQ는 'N*RSRP/E-UTRA 반송파 RSSI'로 표현된다. 여기서 N는 E-UTRA 반송파 RSSI 측정 대역의 자원 블록 개수이며, E-UTRA 반송파(Evolved Universal Terrestrial Radio Access carrier) RSSI(Received Signal Strength Indicator)는 측정 주파수에서 안테나 포트 0의 기준 신호(Reference Signal: RS)를 포함하고 있는 OFDM 심볼 전체에서 수신한 신호의 선형적 평균 값으로, RSSI는 인접 채널의 간섭, 열 잡음 등을 모두 포함한다. 만약 상위 단에서 RSRQ 측정을 위한 서브프레임을 지시할 경우, RSSI는 지시된 서브프레임의 모든 OFDM 심볼에서 측정된다.

따라서, 셀 특정한 시그널을 이용하여 복수의 RAR 윈도우 사이즈를 UE에 전달하는 경우에, UE는 RRC_CONNECTED 모드이어도 되고, RRC_IDLE 모드이어도 된다. 다만, UE 특정한 시그널을 통해 전용 RAR 윈도우 사이즈를 UE에 전달하는 경우에는, 해당 UE가 빅팀 UE인지를 eNB가 판별하기 위해 UE는 RRC_CONNECTED 모드일 필요가 있다.

한편, 여기서는 측정 제한의 유무와 측정 결과를 기준으로 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판단하는 방법을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이후 설명하는 방법에 의해서도 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별할 수 있다.

도 9는 RAR 윈도우 사이즈를 이원화하여 적용하는 일 실시예에 대하여 eNB와 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 9에서는 eNB가 브로드캐스팅 채널상으로 전송되는 시스템 정보(SI)를 통해, 즉 셀 특정의 시그널링을 통해 복수의 RAR 윈도우 사이즈를 전송하는 경우를 설명하고 있다.

도 9를 참조하면, UE는 먼저 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별한다(S910). 도 9의 실시예에서 UE는, 상술한 바와 같이 RRC_IDLE 모드일 수도 있고, RRC_CONNECTED 모드일 수도 있다. UE가 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별하는 방법은 상술한 바와 같다.

eNB는 복수의 RAR 윈도우 사이즈, 예컨대, ra-ResponseWindowSize_forHetNet와 ra-ResponseWindowSize를 UE에 전송한다(S920). 복수의 RAR 윈도우 사이즈는 브로드캐스팅 채널상으로 전송되는 시스템 정보(SI)를 통해 셀 특정한 정보로서 전송된다.

UE는 자신에게 맞는 RAR 윈도우 사이즈를 선택한다(S930). 자신에게 맞는 RAR 윈도우 사이즈가 무엇인지는 S910 단계의 판별 결과를 기반으로 선택할 수 있다. 즉, 자신이 빅팀 UE라고 판별한 경우에는 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈, 예컨대 ra-ResponseWindowSize_forHetNet를 선택하여, 자신이 논빅팀 UE라고 판별한 경우에는 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈, 예컨대 ra-ResponseWindowSize를 선택한다.

UE는 선택한 RAR 윈도우 사이즈를 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S940).

도 9의 예에서는 UE가 자신이 빅팀 UE인지를 판별한 후에 SI를 수신하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, UE는 SI를 수신한 후에 자신이 빅팀 UE인지를 판별할 수도 있다.

도 10은 RAR 윈도우 사이즈를 이원화하여 적용하는 다른 실시예에 대하여 eNB와 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 10에서는 eNB가 PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링, 즉 UE 특정 시그널링을 통해 해당 UE에 전용 RAR 윈도우 사이즈를 전송하는 경우를 설명하고 있다.

도 10을 참조하면, eNB는 먼저 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별한다(S1010). 도 10의 실시예에서 UE는, 상술한 바와 같이 RRC_CONNECTED 모드일 필요가 있다. eNB가 빅팀 UE를 판별하는 방법은 상술한 바와 같다.

eNB는 전용 RAR 윈도우 사이즈를 UE에 전송한다(S1020). 예컨대, 해당 UE가 빅팀 UE라고 판별한 경우에, eNB는 ra-ResponseWindowSize_forHetNet를 UE에 전송할 수 있다. 해당 UE가 논빅팀 UE라고 판별한 경우라면, eNB라 ra-ResponseWindowSize를 UE에 전송할 수도 있다. 전용 RAR 윈도우 사이즈는 PDCCH 또는 전용 RRC 시그널링을 통해 UE 특정한 정보로서 전송된다.

UE는 수신한 RAR 윈도우 사이즈를 적용한다(S1030). 이때, UE는, 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈, 예컨대 ra-ResponseWindowSize_forHetNet를 수신한 빅팀 UE는 셀 특정한 시그널링을 통한 ra-ResponseWindowSize를 수신하였다 하더라도 UE 특정 ra-ResponseWindowSize_forHetNet의 RAR 윈도우 사이즈를 우선적으로 적용할 수 있다.

UE는 적용한 RAR 윈도우 사이즈를 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1040).

도 11은 이원화된 RAR 윈도우 사이즈가 적용되는 예를 개략적으로 설명하는 도면이다.

빅팀 셀을 서빙 셀로 하는 UE 중에는 빅팀 UE와 논빅팀 UE가 있을 수 있다. 도 11의 예에서, 이원화된 RAR 윈도우 사이즈 중에 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈는 7이며, 논빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈는 3이라고 가정한다.

도 11을 참조하면, 이원화된 RAR 윈도우 사이즈를 빅팀 UE와 논빅팀 UE에 각각 적용함으로써, 빅팀 UE는 RAR 윈도우 사이즈 내의 어그레서 셀이 설정한 ABS에서 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있으며, 동시에 논빅팀 UE는 랜덤 액세스 절차를 지연시키지 않고 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

(2) UE 특정 프리앰블/PRACH 자원의 이용

경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에서, 전송된 프리앰블을 통해 eNB가 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별하고, 어그레서 셀에서 설정된 ABS 패턴에 따라 빅팀 UE와 논빅팀 UE 사이에 우선 순위를 두고 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 할 수 있다. 예컨대, 어그레서 셀에서 설정한 ABS에서는 빅팀 UE에 대해서 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송하고 비ABS(non-ABS)에서는 논빅팀 UE에 대해 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송하거나 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별하지 않고 랜덤 액세스 응답을 전송하도록 할 수 있다.

이처럼 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별하여 처리하기 위해서, eNB는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 UE에 의해 랜덤하게 선택되어 전송된 프리앰블을 보고 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별해야 한다.

이하, eNB가 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 관하여 설명한다.

(2-ⅰ) eICIC를 고려한 프리앰블 그룹의 추가

기존의 경쟁 기반 랜덤 액세스의 경우에는 UE가 무작위로 프리앰블을 선택해서 전송하기 때문에, 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 eNB가 프리앰블을 통해서 판단하기는 어렵다.

이와 관련하여, eNB가 UE가 전송한 프리앰블을 통해서 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별할 수 있도록 프리앰블의 그룹을 나누는 방법을 고려할 수 있다. 예컨대, 기존의 프리앰블 그룹 A와 B에 더해서 프리앰블 그룹 C와 D를 추가로 설정하고, 빅팀 UE는 프리앰블 그룹 C 또는 D에서 프리앰블을 선택하도록 함으로써, 수신한 프리앰블에 따라서 enB가 빅팀 UE를 판별하도록 할 수 있다.

표 5는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차에서 64-N_cf 개의 프리앰블을 그룹 A와 그룹 B로 나누는 종래의 방법을 나타낸 것이다.

상술한 바와 같이, sizeOfRA-PreamblesGroupA는 랜덤 액세스 프리앰블 그룹 A의 사이즈를 나타내며, numberOfRA-Preambles는 경쟁 기반 랜덤 액세스에 이용되는 프리앰블의 개수를 나타내는 것으로서 64-N_cf의 값을 가진다. UE는 도 2의 랜덤 액세스 절차 중 S230 단계에서 메시지 전송을 위해 필요한 자원이 소정의 기준보다 큰 때는 프리앰블 그룹 B에서 프리앰블을 선택하고, 소정의 기준보다 크지 않을 때는 프리앰블 그룹 A에서 프리앰블을 선택한다.

이에 반해, 본 발명에서는 도 2의 랜덤 액세스 절차 중 S230 단계에서 전송할 데이터가 소정의 기준보다 크지 않은 빅팀 UE가 프리앰블을 선택하는 프리앰블 그룹 C(프리앰블 그룹 A에 대응하는 eICIC용 프리앰블 그룹)과 S230 단계에서 전송할 데이터가 소정의 기준보다 큰 빅팀 UE가 프리앰블을 선택하는 프리앰블 그룹 D(프리앰블 그룹 B에 대응하는 eICIC용 프리앰블 그룹)을 추가로 설정할 수 있다.

이 경우에, 빅팀 UE는 랜덤 액세스 절차에서 메시지 3(Msg3)을 전송하기 위해 필요한 자원이 소정의 기준보다 크지 않은 경우에는 프리앰블 그룹 C에서 프리앰블을 선택하고, 소정의 기준보다 큰 경우에는 프리앰블 그룹 D에서 프리앰블을 선택할 수 있다. 또는 빅팀 UE의 채널 상황은 좋은 않은 경우가 많으므로, 프리앰블 그룹 D는 처음부터 만들지 않고, 빅팀 UE를 위한 프리앰블 그룹은 프리앰블 그룹 C만 구성할 수도 있다.

