KR20140054045A - Ｍ２ｍ 통신에 대한 레인징 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 송수신 유닛(WTRU)은 레인징 절차를 위해 레인징 코드와 레인징 기회를 랜덤으로 선택할 수 있다. 선택된 레인징 기회에 선택된 레인징 코드를 송신한 후에, 충돌이 검출되면, 기지국은 충돌의 발생을 나타내는 레인징 채널 충돌 통보를 포함하는 브로드캐스트 메시지를 송신할 수 있다. 그 경우에, WTRU는 다른 레인징 코드와 다른 레인징 기회를 선택할 수 있고, 송신 전력의 상승 없이 그 레인징 코드를 송신할 수 있다. 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 영역의 식별정보를 포함할 수 있다.

Description

Ｍ２Ｍ 통신에 대한 레인징 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RANGING POWER CONTROL FOR MACHINE-TO-MACHINE COMMUNICATIONS}

<관련 출원과의 상호 참조>

본 출원은 2011년 7월 14일에 출원한 미국 가출원 특허 출원 번호 61/507,844호에 대해 우선권을 주장하며, 이 우선권은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

머신 타입 통신(machine-type communication: MTC)의 라디오 액세스 네트워크(radio access network: RAN) 개선을 위해 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP: Third Generation Partnership Project)가 고려되고 있다. 머신 타입 통신은 인간의 상호작용을 반드시 필요로 하지 않는 하나 이상의 개체를 수반하는 데이터 통신의 한 형태이다. 머신 타입 통신에 최적화된 서비스는 인간-인간(human to human) 통신에 최적화된 서비스와 다르다. 머신 타입 통신은 상이한 마켓 시나리오, 데이터 통신, 저가의 비용 및 수고, 통신 단말수가 매우 많아질 가능성, 및 단말마다 대단히 적은 트래픽을 수반하기 때문에 현재의 모바일 네트워크 통신 서비스와 비교해서 다르다. 계측 장치 및 추적 장치가 MTC 장치의 대표적인 예이다.

MTC에 대해서는 약 16개의 카테고리의 특징이 정의되어 있는데, 시간 제어, 시간 허용(time tolerant), 패킷 교환(packet switched: PS) 온리, 온라인 소량 데이터 전송, 오프라인 소량 데이터 전송, 모바일 발신(mobile originated: MO) 온리, 빈번하지 않는 모바일 종결, MTC 모니터링, 오프라인 인디케이션, 재밍 인디케이션, 우선순위 알람 메시지(priority alarm message: PAM), 추가 저전력 소비, 보안 접속, 위치에 따른 트리거, 및 그룹 기반의 폴리싱(policing)과 그룹 기반의 어드레싱을 포함하는 그룹 기반의 MTC 특징이며, 이들 각각은 상이한 설계 과제를 야기한다.

IEEE 802.16p는 M2M(Machine-to-Machine) 애플리케이션을 지원하기 위한 개선사항을 포함하는 수정판에 효력을 미치고 있다. IEEE 802.16p 프로젝트 인가 요청서(project authorization request)는 장치에서의 저전력 소비를 지원하기 위한 MAC(Medium Access Control) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 물리층(physical layer: PHY)의 수정, 기지국에 의한 상당히 많은 수의 장치 지원, 소규모의 버스트 전송(burst transmission)을 위한 효율적인 지원, 및 개선된 장치 인증을 규정한다.

WTRU는 레인징 절차를 위해 랜덤으로 레인징 코드와 레인징 기회를 선택할 수 있다. 선택된 레인징 기회에 선택된 레인징 코드를 송신한 후에, 충돌이 검출되면, 기지국은 충돌 발생을 나타내는 레인징 채널 충돌 통보를 포함하는 브로드캐스트 메시지를 송신할 수 있다. 그 경우에, WTRU는 다른 레인징 코드와 다른 레인징 기회를 선택할 수 있고, 송신 전력의 상승 없이 그 레인징 코드를 송신할 수 있다. 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 영역의 식별정보(identification)를 포함할 수 있다.

첨부 도면과 함께 예시로 주어지는 이하의 설명으로부터 보다 상세한 이해를 얻을 수 있다.
도 1a는 개시하는 하나 이상의 실시형태가 구현될 수 있는 예시적인 통신 시스템의 시스템 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시하는 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적인 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit: WTRU)의 시스템 도면이다.
도 1c는 도 1a에 도시하는 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적인 라디오 액세스 네트워크와 예시적인 코어 네트워크의 시스템 도면이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 충돌 검출 및 통보 절차에 대한 흐름도를 나타내고 있다.

도 1a는 개시하는 하나 이상의 실시형태가 구현될 수 있는 예시적인 통신 시스템(100)의 도면이다. 통신 시스템(100)은 음성, 데이터, 영상, 메시징, 방송 등과 같은 콘텐츠를 다수의 무선 사용자에게 제공하는 다중 액세스 시스템일 수 있다. 통신 시스템(100)은 무선 대역폭을 비롯한 시스템 리소스의 공유를 통해 다수의 무선 사용자가 상기 콘텐츠에 액세스하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA), 시분할 다중 접속(time division multiple access: TDMA), 주파수 분할 다중 접속(frequency division multiple access: FDMA), 직교 FDMA(orthogonal FDMA: OFDMA), 단일 반송파 FDMA(single-carrier FDMA: SC-FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 접속 방법을 채용할 수 있다.

개시하는 실시형태들이 임의 개의 WTRU, 기지국, 네트워크 및/또는 네트워크 요소를 도모하는 것은 자명하지만, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 통신 시스템(100)은 무선 송수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c, 102d), 라디오 액세스 네트워크(radio access network: RAN)(104), 코어 네트워크(106), 공중 교환 전화망(public switched telephone network: PSTN)(108), 인터넷(110) 및 기타 네트워크(112)를 포함할 수 있다. 각각의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 환경에서 동작 및/또는 통신하도록 구성된 임의 형태의 장치일 수 있다. 예를 들어, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있으며, 사용자 장치(user equipment: UE), 이동국, 고정형 및 이동형 가입자 유닛, 페이저, 셀룰러 폰, 개인용 디지털 어시스턴트(personal digital assitant: PDA), 스마트폰, 랩탑, 노트북, 개인용 컴퓨터, 무선 센서, 가전 장치 등을 포함할 수 있다.

