KR20150013482A

KR20150013482A - 무선 네트워크에서 경쟁 기반 자원을 분할하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20150013482A
Application number: KR1020147030579A
Authority: KR
Inventors: 비스와룹 무커지; 니콜라스 앤더슨; 윌리엄 게이지; 로버트 노박; 에스워 브트쿠리
Original assignee: 블랙베리 리미티드
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2015-02-05
Also published as: US8989113B2; US20130301541A1; EP2670206A1; EP2670206B1; CN104285491B; KR102038723B1; WO2013166591A1; CN104285491A

Abstract

임의 접근 시도를 위한 경쟁 기반 자원들의 적어도 부분집합을 복수의 구획들 - 상기 복수의 구획들의 각각은 구획의 선택을 통제하는 적어도 하나의 전제조건과 관련되고, 상기 전제조건은 임의 접근 시도를 위한 원인의 소스, 장치 상태, 장치 이벤트, 장치 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나로부터 도출되며, 상기 복수의 구획들의 각각은 적어도 하나의 구성 파라미터와 또한 관련되는 것임 - 로 분할하는 단계와; 상기 복수의 구획들에 대한 구성 파라미터 및 구획 사용을 통제하는 전제조건을 복수의 사용자 장비 중의 적어도 하나에 전달하는 단계를 포함한 방법 및 네트워크 요소를 제공한다. 또한, 구획에서 통신하는 방법, 장치 및 네트워크 요소를 제공한다.

Description

무선 네트워크에서 경쟁 기반 자원을 분할하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PARTITIONING CONTENTION BASED RESOURCES IN A WIRELESS NETWORK}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 무선 통신을 위한 경쟁 기반 업링크 자원의 할당에 관한 것이다.

네트워크와 통신하기 위하여, 무선 사용자 장비(UE)는 그러한 통신을 위해 업링크 및 다운링크 자원을 획득할 필요가 있다. UE는 업링크로 전송할 데이터가 있을 때 또는 수신할 다운링크 데이터가 있음을 인식한 때 네트워크와 접속을 개시한다. 만일 UE가 네트워크와 접속을 갖지 않으면, UE는 각종 UE로부터의 전송이 충돌할 수 있는 경쟁 기반 채널을 통하여 접속을 개시할 수 있다. 다른 경우에, 네트워크에 대한 확립된 접속을 가진 UE는 업링크로 사용자 데이터를 전송하기 위해 이용할 수 있는 전용 자원을 갖지 않을 수 있고, 경쟁 기반 업링크 채널 또는 전용 업링크 제어 채널을 이용하여 사용자 데이터를 전송하기 위해 자원을 요구할 수 있다. 예를 들면, 제3세대 파트너십 프로젝트 롱텀 에볼루션(3GPP LTE) 시스템에 있어서, 이것은 전형적으로 네트워크 요소와 통신하는 각 UE에게 전용 자원이 제공되어 있는 경우 물리 업링크 제어 채널(PUCCH) 자원을 통하여 행하여지고, 또는 UE에게 PUCCH가 제공되어 있지 않은 경우에는 UE와 네트워크 요소 간의 경쟁 기반형의 물리적 임의 접근 채널(physical random access channel, PRACH)을 통하여 행하여진다. 업링크 자원 요청을 위해 전용 업링크 제어 채널을 사용하는 경우에는, 이러한 전용 자원이 부족하기 때문에 네트워크 요소에 의해 소용될 수 있는 UE의 수가 제한되고, 한편 전용 자원이 다수의 UE에 의해 공유되는 경우에는 이들 전용 자원을 공유하는 시간에 의해 대기시간(latency)이 커진다. 만일 임의 접근 채널이 전용 채널 대신에 사용되면, 그러한 임의 접근 자원을 이용하는 UE의 수가 증가하기 때문에 상이한 전송 UE들 간의 충돌 가능성이 증가한다.