추가되는 프리앰블 그룹의 정보(sizeOfRA_PreamblsGroupC, sizeOfRA_PreamblesGroupD)는 기존의 프리앰블 그룹의 정보와 함께, 시스템 정보(SI)로서, RACH 설정 정보(RACH-ConfigCommon information)에 포함되어 UE에 전달될 수 있다. 프리앰블 그룹 D를 설정하지 않는 경우, sizeOFRA_PreamblesGroupD는 전송하지 않을 수 있다.

표 6은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라 셀 간 간섭 조정(eICIC)을 고려하여 4개의 프리앰블 그룹을 구성하는 일 예를 나타낸 것이다.

표 6에서 sizeOfRA-PreamblesGroupC는 프리앰블 그룹 C의 사이즈를 지시하는 파라미터이며, sizeOfRA-PreamblesGroupD는 프리앰블 그룹 D의 사이즈를 지시하는 파라미터이다. 또한, sizeOfRA-PreamblesGroupA는 '기존' 프리앰블 그룹 A의 사이즈를 나타내며, numberOfRA-Preambles는 경쟁 기반 랜덤 액세스에 이용되는 프리앰블의 개수를 나타내는 것으로서 64-N_cf의 값을 가진다. 여기서 '기존'프리앰블 그룹 A와 B는 프리앰블 그룹 C와 D가 설정되지 않은 경우의 프리앰블 그룹 A와 B를 의미한다.

표 6을 참조하면, 경쟁 기반 랜덤 액세스에서 프리앰블 그룹 C는 순서대로 0번째 프리앰블부터 'sizeOfRA_PreamblesGroupC - 1' 번째 프리앰블까지 sizeOfRA_PreamblesGroupC 개의 프리앰블로 구성된다. 프리앰블 그룹 D는 'sizeOfRA_PreamblesGroupC'번째 프리앰블부터 'sizeOfRA_PreamblesGroupC+sizeOfRA_PreamblesGroupD-1'번째 프리앰블까지 sizeOfRA-PreamblesGroupD 개의 프리앰블로 구성된다.

또한, 프리앰블 그룹 A는 sizeOfRA_PreamblesGroupC+sizeOfRA_PreamblesGroupD번째 프리앰블부터 sizeOfRA_PreamblesGroupC+sizeOfRA_PreamblesGroupD+sizeOfRA_PreamblesGroupA-1번째 프리앰블로 구성되며, 프리앰블 그룹 B는 'sizeOfRA_PreamblesGroupC+sizeOfRA_PreamblesGroupD+sizeOfRA_PreamblesGroupA' 번째 프리앰블부터 'numberOfRA-Preambles-1' 번째 프리앰블로 구성된다. 이때, 프리앰블 그룹 C와 D의 프리앰블은 빅팀 UE만이 선택하여 전송할 수 있도록 설정되며, 논빅팀 UE는 프리앰블 그룹 A와 B에서만 프리앰블을 선택하여 전송하도록 설정된다.

프리앰블 그룹 A 내지 D에 관한 정보는 시스템 정보(SI)에 포함된 RACH 설정 정보로서 브로드캐스팅 채널상으로 전송된다. 따라서, eNB는 프리앰블을 수신하고, 해당 프리앰블이 어떤 프리앰블 그룹에 속하는지를 확인할 수 있다. eNB는 수신한 프리앰블이 어떤 프리앰블 그룹에 속하는지를 판단하여, 해당 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판단할 수 있다. 예컨대, 수신한 프리앰블이 프리앰블 그룹 C 또는 D에 속하는 프리앰블인 경우에, eNB는 해당 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE라고 판단할 수 있다. 또한, 수신한 프리앰블이 프리앰블 그룹 A 또는 B에 속하는 프리앰블인 경우에, eNB는 해당 프리앰블을 전송한 UE가 논빅팀 UE라고 판단할 수 있다.

HetNet 상황에서, 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별한 eNB는, 어그레서 셀의 ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에, 빅팀 UE에게 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송한다.

HetNet 상황에서, 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별한 eNB는, 어그레서 셀의 non-ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에, 논빅팀 UE에게 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다. 따라서, 기존의 경우보다 더 높은 신뢰도로 빅팀 UE와 논빅팀 UE가 랜덤 액세스 응답을 수신하도록 할 수 있다.

이때, eNB는, 어그레서 셀의 non-ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, 빅팀 UE와 논빅팀 UE 사이에 우선 순위를 두지 않고 랜덤 액세스 응답을 전송할 수도 있다.

이와 같이, HetNet 상황에서 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지, 어그레서 셀의 ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는지 어그레서 셀의 non-ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는지에 따라, eNB가 랜덤 액세스 절차를 다르게 수행하는 것을 설명의 편의를 위해 'eICIC를 고려하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다'라고 표현한다.

도 12는 본 발명이 적용되는 시스템에서 4개의 프리앰블 그룹을 이용하여 랜덤 액세스 절차를 수행하는 예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 12를 참조하면, UE는 우선 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판단한다(S1210). 이때, UE는 RRC_CONNECTED 모드일 수도 있고, RRC_IDLE 모드일 수도 있다.

eNB는 빅팀 UE를 위한 프리앰블 그룹을 포함하는 네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보를 UE에 전송한다(S1220).

이때, 전송되는 네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보는 랜덤 액세스의 세 번째 단계에서 전송되는 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 큰 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크기 않은 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크지 않고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹에 관한 정보일 수 있다.

네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보는 RACH 설정 정보(RACH-ConfigCommon information)에 포함되어 시스템 정보(SI)로서 브로드캐스팅 채널상으로 전송될 수 있다.

UE는 전송할 프리앰블을 선택한다(S1230). UE는 상술한 S1210 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별한 상태이고, 랜덤 액세스 절차에서 메시지3으로 전송할 데이터의 크기를 인지하고 있다. 따라서, UE는 자신이 빅팀 UE인지, 메시지 3으로 전송할 데이터의 크기가 어떠한지에 따라서 프리앰블을 선택할 프리앰블 그룹을 결정할 수 있다.

UE는 선택한 프리앰블 그룹의 프리앰블 중에서 전송할 프리앰블을 무작위로 선택할 수 있다.

UE는 선택한 프리앰블을 전송하고 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1240). eNB는 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별할 수 있으므로, 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 있어서 상술한 바와 같이 eICIC를 고려할 수 있게 된다.

한편, 표 6에서는, S230 단계에서 전송할 데이터가 소정의 기준보다 크지 않은 빅팀 UE가 프리앰블을 선택하는 프리앰블 그룹 C를 '기존의' 프리앰블 그룹 A 내에 설정하고, S230 단계에서 전송할 데이터가 소정의 기준보다 큰 빅팀 UE가 프리앰블을 선택하는 프리앰블 그룹 D를 '기존의' 프리앰블 그룹 B 내에 설정하는 것을 예시하고 있다. 하지만, 이는 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명을 한정하지 않는다. 예컨대, 프리앰블 그룹 C와 D는 표 6과 달리, 프리앰블 그룹 A와 B의 앞쪽에 설정되지 않고 뒤쪽에 설정될 수도 있다. 또한, 기존 프리앰블 그룹 A와 B의 크기를 별도로 조정하여 각각 독립적인 크기와 순서를 갖는 네 개의 프리앰블 그룹을 설정할 수도 있다.

(2-ⅱ) eICIC를 고려한 PRACH 설정 인덱스의 시그널링

PRACH 자원 할당 정보는 시스템 정보(SI)의 PRACH 설정 정보(PRACH-Config information)에 포함된 Prach_ConfigIndex 필드를 통해 전송된다. 즉, 자원 할당 정보는 셀 특정하게 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)을 통해 전달될 수 있다. 이때, eNB는 eICIC를 고려하여 빅팀 UE에 대한 Prach_ConfigIndex 필드, 예컨대 Prach_ConfigIndex _forHetNet를 추가할 수 있다.

따라서, eNB는 논빅팀 UE에 대해서는 Prach_ConfigIndex 필드를 통해 PRACH 자원을 할당하고, 빅팀 UE에 대해서는 Prach_ConfigIndex_forHetNet 필드를 통해 PRACH 자원을 할당할 수 있다.

UE는 상술한 바와 같이, 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별할 수 있다. 따라서, UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서, 수신한 시스템 정보 내의 Prach_ConfigIndex 필드를 통해 할당되는 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과 Prach_ConfigIndex_forHetNet 필드를 통해 할당되는 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원 중에서 한 자원을 이용하여 프리앰블을 전송할 수 있다.

빅팀 UE와 논빅팀 UE가 상이한 PRACH 자원을 이용하여 프리앰블을 전송하므로, eNB는 수신된 프리앰블이 빅팀 UE로부터 전송된 것인지 논빅팀 UE로부터 전송된 것인지를 판별할 수 있으며, 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE에 따라서 eICIC를 고려하여 다르게 대응할 수 있다.

표 7은 시스템 정보에 포함되는 PRACH 설정 정보의 일 예를 나타내는 것이다.

표 7을 참조하면, PRACH 설정은 셀 특정한 정보로서 셀 내의 UE가 프리앰블을 전송할 때 어떤 PRACH 자원을 이용할 것인지는 PRACH-Config 필드를 통해서 지시한다.

UE가 프리앰블을 전송할 PRACH 자원은, FDD의 경우 프리앰블 포맷 0-3에 대한 프레임 구조 유형 1 랜덤 액세스 설정 테이블(이하 설명의 편의를 위해 'FDD RA(Random Access) 설정 테이블'이라 함), TDD의 경우 프리앰블 포맷 0-4에 대한 프레임 구조 유형 2 랜덤 액세스 설정 테이블(이하, 설명의 편의를 위해 'TDD RA 설정 테이블'이라 함)을 이용하여 할당된다.