또한, 통신 시스템(100)은 기지국(114a) 및 기지국(114b)을 포함할 수 있다. 각 기지국(114a, 114b)은 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 적어도 하나와 무선으로 인터페이스하여, 코어 네트워크(106), 인터넷(110) 및/또는 기타 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워트에의 액세스를 용이하게 하도록 구성된 임의 타입의 장치일 수 있다. 예를 들어, 기지국(114a, 114b)은 베이스 트랜스시버 스테이션(base transceiver station: BTS), 노드 B, e노드 B(eNode B), 홈 노드 B, 홈 e노드 B, 사이트 컨트롤러, 액세스 포인트(access point: AP), 무선 라우터 등일 수 있다. 기지국(114a, 114b)은 각각 단일 요소로서 표기되지만, 기지국(114a, 1147b)이 임의 개의 상호접속 기지국 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수 있는 것은 물론이다.

기지국(114a)은 기지국 컨트롤러(base station controller: BSC), 라디오 네트워크 컨트롤러(radio network controller: RNC), 릴레이 노드 등의 기타 기지국 및/또는 네트워크 요소(도시 생략)를 포함할 수도 있는 RAN(104)의 일부일 수 있다. 기지국(114a) 및/또는 기지국(114b)은 특정 지리상 영역 내에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있는데, 이 특정 지리상 영역은 셀(도시 생략)이라 칭해질 수 있다. 셀은 또한 셀 섹터로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국(114a)과 연관된 셀은 3개의 섹터로 분할될 수 있다. 그러므로, 일 실시형태에 있어서, 기지국(114a)은 3개, 즉 셀의 섹터마다 하나씩의 트랜스시버를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)은 다중입출력(multiple-input multiple output: MIMO) 기술을 채용할 수 있으므로, 셀의 섹터마다 다수개의 트랜스시버를 이용할 수 있다.

기지국(114a, 114b)는 임의의 적합한 무선 통신 링크[예컨대, 라디오 주파수(radio frequency: RF), 마이크로웨이브, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시 광선 등]일 수 있는 대기 인터페이스(air interface)(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 대기 인터페이스(116)는 임의의 적합한 라디오 액세스 기술(radio access technology: RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

더욱 구체적으로, 전술한 바와 같이, 통신 시스템(100)은 다중 액세스 시스템일 수 있으며 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등의 하나 이상의 채널 액세스 스킴을 채용할 수 있다. 예를 들어, RAN(104) 내의 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는, 광대역 CDMA(wideband CDMA: WCDMA)를 이용하여 대기 인터페이스(116)를 확립할 수 있는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) UTRA(Terrestrial Radio Access) 등의 라디오 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(High-Speed Packet Access: HSPA) 및/또는 HSPA+(Evolved HSPA) 등의 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. HSPA는 고속 다운링크 패킷 액세스(High-Speed Downlink Packet Access: HSDPA) 및/또는 고속 업링크 패킷 액세스(High-Speed Uownlink Packet Access: HSUPA)를 포함할 수 있다.

또 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c)는, LTA(Long Term Evolution) 및/또는 LTE-Advanced(LTE-A)를 이용하여 대기 인터페이스(116)를 확립할 수 있는 E-UTRA(Evolved UMTS Terresrial Radio Access) 등의 라디오 기술을 구현할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c)는 IEEE 802.16[즉, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)], CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, IS(Interim Standard)-2000, IS-95, IS-856, 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM), EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), GSM EDGE(GERAN) 등의 라디오 기술을 구현할 수 있다.

도 1a의 기지국(114b)은 예컨대 무선 라우터, 홈 노드 B, 홈 e노드 B, 또는 액세스 포인트일 수 있으며, 사업장, 가정, 차량, 캠퍼스 등의 근거리에서의 무선 접속성을 유효하게 하는 임의의 적합한 RAT를 이용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 무선 근거리 네트워크(wireless local area network: WLAN)를 확립하기 위해 IEEE 802.11 등의 라디오 기술을 구현할 수도 있다. 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network: WPAN)를 확립하기 위해 IEEE 802.15 등의 라디오 기술을 구현할 수도 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 피코셀 또는 펨토셀을 확립하기 위해 셀 기반의 RAT(예컨대, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용할 수도 있다. 도 1a에 도시하는 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)에 대해 직접 접속할 수 있다. 그렇기 때문에, 기지국(114b)은 코어 네트워크(106)를 통해 인터넷(110)에 액세스할 필요가 없을 수 있다.

RAN(104)는 음성, 데이터, 애플리케이션, 및 VoIP(Voice Over Internet Protocol) 서비스를 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 하나 이상에 제공하도록 구성된 임의 타입의 네트워크일 수 있는 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 호제어(call control), 과금 서비스, 모바일 위치에 따른 서비스, 선불 통화, 인터넷 접속성, 비디오 배포 등을 제공하거나, 및/또는 사용자 인증 등의 고수준의 보안 기능을 수행할 수 있다. 도 1a에는 도시하지 않지만, RAN(104) 및/또는 코어 네트워크(106)는 RAN(104)와 같은 RAT 또는 상이한 RAT를 채용하는 다른 RAN과 직접 또는 간접으로 통신할 수 있다. 예를 들어, E-UTRA 라디오 기술을 이용할 수 있는 RAN(104)에 접속되는 것 외에도, 코어 네트워크(106)는 GSM 라디오 기술을 채용하는 다른 RAN(도시 생략)과 통신할 수도 있다.

또한, 코어 네트워크(106)는 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)가 PSTN(108), 인터넷(110) 및/또는 기타 네트워크(112)에 액세스하기 위한 게이트웨이로서 역할할 수 있다. PSTN(108)는 기존의 전화 서비스(plain old telephone service: POTS)를 제공하는 회로 교환형 전화망을 포함할 수 있다. 인터넷(110)은 송신 제어 프로토콜(transmission control protocol: TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(user datagram protocol: UDP), 및 TCP/IP 인터넷 프로토콜 스위트(suite)의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 등의 공통 통신 프로토콜을 이용하는 상호접속형 컴퓨터 네트워크 및 장치의 글로벌 시스템을 포함할 수 있다. 기타 네트워크(112)는 기타 서비스 제공자가 소유 및/또는 작동하는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기타 네트워크(112)는 RAN(104)과 같은 RAT 또는 상이한 RAT를 채용할 수 있는 하나 이상의 RAN에 접속된 또 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 시스템(100) 내의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 전부는 다중 모드 능력을 포함할 수 있는데, 즉 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 상이한 무선 링크를 통해 상이한 무선 네트워크와 통신하는 다수의 트랜스시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시한 WTRU(102c)는 셀 기반의 라디오 기술을 채용할 수 있는 기지국(114a), 및 IEEE 802 라디오 기술을 채용할 수 있는 기지국(114b)과 통신하도록 구성될 수 있다.

