KR20130084176A

KR20130084176A - 무선통신 시스템에서 상향링크 신호의 전송장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130084176A
Application number: KR1020120004988A
Authority: KR
Inventors: 권기범; 안재현; 정명철
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-24
Also published as: WO2013109049A1

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 상향링크 신호의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 명세서는 사운딩 기준신호(SRS)에 관한 구성정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 랜덤 액세스 프리앰블이 맵핑되는 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)에 관한 구성정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 SRS 구성정보가 지시하는 제1 서빙셀상의 제1 서브프레임내에서 제1 시간구간에서 SRS를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 PRACH 구성정보가 지시하는 제2 서빙셀상의 제2 서브프레임내의 제2 시간구간에서 상기 PRACH를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법을 개시한다.
본 발명에 따르면, 실질적으로 동시 전송이 아님에도 병렬전송이라는 이유로 특정한 상향링크 신호의 전송이 무시되는 것을 방지하고, 단말의 추가적인 전력소모 없이 기지국이 지시한 다수의 서빙셀들에 대한 다수의 상향링크 신호들을 전송할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 상향링크 신호의 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF TRANSMITTING UPLINK SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 신호의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.

단말이 망(network)에 접속하기 위해서는 랜덤 액세스(random access) 절차를 거친다. 랜덤 액세스 절차는 경합 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure)와 비경합 기반 랜덤 액세스 절차(non-contention based random access procedure)로 구분될 수 있다. 랜덤 액세스 절차는 단말이 네트워크에 핸드오버(handover) 등을 통해 새로이 결합하는 경우에도 적용될 수 있다. 또는 랜덤 액세스 절차는 단말이 네트워크에 결합한 후, 동기화 또는 RRC(Radio Resource Control)의 상태를 휴지 모드(Idle mode)에서 연결 모드(Connected mode)로 변경하는 경우, 또는 단말이 기지국과 데이터를 송수신하기 위하여 상향링크 동기를 필요로 하는 경우에서 수행될 수 있다.

무선통신 시스템은 일반적으로 데이터 송신을 위해 하나의 대역폭을 이용한다. 예를 들어, 2세대 무선통신 시스템은 200KHz ~ 1.25MHz의 대역폭을 사용하고, 3세대 무선통신 시스템은 5MHz ~ 10 MHz의 대역폭을 사용한다. 증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 3GPP LTE 또는 802.16m은 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하고 있다. 송신 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 것은 필수적이라 할 수 있지만, 요구되는 서비스의 수준이 낮은 경우에도 큰 대역폭을 지원하는 것은 커다란 전력 소모를 야기할 수 있다.

따라서, 하나의 대역폭과 중심 주파수를 갖는 반송파를 정의하고, 복수의 반송파를 통해 광대역으로 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있도록 하는 다중 요소반송파(Multiple Component Carrier) 시스템이 등장하고 있다. 하나 또는 그 이상의 반송파를 사용함으로써 협대역과 광대역을 동시에 지원하는 것이다. 예를 들어, 하나의 반송파가 5MHz의 대역폭에 대응된다면, 4개의 반송파를 사용함으로써 최대 20MHz의 대역폭을 지원하는 것이다.

단말은 다수의 요소 반송파상으로 랜덤 액세스 프리앰블(preamble)과 사운딩 기준신호(sounding reference signal: SRS)와 같은 다양한 상향링크 제어신호를 전송할 수 있다. 나아가 다중 요소 반송파 시스템은, 서로 다른 종류의 상향링크 제어신호가 서로 다른 요소 반송파상으로 전송됨을 허용한다. 그런데 단말이 서로 다른 종류의 상향링크 제어신호들을 각각 동일한 서브프레임의 서로 다른 요소 반송파상에서 전송하는 병렬 전송(parallel transmission)이 허용될지에 관하여 아직 정해진 바가 없다.

본 발명의 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 상향링크 신호의 전송장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 병렬 전송시 우선순위에 따라 상향링크 신호를 선택적으로 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다수의 상향링크 신호간에 병렬 전송의 허용 여부를 결정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 사운딩 기준신호(sounding reference signal: SRS)에 관한 구성정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 랜덤 액세스 프리앰블이 맵핑되는 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel: PRACH)에 관한 구성정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 SRS 구성정보가 지시하는 제1 서빙셀상의 제1 서브프레임내에서 제1 시간구간에서 SRS를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 PRACH 구성정보가 지시하는 제2 서빙셀상의 제2 서브프레임내의 제2 시간구간에서 상기 PRACH를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법을 제공한다.

여기서, 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임은 동일한 인덱스의 서브프레임이고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간은 상기 제1 서빙셀과 상기 제2 서빙셀에서의 상향링크 전파지연의 차이로 인하여 겹치지 않는다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 사운딩 기준신호(SRS)에 관한 구성정보, 랜덤 액세스 프리앰블이 맵핑되는 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)에 관한 구성정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부, 제1 서빙셀상의 상기 SRS 구성정보가 지시하는 제1 서브프레임내의 제1 시간구간에서 상기 SRS를 상기 기지국으로 전송하거나, 제2 서빙셀상의 상기 PRACH 구성정보가 지시하는 제2 서브프레임내에서 제2 시간구간에서 PRACH를 상기 기지국으로 전송하는 전송부, 및 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임은 동일한 인덱스의 서브프레임인지 판단하고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간이 상기 제1 서빙셀과 상기 제2 서빙셀에서의 상향링크 전파지연의 차이로 인하여 겹치는지 여부를 판단하는 상향링크 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.

다수의 요소 반송파를 운용하는 무선 통신 시스템에서 부서빙셀에서의 랜덤 액세스 절차에 필요한 프리앰블 전송과 주서빙셀에서의 SRS 전송간의 병렬전송이 발생할 수 있는 경우, 실질적으로 동시 전송이 아님에도 병렬전송이라는 이유로 특정한 상향링크 신호의 전송이 무시되는 것을 방지한다. 또한 단말의 추가적인 전력소모 없이 기지국이 지시한 다수의 서빙셀들에 대한 다수의 상향링크 신호들을 전송할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 2는 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성, 도 3은 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성, 그리고 도 4는 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성을 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용되는 동기화 과정에서 시간 정렬(timing alignment)의 일 예를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명이 적용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명이 적용되는 사운딩 기준신호를 전송하는 상향링크 서브프레임 구조의 일 예이다.
도 8은 본 발명이 적용되는 PRACH의 구조를 나타낸다.
도 9는 프리앰블 포맷에 따라 PRACH가 점유하는 서브프레임의 개수가 가변적으로 정의되는 예이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 서빙셀들의 전송 타이밍(transmission timing)을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 신호의 전송동작을 설명하는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 신호의 전송동작을 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 단말과 기지국을 도시한 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.

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

본 발명의 실시예들에 따르면, '채널을 전송한다'라는 의미는 상기 채널을 통해 또는 상기 채널에 맵핑된(mapped) 정보가 전송되는 의미로 해석될 수 있다. 여기서, 상기 채널은 일례로 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH), 물리 하향링크 공용채널(Physical Downlink Shared CHannel: PDSCH), 물리 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH) 또는 물리 상향링크 공용채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)를 포함할 수 있다. 또한, '요소 반송파를 전송한다'라는 의미는 상기 요소 반송파를 통해, 또는 상기 요소 반송파에 맵핑된(mapped) 정보가 전송되는 의미로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템의 일 예를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역 또는 주파수 영역(일반적으로 셀(cell)이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.

단말(12; user equipment: UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이(relay), 원격 무선헤드(remote radio head: RRH), 가내 기지국(home eNB: HeNB) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

이하에서, 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 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.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다.

제1 계층인 물리계층(Physical Layer)은 상위에 있는 매체연결제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널(Physical Channel)을 통해 데이터가 이동한다. 물리계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널과 상향링크 제어신호들이 있다.

물리 제어정보를 전송하는 물리 하향링크 제어채널(physical downlink control channel; PDCCH)은 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임(subframe)마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다.

물리 상향링크 제어채널(Physical uplink control channel: PUCCH)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI(Channel Quality Information)와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리 상향링크 공용채널(Physical uplink shared channel: PUSCH)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다. 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel: PRACH)은 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는데 사용된다. 사운딩 기준신호(sounding refenrence signal: SRS)는 상향링크 신호로서, 상향링크 스케줄링에 사용되는 기준신호이다. 단말이 상향링크 채널로 사운딩 기준신호를 보내면, 기지국은 사운딩 기준신호로부터 상향링크 채널 상태를 파악한 후 단말에 대한 상향링크 스케줄링을 수행한다.