상술한 PRACH-Config 필드의 서브 필드(e.g. Prach-ConfigIndex)는 FDD RA 설정 테이블 또는 TDD RA 설정 테이블상에서 프리앰블이 전송되는 자원(서브프레임)을 지시하는 파라미터이다.

표 8은 본 발명이 적용되는 FDD 시스템에서 사용하는 FDD RA 설정 테이블을 나타낸 것이다.

표 8에서 PRACH 설정 인덱스(PRACH Configuration Index)는 PRACH-Config 필드의 서브 필드(e.g. Prach-ConfigIndex)가 지시하는 값으로서 상위 계층에 의해 결정된다.

FDD의 경우에는 0 내지 3의 프리앰블 포맷(Preamble Format)이 이용되며, 셀 환경, 네트워크 상태 등에 따라서 정해질 수 있다. 예컨대, 프리앰블 포맷 0은 일반적인 환경에서 사용될 수 있으며, 프리앰블 포맷 1은 넓은 반경의 셀 환경과 같이 시간 지연이 큰 경우에 사용될 수 있고, 프리앰블 포맷 2는 SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)이 낮은 상황을 고려하여 반복적으로 시퀀스를 보내는 경우로서 셀 반경이 30Km 이내인 경우에 주로 사용되며, 프리앰블 포맷 3은 SINR이 낮은 상황을 고려하여 반복적으로 시퀀스를 보내는 경우로서 셀 반경이 100Km 이내인 경우에 주로 사용된다.

시스템 프레임 번호(System Frame Number)는 프리앰블이 전송되는 프레임으로서, 'Even'의 경우는 짝수 번째 프레임에서 프리앰블을 전송하며 'Any'의 경우는 어느 프레임에서든 프리앰블을 전송할 수 있다.

서브프레임 번호(Subframe number)로 지시되는 서브프레임에서 UE는 프리앰블을 전송할 수 있다.

표 9는 본 발명이 적용되는 TDD 시스템에서 사용하는 TDD RA 설정 테이블을 나타낸 것이다.

표 9에서 PRACH 설정 인덱스(PRACH Configuration Index)는 PRACH-ConfigInfo 필드의 서브 필드(e.g. Prach-ConfigIndex)가 지시하는 값으로서 상위 계층에 의해 결정된다.

TDD의 경우에는 0 내지 4의 프리앰블 포맷(Preamble Format)이 이용되며, 셀 환경, 네트워크 상태 등에 따라서 정해질 수 있다. 상술한 프리앰블 포맷 0 내지 3 외에, 프리앰블 포맷 4는 TDD에서만 사용되는 프리앰블 포맷이다.

D_RA는 프레임(10ms)당 프리앰블의 개수, 즉 한 프레임에서 프리앰블을 전송할 수 있는 서브프레임의 개수를 나타낸다. D_RA의 값이 0.5라면 2 프레임에 하나의 프리앰블이 전송될 수 있다는 것을 의미한다. FDD의 경우와 달리, TDD의 경우에는 프리앰블을 전송할 수 있는 서브프레임을 구체적으로 지시하지 않고, 프레임 내에서 프리앰블을 전송할 수 있는 서브프레임의 개수(D_RA)가 정해지면, 상향링크 설정(TDD Configuration)에 따라서 순서대로 프리앰블을 전송할 수 있는 서브프레임으로 할당된다.

r_RA는 PRACH의 버전으로서 UE가 같은 서브프레임에서 프리앰블을 전송할 경우에, 프리앰블을 전송하는 시간 차이에 따라서 0, 1, 2의 값을 갖도록 구분한 것이다.

표 7을 참조하면 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex)는 TDD 시스템인지 FDD 시스템인지에 따라서 TDD RA 설정 테이블 또는 FDD RA 설정 테이블상의 한 PRACH 설정 인덱스(PRACH configuration Index)를 지시한다. 논빅팀 UE는 PRACH 설정 인덱스가 지시하는 PRACH 자원(서브프레임)에서 프리앰블을 전송할 수 있다. 예컨대, 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex)가 TDD RA 설정 테이블상에서 PRACH 설정 인덱스 2를 지시하는 경우에, 논빅팀 UE는 2 프레임마다 첫 번째로 설정된 상향링크 서브프레임을 통해 프리앰블을 전송할 수 있다.

또한, 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex_HetNet) 역시 TDD 시스템인지 FDD 시스템인지에 따라서 TDD RA 설정 테이블 또는 FDD RA 설정 테이블상의 한 PRACH 설정 인덱스(PRACH configuration Index)를 지시한다. 빅팀 UE는 PRACH 설정 인덱스가 지시하는 PRACH 자원(서브프레임)에서 프리앰블을 전송할 수 있다. 예컨대, 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex_forHetNet)가 FDD RA 설정 테이블상에서 PRACH 설정 인덱스 2를 지시하는 경우에, 빅팀 UE는 짝수 번째 프레임의 7번 서브프레임에서 프리앰블을 전송할 수 있다.

이때, 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex_HetNet)와 eICIC를 고려하여 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 필드(prach-ConfigIndex_HetNet)가 지시하는 값은 서로 다른 값으로서 셀 특정하게 eNB 혹은 상위 계층에서 결정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 빅팀 UE와 논빅팀 UE가 서로 다른 PRACH 자원을 이용하여 프리앰블을 전송하면, eNB는 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별할 수 있다.

도 13은 본 발명이 적용되는 시스템에서 eICIC를 고려하여 PRACH 자원을 할당하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 13에서는 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원이 시스템 정보를 통해서 할당되는 예를 설명한다.

도 13을 참조하면, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 판단한다(S1310). 상술한 바와 같이, UE는 자신이 빅팀 UE인지 혹은 논빅팀 UE인지를 판단할 수 있다. 이때, UE는 RRC_IDLE 모드일 수도 있고, RRC_CONNECTED 모드일 수도 있다.

eNB는 셀 특정의 시스템 정보로서 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 정보(Prach_ConfigIndex_forHetNet)와 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 정보(Prach_ConfigIndex)를 UE에게 전송한다(S1320). PRACH 자원 할당에 관한 정보들은 시스템 정보로서 브로드캐스팅 채널상으로 전송될 수 있다.

UE는 수신된 정보에 따라서 PRACH 설정을 적용한다(S1330). UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지 판단한 S1310 단계의 결과에 기반해서, 수신된 PRACH 설정 중 자신에게 맞는 설정을 선택하고 이를 적용할 수 있다.

UE는 적용된 PRACH 설정에 따라서, 지정된 PRACH 자원을 통해 프리앰블을 전송하고 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1340). eNB는 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별할 수 있으므로, 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 있어서 상술한 바와 같이 eICIC를 고려할 수 있게 된다.

한편, 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 지시하는 필드(prach-ConfigIndex)와 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 지시하는 필드(prach-ConfigIndex_forHetNet)의 설정은 eNB가 결정할 수 있는데, 이와 관련하여 다음과 같은 규칙을 적용할 수도 있다.

① eNB가 PRACH 설정 정보 내에 빅팀 UE에 대한 자원을 지시하는 필드(prach-ConfigIndex_forHetNet)를 별도로 설정하지 않은 경우에는 PRACH 자원을 할당하는 하나의 필드(prach-ConfigIndex)로 셀 내의 UE가 프리앰블을 전송할 때 사용할 자원을 지시할 수 있다.

② 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원이 겹치는 경우에, 논빅팀 UE는 해당 PRACH 자원으로는 프리앰블을 전송하지 않도록 할 수도 있다. 다만, 논빅팀 UE가 프리앰블을 재전송해야 하는 경우나 무선 링크 실패가 발생한 경우에는 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과 겹치는 PRACH 자원으로도 논빅팀 UE가 프리앰블을 전송하도록 할 수 있다.

또한, 빅팀 UE에 PRACH 자원을 할당하는 필드 혹은 정보는 상술한 바와 같이, 시스템 정보로서 브로드캐스트 채널상의 SIB(System Information Block)으로 셀 특정하게 전송되는 외에, UE 특정하게 PDSCH상으로 전송되는 전용 RRC 시그널링(dedicated RRC signaling)에 의해 혹은 PDCCH상으로 전달될 수도 있다. UE 특정하게 전송되는 경우, 셀의 모든 빅팀 UE에게 같은 자원을 할당해줄 수도 있고, 빅팀 UE마다 다른 자원을 할당해줄 수도 있다. UE가 셀 특정한 시그널링(SIB)를 통해서도 PRACH 자원을 할당하는 정보를 수신하고, UE 특정한 시그널링(전용 RRC 시그널링, PDCCH)를 통해서도 PRACH 자원을 할당하는 정보를 수신하였다면, UE는 둘 중 어느 하나에 우선 순위를 둘 수 있다. 예컨대, UE는 UE 특정의 시그널에 우선 순위를 둘 수 있다.

상술한 바와 같이, PRACH 자원의 설정은 eNB가 결정할 수 있으므로, 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 지시하는 정보(Prach-ConfigIndex_forHetNet)가 UE 특정한 시그널링에 의해 빅팀 UE에 전달되는 경우에는, 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보(Prach-ConfigIndex)로 할당되는 PRACH 자원과 빅팀 UE에 특정하게 할당되는 PRACH 자원이 겹치지 않도록 eNB가 조정할 수도 있다.

다만, UE 특정의 시그널링을 통해 PRACH 자원을 할당하는 시그널을 전송하기 위해서는 해당 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 eNB가 사전에 알고 있어야 한다. 따라서, UE 특정하게 PRACH 자원 할당 정보를 전달하는 경우에는 UE가 RRC_CONNECTED 모드에 있어야 한다. UE가 RRC-CONNECTED 모드에 있는 경우에는, 상술한 바와 같이, 측정 제한의 유무 등에 의해 해당 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 UE eNB가 확인할 수 있다.