도 1b는 예시적인 WTRU(102)의 시스템도이다. 도 1b에 도시하는 바와 같이, WTRU(102)는 프로세서(118), 트랜스시버(120), 송수신 요소(122), 스피커/마이크(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 비착탈형 메모리(130), 착탈형 메모리(132), 전원(134), GPS(Global Positioning System) 칩셋(136), 및 기타 주변장치(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)가 실시형태와의 조화를 유지하면서 전술한 요소의 임의의 부분 조합을 포함할 수 있는 것은 물론이다.

프로세서(118)는 범용 프로세서, 전용 프로세서, 통상의 프로세서, 디지털 신호 처리기(digital signal processer: DSP), 복수의 마이크로프로세서, DPS 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로, 임의의 다른 타입의 집적 회로(IC), 스테이트 머신 등일 수 있다. 프로세서(118)는 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입출력 처리, 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 기타 임의의 기능성을 수행할 수 있다. 프로세서(118)는 트랜스시버(120)에 연결되어 송수신 요소(122)에 연결될 수 있다. 도 1b에는 프로세서(118)와 트랜스시버(120)가 별개 구성요소로서 도시되어 있지만, 프로세서(118)와 트랜스시버(120)는 전자 패키지 또는 칩에 함께 통합될 수도 있다.

송수신 요소(122)는 대기 인터페이스(116)를 통해 기지국[예컨대, 기지국(114a)]에 대해 신호를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에 있어서, 송수신 요소(122)는 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 송수신 요소(122)는 예컨대 IR, UV, 또는 가시 광선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 발광기/검광기일 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 송수신 요소(122)는 RF 및 광 신호 모두를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 송수신 요소(122)가 무선 신호의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있는 것은 물론이다.

또한, 도 1b에는 송수신 요소(122)가 단일 요소로서 도시되어 있지만, WTRU(102)는 임의 개의 송수신 요소(122)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, WTRU(102)는 MIMO 기술을 채용할 수 있다. 그렇기 때문에, 일 실시형태에 있어서, WTRU(102)는 대기 인터페이스(116)를 통해 무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 2개 이상의 송수신 요소(122)(예컨대, 다수의 안테나)를 포함할 수 있다.

트랜스시버(120)는 송수신 요소(122)에 의해 송신될 신호를 변조하고 송수신 요소(122)에 의해 수신된 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, WTRU(102)는 다중 모드 능력을 구비할 수 있다. 그렇기 때문에, 트랜스시버(120)는 WTRU(102)가 예컨대 UTRA 및 IEEE 802.11 등의 다중 RAT를 통해 통신하는 것을 가능하게 하는 다수의 트랜스시버를 포함할 수 있다.

WTRU(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)[예컨대, LDC(Liquid Crystal Display) 디스플레이 유닛 또는 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이 유닛]에 연결되어 이들로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(118)는 스피커/마이크(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)에 사용자 입력 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(118)는 비착탈형 메모리(130) 및/또는 착탈형 메모리(132) 등의 임의 타입의 적합한 메모리로부터의 정보에 액세스하고 거기에 데이터를 저장할 수도 있다. 비착탈형 메모리(130)는 RAM(Random-Access Memory), ROM(Random-Only Memory), 하드 디스크 또는 그외 타입의 메모리 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈형 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(subscriber identity module: SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(secure digital: SD) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 프로세서(118)는 서버 또는 가정용 컴퓨터(도시 생략)에서와 같이, WTRU(102) 상에 물리적으로 위치하지 않는 메모리로부터의 정보에 액세스하고 거기에 데이터를 저장할 수도 있다.

프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 그 전력을 WTRU(102) 내의 다른 구성요소에 대해 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력을 공급하기 위한 임의의 적합한 장치일 수 있다. 예를 들어, 전원(134)은 하나 이상의 건전지[예컨대, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 수소 합금(NiMH), 리튬-이온(Li-ion) 등], 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.

또한, 프로세서(118)는 WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예컨대, 경도와 위도)를 제공하도록 구성될 수 있는 GPS 칩셋(136)에 연결될 수 있다. GPS 칩셋(136)으로부터의 정보 외에, 또는 그 대신에, WTRU(102)는 기지국[예컨대, 기지국(114a, 114b)]으로부터 대기 인터페이스(116)를 통해 위치 정보를 수신하거나 및/또는 그 위치를, 2개 이상의 인접 기지국으로부터 수신되는 신호의 타이밍에 기초하여 결정할 수도 있다. WTRU(102)가 실시형태와의 조화를 유지하면서 임의의 적합한 위치 결정 방법에 의해 위치 정보를 취득할 수 있는 것은 물론이다.

프로세서(118)는 추가 특징, 기능성 및/또는 유선 또는 무선 접속성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있는 기타 주변장치(138)에도 연결될 수 있다. 예를 들어, 주변장치(138)는 가속도계, 전자 나침반(e-compass), 위성 트랜스시버, 디지털 카메라(사진 또는 비디오용), USB(Universal Serial Bus) 포트, 진동 장치, 텔레비전 트랜스시버, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth(등록상표) 모듈, 주파수 변조(FM) 라디오 유닛, 디지털 음악 재생기, 미디어 재생기, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.

도 1c는 실시형태에 따른 RAN(104)과 코어 네트워크(106)의 시스템도이다. 전술한 바와 같이, RAN(104)는 대기 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)와 통신하기 위해 E-UTRA 라디오 기술을 채용할 수 있다. RAN(104)는 코어 네트워크(106)와도 통신할 수 있다.

RAN(104)가 실시형태와의 조화를 유지하면서 임의 개의 e노드 B를 포함할 수 있는 것은 자명하지만, RAN(104)는 e노드 B(140a, 140b, 140c)를 포함할 수 있다. e노드 B(140a, 140b, 140c)는 각각 대기 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위해 하나 이상의 트랜스시버를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, e노드 B(140a, 140b, 140c)는 MIMO 기술을 구현할 수 있다. 따라서, e노드 B(140a)는 예를 들어 WTRU(102a)에 대해 무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 다수개의 안테나를 포함할 수 있다.

각각의 e노드 B(140a, 140b, 140c)는 특정 셀(도시 생략)과 연관될 수 있으며, 라디오 리소스 관리 결정, 핸드오버 결정, 업링크 및/또는 다운링크시의 사용자의 스케쥴링 등을 처리하도록 구성될 수 있다. 도 1c에 도시하는 바와 같이, e노드 B(140a, 140b, 140c)는 X2 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있다.