제2 계층인 무선 데이터링크 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성된다. MAC 계층은 논리채널과 전송채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로서, RLC 계층에서 전달된 데이터를 전송하기 위하여 적절한 전송채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 MAC PDU(Protocol Data Unit)의 헤더(header)에 추가한다. RLC 계층은 MAC의 상위에 위치하여 데이터의 신뢰성있는 전송을 지원한다. 또한 RLC 계층은 무선 구간에 맞는 적절한 크기의 데이터를 구성하기 위하여 상위 계층으로부터 전달된 RLC SDU(Service Data Unit)들을 분할(Segmentation)하고 연결(Concatenation)한다. 수신기의 RLC 계층은 수신한 RLC PDU들로부터 원래의 RLC SDU를 복구하기 위해 데이터의 재결합(Reassemble)기능을 지원한다. PDCP 계층은 패킷교환 영역에서만 사용되며, 무선채널에서 패킷 데이터의 전송효율을 높일 수 있도록 IP 패킷의 헤더를 압축하여 전송할 수 있다.

제3 계층인 RRC(Radio Resource Control) 계층은 하위 계층을 제어하는 역할과 함께, 단말과 네트워크 사이에서 무선자원 제어정보를 교환한다. 단말의 통신 상태에 따라 휴지 모드(Idle Mode), RRC 연결 모드(Connected Mode)등 다양한 RRC 상태가 정의되며, 필요에 따라 RRC 상태간 전이가 가능하다. RRC 계층에서는 시스템 정보방송, RRC 접속 관리 절차, 다중 요소 반송파 설정절차, 무선 베어러(Radio Bearer) 제어절차, 보안절차, 측정절차, 이동성 관리 절차(핸드오버)등 무선자원관리와 관련된 다양한 절차들이 정의된다.

반송파 집성(carrier aggregation : CA)은 복수의 요소 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; 이하 CC)라고 한다. 각 CC는 대역폭과 중심 주파수에 의해 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 5MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 25Mhz의 대역폭을 지원할 수 있다.

CC들은 활성화(activation) 여부에 따라 1차(primary) CC(이하 PCC)와 2차(secondary) CC(이하 SCC)로 나뉠 수 있다. PCC는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, SCC는 특정 조건에 따라 활성화 또는 비활성화되는 반송파이다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(standby state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 하나의 PCC만을 사용하거나, PCC와 더불어 하나 또는 그 이상의 SCC를 사용할 수 있다. 단말은 PCC 또는 SCC를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.

반송파 집성은 도 2와 같은 밴드내(intra-band) 인접(contiguous) 반송파 집성, 도 3과 같은 밴드내 비인접(non-contiguous) 반송파 집성, 그리고 도 4와 같은 밴드간(inter-band) 반송파 집성으로 나뉠 수 있다.

우선, 도 2를 참조하면, 밴드내 인접 반송파 집성은 동일 밴드내에서 연속적인 CC들 사이에서 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2, CC#3, ... , CC #N이 모두 인접하다.

도 3을 참조하면, 밴드내 비인접 반송파 집성은 불연속적인 CC들 사이에 이루어진다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC#1, CC#2는 서로 특정 주파수만큼 이격되어 존재한다.

도 4를 참조하면, 밴드간 반송파 집성은 다수의 CC들이 존재할 때, 그 중 하나 이상의 CC가 다른 주파수 대역상에서 집성되는 형태이다. 예를 들어, 집성되는 CC들인 CC #1은 밴드(band) #1에 존재하고, CC #2는 밴드 #2에 존재한다.

CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 집성된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.

다중 반송파(multiple carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.

주서빙셀(primary serving cell)은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 주서빙셀과 함께 서빙셀의 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 부서빙셀(secondary serving cell)이라 한다.

따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 주서빙셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성될 수 있다.

주서빙셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파(downlink CC: DL CC)를 하향링크 주요소 반송파(DL PCC)라 하고, 주서빙셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파(uplink CC: UL CC)를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 하나의 서빙셀에는 DL CC만이 대응할 수도 있고, DL CC와 UL CC가 함께 대응할 수도 있다. 따라서, 반송파 시스템에서 단말과 기지국간의 통신이 DL CC 또는 UL CC를 통해 이루어지는 것은 단말과 기지국간의 통신이 서빙셀을 통해 이루어지는 것과 동등한 개념이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 수행방법에서, 단말이 UL CC를 이용하여 프리앰블을 전송하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀상에서 프리앰블을 전송하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다. 또한, 단말이 DL CC를 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀상에서 하향링크 정보를 수신하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다.

주서빙셀과 부서빙셀의 특징에 관한 본 발명의 기술적 사상은 반드시 상기의 설명에 한정되는 것은 아니며, 이는 예시일 뿐이고 더 많은 예를 포함할 수 있다.

단말에는 다수의 서빙셀이 구성될(configured) 수 있다. 예를 들어, 단말에는 주서빙셀와 하나의 부서빙셀이 구성될 수도 있고, 주서빙셀과 다수의 부서빙셀들이 구성될 수도 있다. 단말에 구성된 다수의 서빙셀상에서 동시에, 또는 병렬적으로 상향링크 채널 또는 상향링크 신호가 전송될 수 있다. 여기서, 상향링크 채널은 물리 상향링크 제어채널(PUCCH), 물리 상향링크 공용채널(PUSCH), 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)을 포함한다. PRACH에는 전송채널(transport channel)인 랜덤 액세스 채널(random access channel: RACH)이 맵핑된다.

무선 통신 환경에서는 송신기에서 신호가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay: PD)을 겪게 된다. 따라서 송신기에서 신호가 전파되는 시간을 수신기가 정확히 알고 있다 하더라도, 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송신기와 수신기간 거리, 주변 전파 환경, 수신기의 이동 등에 의해 영향을 받는다. 만일 송신기에서 전파되는 신호가 수신기에 도달하는 시점을 수신기가 정확히 알 수 없는 경우, 왜곡된 신호를 수신할 수 있다.

따라서, 무선 통신 시스템에서는 하향링크/상향링크를 막론하고, 신호를 수신하기 위해 기지국과 단말간 동기(synchronization)가 반드시 선결되어야 한다. 동기의 종류는 프레임 동기(frame synchronization), 정보심벌 동기(information symbol synchronization), 샘플링 주기 동기(sampling period synchronization) 등 다양하다. 샘플링 주기 동기는 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기이다.

하향링크 동기 획득은 기지국의 신호를 기반으로 단말에서 수행된다. 기지국은 단말에서 하향링크 동기 획득이 용이하도록 상호 약속된 동기신호(synchronization signal)를 송신한다. 단말은 동기신호가 기지국으로부터 전송된 시간을 정확히 분별할 수 있어야 한다. 하향링크의 경우 하나의 기지국이 다수의 단말들에게 동시에 동일한 동기신호를 송신하므로 단말들은 각각 독립적으로 동기를 획득할 수 있다.

상향링크의 경우 기지국은 다수의 단말들로부터 신호를 수신한다. 다수의 단말들과 기지국간 거리가 서로 상이한 경우 기지국이 수신하는 신호들은 서로 다른 전파지연을 갖는다. 다수의 단말들이 개별적으로 획득한 하향링크 동기를 기준으로 상향링크 신호를 전송하는 경우, 각 단말의 신호가 서로 다른 시간에 기지국으로 도달한다. 이러한 경우, 기지국은 어느 하나의 단말을 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 상향링크 동기 획득은 하향링크와는 다른 절차가 필요하다.

랜덤 액세스 절차(random access procedure)가 상향링크 동기 획득을 위해 수행되며, 랜덤 액세스 절차 중에 단말은 기지국으로부터 전송되는 시간 정렬값(timing alignment value)에 기반하여 상향링크 동기를 획득한다. 상기 시간정렬값이 항상 0보다 큰 값을 갖는 경우, 다시 말해 언제나 현재 하향링크 서브프레임 동기 위치보다 이전 시간에 대하여 상향링크 동기 시점이 존재하는 경우, 상기 시간정렬값은 시간전진값(timing advanced value)이라 정의될 수 있다.

상향링크 동기가 획득되면, 단말은 시간 정렬 타이머(time alignment timer)를 시작한다. 시간 정렬 타이머가 작동 중이면 단말과 기지국은 서로 상향링크 동기가 이루어진 상태에 있다. 시간 정렬 타이머가 만료되거나 작동되지 않으면, 단말과 기지국은 서로 동기가 이루어져 있지 않은 것으로 보고, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 이외의 상향링크 전송은 수행하지 않는다.

도 5는 본 발명이 적용되는 동기화 과정에서 시간 정렬(timing alignment)의 일 예를 나타내는 도이다.

도 5를 참조하면, 단말은 전파 지연으로 인하여 발생하는 시간차를 고려하여, 단말이 하향링크 무선 프레임(downlink radio frame, 510)을 수신하는 시점보다 이른 시간(530)에 상향링크 무선 프레임(uplink radio frame, 520)을 기지국으로 전송하여야 한다. 이로써 기지국은 하향링크 무선 프레임(510)을 전송하는 시점에 기지국이 단말로부터 상향링크 무선 프레임(520)을 수신할 수 있다. 단말에 의해 정렬되는 상향링크 전송 타이밍(T, 530)은 다음 수학식 1을 통해 구할 수 있다.