더 나아가, 각 UE는 상이한 애플리케이션을 구동하고 상이한 데이터를 필요로 할 수 있다. 특히, 오디오 또는 비디오를 스트리밍하는 UE는 상당한 양의 데이터 자원을 이용할 수 있다. 그러나, 다른 데이터 장치들은 산발적으로만 데이터를 교환하는 애플리케이션을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 UE는 작은 버스트의 산발적 트래픽을 발생하고 그 다음에 비활성 기간이 따른다. 산발적 트래픽 패턴은 연장된 시구간 동안, 아마도 UE가 켜져 있는(powered on) 기간 동안 나타날 수 있다. 이러한 행동 패턴은 가끔 낮은 활동성(low-activity) 트래픽이라고 부르고, 예를 들면 배경 애플리케이션에 의해 발생될 수 있다.

스마트폰의 사용이 증가함에 따라서, 다양한 데이터 애플리케이션(diverse data application, DDA) 및 그에 대응하여 다양한 트래픽 요구를 가진 UE의 수가 증가하고 있다. 제3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 롱텀 에볼루션(LTE) 시스템의 것과 같은 기존의 무선 자원 관리 메카니즘이 멀티미디어 애플리케이션을 위한 트래픽의 연속적인 스트림을 취급하는데 효율적일 수 있지만, 그러한 시스템은 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 및 리모트 센서와 같이 항상 접속되어 있는 다수의 무선 장치로부터의 낮은 활동성 트래픽을 지원하는 데는 덜 효율적이다.

본 발명은 첨부 도면을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 LTE 물리 임의 접근 채널의 임의 접근 프리앰블 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 LTE 임의 접근 절차를 보인 데이터 흐름도이다.
도 3은 물리 임의 접근 채널의 임의 접근 프리앰블 구획을 보인 블록도이다.
도 4는 전형적인 물리 임의 접근 채널 구성을 보인 블록도이다.
도 5는 권한 없는 물리 임의 접근 채널 프리앰블 구획 주문을 위한 제어 요소의 블록도이다.
도 6은 권한 있는 부류 주문을 위한 제어 요소의 블록도이다.
도 7은 권한 있는 이유 주문을 위한 제어 요소의 블록도이다.
도 8은 네트워크 노드가 자원을 분할하고 분할된 자원을 전달하는 과정을 보인 처리 흐름도이다.
도 9는 사용자 장비에서 프리앰블의 선택을 보인 처리 흐름도이다.
도 10은 주문과 함께 임의 접근 응답을 보인 블록도이다.
도 11은 네트워크 노드가 임의 접근 프리앰블의 수신에 응답하는 과정을 보인 처리 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 각종 실시형태에서 사용될 수 있는 네트워크 요소의 단순화한 블록도이다.
도 13은 eNB와 UE 간의 통신을 예시하는 블록도이다.
도 14는 예시적인 모바일 장치의 블록도이다.

본 발명은 복수의 사용자 장비로부터의 임의 접근 시도를 위한 경쟁 기반 자원들의 선택을 관리하고 임의 접근 시도를 위해 사용된 경쟁 기반 자원들을 관리하는 방법을 제공한다.

특히, 본 발명은 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법을 제공하고, 이 방법은 임의 접근 시도를 위한 경쟁 기반 자원들의 적어도 부분집합을 복수의 구획(partition)- 상기 복수의 구획은 각각 구획의 선택을 통제하는 적어도 하나의 전제조건과 관련되고, 상기 전제조건은 임의 접근 시도를 위한 원인(causation)의 소스; 장치 상태, 장치 이벤트, 장치 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류(class), 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나로부터 도출되며, 상기 복수의 구획은 각각 적어도 하나의 구성 파라미터와 또한 관련되는 것임 -으로 분할하는 단계와; 상기 복수의 구획의 구성 파라미터 및 구획 사용을 통제하는 전제조건을 복수의 사용자 장비 중의 적어도 하나에게 전달하는 단계를 포함한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 동작하는 네트워크 노드를 또한 제공하고, 상기 네트워크 노드는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하며, 상기 프로세서와 통신 서브시스템은 임의 접근 시도를 위한 경쟁 기반 자원들의 적어도 부분집합을 복수의 구획- 상기 복수의 구획은 각각 구획의 선택을 통제하는 적어도 하나의 전제조건과 관련되고, 상기 전제조건은 임의 접근 시도를 위한 원인의 소스; 장치 상태, 장치 이벤트, 장치 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나로부터 도출되며, 상기 복수의 구획은 각각 적어도 하나의 구성 파라미터와 또한 관련되는 것임 -으로 분할하고; 상기 복수의 구획의 구성 파라미터 및 구획 사용을 통제하는 전제조건을 복수의 사용자 장비 중의 적어도 하나에 전달하도록 구성된다.