도 1c에 도시하는 코어 네트워크(106)는 이동성 관리 게이트웨이(mobility management gateway: MME)(142), 서빙측(serving) 게이트웨이(144), 및 패킷 데이터 네트워크(packet data network: PDN) 게이트웨이(146)를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 요소가 코어 네트워크(106)의 부분으로서 도시되어 있지만, 이들 요소 중 임의의 요소가 그 코어 네트워크 오퍼레이터 외의 다른 개체에 의해 소유 및/또는 작동될 수 있는 것은 물론이다.

MME(142)는 SI 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 e노드 B(140a, 140b, 140c) 각각에 접속되어 제어 노드로서 역할할 수 있다. 예를 들어, MME(142)는 WTRU(102a, 102b, 102c)의 초기 접속(initial attach) 시에, WTRU(102a, 102b, 102c)의 사용자 및 베어러(bearer) 활성/비활성을 인증하고 특정 서빙측 게이트웨이를 선택하는 것에 책임이 있을 수 있다. 또한, MME(142)는 RAN(104)과, GSM 또는 WCDMA 등의 기타 라디오 기술을 채용하는 다른 RAN(도시 생략) 사이를 전환하는 제어면(control plane) 기능을 제공할 수 있다.

서빙측 게이트웨이(144)는 SI 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 e노드 B(140a, 140b, 140c) 각각에 접속될 수 있다. 서빙측 게이트웨이(144)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 102c)에 대해 사용자 데이터 패킷을 라우팅 및 포워드할 수 있다. 서빙측 게이트웨이(144)는 e노드 B 내부(inter-eNode B)의 핸드오버 시에 사용자면(user plane)을 고정시키는 기능, WTRU(102a, 102b, 102c)에 대해 다운링크 데이터가 이용 가능할 때에 페이징을 트리거링하는 기능, WTRU(102a, 102b, 102c)의 콘텍스트를 관리 및 저장하는 기능 등의 기타 기능을 수행할 수 있다.

또한, 서빙측 게이트웨이(144)는, WTRU(102a, 102b, 102c)에, 인터넷(110) 등의 패킷 교환 네트워크에의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)과 IP 인에이블형 장치(IP-enabled device) 간의 통신을 용이하게 하는 PDN 게이트웨이(146)에도 접속될 수 있다.

코어 네트워크(106)는 기타 네트워크와의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 WTRU(102a, 102b, 102c)에, PSTN(108) 등의 회로 교환 네트워크에의 액세스를 제공하여, WTRU(102a, 102b, 102c)와 전통적인 지상 통신선(land-line communication) 장치 간의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 코어 네트워크(106)와 PSTN(108) 간의 인터페이스로서 역할하는 IP 게이트웨이[예컨대, IMS(IP Multimedia Subsystem) 서버]를 포함하거나, 이것과 통신할 수 있다. 또한, 코어 네트워크(106)는 WTRU(102a, 102b, 102c)에, 다른 서비스 제공자에 의해 소유 및/또는 작동되는 기타 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 기타 네트워크(112)에의 액세스를 제공할 수 있다.

M2M 시스템의 전개(deployment)에 의해, 능력이 다양한 각종 장치를 상이한 조건 하에서 동작하고 있도록 구상할 수 있다. 3GPP 워크 아이템 및 IEEE 802.16p 프로젝트 인가 요청 모두에 공통된 한가지 기대는 셀 내에 상당히 많은 수의 장치가 있을 것이라는 점이다. 이렇게 기대되는 장치의 대량 증가는 네트워크 진입/재진입을 포함하는 기능성의 측면에 대해 추가적인 고려사항을 필요로 한다.

802.16(WiMAX) 및 3GPP LTE를 비롯한 현대의 네트워크는 네트워크 진입을 위한 특정 절차를 필요로 한다. 통상, 이 프로세스는 WTRU(무선 송수신 유닛)이 접속할 하나 이상의 기지국을 찾기 위한 셀 탐색을 수행함으로써 개시된다. 셀 탐색에 이어서, 기지국이 선택되고, WTRU는 대략 동기화(coarse synchronization), 셀 식별정보, 및 그 셀에 대한 시스템 구성 파라미터를 취득하기 위하여 다운링크 신호를 모니터링한다. 다음으로, WTRU는 레인징(ranging) 및 동기화를 수행하고, 통상적으로 후속하여, 기지국의 등록 및 서비스 플로우의 설정 전에, 기본적인 능력 협상, 인증 및 인가가 이루어진다. 접속 확립, 및 가능하다면 제어 및 데이터의 교환 후에, WTRU는 기지국과의 정규 통신 상태가 아닌 경우에는 아이들 모드(idle mode)에 진입할 수 있고, 호출되거나 데이터를 전송할 필요가 있을 경우에는, 임의의 제어 또는 데이터가 전송될 수 있기 전에 다시 레인징 절차를 수행할 필요가 있다.

레인징 절차는 다음과 같다. WTRU는 레인징 기회와, 그 레인징 기회에 (통상적으로 서로 직교하면서 쉽게 검출되도록 설계된 코드 세트로부터)송신될 레인징 코드를 랜덤으로 선택할 수 있다. LTD의 경우, 레인징 코드는 랜덤 액세스 프리앰블로 칭해지며, 물리적 랜덤 액세스 채널(physical random-access channel: PRACH)로 알려진 시간-주파수 리소스 상에서 송신된다. 이들 기회의 시간 및 위치는 기지국에 의해 송신된다. 레인징 코드를 송신하기 전에, WTRU는 초기 송신 전력 설정을 선택한다. 이 초기 전력 설정은 WTRU에 의해 행해진 경로 손실 예측에 기초할 수 있고, 이용된 최종 송신 전력 설정, WTRU에 이용 가능한 최저 전력 설정, 또는 그외 다른 개시 포인트가 이용될 수 있다.

레인징 코드가 송신되면, 기지국은 그 코드를 성공적으로 디코딩할 경우, WTRU에 응답하며, 네트워크 진입 절차가 계속된다. 그러나, 기지국이 그 레인징 신호가 올바르다는 충분한 신뢰도로 디코딩할 수 없는 경우가 있다. 이것은 WTTRU의 송신 전력 설정이 너무 낮기 때문이거나, 같은 레인징 기회에 하나 이상의 다른 WTRU가 레인징 코드를 송신하였기 때문일 수 있다. 기지국은 충분한 신뢰도로 레인징 신호를 디코딩할 수 없다면, WTRU에 응답하지 않을 것이다. 올바른 코드가 없다면, 기지국은 그 코드를 송신한 WTRU를 확인할 수 없기 때문에, 현재의 LTE 및 IEEE 802.16 시스템은 디코딩할 수 없다면 간단히 응답하지 못한다.