여기서, N_TA는 시간 정렬값으로서, 기지국의 시간 전진 명령(timing advance command: TAC)에 의해 가변적으로 제어되고, N_TA _offset은 프레임 구조에 의해 고정되는 값이다. T_S는 샘플링 주기이다. 여기서, 시간 정렬값(N_TA)이 양(+)이면 상향링크 시간을 앞서도록(advancing) 조정함을 지시하고, 음(-)이면 상향링크 시간을 뒤지도록(delaying) 조정함을 지시한다.

상향링크 동기화를 위하여 단말은 기지국이 제공하는 N_TA 값을 수신하여 이를 기반으로 시간 정렬을 적용할 수 있고, 단말은 기지국과 무선 통신을 위한 동기를 획득할 수 있다.

다중 반송파 시스템에서는 하나의 단말이 복수의 요소 반송파 또는 복수의 서빙셀들을 통해 기지국과 통신을 수행한다. 단말에 설정되는 복수의 서빙셀들은 각각 서로 다른 전파지연을 가질 수 있는데, 이 경우 단말은 각 서빙셀에 대하여 다른 상향링크 전송 타이밍(T)을 적용해야 한다. 이를 다중 시간 정렬(multiple timing alignment: MTA)이라 한다. 상기 다중 시간 정렬 값 각각이 항상 0보다 큰 값을 갖는 경우, 다시 말해 복수의 서빙셀에 대해서 언제나 현재 하향링크 서브프레임 동기 위치보다 이전 시간에 대하여 상향링크 동기 시점이 존재하며 상기 상향링크 동기 시점이 서로 상이한 경우, 상기 다중 시간 정렬 값 은 다중 시간 전진 값 (multiple timing advanced value)이라 정의될 수 있다. 만약 다중 시간 정렬 값들을 획득하기 위해 단말이 각 서빙셀에 대해 일일이 랜덤 액세스 절차를 수행한다면, 한정된 상향링크 자원에 오버헤드가 발생하고, 랜덤 액세스의 복잡도가 증가할 수 있다.

따라서, 기지국 또는 단말은 동일한 시간 정렬 값이 적용되며 동일한 타이밍 참조를 사용하는 적어도 하나의 서빙셀을 포함하는 시간 정렬 그룹(timing alignment group: TAG)을 이용하여 복잡도를 줄인다. 예를 들어, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 동일한 시간 정렬 그룹(TAG1)에 속하면, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 동일한 시간 정렬 값 N_TA1이 적용된다. 단말은 한 번의 랜덤 액세스 절차로서 2개의 서빙셀에 대한 시간 정렬 값을 획득할 수 있다. 시간 정렬 그룹은 주서빙셀을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 시간 정렬 그룹은 pTAG(primary TAG)라 한다. 또한, 주 서빙셀을 포함하지 않고 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 시간 정렬 그룹은 sTAG(secondary TAG)라 한다. 또한, 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있으며 이 경우는 pTAG가 된다. 상기 시간 정렬 그룹은 기지국의 의해 최초 그룹설정 및 그룹 재편성이 결정되며 RRC 시그널링을 통해 단말에게 전송된다.

주서빙셀은 TAG를 변경하지 않는다. 또한 단말은 다중 시간 전진 값이 필요한 경우 적어도 2개의 TAG을 지원할 수 있어야 한다. 일 예로, 주서빙셀이 포함된 pTAG(primary TAG)와 주서빙셀이 포함되지 않은 sTAG(secondary TAG)로 구분된 TAG를 지원할 수 있어야 한다. 여기서 pTAG는 언제나 단 하나만 존재하고 sTAG는 다중 시간 전진 값이 필요한 경우라면 적어도 하나 이상 존재할 수 있다.

서빙 기지국과 단말은 각 시간정렬그룹들에 대한 시간 정렬 값 획득 및 유지를 위해 다음과 같은 동작을 진행할 수 있다.

1. pTAG의 시간정렬값 획득 및 유지는 항상 주서빙셀을 통해 진행한다. 또한 pTAG의 TA값 계산을 위한 하향링크 동기의 기준이 되는 타이밍 참조는 언제나 주서빙셀내의 하향링크 CC가 된다.

2. sTAG에 대한 초기 상향링크 시간정렬 값을 얻기 위해서는 반드시 기지국에 의해 초기화되는 랜덤 액세스 절차를 사용하여야 한다.

3. sTAG에 대한 타이밍 참조는 가장 최근에 진행된 랜덤 액세스 절차에서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 부서빙셀의 상향링크 CC와 SIB2 (system information block 2) 연결설정된(linked) 하향링크 CC이다. 여기서 SIB2는 브로드캐스팅 채널을 통해 전송된 시스템 정보 블록 중 하나이다. 상기 SIB2 정보는 해당 부서빙셀을 구성할 때 RRC 재구성 절차를 통해 기지국에서 단말에게 전송된다. SIB2내에는 상향링크 중심 주파수 정보가 포함되어 있고 SIB1내에는 하향링크 중심 주파수 정보가 포함되어 있다. 따라서 SIB2 연결설정되었다 함은 해당 부서빙셀의 SIB1내의 정보를 기반으로 구성된 하향링크 CC와 SIB2내의 정보를 기반으로 구성된 상향링크 CC간의 연결설정을 의미한다.

4. 각 TAG는 하나의 타이밍 참조와 하나의 시간정렬타이머 (time alignment timer: TAT)를 가지며 각 TAT는 서로 다른 타이머 만료 값으로 구성될 수 있다. TAT는 각 시간정렬그룹이 획득하고 적용한 시간정렬값의 유효성 여부를 판단하기 위해 서빙 기지국으로부터 시간정렬값을 획득한 직후부터 시작 또는 재시작한다.

5. pTAG의 TAT가 만료된 경우, pTAG를 포함한 모든 TAG의 TAT가 만료된다. 그리고 단말은 모든 서빙셀들의 HARQ 버퍼들을 초기화(flush)한다. 또한 모든 하향링크 및 상향링크에 대한 자원할당 구성을 초기화(clear)한다. 일 예로 반지속적(semi-persistent) 스케줄링(SPS) 방식처럼 PDCCH와 같은 하향링크/상향링크에 대한 자원할당을 목적으로 전송되는 제어정보 없이 주기적인 자원할당이 구성되어 있는 경우, 상기 SPS 구성을 초기화한다. 또한 모든 서빙셀들의 PUCCH 및 타입 0 (주기적) SRS의 구성을 해제한다.

6. 만일 sTAG의 TAT만 만료된 경우는 다음과 같은 절차를 진행한다.

A. sTAG내 부서빙셀들의 상향링크 CC를 통한 SRS 전송을 중지한다.

B. 타입 0 (주기적) SRS 구성을 해제한다. 타입 1 (비주기적) SRS 구성은 유지한다.

C. CSI 보고에 대한 구성정보는 유지한다.

D. sTAG내 부서빙셀들의 상향링크에 대한 HARQ 버퍼들을 초기화(flush)한다.

7. sTAG내의 모든 부서빙셀들이 비활성화된 경우라도 단말은 해당 sTAG의 TAT를 중지하지 않는다.

8. 만일 sTAG내의 마지막 부서빙셀이 제거된 경우, 즉 sTAG내의 어떠한 부서빙셀도 구성되어 있지 않은 경우, 해당 sTAG내의 TAT는 중지된다.

9. 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 활성화된 부서빙셀에 대해서 기지국이 PDCCH 지시를 전송함으로써 진행될 수 있다. 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차 또는 경합 기반의 랜덤 액세스 절차 형식으로 진행될 수 있다.

10. RAR 전송을 위한 PDCCH는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송했던 부서빙셀 이외의 다른 서빙셀을 통해 전송될 수 있다.

11. pTAG의 경로감쇄 참조는 주서빙셀 또는 pTAG내의 부서빙셀이 될 수 있으며 기지국은 pTAG 내의 각 서빙셀마다 RRC 시그널링을 통해 서로 다르게 설정할 수 있다.

sTAG내의 각 서빙셀들의 상향링크 CC들의 경로감쇄 참조는 각각 SIB2 연결설정된 하향링크 CC이다.

도 6은 본 발명이 적용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 하나의 슬롯은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함하고, 시간 영역에서 7개의 SC-FDMA 심벌을 포함한다. 자원 블록(Resource Block, RB)은 자원 할당 단위로, 자원 블록이 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원 블록은 7×12개의 자원 요소(Resource Element, RE)를 포함할 수 있다.

자원 요소는 데이터 채널의 변조 심벌 또는 제어 채널의 변조 심벌이 매핑되는 가장 작은 주파수-시간 단위를 나타낸다. 한 SC-FDMA 심벌 상에 M개의 부반송파가 있고, 한 슬롯이 N개의 SC-FDMA 심벌을 포함한다면, 한 슬롯은 MxN 개의 자원요소를 포함한다.

도 7은 본 발명이 적용되는 사운딩 기준신호를 전송하는 상향링크 서브프레임 구조의 일 예이다.