도 14는 본 발명이 적용되는 시스템에서 eICIC를 고려하여 PRACH 자원을 할당하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 14에서는 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원이 UE 특정한 시그널링에 의해 전달되는 예를 설명한다.

도 14를 참조하면, eNB는 UE 특정하게 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 정보(Prach_ConfigIndex_forHetNet)를 전송한다(S1410). UE 특정하게 전송되는 PRACH 자원 할당에 관한 정보들은 전용 RRC 시그널링을 통해 또는 PDCCH상으로 전달될 수 있다.

UE 특정하게 PRACH 정보를 전송하기 위해, 해당 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 eNB가 알고 있어야 하므로, UE는 RRC_CONNECTED 상태에 있어야 한다.

PRACH 설정 정보는 UE 특정하게 전달되었으므로, UE는 수신된 정보에 따라서 PRACH 설정을 적용한다(S1420).

UE는 적용된 PRACH 설정에 따라서, 지정된 PRACH 자원을 통해 프리앰블을 전송하고 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1430). eNB는 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별할 수 있으므로, 랜덤 액세스 절차를 수행하는데 있어서 상술한 바와 같이 eICIC를 고려할 수 있게 된다.

여기서는 빅팀 UE를 위한 PRACH 자원을 할당하는 필드로서 Prach_ConfigIndex_forHetNet 필드를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, Prach_ConfigIndex_forHetNet 필드를 논빅팀 셀을 위한 PRACH 자원을 할당하는 필드로 설정하는 경우에도 상술한 설명과 동일하게 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다.

(2-ⅲ) eICIC를 고려한 RA 설정 테이블의 구성

즉, eICIC를 고려한 PRACH 자원 할당을 eICIC를 고려하지 않고 할당된 PRACH 자원을 이용하여 수행할 수 있다. 예컨대, eICIC를 고려해서 PRACH 자원을 할당하기 위한 eICIC RA 설정 테이블을 상술한 FDD RA 설정 테이블과 TDD RA 설정 테이블의 자원을 이용하여 구성할 수 있다. 즉, eICIC를 고려해서 PRACH 자원을 할당하기 위한 eICIC RA 설정 테이블을 eICIC를 고려하지 않고 PRACH 자원을 할당하는 자원 할당 테이블을 이용해서 구성할 수 있다.

이때, 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 할당하는 정보(prach_ConfigIndex_forHetNet)는 eICIC RA 설정 테이블상에서 빅팀 UE에 할당할 PRACH 자원을 지시한다. eICIC를 고려한 RA 설정 테이블을 구성함으로써, HetNet 이동성(mobility)를 위한 추가적인 상향링크 자원 낭비를 줄일 수도 있다.

예컨대, 아래와 같은 내용에 따라서 표 10과 같이 eICIC RA 설정 테이블을 구성할 수 있다.

① 빅팀 UE에 대하여 PRACH 자원을 지시하는 정보(Prach_ConfigIndex_forHetNet)를 통해 정해지는 자원은 논빅팀 UE가 프리앰블을 전송하는 데에 사용되지 않도록 한다. 왜냐하면, 빅팀 UE에 대하여 PRACH 자원을 지시하는 정보(Prach_ConfigIndex_forHetNet)를 통해 정해지는 자원을 이용하여 논빅팀 UE가 프리앰블을 전송하면, eNB는 해당 프리앰블을 전송한 UE가 논빅팀 UE를 빅팀 UE라고 판단할 수 있기 때문이다.

② eICIC RA 설정 테이블상에서 빅팀 UE에 할당할 PRACH 자원을 지시하는 정보(prach_ConfigIndex_forHetNet)는 시스템 정보로서 셀 특정하게 브로드캐스팅 될 수 있다. 이 경우에는, 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원을 지정하는 정보(prach_ConfigIndex)를 함께 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스팅 될 수 있다.

또한, eICIC RA 설정 테이블상에서 빅팀 UE에 할당할 PRACH 자원을 지시하는 정보(prach_ConfigIndex_forHetNet)는 전용 RRC 시그널링을 통해 또는 PDCCH상으로 UE 특정하게 전송될 수도 있다. UE 특정하게 전송되는 경우에는, 시스템 정보(prach_ConfigIndex)에 의해 할당되는 PRACH 자원과 셀 특정한 정보(prach_ConfigIndex_forHetNet)로 할당되는 PRACH 자원이 겹치지 않도록 eNB가 조정할 수 있다. 이 경우에는 빅팀 UE 특정하게 할당될 추가적인 PRACH 자원이 필요할 수 있지만, 단순히 FDD RA 설정 테이블과 TDD RA 설정 테이블을 사용하는 경우보다 더 적은 비트로 다양한 PRACH 자원을 할당할 수 있다.

eICIC RA 설정 테이블을 이용하는 경우에도, UE 특정하게 PRACH 자원을 지시하는 정보를 전송하기 위해서, eNB는 UE가 빅팀 UE인지 아니면 논빅팀 UE인지를 알고 있어야 할 수도 있다. 이 경우에, eNB는 상술한 방법을 이용하여 UE가 빅팀 UE인지를 판단할 수 있으며, UE는 RRC_CONNECTED 모드에 있을 필요가 있다. 이 경우에도 UE 특정하게 자원을 지시하는 경우, 셀의 모든 빅팀 UE에게 같은 자원을 할당해줄 수도 있고, 빅팀 UE마다 다른 자원을 할당해줄 수도 있다.

빅팀 UE에 PRACH 자원을 할당하는 정보(prach_ConfigIndex_forHetNet)는 표 10(eICIC RA 설정 테이블)상의 Prach_ConfigIndex_HetNet 중 어느 하나를 지시함으로써 빅팀 UE에 PRACH 자원을 할당한다. 표 10의 eICIC RA 설정 테이블은 FDD RA 설정 테이블 또는 TDD RA 설정 테이블을 이용하여 PRACH 자원을 할당한다.

먼저, eICIC RA 설정 테이블을 사용하는 경우에, FDD 시스템에서 빅팀 UE에 할당되는 PRACH 자원에 대하여 설명한다.

FDD의 경우, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 0이면 빅팀 UE는 셀 특정하게 할당되는 PRACH 자원 어느 자원을 사용해서 프리앰블을 전송하든 상관이 없다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 1 내지 10인 경우에는 각각에 대응하는 PRACH 자원 인덱스(PRACH Resource Index)는 하나의 시스템 프레임에서 subframe의 index를 의미한다. 예컨대, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 7이면, 빅팀 UE는 7번 서브프레임에서 프리앰블을 전송할 수 있다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 11인 경우에는, 시간 영역에서 모든 짝수 번째 프레임의 PRACH 전송 서브프레임에서, 해당 서브프레임에서 주파수 영역상 첫 번째 PRACH 자원 인덱스에 해당하는 자원이 할당된다. 이때, 시간 영역의 짝수 번째 프레임에서 어떤 서브프레임이 PRACH를 전송하는 서브프레임이 되는지는, Prach_ConfigIndex_HetNet가 시스템 정보를 통해 전송되는 경우에는, 함께 전송되는 셀 특정의 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)를 수신함으로써 확인할 수 있다. 또한, Prach_ConfigIndex_HetNet가 UE 특정하게 전송되는 경우에도, 시스템 정보로서 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)는 브로드캐스팅 되므로, UE는 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보를 수신하여 어떤 서브프레임이 PRACH를 전송하는 서브프레임인지를 확인할 수 있다. 예컨대, 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)를 통해 서브프레임 1, 4, 7이 할당되는 경우(FDD RA 설정 테이블(표 8)상의 PRACH 설정 인덱스 9)에, 빅팀 UE는 짝수 번째 프레임의 1, 4, 7번 서브프레임 중 주파수 영역상 첫 번째 자원을 이용해서 프리앰블을 전송할 수 있다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 12인 경우는, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 11인 경우와 동일하며, 다만 이 경우는 시간 영역에서 짝수 번째 프레임이 아닌 홀수 번째 프레임이 설정된다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 13인 경우에는, 그룹 n의 첫 번째 PRACH 자원이 빅팀 UE에게 할당된다. 이때, n은 수학식 1을 만족한다.

수학식 1에서 N_sn은 시스템 프레임 내에서 PRACH 전송이 가능한 서브프레임인 PRACH 서브프레임의 개수를 나타낸다. 또한, 연산자

는 x 값에 대한 내림 연산자이다. 따라서, 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)를 통해 한 프레임에서 0, 2, 4, 6, 8의 서브프레임이 PRACH를 전송할 수 있는 서브프레임으로 할당된 경우라고 가정하면, n은 1과 2의 값을 가지게 된다. 따라서, 그룹 2은 그룹 1과 그룹 2로 나뉘게 된다. 그룹 1과 그룹 2에 0, 2, 4, 6, 8 중 어떤 서브프레임이 속하게 되는지는 eNB 또는 상위 계층을 통해 결정될 수 있다. 예컨대, 그룹 1이 0, 2 서브프레임으로 구성되고, 그룹 2가 4, 6, 8 서브프레임으로 구성된다면, 그룹 1의 첫 번째 PRACH 자원인 0번 서브프레임과 그룹 2의 첫 번째 PRACH 자원인 4번 서브프레임이 빅팀 UE의 PRACH 자원으로 할당될 수 있다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 14 또는 15인 경우도 Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 13인 경우와 동일하며, 다만 Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 14인 경우에 n은 수학식 2를 만족하고, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 15인 경우에 n은 수학식 3을 만족한다.

이제, eICIC RA 설정 테이블을 사용하는 경우에, TDD 시스템에서 빅팀 UE에 할당되는 PRACH 자원에 대하여 설명한다.