미리 정의된 응답 시간 윈도우 내에서, 기지국이 WTRU에 응답하지 않으면(즉, 레인징 코드가 올바르게 디코딩될 수 없었거나 기지국이 레인징 코드를 수신하지 않았다면), WTRU는 새로운 코드를 랜덤으로 선택하고, 허용된 최대 레벨 내에서 송신 전력을 상승시키며(예를 들어, 802.16m에서는 전력이 2 dB만큼 상승함), 랜덤 백오프(back-off) 후에, WTRU는 새로운 레인징 코드, 새로운 레인징 슬롯 및 높은 전력 설정을 이용하여 다시 레인징을 시도한다. 이 프로세스는, 재시도 수가 고갈되거나 기지국이 응답하여 장치가 네트워크에 진입할 때까지 계속된다.

M2M 시스템에 따른 한가지 문제는 네트워크에의 최초 진입 또는 장기 아이들 기간 후의 재동기화 중 어느 하나를 위해 이 레인징 태스크를 수행해야 하는 많은 수의 장치가 통상 존재한다는 것이다. 레인징 기회가 제한되어 있고 M2M 장치의 수가 많기 때문에 2개 이상의 장치가 동시에 레인징 수행을 시도할 가능성이 증가한다. 이것은 같은 레인징 슬롯에 여러 개의 레인징 코드가 송신되는 것을 의미한다.

같은 레인징 슬롯으로 여러개의 레인징 코드가 송신될 경우에, 이하와 같은 여러가지 결과가 발생할 가능성이 있다.

(a) 다수의 WTRU가 같은 레인징 슬롯(또는 레인징 채널이라고도 불림)을 선택하는데, 각 WTRU는 별개의 코드를 송신하고 있고, 기지국은 모든 레인징 코드를 디코딩할 수 있다.

(b) 다수의 WTRU가 같은 레인징 슬롯(또는 레인징 채널이라고도 불림)을 선택하는데, 각 WTRU는 별개의 코드를 송신하고 있고, 기지국은 레인징 코드의 일부 또는 전부를 올바르게 디코딩할 수 없다. 이 경우, 기지국은 레인징 채널 상에서 전력을 검출할 수 있지만, 신호를 디코딩할 수 없기 때문에, 레인징하고 있는 장치들 중 어느 것도 확인할 수 없다.

(c) 2개 이상의 WTRU가 동시에 같은 레인징 슬롯 내에 같은 코드를 송신하고, 기지국은 2 이상의 WTRU가 같은 레인징 슬롯으로 같은 코드를 송신한 것을 결정할 수 없다. 이 경우, 기지국은 뜻하지 않게 2 이상의 장치를 같은 코드로 인식할 것이다.

케이스 (a)에서는, 각 WTRU가 기지국으로부터 응답을 받기 때문에 문제가 없고, 네트워크 진입은 평상시대로 계속될 것이다.

케이스 (c)에서는, 할당이 이루어질 것이며, 그 프로세스에서 나중에 2개(또는 여러개)의 WTRU 간에 충돌이 발생할 것이다. 이 절차는 랜덤 액세스(random access: RA)에 의해 개시된 데이터 영역 충돌로 불려진다. 즉, 데이터 영역 충돌은 레인징 채널 액세스 충돌의 오검출로 RA에 의해 개시된 데이터 영역 충돌에서 일어난다. 일부 기지국(BS) 지원 스킴은, 특정 RA에 의해 개시된 업링크(UL) 데이터 할당에 대해 NACK(negative acknowledgement) 제어 신호를 송신함으로써, 또는 UL 동기화된 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request: HARQ)이 이용된다면, 동기화된 HARQ 재송신을 위한 UL 할당을 종료함으로써, RA 개시된 데이터 영역에 관련된 WTRU에 시기적절하게 통보하는데 이용될 수 있다.

케이스 (b)의 경우, 기지국은 송신된 코드를 올바르게 디코딩할 수 없기 때문에, (어떤 수준의 신뢰도로도)해독할 수 없는 어느 코드에도 응답할 수 없다. 미리 정의된 시구간 내에 응답을 받지 못한 어느 WTRU도 실패로 추정되고 다음의 절차가 이어지는데, 레인징 프로세스를 다시 시도하기 전에 새로운 코드를 선택하고, 전력을 상승시키며, 랜덤 백오프 시간을 대기한다.

이 프로세스에 따른 문제는 이 프로세스가 많은 수의 충돌이 예상되지 않은 네트워크에 대해 설계되었다는 점이다. 레인징 시도의 실패에 대한 가장 가능성 있는 이유는 장치가 기지국의 범위 밖에 있으므로, 매 시도마다 전력을 상승시킬 것이 당연하기 때문이다.

그러나, M2M 네트워크에서 더 많은 충돌이 예상되어, 다수의 WTRU가 레인징 실패를 추정한 다음, 새로운 레인징 코드과 레인징 슬롯을 선택하여 (종종 불필요하게)전력을 상승시킨 상태에서 다시 송신한다. 이 때문에, 대부분의 WTRU는 레인징 프로세스 도중에 결국 전력을 낭비하게 되고 충돌로 인해 간섭을 일으킬 수 있다.

전술한 문제를 해결하기 위해서, 일 실시형태에 있어서, 새로운 브로드캐스트 메시지가 도입되어, 충돌이 검출되는 언제라도 기지국으로부터 송신됨으로써, 기지국이 지정된 레인징 채널/슬롯 상에서 신호를 수신하였지만 그것을 디코딩할 수 없음을, 레인징측 WTRU에 통보한다. 그 결과, WTRU는, 다음 레인징 코드를 송신하기 전에 전력을 상승시키지 않고 그 대신 랜덤 백오프 및 새로운 코드를 선택하는 것을 택할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 이동성 상태에 따른 전력(mobility-status-specific power) 설정 범위(예컨대, 고정형 장치와 이동형 장치 등에 대해 상이한 전력 설정 범위)가 네트워크 재진입 시에 도입될 수 있다.

이하, 충돌 검출 통보에 대한 실시형태에 대해 설명한다. 도 2는 일 실시형태에 따른 충돌 검출 및 통보에 대한 절차의 흐름도를 나타내고 있다.