도 7을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 시간축상에서 2개의 슬롯을 포함하며, 각 슬롯은 7개의 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심벌(symbol)을 포함한다. 상향링크 서브프레임은 주파수축상에서 PUCCH와 PUSCH를 포함한다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 2 슬롯들의 각각에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 2 슬롯은 서브프레임내에서 서로 다른 자원블록(또는 부반송파)을 사용한다. 이를 PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심벌구간에서 사운딩 기준신호가 전송될 수 있는데, 마지막 SC-FDMA 심벌에서의 PUCCH는 천공(puncturing)된다. 이때, 단말은 13개의 SC-FDMA 심벌을 이용하여 데이터를 전송하고, 나머지 1개의 SC-FDMA 심벌에 대해 비율정합(rate matching)과 같은 전처리과정을 취하여 사운딩 기준신호를 전송한다. 14번째 SC-FDMA 심벌이 사운딩 기준신호를 전송하는 것으로 정해져 있으나, 이는 예시일 뿐 SF-FDMA 심벌의 위치와 개수는 얼마든지 달리 정해질 수 있다. 사운딩 기준신호는 PUSCH의 전체에서 전송될 수도 있고, PUSCH의 일부에서만 전송될 수 있다. 사운딩 기준신호가 전송되는 상향링크 서브프레임은 하나의 SC-FDMA 심벌이 천공되므로, 축소된 포맷(shortened format)의 서브프레임이라고 불릴 수도 있다. 사운딩 기준신호는 특별(special) 서브프레임에서는 전송되지 않는다.

사운딩 기준신호는 주기적(periodic)으로 전송될 수도 있고, 비주기적(aperiodic)으로 전송될 수도 있다. 비주기 사운딩 기준신호에 있어서, 단말은 비주기적으로 사운딩 기준신호를 전송할 수 있으므로, 주기적으로 사운딩 기준신호를 전송하는 경우에 비해 자원이 효율적으로 사용될 수 있다. 비주기 사운딩 기준신호의 전송과 관련하여, 기지국은 단말로 사운딩 기준신호의 전송을 지시하거나, 사운딩 기준신호의 전송에 관련된 정보를 알려주어야 한다.

사운딩 기준신호를 전송하는 서브프레임은 다음의 수학식을 만족하는 서브프레임이다.

수학식 2를 참조하면, n_s는 무선 프레임내의 슬롯 번호이고, T_SFC는 셀 특정 서브프레임 구성 주기이며, Δ_SFC는 셀 특정 서브프레임 오프셋(offset)이다. TDD를 위해 정의된 프레임 구조의 경우, 사운딩 기준신호는 구성된 상향링크 서브프레임들 또는 UpPTS에서만 전송된다. T_SFC와 Δ_SFC는 사운딩 기준신호의 전송에 관련된 파라미터로서, RRC 계층과 같은 상위계층에서 전송되는 메시지인 srs-SubframeConfig에 의해 정의될 수 있다. 하기 표 1은 FDD를 위해 정의된 프레임 구조에서 사용되는 사운딩 기준신호 서브프레임 구성을 나타내고, 하기 표 2는 TDD를 위해 정의된 프레임 구조에서 사용되는 사운딩 기준신호 서브프레임 구성을 나타낸다.

srs-SubframeConfig	비트정보	T_SFC (subframes)	Δ_SFC (subframes)
0	0000	1	{0}
1	0001	2	{0}
2	0010	2	{1}
3	0011	5	{0}
4	0100	5	{1}
5	0101	5	{2}
6	0110	5	{3}
7	0111	5	{0,1}
8	1000	5	{2,3}
9	1001	10	{0}
10	1010	10	{1}
11	1011	10	{2}
12	1100	10	{3}
13	1101	10	{0,1,2,3,4,6,8}
14	1110	10	{0,1,2,3,4,5,6,8}
15	1111	reserved	reserved

srs-SubframeConfig	비트정보	T_SFC (subframes)	Δ_SFC (subframes)
0	0000	5	{1}
1	0001	5	{1, 2}
2	0010	5	{1, 3}
3	0011	5	{1, 4}
4	0100	5	{1, 2, 3}
5	0101	5	{1, 2, 4}
6	0110	5	{1, 3, 4}
7	0111	5	{1, 2, 3, 4}
8	1000	10	{1, 2, 6}
9	1001	10	{1, 3, 6}
10	1010	10	{1, 6, 7}
11	1011	10	{1, 2, 6, 8}
12	1100	10	{1, 3, 6, 9}
13	1101	10	{1, 4, 6, 7}
14	1110	reserved	reserved
15	1111	reserved	reserved

표 1 및 표 2를 참조하면, 예를 들어 srs-SubframeConfig이 13(비트정보=1101)이면, FDD를 위해 정의된 프레임 구조에서는 T_SFC가 10이고, 전송 오프셋 집합은 {0, 1, 2, 3, 4, 6, 8}이다. 반면, TDD를 위해 정의된 프레임 구조에서는 T_SFC가 10이고, 전송 오프셋 집합은 {1, 4, 6, 7}이다. 이와 같이 동일한 srs-SubframeConfig라도 프레임 구조에 따라 그 지시하는 바가 다를 수 있다.

단말이 제1 부서빙셀과 제2 부서빙셀상으로 동시에 신호를 전송할 경우, 타이밍 차이로 인해 기지국은 제1 부서빙셀의 신호를 제2 부서빙셀의 신호보다 Td만큼 늦게 수신한다. 따라서, 단말은 제1 부서빙셀의 신호를 Td만큼 더 일찍 전송해야 하는데, 이렇게 상향링크 전송을 앞당기거나, 뒤쳐지게 하는 것을 시간정렬(timing alignment: TA)이라 한다.

하나의 밴드내에서는 주파수 특성이나 전송경로에 거의 차이가 없으므로 밴드 내 집성이 이루어지더라도 타이밍 차이가 별로 없다. 그러나, 밴드가 다르면 주파수 특성이나 전송경로에 차이가 있으므로, 밴드 간 집성이 이루어지면 타이밍 차이가 발생할 가능성이 있다.

예를 들어, 도 6에서 제1 부서빙셀과 제2 부서빙셀간의 반송파 집성(즉 밴드 간 집성)이 이루어진 경우, 타이밍 차이로 인하여 제1 부서빙셀에서의 SRS는 제2 부서빙셀에서의 SRS와 서로 다른 시간에 전송된다. 다시 말하면 제1 부서빙셀에서의 SRS는 제2 부서빙셀에서의 PUSCH 또는 PUCCH와 동시에 전송될 수 있고, 제1 부서빙셀에서의 PUSCH 또는 PUCCH와 제2 부서빙셀에서의 SRS가 동시에 전송될 수도 있다.

또한, 시간정렬그룹별 시간정렬값은 MAC 메시지의 시간전진명령(timing advance command: TAC) 필드에 의해 지시된다. TAC 필드는 시간정렬그룹내의 전체 서빙셀의 상향링크 시간을 동일하게 조정하는 시간 정렬값을 지시한다. 상기 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에서 사용되는 랜덤 액세스 응답 메시지일 수 있다.

예를 들어, 부서빙셀에 대한 시간정렬값을 획득하기 위해, 단말은 기지국으로부터 PDCCH 지시(order)를 받고, 그에 대한 응답으로 랜덤 액세스 절차를 개시한다. 단말은 상기 랜덤 액세스 절차를 사용하여 부서빙셀에 대한 시간정렬값을 획득할 수 있다. 랜덤 액세스 절차에서, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 생성한다. 그리고 단말은 생성된 랜덤 액세스 프리앰블을 PRACH에 맵핑하여 기지국으로 전송한다.

도 8은 본 발명이 적용되는 PRACH의 구조를 나타낸다.

도 8을 참조하면, PRACH(800)는 하나의 SC-FDMA 심벌 구조로 정의된다. PRACH를 구성하는 부반송파(subcarrier)의 대역폭은 서브프레임 구조에서의 부반송파의 대역폭에 비해 12배 차이가 난다. 따라서 순환 전치(cyclic prefix: CP, 810)를 제외한 PRACH 심벌은 일반 서브프레임 구조내의 CP(810)를 제외한 SC-FDMA 심벌이 점유하는 시간에 비해 12배 큰 구간을 갖게 된다.

PRACH 심볼의 CP(810)의 구간을 나타내는 파라미터인 T_CP 및 시퀀스(sequence, 820) 구간을 나타내는 파라미터인 T_SEQ는 표 3과 같이 각 포맷에 따라 다르게 설정될 수 있다. 여기서 T_S는 샘플링 시간을 나타낸다.

프리앰블 포맷	T_CP	T_SEQ
0	3168·T_S	24576·T_S
1	21024·T_S	24576·T_S
2	6240·T_S	2·24576·T_S
3	21024·T_S	2·24576·T_S
4	448·T_S	4096·T_S

표 4를 참조하면, 각 프리앰블 포맷에 따라 PRACH가 점유하는 서브프레임의 개수가 도 9와 같이 가변적으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 프리앰블 포맷 0은 CP와 시퀀스의 합이 서브프레임보다 작고, 전파지연을 고려할 수 있는 최대 셀 크기(반경의 2배)가 가장 작다. 반면, 프리앰블 포맷 1, 2, 3은 CP와 시퀀스의 합이 1개의 서브프레임보다 크고, 프리앰블 포맷 3의 경우 3개의 서브프레임에 대하여 정의되며 전파지연을 고려할 수 있는 최대 셀 크기 반경 100km 정도로 가장 크다.