TDD의 경우에도, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 0이면 빅팀 UE는 셀 특정하게 할당되는 PRACH 자원 어느 자원을 사용해서 프리앰블을 전송하든 상관이 없다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 1 내지 6인 경우에는 각각에 대응하는 PRACH 자원 인덱스(PRACH Resource Index)은 TDD에서 상향링크 서브프레임의 인덱스를 의미한다. TDD 시스템 프레임에서 상향링크 서브프레임은 최대 6까지 구성될 수 있으므로, TDD에서 상향링크 서브프레임의 인덱스는 1부터 6까지만 존재한다. 예컨대, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 3이면, 상향링크 서브프레임 중 2번째 상향링크 서브프레임을 지시한다. 표 11에서 TDD UL/DL 설정 (TDD UL/DL Configuration)이 1일 경우, 2번째 상향링크 서브프레임은 3번 서브프레임을 의미한다.

표 10에서 Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 7인 경우에는 FDD 시스템에서 Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 11인 경우와 동일하게 적용될 수 있다. 이 경우에, 시간 영역의 짝수 번째 프레임에서 어떤 서브프레임이 PRACH를 전송하는 서브프레임이 되는지는, 셀 특정의 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)를 통해 확인할 수 있는데, 다만, TDD RA 설정 테이블을 이용한다. 예컨대, 셀 특정한 PRACH 자원 할당 정보(Prach_ConfigIndex)를 통해 프리앰블 포맷이 0이고, D_RA 값이 2이며, r_RA 값이 1인 경우(TDD RA 설정 테이블(표 9)상의 PRACH 설정 인덱스 6)에, 빅팀 UE는 TDD 시스템의 상향링크-하향링크 설정의 상향링크 순서에 따라 짝수 번째 프레임에서 프레임당 2번 해당 서브프레임의 주파수 영역 첫 번째 자원을 이용해서 프리앰블을 전송할 수 있다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 8인 경우는, Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 7인 경우와 동일하며, 다만 이 경우는 시간 영역에서 짝수 번째 프레임이 아닌 홀수 번째 프레임이 설정된다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 9 내지 11인 경우에는, 셀 특정 PRACH 자원 할당 정보를 통해 할당되는 서브프레임들을 이용하여 빅팀 UE가 프리앰블을 전송할 수 있으며, 다만 이 경우에, 빅팀 UE는 해당 서브프레임에서 주파수 영역으로 첫 번째 자원(Prach_ConfigIndex_HetNet 필드의 값이 9인 경우), 두 번째 자원(Prach_ConfigIndex_HetNet 필드의 값이 10인 경우), 세 번째 자원(Prach_ConfigIndex_HetNet 필드의 값이 11인 경우)을 이용해서 프리앰블을 전송한다.

Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 12 또는 13인 경우는, FDD 시스템에서 Prach_ConfigIndex_HetNet 값이 13 또는 14인 경우와 동일하다. 이 경우에도 시스템 프레임 내의 PRACH 서브프레임 수를 확인해야 하는데, 이 정보는 TDD RA 설정 테이블상에서 PRACH 자원을 할당하는 셀 특정 PRACH 자원 정보를 통해서 확인할 수 있다.

한편, 표 10의 eICIC RA 설정 테이블은 본 발명을 적용하여 구성할 수 있는 eICIC RA 설정 테이블의 일 예이며, 본 발명은 상기 예에 구속되지 않음에 유의한다. eICIC를 고려하여 PRACH 자원을 할당하는데 사용되는 설정 테이블은 기존의 할당된 PRACH 자원을 활용하고 자원을 효과적으로 이용하기 위해 다양하게 구성될 수 있다.

예컨대, eICIC RA 설정 테이블의 자원 설정 인덱스(Prach_ConfigIndex_HetNet)가 ① 해당 시스템(TDD 시스템 또는 FDD 시스템)의 RA 설정 테이블(표 8 또는 표 9) 상의 PRACH 설정 인덱스를 지시하도록 하거나, ② 특정한 시스템 프레임 또는 서브프레임을 지정하거나(예컨대, 짝수 번째 프레임), ③ 셀 특정하게 할당된 PRACH 자원을 주파수 영역에서 특정하거나(예컨대, 주파수 영역에서 첫 번째 자원), ④ 시스템 운용을 위해 시스템 프레임 내의 PRACH 서브프레임을 이격하여 할당하도록(예컨대, 서브프레임을 그룹짓고 해당 그룹의 특정 서브프레임을 할당) 하는 방법 등 다양한 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 eICIC RA 설정 테이블을 구성할 수 있다. 따라서, eICIC RA 설정 테이블은 상술한 방법 중 하나의 방법만으로 구성될 수도 있고, 둘 이상의 방법을 혼용하여 구성될 수도 있다. 예컨대, ①의 방법만으로 구성될 수도 있고, 어떤 자원 설정 인덱스(Prach_ConfigIndex_HetNet)는 ①의 방법에 따라 구성되고, 다른 자원 설정 인덱스(Prach_ConfigIndex_HetNet)는 ④의 방법에 따라 구성되는 식으로 주파수 영역에서 자원을 eICIC RA 설정 테이블을 구성할 수 있다.

eICIC RA 설정 테이블은 상위 계층에서 결정될 수 있고, 상위 계층 시그널링 등을 통해 UE에 전달될 수 있다.

eICIC RA 설정 테이블을 이용하는 경우에도, 빅팀 UE에게 할당되는 PRACH 자원과 논빅팀 UE에게 할당되는 PRACH 자원이 충돌하지 않도록 eNB가 조정할 수 있다. 예컨대, 논빅팀 UE가 해당 PRACH 자원을 사용하지 않도록 조정할 수 있다.

eICIC RA 설정 테이블을 통해, 빅팀 UE에게 UE 특정한 PRACH 자원이 할당되면, eNB는 프리앰블이 전송된 PRACH를 기반으로 해당 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별할 수 있으며, eICIC를 고려해서 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.

(3) RAR 윈도우 사이즈의 이원화 방법과 UE 특정 프리앰블/PRACH 자원의 이용 방법을 동시에 적용하는 경우

본 발명에서는 상술한 RAR 윈도우 사이즈의 이원화를 이용하는 방법과 UE 특정의 프리앰블 또는 UE 특정의 PRACH 자원을 이용하는 방법을 함께 적용함으로써, eICIC를 고려한 랜덤 액세스 절차가 더 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.

도 15는 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 PRACH 자원을 이용하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 15는 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈 정보와 빅팀 UE를 위한 PRACH 자원 정보를 모두 시스템 정보로서 전달하는 경우를 예시하고 있다.

도 15를 참조하면, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 먼저 판단한다(S1510). 상술한 바와 같이 UE는 자신이 빅팀 UE인지 혹은 논빅팀 UE인지를 판별할 수 있다. 도 15의 실시예에서 UE는 RRC_IDLE 모드일 수도 있고, RRC_CONNECTED 모드일 수도 있다.

eNB는 RAR 윈도우 사이즈 정보(ra-ResponseWindowSize 및/또는 ra-ResponseWindowSize_forHetNet)와 PRACH 자원 정보(Prach_ConfigIndex 및/또는 Prach_ConfigIndex_HetNet)를 UE에게 전송한다(S1520). RAR 윈도우 사이즈 정보와 PRACH 자원 정보는 시스템 정보(SI)로서 브로드캐스팅 된다. 따라서, 이 경우에 eNB는 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 판별할 필요가 없다.

UE는 RAR 윈도우 사이즈와 PRACH 설정(PRACH 자원 정보)을 적용한다(S1530). UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서, 어떤 RAR 윈도우 사이즈를 적용할 지, 어떤 PRACH 자원을 이용할 지를 결정할 수 있다. 예컨대 빅팀 UE는 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈(ra-ResponseWindowSize_forHetNet)를 선택하여 적용할 수 있다. 또한, 빅팀 UE는 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원 정보(Prach_ConfigIndex_HetNet)가 지시하는 PRACH 자원을 이용하여 프리앰블을 전송하도록 할 수 있다.

UE는 적용된 RAR 윈도우 사이즈와 PRACH 설정 하에서 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1540). eNB는 전송된 프리앰블을 통해 UE가 빅팀 UE인지를 판별하고, eICIC를 고려한 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.

도 16은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 PRACH 자원을 이용하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 16은 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈 정보와 빅팀 UE를 위한 PRACH 자원 정보를 UE 특정하게 전달하는 경우를 예시하고 있다.

도 16을 참조하면, eNB는 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈 정보(ra-ResponseWindowSize_forHetNet)와 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원 정보(Prach_ConfigIndex_HetNet)를 빅팀 UE에게 전송한다(S1610). 이 경우, eNB는 해당 UE가 빅팀 UE인 것을 알고, UE 특정하게 정보를 전송하므로, 해당 UE는 RRC_CONNETED 모드일 필요가 있다.

UE는 수신한 RAR 윈도우 사이즈와 PRACH 설정(PRACH 자원 정보)을 적용한다(S1520). 수신한 정보들은 UE 특정하게 전달되므로, UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서, 정보를 선택할 필요는 없다.

UE는 적용된 RAR 윈도우 사이즈와 PRACH 설정 하에서 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1630). eNB는 eICIC를 고려한 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.

도 17은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 프리앰블을 이용하는 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 17은 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈 정보와 빅팀 UE를 위한 프리앰블 정보를 모두 시스템 정보로서 전달하는 경우를 예시하고 있다.