기지국은 도 2의 단계 201에 나타내는 바와 같이, 레인징 채널 상에서 활성상태(activity) 또는 에너지를 검출할 수 있다. 주파수 도메인 검출은 간섭 스파이크로 인한 오검출의 제거를 돕는다. 에너지가 검출되면, 기지국은 그 에너지의 소스에 관해 결정할 수 있다. 송신에 사용된 코드는 에러 없이 검출될 수 있고, 그 결과 네트워크 진입은 통상의 절차에 미리 규정된 대로 계속될 수 있다.

레인징 에너지는 검출되지만 레인징 코드를 검출할 수 없는 경우에, 기지국은 이 경우를 나타내는 신호를 브로드캐스트하여 WTRU에 전력 상승이 필요하지 않음을 알게 한다. 이 경우에, 검출된 에너지는 WTRU로부터의 불충분한 송신 전력을 나타내는 레벨보다 높을 수 있다. 다시 말해, 적어도 2개의 문턱값을 고려할 수 있는데, 제1 문턱값 이하에서는 기지국은 레인징의 시도가 없었다고 추정하고, 제2 문턱값 이하에서는 기지국은 레인징 시도는 있었지만 송신 전력이 불충분하다고 추정한다(203). 검출된 에너지는 여전히 디코딩 불가능한 제2 문턱값보다 높으면 충돌로서 취급될 수 있다.

일부 레인징 코드는 올바르게 검출되지만 일부는 충돌한 경우에, 기지국은 레인징 채널 상에서 측정된 합계 전력으로부터 검출된 코드의 전력을 차감함으로써 충돌을 검출할 수 있다. 이 전력 레벨이 검출 문턱값을 초과하면, 충돌이 검출될 수 있다(205). 이 경우, 검출된 코드 각각에 대해 통상의 레인징 절차가 계속될 수 있고, 기지국은 그 레인징 채널에 대한 충돌 통보를 브로드캐스트할 수 있다.

WTRU는 레인징 코드를 송신한 것에 대해 응답을 수신할 때에 통상 네트워크 진입이 진행된다. 기지국으로부터 직접적인 응답을 수신하지 못하면(207), WTRU는 충돌 브로드캐스트 메시지를 수신하거나 아무것도 수신하지 않을 수 있다. 충돌 브로드캐스트 메시지가 없다면, WTRU는 통상의 재시도 절차를 수행하여(즉, 랜덤으로 새로운 코드를 선택하고 랜덤으로 새로운 레인징 기회를 선택하며, 최대 허용 레벨 내에서 전력을 상승시켜), 다시 시도할 수 있다(규정된 재시도 수까지)(209).

전력이 문턱값보다 높은 경우(205), 3가지 방안이 있을 수 있다. 첫째, 레인징 코드가 모호성 없이 디코딩될 수 있다(211). 이에, e노드 B가 전체에 응답한다(213). 절차는 계속되고(215), 중복 검출이 시작된다(217).

제2 방안은, 일부 레인징 코드는 검출되지만 다른 것은 검출되지 않는 것이다(219). 이 시나리오에서는, 디코딩된 신호가 디코딩되지만, 다른 것은 RNG-NAK 응답을 수신한다(이에 대한 더 많은 내용은 이어짐)(221). 디코딩된 신호는 계속되지만 나머지 것들은 재시도된다(전력 상승없이)(223). 이 경우에도, 중복 검출이 시작될 수 있다(225).

제3 방안은, 모든 신호가 검출 불가능하며(227), e노드 B가 응답으로 RNG-NAK 신호를 송신하는 것이다(229). 마지막으로, 모든 장치는 전력 상승 없이 재시도할 수 있다(231).

이에 대한 더 많은 내용은 후술한다.

WTRU가 기지국으로부터 레인징 응답을 수신하지 못하고, 기지국으로부터 WTRU가 마지막으로 이용한 것과 같은 레인징 슬롯에서 충돌이 발생하였음을 나타내는 충돌 브로드캐스트 메시지를 검출하면, WTRU는 자신의 코드가 하나 이상의 다른 WTRU로부터의 코드와 충돌한 것으로 추정할 수 있다. 이 경우, WTRU는 랜덤으로 새로운 코드와 새로운 레인징 기회를 선택할 수 있지만, 송신 전력은 상승시키지 않을 수 있다.

레인징 채널 충돌 통보용 브로드캐스트 메시지는, 프레임에 하나의 레인징 영역만이 할당되었다면 단순히 프레임 식별정보일 수 있는 식별정보를 포함할 수 있다. 또한, 브로드캐스트 메시지는 다수의 레인징 영역[예컨대, LRU(Logical Resource Unit) 인덱스, 서브채널 인덱스, 심볼 인덱스 등)으로 프레임 내의 레인징 영역 할당을 고유하게 식별하기 위해 일부 추가 기술자(descriptor)를 포함할 수 있다. 브로드캐스트 메시지는 충돌이 검출된 레인징 슬롯의 리스트를 포함할 수 있는데, 레인징 슬롯은 그 레인징 슬롯이 어떤 미리 결정된 넘버링이나 정렬 방식에 기초하여 넘버링 또는 정렬된다면 자신의 인덱스 값에 의해, 또는 다른 기술자에 의해 식별될 수 있다.

레인징 채널 충돌 검출 통보는 MAC 제어 또는 관리 메시지, MAC 제어 또는 시그널링 헤더, 서브헤더, 확장 헤더, 및/또는 다운링크(DL) 제어 신호의 다른 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 802.16m에 있어서, 레인징 채널 충돌 검출 통보는 새로운 MAC 제어 메시지(AAI-RNG-NAK라고 함)를 도입함으로써 구현될 수 있다. 이와 다르게, 그 통보는 레인징 영역에서의 올바르게 디코딩된 레인징 요청 전부에 응답을 제공하는 기존의 MAC 제어 메시지(AAI-RNG-NAK)에 새로운 정보 필드를 추가함으로써 인코딩될 수 있다.

또 다른 예는 레인징 채널 충돌 검출 통보를 802.16e에 도입하는 것이다. 레인징 채널 충돌 통보(RNG-NAK라고 함)를 제공하기 위해 새로운 MAC 제어 또는 관리 메시지가 정의될 수 있다. 이와 다르게, 새로운 MAC 제어 또는 관리 메시지(RNG-ACK라고 함)가 정의되어, 레인징 영역에 대해 올바르게 디코딩된 모든 레인징 요청 및 레인징 채널 충돌 통보에 응답을 제공할 수 있다.