한편, 표 4는 FDD를 위해 정의된 프레임 구조에서 표 3의 프리앰블 포맷 0 내지 3을 위한 랜덤 액세스 구성(random access configuration)을 나타낸다.

PRACH 구성 인덱스	프리앰블 포맷	시스템 프레임 번호	서브프레임 번호	PRACH 구성 인덱스	프리앰블 포맷	시스템 프레임 번호	서브프레임 번호
0	0	Even	1	32	2	Even	1
1	0	Even	4	33	2	Even	4
2	0	Even	7	34	2	Even	7
3	0	Any	1	35	2	Any	1
4	0	Any	4	36	2	Any	4
5	0	Any	7	37	2	Any	7
6	0	Any	1, 6	38	2	Any	1, 6
7	0	Any	2 ,7	39	2	Any	2 ,7
8	0	Any	3, 8	40	2	Any	3, 8
9	0	Any	1, 4, 7	41	2	Any	1, 4, 7
10	0	Any	2, 5, 8	42	2	Any	2, 5, 8
11	0	Any	3, 6, 9	43	2	Any	3, 6, 9
12	0	Any	0, 2, 4, 6, 8	44	2	Any	0, 2, 4, 6, 8
13	0	Any	1, 3, 5, 7, 9	45	2	Any	1, 3, 5, 7, 9
14	0	Any	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9	46	N/A	N/A	N/A
15	0	Even	9	47	2	Even	9
16	1	Even	1	48	3	Even	1
17	1	Even	4	49	3	Even	4
18	1	Even	7	50	3	Even	7
19	1	Any	1	51	3	Any	1
20	1	Any	4	52	3	Any	4
21	1	Any	7	53	3	Any	7
22	1	Any	1, 6	54	3	Any	1, 6
23	1	Any	2 ,7	55	3	Any	2 ,7
24	1	Any	3, 8	56	3	Any	3, 8
25	1	Any	1, 4, 7	57	3	Any	1, 4, 7
26	1	Any	2, 5, 8	58	3	Any	2, 5, 8
27	1	Any	3, 6, 9	59	3	Any	3, 6, 9
28	1	Any	0, 2, 4, 6, 8	60	N/A	N/A	N/A
29	1	Any	1, 3, 5, 7, 9	61	N/A	N/A	N/A
30	N/A	N/A	N/A	62	N/A	N/A	N/A
31	1	Even	9	63	3	Even	9

시간 영역에서 상향링크 또는 하향링크의 전송단위는 전송시간구간(transmission time interval: TTI)이라 하는데, 이는 서브프레임일 수 있다. 따라서, 여러 신호의 병렬 전송(parallel transmission)은 여러 신호가 동일한 서브프레임내에서 서로 다른 서빙셀상으로 전송되는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 상향링크 신호가 제1 서브프레임에서 제1 서빙셀상에서 전송되고, 제2 상향링크 신호가 제1 서브프레임에서 제2 서빙셀상에서 전송될 때, 제1 상향링크 신호와 제2 상향링크 신호는 병렬적으로 전송된다고 한다.

다수의 서빙셀상으로 다수의 상향링크 채널 또는 상향링크 신호가 병렬적으로 전송되는 예는 다음과 같다. 일 예로서, 동일 서브프레임내에서 제1 서빙셀상으로 PUCCH가, 제2 서빙셀상으로 PRACH가 병렬적으로 전송될 수 있다. 다른 예로서, 동일 서브프레임내에서 제1 서빙셀상으로 PUSCH, 제2 서빙셀상으로 PRACH가 병렬적으로 전송될 수 있다. 또 다른 예로서, 동일 서브프레임내에서 제1 서빙셀상으로 SRS, 제2 서빙셀상으로 PRACH가 병렬적으로 전송될 수 있다.

통신 시스템에서 따라 이러한 병렬 전송의 허용을 금지할 수도 있고, 허용할 수도 있다. 병렬 전송이 허용되는 경우에는 각 서빙셀상의 상향링크 신호들에 대해 전력 스케일링을 적용하여 전송하면 된다. 그런데 병렬 전송이 허용되지 않는 경우에는 선택된 상향링크 신호만을 전송해야 하는 제약이 가해진다. 병렬 전송의 금지가 반드시 동시 전송(simultaneous transmission)의 금지를 의미하는 것은 아니다. 동시 전송은 상이한 상향링크 신호들이 물리적으로 동일한 시점(time)에 전송되는 것을 의미하는 점에서, 병렬 전송과는 차이가 있다. 즉, 병렬 전송이지만 동시 전송은 아닌 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 동일한 상향링크 서브프레임내에서 다수의 상향링크 신호들이 병렬 전송되더라도, 각 상향링크 신호마다 전파지연이 달라서 실질적으로는 상이한 시점에 다수의 상향링크 신호들이 전송될 수 있다. 이러한 경우까지 병렬 전송을 금지하는 것은 자원의 낭비이며, 시스템 성능의 열화를 야기할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 예에 따른 서빙셀들의 전송 타이밍(transmission timing)을 나타낸다. 이는 SRS와 PRACH의 병렬 전송의 일 예이다.

도 10을 참조하면, 단말은 주서빙셀의 상향링크 서브프레임(1000)을 통해 SRS(1010)를 전송한다. SRS(1010)는 주서빙셀의 상향링크 서브프레임(1005)의 마지막 SC-FDMA 심벌에서 비율 정합으로 전송될 수 있다. 그리고 단말은 부서빙셀의 상향링크 서브프레임(1020)을 통해 PRACH(1022)를 전송한다. SRS와 PRACH는 동일한 인덱스의 상향링크 서브프레임을 통해 전송되므로, 병렬 전송에 해당한다. SRS는 비주기적 SRS와 주기적 SRS가 있는데, 특히 비주기적 SRS와 PRACH의 병렬 전송이 발생하려면 단말이 주서빙셀에 대한 비주기적 SRS 전송을 트리거링(triggering)할 것과, 부서빙셀에 대한 PDCCH 지시(order)를 기지국으로부터 수신할 것이 전제되어야 한다.

한편, 주서빙셀의 하향링크 서브프레임(1000), 주서빙셀의 상향링크 서브프레임(1010), 부서빙셀의 하향링크 서브프레임(1015) 및 부서빙셀의 상향링크 서브프레임(1020)들은 각각 서로 다른 전송 타이밍 또는 수신 타이밍을 가진다. 이는 주서빙셀과 부서빙셀이 기지국에 대해 주파수 특성상 또는 전송경로상 전파지연(propagation delay: PD)을 발생시키기 때문이다. 전파지연으로 인하여, 단말의 입장에서 주서빙셀의 하향링크 서브프레임(1000)은 기준시간보다 PD1만큼 뒤쳐진다. 따라서, 단말은 주서빙셀의 하향링크 서브프레임(1000)이 시작되는 시점보다 시간정렬 값 N_TA1만큼 더 빠른 시간에 주서빙셀의 상향링크 서브프레임(1005)을 기지국으로 전송해주어야 한다. 이렇게 해야 기지국이 주서빙셀의 상향링크 서브프레임(1005)를 기준시간에 수신할 수 있기 때문이다.

단말에 부서빙셀의 하향링크 서브프레임(1015)은 기준시간보다 PD2만큼 뒤쳐진다. 따라서, 단말은 부서빙셀의 하향링크 서브프레임(1015)이 시작되는 시점보다 시간정렬 값 N_TA2만큼 더 빠른 시간에 부서빙셀의 상향링크 서브프레임(1020)을 기지국으로 전송해주어야 한다. 이렇게 해야 기지국이 부서빙셀의 상향링크 서브프레임(1020)을 원하는 상향링크 기준시간에 수신할 수 있기 때문이다. 여기서 상기 기준시간은 기지국에 의해 각 서빙셀마다 하향링크 및 상향링크 각각 다르게 결정될 수도 있다. 도 10에서의 기준시간은 설명의 편의성을 위해 기지국에 의해 전송되는 하향링크 신호의 전송 기준시점 및 기지국에 의해 기대되는 상향링크 신호의 수신 기준시점이 동일한 경우의 예이다. 일반적으로 각 서빙셀의 하향링크 전송 기준시점은 0μs ~ 1.3μs내로 차이가 발생할 수 있다.