도 15와 동일하게, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 먼저 판단한다(S1710). 다만, 도 17의 경우에, eNB는 RAR 윈도우 사이즈 정보(ra-ResponseWindowSize 및/또는 ra-ResponseWindowSize_forHetNet)와 함께 4 개의 프리앰블 그룹 정보를 UE에게 전송한다(S1720). RAR 윈도우 사이즈 정보와 프리앰블 그룹 정보 정보는 시스템 정보(SI)로서 브로드캐스팅 된다.

전송되는 네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보는 랜덤 액세스의 세 번째 단계에서 전송되는 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 큰 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크기 않은 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크지 않고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹에 관한 정보이다.

UE는 RAR 윈도우 사이즈를 적용하고 프리앰블 그룹을 선택한다(S1730). UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서, 어떤 RAR 윈도우 사이즈를 적용할 지, 어떤 프리앰블 그룹을 선택할 지를 결정할 수 있다. 예컨대 빅팀 UE로서 메시지 3으로 전송할 데이터가 소정의 기준보다 큰 경우에는 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹을 선택할 수 있다.

UE는 선택한 프리앰블 그룹 중 무작위로 고른 프리앰블을 전송하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1740). eNB는 전송된 프리앰블을 통해 UE가 빅팀 UE인지를 판별하고, eICIC를 고려한 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.

도 18은 본 발명이 적용되는 시스템에서 RAR 윈도우 사이즈의 이원화와 함께 UE 특정 프리앰블을 이용하는 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다. 도 18은 빅팀 UE를 위한 RAR 윈도우 사이즈 정보를 UE 특정하게 전송하고 네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보는 셀 특정하게 전송하는 경우를 예시하고 있다.

도 18을 참조하면, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 먼저 판단한다(S1510).

eNB는 RAR 윈도우 사이즈 정보(ra-ResponseWindowSize_forHetNet)는 UE 특정하게 전용 RRC 시그널링 또는 PDCCH를 이용하여 빅팀 UE에게 전송하고, 네 개의 프리앰블 그룹에 관한 정보는 셀 특정하게 시스템 정보로서 전달한다(S1820).

RAR 윈도우 사이즈 정보가 UE 특정하게 전달되기 위해서는 eNB가 빅팀 UE를 판별할 수 있어야 하며, 따라서 빅팀 UE는 RRC_CONNECTED 모드일 필요가 있다.

UE는 RAR 윈도우 사이즈를 적용하고 프리앰블 그룹을 선택한다(S1830). UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서, 프리앰블 그룹을 선택할 지 결정할 수 있다. RAR 윈도우 사이즈의 경우는 UE 특정하게 전송된 것으로서, UE는 어떤 RAR 윈도우 사이즈를 적용할 지 결정할 필요는 없다.

UE는 선택한 프리앰블 그룹에서 무작위로 고른 프리앰블을 전송하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1540). eNB는 전송된 프리앰블을 통해 UE가 빅팀 UE인지를 판별하고, eICIC를 고려한 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 HetNet 상황에서 윈도우 사이즈의 이원화 및/또는 빅팀 UE 특정 프리앰블/PRACH 자원의 이용 방법을 반송파 집성 환경에서도 적용할 수 있다.

반송파 집성(Carrier Aggregation)이란 LTE와 같은 무선 통신 시스템에서 단독으로 운용 가능한 요소 반송파(component carrier)들 또는 단독으로는 사용할 수 없으나 다른 요소 반송파와 동시에 운용할 때에만 사용 가능한 요소 반송파들을 집성하여 하나의 무선 통신 시스템에서 운용하는 방식을 말한다. 이때, 하향링크 요소 반송파는 단독으로 하나의 셀을 구성할 수 있으며 또한 하향링크/상향링크 요소 반송파의 쌍(pair)으로 하나의 서빙 셀을 구성할 수도 있다. 예컨대, 반송파 집성은 다수의 서빙 셀을 집성하는 방식이라고 표현될 수도 있다.

반송파 집성을 다수의 서빙 셀이 집성되는 것으로 볼 때, 서빙 셀들은 PCell(Primary serving Cell)과 SCell(Secondary Serving Cell)로 나뉠 수 있다.

이때, PCell은 하향링크/상향링크 요소 반송파를 모두 포함하는 구성만 가능하며, 다른 서빙 셀들의 경로 감쇄(path loss), 하향링크/상향링크 동기의 기준이 되는 하향링크 요소 반송파를 포함할 수 있다.

또한, PCell은 주요 상위 계층 제어 정보의 송수신을 위해 사용되며, 송수신하는 정보에 대한 보안 키 값 설정의 기준 서빙 셀로 사용된다.

PCell을 변경할 때는 핸드오버 절차를 통해 변경해야 하는데, UE가 사용하는 전체 서빙 셀들의 개수 및 주파수 위치가 변경되지 않더라도 PCell의 주파수 위치가 변경되는 경우에는 핸드오버 절차를 수행해야 한다.

셀에 캠프 온(camp on)을 하기 위해 필요한 시스템 정보 및 데이터 송수신 시 변경되는 시스템 정보는 eNB로부터 PCell의 서비스 가능 지역으로 브로드캐스팅 되는 채널인 BCCH (Broadcast channel)을 통해 수신된다.

이에 반해, SCell은 PCell과 달리 주요 상위 계층 제어 정보 및 일부 물리 계층 제어 정보 전송을 위한 채널이 존재하지 않으며, 주로 데이터 송수신을 위한 자원의 확장 개념으로 추가되는 서빙 셀이다.

SCell은 다음과 같은 특징을 갖는다. SCell은 하향링크 요소 반송파만으로 구성될 수 있다. SCell을 구성하기 위한 시스템 정보는 eNB로부터 UE가 RRC 시그널링을 통해 수신한다.

PCell이 랜덤 액세스를 수행하는 경우는 본 명세서의 초반에 상술한 내용이 동일하게 적용된다. 따라서, 반송파 집성 환경에서, SCell의 랜덤 액세스 절차에 본 발명이 어떻게 적용될 수 있는지가 문제된다.

SCell의 랜덤 액세스 역시 경쟁 기반 랜덤 액세스와 무경쟁 랜덤 액세스가 있다. SCell의 랜덤 액세스 중 무경쟁 랜덤 액세스만이 가능한 경우로서, eNB가 해당 UE의 SCell들 중 하나 또는 그 이상을 지정하여 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터(예컨대, PRACH 자원 정보, 프리앰블 인덱스 등)와 함께 랜덤 액세스 절차를 시작하라는 명령(order)를 전송하는 경우를 들 수 있다. 이때, eNB가 전송하는 랜덤 액세스 절차를 시작하라는 명령은, L1 메시지(PDCCH)을 통해서 전송될 수도 있고, L3(RRC) 메시지을 통해서 전송될 수도 있다.

SCell의 랜덤 액세스 중 경쟁 기반 랜덤 액세스를 수행하는 경우로는, eNB가 해당 UE의 SCell들 중 하나 또는 그 이상을 지정하여 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 없이 랜덤 액세스 절차를 시작하라는 명령(order)를 전송하는 경우를 들 수 있다. eNB가 전송하는 랜덤 액세스 절차를 시작하라는 명령은, L1 메시지(PDCCH)을 통해서 전송될 수도 있고, L3(RRC) 메시지을 통해서 전송될 수도 있다.

또한, UE가 상술한 바와 (1) 새로운 상향링크 데이터 또는 제어 정보를 전송하려 할 때, 상향링크 동기가 맞지 않는 것을 UE가 인지한 경우, (2) 새로운 하향링크 데이터를 수신하고 이에 대한 ACK/NACK 응답을 전송하려 할 때, 상향링크 동기가 맞지 않는 것을 UE가 인지한 경우, (3) UE가 RRC_IDLE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 전환하려 하는 경우, (4) 네트워크에 초기 접속하고자 하는 경우, (5) 트래킹 영역(Tracking Area: TA, 이하 'TA'라 함)을 갱신하는 경우, (6) 무선 링크 실패(Radio Link Failure: RLF)가 발생한 경우 등에도 경쟁 기반 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.

이제 반송파 집성 환경에서 본 발명의 동작 즉 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등과 그 과정에서 정의한 파라미터들이 적용되는 환경에 관하여 설명한다.

(1) PCell에 대해서 eICIC 관련 동작에 대한 구성 정보가 설정되는 경우에 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등이 적용될 수 있다.

예컨대, RRC 연결 재설정(RRC connection reconfiguration) 메시지를 통해 PCell에 및/또는 이웃 셀에 대한 RRM 측정 패턴(RRM measurement pattern) 및/또는 CQI 측정 패턴(CQI measurement pattern)의 구성정보가 수신된 경우에 본 발명에 따른 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등이 적용될 수 있다.

또한, RRC 연결 재설정 메시지를 통해 eICIC 가능 정보가 수신된 경우에도 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등이 적용될 수 있다.

(2) 한편, PCell에 대해서는 eICIC 관련 정보가 구성되지 않고 SCell에 대해서만 eICIC 관련 동작에 대한 구성 정보가 설정되는 경우에는 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등을 적용하지 않는다.

다만, eNB에 의해 eICIC의 적용 범위와 관련된 구성정보를 L3(RRC) 메시지를 통하여 수신한 경우, 예를 들어, eICIC 적용 범위에 대한 서빙 셀 리스트(e.g. 전체 서빙 셀 들 중 PCell을 포함하는 부분 집합)를 수신하거나, 'PCell 한정 적용' 또는 '모든 서빙 셀 적용' 등과 같은 정보를 수신하는 경우 등에는 eICIC 동작이 해당 SCell에서도 적용된다는 것을 확인해서 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등을 적용할 수 있다.

이처럼 SCell에 대하여 본 발명이 적용되는 경우에는 표 7에서 보는 바와 같이, 시스템 정보 또는 UE 특정의 시그널링을 통해 SCell에 대한 필드를 추가하여 본 발명이 SCell에 적용되도록 설정할 수 있다.