다수의 레인징 영역에 대한 레인징 ACK 응답 및 레인징 채널 충돌 통보는 ACK 응답에 대한 레인징 요청(슬롯 플러스 코드)과 충돌 통보용 레인징 슬롯이 적절하게 식별될 수 있다면 하나의 제어 신호(예컨대, MAC 제어/관리 메시지)로 인코딩될 수 있다.

WTRU는 레인징 채널 충돌 통보에 제공된 정보를 이용하여, WTRU의 이전 레인징 요청 시도가 실패한 것이 확인된 후에, 레인징 채널 송신 전력을 조정할 수 있다. 이것은 레인징 슬롯 내의 코드의 일부를, 같은 슬롯에서 다른 전력을 검출하면서도 성공적으로 디코딩한 경우에 이용될 수 있다.

LTE의 경우, WTRU가 프리앰블을 송신하면 랜덤 액세스가 시작된다. 절차의 제2 단계에 있어서, e노드 B가 다운링크 공유 채널(DL-SCH)을 통해, 타이밍 정정, 스케쥴링 승인, 및 임시 ID(identity)와 함께, 검출된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스를 포함하는 메시지를 송신한다. 충돌이 검출된 경우, e노드 B는 [물리적 다운링크 제어 채널(physical downlink control channel: PDCCH) 상에 나타내는]DL-SCH를 통해 충돌이 검출된 것을 나타낼 수 있다. 응답의 타이밍이 고정되지 않아, WTRU가 e노드 B로부터의 응답이 없는 충돌 인디케이션의 조합을 이용하여 그것이 충돌의 일부였음을 결정할 수 있다.

여러 개의 WTRU가 RA 프리앰블을 송신하고 충돌이 발생하였지만, 하나 이상의 프리앰블이 성공적으로 검출되었다고 상정한다. 이 경우에, e노드 B는 성공적으로 디코딩된 그 코드에 대해 통상의 응답을 송신하고 또한 충돌 인디케이션도 송신할 수 있다. WTRU는 그것이 충돌의 일부였음을 결정하기 전에 미리 결정된 시구간을 대기하고 전력 상승 없이 재시도가 진행될 수 있다.

이와 달리, 충돌 검출 시에, e노드 B는 올바르게 디코딩된 프리앰블 전체에 대해 응답을 송신한 다음, 마지막으로 충돌 인디케이션을 송신한다. 즉, WTRU는 충돌 인디케이션을 수신하고 그것의 프리앰블이 성공적으로 디코딩되지 않았다는 인디케이션을 수신하지 않았다면, 더 이상 대기하지 않고 충돌의 일부였음을 결정할 수 있다.

이동성 상태에 따른 네트워크 재진입 레인징 전력 설정에 대한 실시형태를 이하에 개시한다.

고정형 M2M 장치(즉, WTRU)의 경우, 초기화후, 고정 위치의 속성이 기지국과 M2M 장치 모두에 플래깅될 수 있다. 전력 절약 모드(즉, 아이들 모드)로부터 네트워크 재진입 시에, 고정 위치 속성은, 초기 전력 레벨의 선택을 돕고 레인징 신호를 송신하기 위한 전력 설정 범위를 결정하기 위해 이용될 수 있다.

예를 들어, 초기 전력 레벨은 비휘발성 기억 장치로부터의 이용 가능한 이전 전력 레벨 및/또는 수신된 DL 신호에 대한 측정치에 기초해서 결정될 수 있다.

WTRU의 풀(full) 전력 설정 범위(즉, WTRU의 용량 및 규제 사양에 기초한 최소 송신 전력부터 최대 송신 전력까지)와 비교해서, 고정 위치 가입자에 대한 레인징 신호 전력 설정이, 훨씬 더 작은 범위(즉, 선택된 초기 전력 레벨 근방의 다소 작은 변화)에 속할 것으로 예상될 수 있다. 그러한 작은 변화는 기지국에의 접속 시에 이전에 사용된 전력 설정 및/또는 수신된 DL 신호의 현재 측정치에 의해 결정될 수 있다.

WTRU가 레인징 재시도 시에 송신 전력 레벨의 조절을 필요로 할 경우, WTRU는 미리 결정된 소전력 설정 범위에서 전력 레벨을 선택하여, 레인징 신호가 최적의 전력 레벨에서 송신될 수 있고 발생한 간섭이 효율적으로 최소화될 수 있다.

실시형태

1. M2M(Machine-to-Machine) 통신에 대한 레인징 전력 제어 방법에 있어서,

무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit: WTRU)이 제1 레인징 코드와 제1 레인징 기회를 랜덤으로 선택하는 단계와,

상기 WTRU가 제1 레인징 기회에 제1 레인징 코드를 송신하는 단계와,

상기 WTRU가, 상기 제1 레인징 코드의 가능성 있는 충돌을 나타내는 브로드캐스트 RNG-NAK 메시지를 수신하는 단계와,

상기 RNG-NAK 메시지에 응답하여, 상기 WTRU가 제2 레인징 코드와 제2 레인징 기회를 선택하는 단계와,

송신 전력의 상승 없이 상기 WTRU가 제2 레인징 기회에 제2 레인징 코드를 송신하는 단계를 포함하는 레인징 전력 제어 방법.

2. 실시형태 1에 있어서, 상기 레인징 코드와 상기 레인징 기회는 랜덤으로 선택되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

3. 실시형태 1-2에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 영역의 식별정보(identification)를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

4. 실시형태 1-3에 있어서, 상기 레인징 영역의 식별정보는 충돌이 발생한 프레임의 식별정보인 것인 레인징 전력 제어 방법.

5. 실시형태 1-4에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 프레임 내의 레인징 영역 할당을 고유하게 식별하는 기술자(descriptor)를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

6. 실시형태 1-5에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 슬롯의 리스트를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

7. 실시형태 1-6에 있어서, 상기 레인징 슬롯은 인덱스 값에 의해 식별되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

8. 실시형태 1-7에 있어서, 레인징 채널 충돌 통보가 매체 액세스 제어(medium access control: MAC) 또는 관리 메시지, MAC 신호 또는 시그널링 헤더, 서브헤더, 또는 확장 헤더로 시그널링되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

9. 실시형태 1-8에 있어서, 다수의 레인징 영역에 대한 레인징 수신확인 응답 및 레인징 채널 충돌 통보는 하나의 제어 신호로 인코딩되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

10. 실시형태 1-9에 있어서, 상기 WTRU는 고정형 M2M 장치인 것인 레인징 전력 제어 방법.