부서빙셀의 PRACH를 전송하기 위한 상향링크 서브프레임(1020)은 CP와 시퀀스로 구성된 PRACH 구간(1022)이외에도 블랭크 구간(blank, 1021)와 보호시간(guard time: GT, 1023)을 더 포함한다. 블랭크 구간(1021)은 부서빙셀의 하향링크 전파지연(PD2)에 의해 발생한 구간이다. 블랭크 구간(1021)의 시작점은 부서빙셀이 N_TA2값을 획득하였을 때 상향링크 전송을 시작하는 시점과 동일하며 블랭크 구간(1021)의 종점은 N_TA = 0인 시점, 즉 부서빙셀의 하향링크 서브프레임(1015)에 대한 시작 시점이다. 따라서 블랭크 구간(1021)은 기지국에 의해 전송되는 하향링크 신호의 전송 기준시점 및 기지국에 의해 기대되는 상향링크 신호의 수신 기준시점이 동일한 경우 해당 부서빙셀의 하향링크 전파지연 값에 2배 값을 갖게 된다. 블랭크 구간(1021)과 GT(1023)을 합한 구간은 하기 표와 같이 각 포맷별 GT 구간으로 정의된다.

포맷	GT 시간길이(μs 단위)
0(SFN=1)	96.88
1(SFN=2)	515.63
2(SFN=2)	196.88
3(SFN=3)	715.63

표 5를 참조하면, 1개의 SC-FDMA 심벌 구간(노멀 CP 기준)은 대략 71.44μs이므로 각 포맷별 GT 구간과 겹칠 수 있다.

병렬 전송이기는 하지만, 전파지연의 영향으로 인해 SRS(1010)의 전송과 PRACH(1022)의 전송은 동일한 시간에 전송되는 동시 전송은 아니다. 왜냐하면, 분기점을 기준으로 볼 때 PRACH(1022)는 분기점 이전에 전송이 완료되고, SRS(1010)는 분기점 직후에 전송이 이루어지기 때문이다. 오히려 주서빙셀의 SRS(1010)는 부서빙셀의 PRACH(1022)가 아닌 부서빙셀의 GT(1023)과 겹치는데, 이러한 경우 SRS(1010)의 전송에는 아무런 문제가 없다. 단말이 병렬 전송이라는 이유로 SRS(1010)의 전송을 금지하기 보다는, 동시 전송 여부까지 판별하여 SRS(1010)를 전송할 수 있는 여지를 둔다면 시스템 성능 향상에 기여할 수 있다.

일 예로서, SRS와 PRACH의 병렬 전송과 동시 전송의 간극을 해결하기 위해, 기지국이 자체적인 스케줄링에 의해 병렬 전송이나 동시 전송을 처리하는 방법이 있다. 다만, SRS와 PRACH를 전송하는 상황이 다양하기 때문에 기지국 스케줄링의 복잡도가 증가할 수 있다. 예를 들어 기지국이 비주기적 SRS를 수신해야 하는 상황은 다음의 여러가지 경우가 있다. i) 각 안테나 또는 모든 안테나들에 대한 상향링크 주파수 채널 이득을 측정해야 하는 경우, ii) 각 서빙셀(일 예로, 주서빙셀)에 대한 상향링크 동기 추적을 위한 참조값을 획득할 필요가 있는 경우, iii) 주기적 SRS 자원할당을 할 수 없는 단말에 대하여 SRS 동작이 필요하다고 판단하는 경우이다.

한편 기지국이 PRACH를 수신해야 하는 상황은 i) 기지국이 상향링크 부서빙셀의 자원을 사용하고자 하는 경우, ii) 기지국이 PUCCH가 정의(구성)된 부서빙셀이 속한 sTAG의 시간정렬 값을 획득 또는 갱신하고자 하는 경우 등이다.

다른 예로서, SRS와 PRACH의 병렬 전송과 동시 전송의 간극을 해결하기 위해, 단말이 주도적으로 병렬 전송이나 동시 전송을 처리하는 방법이 있다. 즉, 단말이 SRS와 PRACH의 병렬 전송을 선택하거나, SRS와 PRACH 중 어느 하나만을 전송할 것을 선택할 수 있다. 이는 병렬 전송 또는 동시 전송이 단말의 구현에 따라 달라질 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 단말이 주서빙셀에 대한 비주기적 SRS의 트리거링 지시자와 부서빙셀에 대한 PDCCH 지시(order)를 동시에 수신하는 경우, 단말은 이에 대해 동시 전송 확인(simultaneous transmission check) 동작을 수행한다. 그리고 단말은 부서빙셀에서의 PRACH 전송과 부서빙셀에서의 주기적 SRS 전송이 동시 전송이 아니라고 확인되면 SRS와 PRACH를 모두 전송할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 신호의 전송동작을 설명하는 순서도이다.

도 11을 참조하면, 단말은 SRS 구성정보와 PRACH 구성정보를 기지국으로부터 수신한다(S1100). SRS 구성정보는 표 6과 같이 SRS의 전송에 필요한 여러가지 필드를 포함한다.

SRS 정보요소	비트수	내용
SRS 활성화	1	DCI 포맷의 해석
전송 대역폭	2	운영 대역폭 당 4개의 SRS 대역폭
주파수 위치	3 or 5	대역폭이 시작 위치 (5MHz보다 작은 대역에 대해 3비트)
전송컴브	1	2개 컴브
SRS 순환 쉬프트(CS)	3	8 CS
SRS 구성 인덱스 I_SRS	9	SRS 전송을 위해 할당되는 서브프레임의 구성
지속시간	0	1회 전송 또는 이와 동일한 지속시간
SRS 대역폭 구성	0	1회 전송 또는 SIB에 의해 이미 알려짐
CRC (UE ID)	16	CRC내에서 UE ID로 마스킹(masking)됨
합계	35 or 37

표 6을 참조하면, SRS 활성화(Activation) 필드는 1비트 정보로서 해당 DCI가 ASRS의 전송에 관련된 포맷인지 아닌지를 지시한다. 주파수 위치(Frequency Position) 필드는 ASRS에 관한 상향링크 대역폭의 시작위치를 결정하는 파라미터이다. 전송컴브(Transmission Comb)필드는 TDD 시스템에 있어서 특별 서브프레임에 속하는 UpPTS구간을 정의하는 파라미터이다. SRS 설정 인덱스(Configuration Index)필드는 ASRS가 전송되는 서브프레임의 위치와 오프셋(offset)등을 결정하는 파라미터이다. 순환 시프트(Cyclic Shift)필드는 ASRS의 전송을 위한 시퀀스(sequence)를 생성하는 파라미터이다. 새로운 필드의 정보량은 제2 지시범위의 자원지시값으로 표현가능한 범위에 의해 한정된다.

여기서, SRS 구성정보와 PRACH 구성정보는 동시에 수신되는 것으로 도시되었으나, 이는 예시에 불과하고 SRS 구성정보와 PRACH 구성정보는 어느 하나가 먼저 수신된 후 다른 하나가 후에 수신될 수도 있다.

단말은 제1 서빙셀상에서 SRS를 전송할 서브프레임을 결정한다(S1105). 제1 서빙셀은 주서빙셀일 수 있다. 일 예로서, 상기 SRS가 주기적 SRS인 경우, 주기적 SRS가 전송되는 서브프레임은 SRS 구성정보를 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로서, 상기 SRS가 비주기적 SRS인 경우, 비주기적 SRS가 전송되는 서브프레임은 SRS 구성정보를 기반으로 SRS의 전송이 트리거링된 때에 결정될 수 있다. 왜냐하면 비주기적 SRS의 전송이 트리거링되면 트리거링된 시점(서브프레임)으로부터 n번째 서브프레임에서 비주기적 SRS가 전송되는 것으로 예정되기 때문이다. 비주기적 SRS의 트리거링은 비주기적 SRS 트리거링 지시자를 단말이 기지국으로부터 수신한 때 발생할 수도 있다. 이를 위해 도면에 도시되지 않았으나, 단말이 비주기적 SRS 트리거링 지시자를 기지국으로부터 수신하는 단계가 추가될 수 있다.

단말은 제2 서빙셀상에서 PRACH에 관련된 PDCCH 지시(order)를 기지국으로부터 수신한다(S1110). 제2 서빙셀이 부서빙셀인 경우 단말은 PDCCH 지시를 기지국으로부터 수신한다. PDCCH 지시로 인해 단말은 PRACH 파라미터, 예를 들어 랜덤 액세스 프리앰블의 파라미터 및 시간/주파수 자원정보를 알 수 있다.

PDCCH 지시는 물리계층 시그널링(예를 들어 포맷 1A 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI))로서, PDCCH에 맵핑되어 단말로 전달될 수 있다. 포맷 1A DCI는 다음의 표와 같이 정의될 수 있다.