표 7의 예에서는 SCell에 대한 필드, PRACH-ConfigSCell-r10을 통해서 SCell에 대한 설정을 UE에 전달하고 있다. 이때, 'r10'는 해당 기술이 지원되는 기술의 버전 혹은 릴리즈를 나타내고 있다. 예컨대, r9으로 표시된 필드는 기존의 시스템과 새로운 시스템에서 모두 인식될 수 있지만, r10으로 표시된 필드는 새로운 시스템(Release-10)에서만 인식되고 기존의 시스템에서는 인식될 수 없다. 본 명세서에서는 실시예의 구체성을 더하기 위해 기술 버전의 표시를 기재하지만, 이에 의해 본 발명의 기술적 사상이 변하거나 제한되는 것은 아님에 유의한다.

구체적으로 표 7에서는 PRACH-ConfigSCell-r10의 서브 필드인 prach-ConfigIndex_forHetNet를 통해서, 논빅팀 UE에 대한 PRACH 자원과는 다른 PRACH 자원을 빅팀 UE에 할당하고 있다.

(3) UE에게 설정된 서빙 셀들 외의 주파수 대역에 대하여, eICIC 관련 구성 정보가 설정되는 경우는 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등을 적용하지 않는다.

(4) 다만, (3)의 경우에도, PCell이 eICIC 관련 구성 정보가 설정된 주파수 대역 또는 eICIC 관련 구성 정보가 설정된 SCell로 변경되는 경우에는, 변경이 완료된 후 본 발명에 따른 RAR 윈도우 사이즈의 이원화, UE 특정 프리앰블/PRACH 자원 이용 등을 적용할 수 있다.

도 19는 본 발명이 적용되는 시스템에서 UE의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 19를 참조하면, HetNet 상황에서 본 발명을 적용하여 랜덤 액세스를 수행하는 UE는 자신이 빅팀 UE인지를 확인한다(S1910). 자신이 빅팀 UE인 것을 확인한 UE인 시스템 정보로 전송되는 RACH 설정 정보(예컨대, RAR 윈도우 사이즈 정보, 프리앰블 그룹 정보 등) 또는 PRACH 설정 정보(예컨대, PRACH 자원 할당 정보) 등에서 eNB가 빅팀 UE에 대하여 설정한 정보를 선택할 수 있다.

RACH 설정 정보 또는 PRACH 설정 정보가 UE 특정하게 전용 RRC 시그널링을 통해서 또는 PDCCH상으로 전송되는 경우에, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 반드시 확인할 필요는 없지만, 이 경우에도 빅팀 UE인지를 판단해서 UE 특정하게 정보를 전송해야 하므로 UE는 RRC_CONNECTED 모드에 있을 필요는 있으며, RACH 설정 정보 및 PRACH 설정 정보 중 일부 정보는 UE 특정하게 전송되고, 일부는 셀 특정한 시스템 정보로 전송되는 경우라면, 시스템 정보 중에 빅팀 UE인지 논빅팁 UE인지에 따라 달리 지정되는 정보를 선택하기 위해서, UE는 자신이 빅팀 UE인지를 확인할 필요가 있다.

UE는 eNB로부터 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보를 수신한다(S1920).

수신되는 RACH 설정 정보 중에서 RAR 윈도우 사이즈 정보 및/또는 프리앰블 그룹 정보 등은 eICIC를 고려한 것일 수 있다. 예컨대, RAR 윈도우 사이즈는 HetNet 상황의 셀 간 간섭을 고려하여, 빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈와 논빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈로 이원화 되어 시스템 정보로서 전달될 수도 있으며, 빅팀 UE에 대한 RAR 윈도우 사이즈만 UE 특정한 시그널링으로 빅팀 UE에게 전달될 수도 있다. 또한, 프리앰블 그룹 정보 역시 HetNet 상황에서의 셀 간 간섭을 고려하여, 네 개의 프리앰블 그룹, 예컨대 랜덤 액세스의 세 번째 단계에서 전송되는 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 큰 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크기 않은 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹, 메시지 3의 데이터가 소정의 기준보다 크지 않고 UE가 빅팀 UE인 경우에 적용되는 프리앰블 그룹에 관한 정보가 시스템 정보로서 전송될 수 있다.

PRACH 설정 정보 중에서는, PRACH 자원을 할당하는 정보가 빅팀 UE에 대한 정보(예컨대, prach-ConfigIndex_forHetNet)와 논빅팀 UE에 대한 정보(예컨대, prach-ConfigIndex)로 설정되어 시스템 정보로서 셀 특정하게 전달될 수 있다. 또한, 이 경우에도 빅팀 UE에 대한 PRACH 자원 정보는 UE 특정하게 빅팀 UE에게 전송될 수도 있다.

RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보가 시스템 정보로서 셀 특정하게 전송되는 경우에는 브로드캐스팅 채널을 통해서 전송될 수 있으며, UE 특정하게 전송되는 경우에는 전용 RRC 시그널링을 통해서 또는 PDCCH상으로 전송될 수 있다.

한편, 빅팀 UE에 대한 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보가 UE 특정하게 전송되는 경우에도, 해당 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보는 셀 내의 빅팀 UE에 공통된 셀 특정의 정보일 수 있다.

UE는 수신한 정보에 따라서 RACH 설정 및 PRACH 설정을 적용한다(S1930).

UE가 시스템 정보로서 셀 특정하게 전송 받은 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보의 경우에, UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지 확인한 결과에 따라 RACH 설정 및/또는 PRACH 설정을 선택하여 적용할 수 있다. UE 특정하게 전송받은 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보인 경우에, UE는 자신이 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지에 따라서 RACH 설정 및/또는 PRACH 설정을 선택할 필요는 없다.

한편, 반송파 집성이 적용되는 경우, UE가 eICIC의 설정에 관한 정보를 eNB로부터 수신하고, 현재 구성된 SCell에 대하여도 eICIC가 적용되는 것을 확인하였다면, SCell에 대하여도 빅팀 UE 특정의 RAR 윈도우 사이즈, 프리앰블 그룹의 지정 및/또는 PRACH 자원 할당과 같은 본 발명의 내용들을 적용할 수 있다. 이 경우에, SCell에 대해 본 발명의 내용을 적용하는 설정 정보는 표 7의 PRACH-ConfigSCell-r10 필드처럼 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보에 포함되어 셀 특정하게 전송되거나, 빅팀 UE에 대하여 UE 특정하게 전송될 수 있다.

UE는 적용한 RACH 설정 및 PRSCH 설정에 따라서 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1940).

도 20은 본 발명이 적용되는 시스템에서 eNB의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.

도 20을 참조하면, HetNet 상황에서 eNB는 셀 내의 UE가 빅팀 UE인지를 확인한다(S2010). UE가 RRC_CONNECTED 모드에 있는 경우에, eNB는 상술한 바와 같이 측정 제한 있는지 등에 따라서 해당 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 확인할 수 있다.

다만, eNB가 RACH 설정에 관한 정보 및/또는 PRACH 설정에 관한 정보를 시스템 정보로서 브로드캐스팅 하는 경우에는 UE가 빅팀 UE인지 논빅팀 UE인지를 미리 판별할 필요는 없다.

eNB는 RACH 설정에 관한 정보 및 PRACH 설정에 관한 정보를 전송한다(S2020).

eNB는 RACH 설정에 관한 정보 및/또는 PRACH 설정에 관한 정보를 셀 특정하게 시스템 정보로서 브로드캐스팅 할 수도 있고, UE 특정하게 빅팀 UE에 전용 RRC 시그널링을 통해서 또는 PDCCH상으로 전송할 수도 있다. 또한, eNB는 RACH 설정에 관한 정보 및/또는 PRACH 설정에 관한 정보 중 일부는 셀 특정하게 전송하고, 일부는 UE 특정하게 빅팀 UE에게 전송할 수도 있다.

빅팀 UE에게 UE 특정하게 정보를 전송하기 위해서는, 해당 UE가 빅팀 UE인지를 eNB가 미리 판별할 필요가 있다. 이 경우에는 상술한 바와 같은 방법, 예컨대 해당 UE에 대하여 측정 제한 등이 있는지 등에 따라서 빅팀 UE인지를 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 빅팀 UE에 대한 정보를 UE 특정하게 전송하기 위해서, 빅팀 UE는 RRC_CONNECTED 상태에 있을 필요가 있다.

상술한 바와 같이, eNB가 전송하는 RACH 설정 정보 중에서 RAR 윈도우 사이즈 정보 및/또는 프리앰블 그룹 정보 등은 eICIC를 고려한 것일 수 있다. 또한 PRACH 설정 정보 중에서도, PRACH 자원을 할당하는 정보는 eICIC를 고려한 것일 수 있다. eNB는 eICIC를 고려한 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보를 시스템 정보로서 셀 특정하게 전달할 수도 있고, eICIC를 고려한 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보 중에서 빅팀 UE에 대한 정보를 UE 특정하게 빅팀 UE에게 전송할 수도 있다.

한편, 반송파 집성이 적용되는 경우에, eNB는 상술한 바와 같이 SCell에 대하여도 eICIC를 적용하는 것으로 판단된 경우라면, 전송하는 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보에 SCell에 관한 설정을 포함시켜 전송할 수 있다.

eNB는 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S2030). 본 발명에 따라서, 빅팀 UE를 위한 프리앰블 그룹에서 선택된 프리앰블이 전송되어 오거나 빅팀 UE에 대해 할당한 PRACH 자원을 이용하여 프리앰블이 전송되는 경우에는, 해당 프리앰블을 전송한 UE가 빅팀 UE인지를 eNB가 판단할 수 있다.