11. 실시형태 1-10에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 미리 결정되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

12. 실시형태 1-11에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 이전 전력 레벨에 기초하여 결정되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

13. 실시형태 1-12에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 미리 결정된 전력 설정 범위에서 조절되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

14. M2M 통신에 대한 레인징 전력 제어 방법에 있어서,

레인징 기회에 레인징 채널을 디코딩하는 단계와,

충돌이 검출된 경우에 상기 레인징 채널의 충돌이 발생한 것을 나타내는 브로드캐스트 메시지를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 충돌은 상기 레인징 채널에서 레인징 에너지를 검출함으로써 검출되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

15. 실시형태 14에 있어서, 기지국은, 이 기지국이 레인징이 시도되지 않았다고 추정하는 제1 문턱값 미만과, 이 기지국이 레인징 시도가 행해졌지만 송신 전력이 충분하지 않았다고 추정하는 제2 문턱값 미만을 채용하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

16. 실시형태 14-15에 있어서, 디코딩될 수 없는 제2 문턱값보다 높게 검출된 레인징 에너지는 충돌로서 처리되는 것인 레인징 전력 제어 방법.

17. 실시형태 14-16에 있어서, 상기 기지국은 상기 레인징 채널에서 측정된 합계 전력으로부터 검출된 레인징 코드의 전력을 차감함으로써 얻어진 전력에 기초하여 충돌을 검출하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

18. 실시형태 14-17에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 영역의 식별정보를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

19. 실시형태 14-18에 있어서, 상기 레인징 영역 식별정보는 충돌이 발생한 프레임의 식별정보를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

20. 실시형태 14-19에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 프레임 내의 레인징 영역 할당을 고유하게 식별하는 기술자를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.

21. M2M 통신에 대해 레인징 전력 제어를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 있어서,

제1 레인징 코드와 제1 레인징 기회를 랜덤으로 선택하는 프로세서와,

제1 레인징 기회에 제1 레인징 코드를 송신하는 송신기와,

상기 제1 레인징 코드의 가능성 있는 충돌을 나타내는 브로드캐스트 RNG-NAK 메시지를 수신하는 수신기를 포함하고,

상기 RNG-NAK 메시지에 응답하여, 상기 프로세서는 제2 레인징 코드와 제2 레인징 기회를 선택하고, 상기 송신기는 송신 전력의 상승 없이 제2 레인징 기회에 제2 레인징 코드를 송신하는 것인 무선 송수신 유닛.

기능 및 요소를 특정 조합으로 설명하였지만, 당업자라면 각각의 기능 또는 요소를 단독으로 또는 다른 기능 및 요소와의 임의의 조합으로 이용할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 여기에 설명한 방법은 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독 가능한 매체에 포함되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 예는 (무선 또는 유선 접속을 통해 송신된)전자 신호와 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 예는 ROM(Read Only Memory), RMA(Random Access Memory), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 장치, 내부형 하드 디스크와 착탈형 디스크 등의 자기 매체, 자기-광학 매체, 및 CD-ROM 디스크와 DVD(Digital Versatile Disk) 등의 광학 매체를 포함하나 이들에 한정되지는 않는다. 소프트웨어와 함께 프로세서는 WTRU, UE, 단말, 기지국, RNC 또는 임의의 호스트 컴퓨터에 이용되는 라디오 주파수 트랜스시버를 구현하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

1. M2M(Machine-to-Machine) 통신에 대한 레인징(ranging) 전력 제어 방법에 있어서,
   무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit: WTRU)이 제1 레인징 코드와 제1 레인징 기회를 랜덤으로 선택하는 단계와,
   상기 WTRU가 제1 레인징 기회에 제1 레인징 코드를 송신하는 단계와,
   상기 WTRU가, 상기 제1 레인징 코드의 가능성 있는 충돌을 나타내는 브로드캐스트 RNG-NAK 메시지를 수신하는 단계와,
   상기 RNG-NAK 메시지에 응답하여, 상기 WTRU가 제2 레인징 코드와 제2 레인징 기회를 선택하는 단계와,
   송신 전력의 상승 없이 상기 WTRU가 제2 레인징 기회에 제2 레인징 코드를 송신하는 단계
   를 포함하는 레인징 전력 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 레인징 코드와 상기 레인징 기회는 랜덤으로 선택되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 영역의 식별정보(identification)를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 레인징 영역의 식별정보는 충돌이 발생한 프레임의 식별정보인 것인 레인징 전력 제어 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 프레임 내의 레인징 영역 할당을 고유하게 식별하는 기술자(descriptor)를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 브로드캐스트 메시지는 충돌이 발생한 레인징 슬롯의 리스트를 포함하는 것인 레인징 전력 제어 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 레인징 슬롯은 인덱스 값에 의해 식별되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
8. 제1항에 있어서, 레인징 채널 충돌 통보가 매체 액세스 제어(medium access control: MAC) 또는 관리 메시지, MAC 신호 또는 시그널링 헤더, 서브헤더, 또는 확장 헤더로 시그널링되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
9. 제1항에 있어서, 복수의 레인징 영역(multiple ranging region)에 대한 레인징 수신확인 응답 및 레인징 채널 충돌 통보는 하나의 제어 신호로 인코딩되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 WTRU는 고정형 M2M 장치인 것인 레인징 전력 제어 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 미리 결정되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 이전 전력 레벨에 기초하여 결정되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 레인징 코드에 대한 송신 전력 레벨은 미리 결정된 전력 설정 범위에서 조절되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
14. M2M 통신에 대한 레인징 전력 제어 방법에 있어서,
    레인징 기회에 레인징 채널을 디코딩하는 단계와,
    충돌이 검출된 경우에 상기 레인징 채널의 충돌이 발생한 것을 나타내는 브로드캐스트 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 충돌은 상기 레인징 채널에서 레인징 에너지를 검출함으로써 검출되는 것인 레인징 전력 제어 방법.
15. M2M 통신에 대해 레인징 전력 제어를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 있어서,
    제1 레인징 코드와 제1 레인징 기회를 랜덤으로 선택하는 프로세서와,
    제1 레인징 기회에 제1 레인징 코드를 송신하는 송신기와,
    상기 제1 레인징 코드의 가능성 있는 충돌을 나타내는 브로드캐스트 RNG-NAK 메시지를 수신하는 수신기
    를 포함하고,
    상기 RNG-NAK 메시지에 응답하여, 상기 프로세서는 제2 레인징 코드와 제2 레인징 기회를 선택하고, 상기 송신기는 송신 전력의 상승 없이 제2 레인징 기회에 제2 레인징 코드를 송신하는 것인 무선 송수신 유닛.

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