- 캐리어 지시자 필드(Carrier indicator field: CIF) - 0 or 3 bits.
- 포맷 0/1A 식별을 위한 플래그 - 1 bit (0인 경우 포맷 0을, 1인 경우 포맷 1A를 지시함)
포맷 1A CRC가 C-RNTI에 의해 스크램블되고, 남은 필드들이 아래와 같이 설정되는 경우, 포맷 1A는 PDCCH 명령(order)에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차를 위해 사용된다.
-아래-
- 국지적/분산적(Localized/Distributed) VRB 할당 플래그 - 1 bit. 0으로 설정됨
- 자원블록할당 -

bits. 모든 비트들이 1로 설정됨
- 프리앰블 인덱스(Preamble Index) - 6 bits
- PRACH 마스크 인덱스(Mask Index) - 4 bits
- 하나의 PDSCH 부호어의 간이 스케줄링 할당을 위한 포맷 1A의 모든 남은 비트들이 0으로 설정됨

표 7을 참조하면, 프리앰블 인덱스의 값에 따라 기지국의 지시에 의한 랜덤 액세스 절차가 경합 기반(contention based)이 될 수도 있고, 비경합 기반(non-contention based)이 될 수도 있다. 일 예로서, 프리앰블 인덱스 정보 6비트가 모두 '0'으로 설정되면 단말은 임의의 프리앰블을 선택하고, PRACH 마스크 인덱스 값도 '0'으로 설정한 후 경합 기반 랜덤 액세스 절차를 진행한다. PDCCH 지시는 표 7과 같은 물리계층 시그널링 뿐만 아니라, MAC 제어요소(control element: CE) 형태로 전송될 수도 있고, RRC 재구성(reconfiguration) 메시지내에서 주기적 SRS 구성정보와 함께 전송될 수도 있다.

단말은 SRS 전송과 PRACH 전송이 병렬 전송인지 판단한다(S1115). 일 예로서, 병렬 전송의 판단은 SRS를 전송할 제1 서빙셀의 상향링크 서브프레임과 PRACH를 전송할 제2 서빙셀의 상향링크 서브프레임이 동일한 상향링크 서브프레임인지를 판단함으로써 구현될 수 있다. 다른 예로서, 만일 랜덤 액세스 프리앰블의 길이가 도 9의 포맷 1, 2 또는 3과 같이 2개 이상의 서브프레임을 점유하는 경우, 마지막 프리앰블의 서브프레임의 위치와 SRS 전송이 지시된 서브프레임의 위치가 동일한지를 판단함으로써 구현될 수 있다. 물론, SRS가 전송될 서브프레임과 PRACH 전송의 마지막 서브프레임 위치가 동일하지 않더라도 SRS전송과 PRACH 전송이 겹치는 구간, 즉 병렬 전송이 발생할 수 있다. 이는 PRACH 포맷에 의해 PRACH가 점유하는 서브프레임이 2 또는 3개일 수 있기 때문이다. 이때에는 단말은 동시 전송 확인 단계 S1120를 생략하고, 바로 경합 해결 절차를 수행한다(S1130).

병렬 전송의 판단 결과, SRS 전송과 PRACH 전송이 병렬 전송이면, 단말은 다시 SRS 전송과 PRACH 전송이 동시 전송인지를 판단한다(S1120)

일 예로서, 동시 전송의 판단은 도 10을 기준으로 볼 때 GT와 SC-FDMA 심벌 길이, 전파 지연 값(PD) 그리고 시간정렬값(N_TA)을 파라미터로 하는 다음의 수학식이 만족하는지 판단함으로써 구현될 수 있다.

수학식 3을 참조하면, GT_RE는 각 포맷마다 정의된 GT에서, 블랭크 구간을 제외하고 남은 GT를 나타내고, L_sym은 SRS 전송시 필요한 CP를 포함하는 1 SC-FDMA (또는 OFDM) 심벌의 길이를 나타낸다. 그리고 N_TA1은 제1 서빙셀의 시간정렬값이고, PD1은 제1 서빙셀의 하향링크 전파지연 값, 그리고 PD2는 제2 서빙셀의 하향링크 전파지연 값이다. 만약, 수학식 3이 만족하면, 단말은 동시 전송이 아니라고 판단하고, 수학식 3이 만족하지 않으면 단말은 동시 전송이라고 판단한다.

동시 전송의 판단 결과, 동시 전송이 아닌 경우 단말은 동일한 상향링크 서브프레임에서 제1 서빙셀상으로는 SRS를 전송하고, 제2 서빙셀상으로는 PRACH를 전송한다(S1125). 즉, 단말은 SRS와 PRACH의 병렬 전송을 수행한다.

반면, 동시 전송의 판단 결과, 동시 전송인 경우 단말은 경합 해결 절차를 수행한다(S1130). 경합 해결 절차는 SRS와 PRACH 중 어느 하나만을 선택적으로 전송하는 동작을 수행하는 절차이다. 일 예로서, 경합 해결 절차는 우선순위에 따라 SRS 또는 PRACH를 선택하여 전송할 수 있다. 일 측면에서, PRACH는 주기적 SRS보다 우선한다. 따라서, SRS가 주기적 SRS인 경우에는, 단말은 주기적 SRS를 무시하고 PRACH만을 제2 서빙셀상으로 전송한다. 다른 측면에서, 비주기적 SRS은 PRACH보다 우선한다. 따라서, SRS가 비주기적 SRS인 경우에는, 단말은 PRACH를 무시하거나 PRACH 전송이 가능한 다음 서브프레임으로 연기하고 주기적 SRS만을 제1 서빙셀상으로 전송한다. PRACH 전송의 연기가 가능한 이유는 비주기적 SRS 전송에 대한 자원은 해당 단말에게 예약된 것이 아니지만 부서빙셀의 PRACH 전송의 경우 랜덤 액세스 프리앰블이 해당 단말에게 예약되어 다른 단말에 의해 사용될 수 없기 때문이다. 따라서, 단말이 특정 PRACH 마스크 인덱스를 수신한 경우, 단말에 의해 부서빙셀의 PRACH 전송을 다음 PRACH 전송 가능한 서브프레임으로 미룰 수 있다.

다른 예로서, 경합 해결 절차는 SRS의 일부 구간의 전송을 드롭(drop) 또는 포기할 수 있다. 예를 들어, SRS의 CP 구간 중 일부가 PRACH와 중첩되는 경우, 단말은 상기 중첩되는 CP구간의 일부를 드롭할 수 있다. 이때, 드롭 가능한 CP 구간은 전체 CP 구간 중에서 1/2 또는 1/3 또는 1/5로 한정될 수 있다.

다시 단계 S1115에서 병렬 전송의 판단 결과, SRS 전송과 PRACH 전송이 병렬 전송이 아니면, 단말은 SRS와 PRACH를 서로 다른 서브프레임을 통해 전송한다(S1135). 이와 같이 다수의 요소 반송파를 운용하는 무선 통신 시스템에서 부 서빙셀에서의 랜덤 액세스 절차에 필요한 프리앰블 전송과 주 서빙셀에서의 SRS 전송간의 병렬전송이 발생할 수 있는 경우, 실질적으로 동시 전송이 아님에도 병렬전송이라는 이유로 특정한 상향링크 신호의 전송이 무시되는 것을 방지함으로써, 단말의 추가적인 전력소모 없이 기지국이 지시한 다수의 서빙셀들에 대한 상향링크 전송 지시들을 최대한 반영할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 신호의 전송동작을 설명하는 순서도이다.

도 12를 참조하면, 기지국은 SRS 트리거링 조건을 확인한다(S1200). SRS 트리거링 조건은 기지국이 비주기적 SRS를 수신해야 하는 조건으로서, 다음의 여러가지 경우가 있다. i) 각 안테나 또는 모든 안테나들에 대한 상향링크 주파수 채널 이득을 측정해야 하는 경우, ii) 각 서빙셀(일 예로, 주서빙셀)에 대한 상향링크 동기 추적을 위한 참조값을 획득할 필요가 있는 경우, iii) 주기적 SRS 자원할당을 할 수 없는 단말에 대하여 SRS 동작이 필요하다고 판단하는 경우이다.

기지국은 PDCCH 지시를 전송하는 조건을 확인한다(S1200). PDCCH 지시를 전송하는 조건은, 기지국이 단말로부터 PRACH를 수신해야 하는 조건으로서, 기지국이 상향링크 부서빙셀의 자원을 사용하고자 하는 경우, ii) 기지국이 PUCCH가 정의(구성)된 부서빙셀이 속한 sTAG의 TA값을 획득 또는 갱신하고자 하는 경우등을 포함할 수 있다.

SRS 트리거링 조건과 PDCCH 지시의 전송 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우, 기지국은 조건이 만족되는 어느 하나의 지시자, 예를 들어 SRS 트리거링 지시자 또는 PDCCH 지시를 단말로 전송한다. 또는 SRS 트리거링 조건과 PDCCH 지시의 전송조건이 모두 만족되는 경우, 기지국은 SRS 트리거링 지시자와 PDCCH 지시자를 단말로 전송한다(S1210).

여기서, 상기 PDCCH 지시는 부서빙셀로 전송될 수 있다. 또한, SRS 트리거링 지시자와 PDCCH 지시가 모두 단말로 전송된 경우, 기지국은 SRS 트리거링 지시자에 따른 SRS과 PDCCH 지시에 따른 PRACH를 동일한 서브프레임의 상이한 서빙셀을 통해 수신하는 것으로 예정되어 있다. 따라서, 단말은 SRS와 PRACH를 동시에 또는 이시에 전송할지 또는 어느 하나만을 전송할지를 선택해야 한다.

기지국은 단말에 의해 선택된 SRS와 PRACH 중 어느 하나만을 단말로부터 수신하거나, SRS와 PRACH를 병렬로 수신할 수 있다(S1220).