이때, eNB는 eICIC를 고려하여 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 즉, HetNet 상황에서, 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별한 eNB는, 어그레서 셀의 ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에, 빅팀 UE에게 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다.

HetNet 상황에서, 수신한 프리앰블을 기반으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 판별한 eNB는, 어그레서 셀의 non-ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에, 논빅팀 UE에게 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다. 따라서, 기존의 경우보다 더 높은 신뢰도로 빅팀 UE와 논빅팀 UE가 랜덤 액세스 응답을 수신하도록 할 수 있다. 어그레서 셀의 non-ABS에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, eNB가 빅팀 UE와 논빅팀 UE 사이에 우선 순위를 두지 않고 랜덤 액세스 응답을 전송할 수도 있다.

도 21은 본 발명이 적용되는 시스템에서 UE와 eNB의 구성을 개략적으로 설명하는 블록도이다.

도 21을 참조하면, UE(2100)는 RF부(2105), 메모리(2110), 프로세서(2115)를 포함한다. UE(2100)는 RF부(2105)를 통하여 데이터를 송수신한다.

메모리(2110)는 시스템상에서 통신을 수행하기 위해 필요한 정보를 저장한다. 예컨대, 메모리는 셀 특정 또는 UE 측정하게 전송되는 RACH 설정 정보, PRACH 설정 정보 등과 같은 시스템 정보와 eNB로부터 수신한 측정 제한에 관한 정보를 저장할 수 있다.

프로세서(2120)는 상술한 본 발명에서 제안한 기능을 구현하고 이를 위해서 RF부(2105) 및 메모리(2110)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다. 프로세서(2115)는 측정부(2120)와 제어부(2125)를 포함한다.

측정부(2120)는 RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 등과 같은 채널 품질을 측정할 수 있다. 측정부(2120)는 eNB로부터의 측정 제한에 따라서 정해진 서브프레임에서 측정을 수행할 수도 있다.

제어부(2125)는 eNB로부터 수신한 시스템 정보상의 설정을 적용하여 랜덤 액세스 등의 필요한 절차를 수행한다. 제어부(2125)는 측정부(2120)의 측정 결과를 기반으로 자신이 빅팀 UE인지를 판단할 수 있다. 제어부(2125)는 자신이 빅팀 UE라고 판단한 경우에는, 수신한 시스템 정보 중에서 빅팀 UE 측정의 설정를 선택하여 적용할 수 있다.

eNB(2130)는 RF부(2135), 메모리(2140), 프로세서(2145)를 포함한다.

eNB(2130)는 RF부(2135)를 통해서 필요한 정보를 셀 특정하게 브로드캐스팅하거나 UE 특정하게 전송할 수 있다.

메모리(2140)는 시스템을 운용하는데 필요한 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(2140)는 RACH 설정, PRACH 설정과 같은 시스템 정보를 저장할 수 있고, UE에 전달한 측정 제한에 관하 정보를 저장할 수도 있다.

프로세서(2145)는 상술한 본 발명에서 제안한 기능을 구현하고 이를 위해서 RF부(2135) 및 메모리(2140)와 연결되어 이들을 제어할 수 있다. 프로세서(2145)는 시스템 설정을 수행하는 RACH 설정부(2150), PRACH 설정부(2155)를 포함할 수도 있다. 시스템 설정을 수행하는 이들 설정부(2150, 2155)는 HetNet 상황에서 eICIC를 고려하여, 빅팀 UE에 특정한 설정을 구성할 수도 있다.

프로세서(2160)는 또한 제어부(2145)를 포함할 수 있으며, 제어부(2160)는 UE에 전달한 측정 제한의 유무, UE로부터 전송되는 프리앰블 또는 UE가 프리앰블을 전송한 PRACH 자원 등을 기반으로, 해당 UE가 HetNet 상황에서 빅팀 UE인지를 확인할 수 있다. 제어부(2160)는 빅팀 UE에 대해서는 설정부(2150, 2155)가 특정하게 구성한 빅팀 UE를 위한 RACH 설정 정보 및/또는 PRACH 설정 정보를 UE 측정하게 전송할 수도 있다. 또한, 제어부(2160)는 랜덤 액세스 절차에서 상술한 바와 같은 방법으로 빅팀 UE와 논빅팀 UE를 구별하여, eICIC를 고려한 랜덤 액세스 절차를 수행할 수도 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 벗어나지 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

셀 간 간섭의 영향을 받는 피해 단말에 대한 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하는 단계; 및
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정에 따라서 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 시스템 정보로서 브로드캐스팅 되는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제1항에 있어서, 상기 피해 단말은 기지국으로부터의 측정 제한 지시 유무 및/또는 측정 결과에 기반해서 자신이 셀 간 간섭의 영향을 받고 있는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제1항에 있어서, 상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말에 특정한 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정을 포함하며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정은 셀 간 간섭의 영향을 고려하지 않은 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정과 함께 시스템 정보로서 브로드캐스팅 되고,
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 상기 피해 단말은 상기 셀 특정의 랜덤 액세스 윈도우에 관한 설정과 상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정 중 상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우에 관한 설정을 적용하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제3항에 있어서, 상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우는 상기 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우보다 더 큰 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차이며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택할 수 있는 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 관한 설정을 포함하고,
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 상기 피해 단말은 상기 단말 특정의 프리앰블 그룹에서 선택한 프리앰블을 기지국에 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제5항에 있어서, 상기 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹은,
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서 피해 단말이 기지국으로부터의 랜덤 액세스 응답에 대응하여 전송하는 데이터의 크기가 소정의 기준보다 큰 경우에, 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 제1 프리앰블 그룹; 및
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서 피해 단말이 기지국으로부터의 랜덤 액세스 응답에 대응하여 전송하는 데이터의 크기가 소정의 기준보다 크지 않은 경우에, 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 제2 프리앰블 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차이며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 프리앰블을 전송할 피해 단말 특정 자원에 관한 설정을 포함하고,
상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계에서, 상기 피해 단말은 상기 피해 단말 특정 자원을 이용하여 프리앰블을 기지국에 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제7항에 있어서, 상기 피해 단말 특정 자원에 관한 설정은, 셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 전송을 위한 자원 중에서 피해 단말이 프리앰블을 전송할 때 사용할 자원을 지정하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제8항에 있어서, 상기 피해 단말 특정 자원에 관한 설정은, 자원 테이블상에서 피해 단말이 프리앰블을 전송하는데 사용할 자원에 대응하는 인덱스를 셀 특정하게 지시하며,
상기 자원 테이블은 셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 전송을 위한 자원 중에서 피해 단말에 자원을 할당하는 자원 할당 테이블이고,
상기 자원 테이블상의 인덱스는 프리앰블을 전송할 자원의 직접 지정, 프리앰블을 전송할 프레임의 지정, 프리앰블을 전송할 서브프레임의 지정, 프리앰블을 전송할 주파수 영역의 자원 지정, 자원의 이격(離隔) 지정 중 적어도 하나의 방법으로 자원을 지정하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
제1항에 있어서, 반송파 집성 환경에서는 주서빙 셀과 부서빙 셀 중 셀 간 간섭 조정의 대상이 되는 서빙 셀에 대하여, 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하는 것을 특징으로 하는 단말의 랜덤 액세스 방법.
셀 간 간섭의 영향을 받는 피해 단말에 대한 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 구성하는 단계;
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정에 관한 정보를 전송하는 단계; 및
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 적용하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제11항에 있어서, 상기 정보 전송 단계에서,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 시스템 정보로서 브로드캐스팅 하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제11항에 있어서, 상기 정보 전송 단계에서,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정을 전용 무선 자원 제어(Radio Resource Control) 시그널링 또는 하향링크 물리 제어 채널(Physical Downlink Control Channel)을 통해 단말 특정하게 상기 피해 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제13항에 있어서, 상기 기지국은 측정 제어를 전송한 단말을 상기 피해 단말로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제11항에 있어서, 상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우의 사이즈에 대한 설정을 포함하며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우는 셀 간 간섭을 고려하지 않은 셀 특정의 랜덤 액세스 응답 윈도우보다 큰 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제11항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차이며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 피해 단말이 전송할 프리앰블을 선택하는 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 관한 설정을 포함하고,
상기 랜덤 액세스 절차에서,
상기 기지국은 전송된 프리앰블이 상기 피해 단말 특정의 프리앰블 그룹에 속하는 경우에, 상기 프리앰블을 전송한 단말을 피해 단말이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제16항에 있어서, 상기 기지국은,
상기 피해 단말에 대한 간섭을 일으키는 셀의 저간섭 서브프레임에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, 상기 피해 단말에 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제11항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차이며,
상기 피해 단말 특정의 랜덤 액세스 설정은 셀 간 간섭의 영향을 받는 셀 내 피해 단말이 프리앰블을 전송할 피해 단말 특정 자원에 관한 설정을 포함하며,
상기 랜덤 액세스 절차에서,
상기 기지국은 프리앰블이 전송된 자원이 상기 피해 단말 특정 자원인 경우에, 상기 프리앰블을 전송한 단말을 피해 단말이라도 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제18항에 있어서, 상기 기지국은,
상기 피해 단말에 대한 간섭을 일으키는 셀의 저간섭 서브프레임에서 랜덤 액세스 응답을 전송하는 경우에는, 상기 피해 단말에 우선적으로 랜덤 액세스 응답을 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.
제18항에 있어서, 상기 피해 단말 특정 자원에 관한 설정은
셀 간 간섭을 고려하지 않고 셀 특정하게 할당된 프리앰블 자원 중에서 피해 단말이 프리앰블을 전송할 때 사용할 자원을 지정하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 방법.