도 13은 본 발명의 일 예에 따른 단말과 기지국을 도시한 블록도이다.

도 13을 참조하면, 단말(1300)은 수신부(1305), 단말 프로세서(1310) 및 전송부(1320)를 포함한다. 단말 프로세서(1310)는 다시 상향링크 제어부(1311) 및 신호 생성부(1312)를 포함한다.

수신부(1305)는 SRS 구성정보, PRACH 구성정보, SRS 트리거링 지시자, PDCCH 지시, 시간정렬값등을 기지국(1350)으로부터 수신한다. SRS 구성정보와 PRACH 구성정보는 RRC 메시지로서, SRS 구성정보는 상기 표 6의 파라미터를 포함할 수 있다. SRS 트리거링 지시자는 비주기적 SRS의 전송을 트리거링하는 지시자로서, MAC 메시지 또는 물리계층 시그널링일 수 있다. PDCCH 지시는 물리계층 시그널링으로서 포맷 1A DCI일 수 있으며, PDCCH에 맵핑되어 수신될 수 있다. 포맷 1A DCI는 상기 표7과 같이 정의될 수 있다. 시간정렬값은 MAC 메시지의 시간전진명령(timing advance command: TAC) 필드에 의해 지시될 수 있으며, TAC 필드는 시간정렬그룹내의 전체 서빙셀의 상향링크 시간을 동일하게 조정하는 시간 정렬값을 지시한다. 상기 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에서 사용되는 랜덤 액세스 응답 메시지일 수 있다. 시간정렬값은 하나의 시간정렬그룹내의 모든 서빙셀에 동일하게 적용된다.

상향링크 제어부(1311)는 SRS 구성정보에 기반하여 SRS의 주기적 또는 비주기적 전송을 제어하고, 랜덤 액세스 절차에 필요한 랜덤 액세스 프리앰블과 Msg3을 생성하며, 병렬 전송과 동시 전송을 판단하고, 경합 해결 절차를 수행한다. 예를 들어, 상향링크 제어부(1311)는 도 11의 단계 S1115와 같이 SRS와 PRACH의 병렬 전송 여부를 판단하고, 병렬 전송의 판단 결과 만약 SRS와 PRACH의 병렬 전송이 개시될 예정인 경우, 도 11의 단계 S1120과 같이 SRS와 PRACH의 동시 전송 여부를 수학식 3에 기반하여 판단한다. 수학식 3이 만족하면, 상향링크 제어부(1311)는 동시 전송이 아니라고 판단하고, SRS와 PRACH가 병렬적으로 전송되도록 전송부(1320)를 제어한다. 반면, 수학식 3이 만족하지 않으면 상향링크 제어부(1311)는 동시 전송이라고 판단한다. 동시 전송이라고 판단되면, 상향링크 제어부(1311)는 도 11의 단계 S1130과 같은 경합 해결 절차를 진행한다.

경합 해결 절차는 SRS와 PRACH 중 어느 하나만을 선택적으로 전송하는 동작을 수행하는 절차이다. 일 예로서, 상향링크 제어부(1311)는 우선순위에 따라 SRS 또는 PRACH를 선택할 수 있다. 일 측면에서, PRACH는 주기적 SRS보다 우선한다. 따라서, SRS가 주기적 SRS인 경우에는, 상향링크 제어부(1311)는 주기적 SRS를 무시하고 PRACH만을 선택한다. 다른 측면에서, 비주기적 SRS은 PRACH보다 우선한다. 따라서, SRS가 비주기적 SRS인 경우에는, 상향링크 제어부(1311)는 PRACH를 무시하거나 PRACH 전송 가능한 다음 서브프레임으로 연기하고 주기적 SRS만을 선택한다. 다른 예로서, 상향링크 제어부(1311)는 SRS의 일부 구간의 전송을 드롭(drop) 또는 포기할 수 있다. 예를 들어, SRS의 CP 구간 중 일부가 PRACH와 중첩되는 경우, 상향링크 제어부(1311)는 상기 중첩되는 CP구간의 일부를 드롭할 수 있다. 이때, 드롭 가능한 CP 구간은 전체 CP 구간 중에서 1/2 또는 1/3 또는 1/5로 한정될 수 있다.

신호 생성부(1312)는 주기적 SRS 또는 비주기적 SRS를 생성하거나, PRACH를 생성한다.

전송부(1320)는 생성된 SRS 및 PRACH를 병렬적으로 기지국(1350)으로 전송하거나, SRS와 PRACH 중 상향링크 제어부(1311)에 의해 선택된 어느 하나를 기지국(1350)으로 전송한다. 병렬 전송의 경우, 전송부(1320)는 SRS와 PRACH를 동일한 서브프레임의 서로 다른 서빙셀상에서 전송한다.

기지국(1350)은 전송부(1355), 수신부(1360) 및 기지국 프로세서(1370)를 포함한다. 한편 기지국 프로세서(1370)는 제어정보 생성부(1371) 및 스케줄링부(1372)를 포함한다.

전송부(1355)는 SRS 구성정보, PRACH 구성정보, SRS 트리거링 지시자, PDCCH 지시, 시간정렬값등을 단말(1300)로 전송한다.

수신부(1360)는 SRS와 PRACH를 병렬적으로 단말(1300)로부터 수신하거나, SRS와 PRACH 중 어느 하나만을 단말(1300)로부터 수신한다.

제어정보 생성부(1371)는 SRS 구성정보, PRACH 구성정보, SRS 트리거링 지시자, PDCCH 지시, 시간정렬값을 생성한다.

스케줄링부(1372)는 수신부(1360)가 수신한 SRS로부터 상향링크 채널을 측정하고 상기 SRS가 전송된 서빙셀의 상향링크에 대한 스케줄링을 수행한다.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 제어될 수도 있다. 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 제어 단계들은 하드웨어로 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 그들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하나 이상의 예시적인 실시형태에서, 설명된 제어 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다.

Claims

사운딩 기준신호(sounding reference signal: SRS)에 관한 구성정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
랜덤 액세스 프리앰블이 맵핑되는 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel: PRACH)에 관한 구성정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 SRS 구성정보가 지시하는 제1 서빙셀상의 제1 서브프레임내에서 제1 시간구간에서 SRS를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
상기 PRACH 구성정보가 지시하는 제2 서빙셀상의 제2 서브프레임내의 제2 시간구간에서 상기 PRACH를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임은 동일한 인덱스의 서브프레임이고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간은 상기 제1 서빙셀과 상기 제2 서빙셀에서의 상향링크 전파지연의 차이로 인하여 겹치지 않는 것을 특징으로 하는, 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법.
제 1 항에 있어서,
상기 SRS는 비주기적(aperiodic)으로 전송되는 것을 특징으로 하는, 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법.
제 1 항에 있어서,
상기 SRS를 상기 제1 시간구간에 전송하도록 트리거링(triggering)하는 SRS 트리거링 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법.
제 1 항에 있어서,
상기 SRS는 상기 제2 서브프레임의 보호시간(guard time: GT)와 겹치는 것을 특징으로 하는, 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서빙셀은 주서빙셀(primary serving cell)이고, 상기 제2 서빙셀은 부서빙셀인 것을 특징으로 하는, 단말에 의한 상향링크 신호의 전송방법.
사운딩 기준신호(SRS)에 관한 구성정보, 랜덤 액세스 프리앰블이 맵핑되는 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)에 관한 구성정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부;
제1 서빙셀상의 상기 SRS 구성정보가 지시하는 제1 서브프레임내의 제1 시간구간에서 상기 SRS를 상기 기지국으로 전송하거나, 제2 서빙셀상의 상기 PRACH 구성정보가 지시하는 제2 서브프레임내에서 제2 시간구간에서 PRACH를 상기 기지국으로 전송하는 전송부; 및
상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임은 동일한 인덱스의 서브프레임인지 판단하고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간이 상기 제1 서빙셀과 상기 제2 서빙셀에서의 상향링크 전파지연의 차이로 인하여 겹치는지 여부를 판단하는 상향링크 제어부를 포함함을 특징으로 하는, 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임이 동일한 인덱스의 서브프레임이고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간이 겹치지 않는 경우,
상기 상향링크 제어부는 상기 PRACH와 상기 SRS의 병렬 전송을 선택함을 특징으로 하는, 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임이 동일한 인덱스의 서브프레임이고, 상기 제1 시간구간과 상기 제2 시간구간이 겹치는 경우,
상기 상향링크 제어부는 상기 PRACH의 전송과 상기 SRS의 전송 중 어느 하나를 우선순위에 따라 선택하고,
상기 전송부는 상기 선택된 어느 하나를 상기 기지국으로 전송함을 특징으로 하는, 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 서빙셀은 주서빙셀이고, 상기 제2 서빙셀은 부서빙셀인 것을 특징으로 하는, 단말.
제 6 항에 있어서, 상기 수신부는,
상기 SRS를 상기 제1 시간구간에 전송하도록 트리거링하는 SRS 트리거링 지시자를 상기 기지국으로부터 수신함을 특징으로 하는, 단말.