본 발명은 복수의 경쟁 기반 자원으로부터 경쟁 기반 자원을 선택하기 위해 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법을 또한 제공하고, 상기 방법은 상기 경쟁 기반 자원의 선택이 사용자 장비에서의 구성된 전제조건과 관련되는지 판단하는 단계와; 사용자 장비 상태, 사용자 장비 이벤트, 사용자 장비 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나를 포함하는 전제조건과 관련된 구획 내에서 경쟁 기반 자원을 선택하는 단계와; 상기 선택된 경쟁 기반 자원을 이용하여 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명은 복수의 경쟁 기반 자원으로부터 경쟁 기반 자원을 선택하기 위해 무선 통신 네트워크에서 동작하는 사용자 장비를 또한 제공하고, 상기 사용자 장비는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하며, 상기 프로세서와 통신 서브시스템은 상기 경쟁 기반 자원의 선택이 사용자 장비에서의 구성된 전제조건과 관련되는지 판단하고; 사용자 장비 상태, 사용자 장비 이벤트, 사용자 장비 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나를 포함하는 전제조건과 관련된 구획 내에서 경쟁 기반 자원을 선택하며; 상기 선택된 경쟁 기반 자원을 이용하여 전송하도록 구성된다.

본 발명은 네트워크 노드에 의해 구성된 복수의 구획으로부터 선택된 구획에서 경쟁 기반 자원의 송신을 수신하는 단계와; 소정 시간 내에, 상기 송신이 수신된 구획에 기초한 우선순위를 이용하여 상기 경쟁 기반 자원의 상기 송신에 응답하는 단계를 포함한, 네트워크 노드에서의 방법을 또한 제공한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 동작하는 네트워크 노드를 또한 제공하고, 상기 네트워크 노드는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하며, 상기 프로세서와 통신 서브시스템은 네트워크 노드에 의해 구성된 복수의 구획으로부터 선택된 구획에서 경쟁 기반 자원의 송신을 수신하고; 소정 시간 내에, 상기 송신이 수신된 구획에 기초한 우선순위를 이용하여 상기 경쟁 기반 자원의 상기 송신에 응답하도록 구성된다.

본 발명은 네트워크 노드에 의해 구성된 복수의 구획으로부터 선택된 구획에서 경쟁 기반 자원을 이용하여 송신하는 단계와; 상기 선택된 구획에 기초하여 선정되는 미리 구성된 시구간 동안 상기 송신에 대한 네트워크 노드로부터의 응답을 기다리는 단계를 포함한, 사용자 장비에서의 방법을 또한 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 방법은 상기 네트워크 노드로부터 응답이 수신되지 않은 경우, 상기 선택된 구획에 기초를 둔 구성된 횟수만큼 재송신하는 단계를 또한 포함한다. 추가의 실시형태에 있어서, 상기 방법은 상기 구성된 횟수 후에 다른 구획에서 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 동작하는 사용자 장비를 또한 제공하고, 상기 사용자 장비는 프로세서와 통신 서브시스템을 포함하며, 상기 프로세서와 통신 서브시스템은 네트워크 노드에 의해 구성된 복수의 구획으로부터 선택된 구획에서 경쟁 기반 자원을 이용하여 송신하고; 상기 선택된 구획에 기초하여 선정되는 미리 구성된 시구간 동안 상기 송신에 대한 상기 네트워크 노드로부터의 응답을 기다리도록 구성된다.

비록 하기의 설명은 롱텀 에볼루션(LTE) 네트워크와 관련하여 제시되지만, 이것은 제한하는 의도가 없으며, 본 발명의 방법 및 시스템은 경쟁 기반 자원 요청을 가진 다른 유형의 네트워크에서도 동일하게 사용될 수 있다.

LTE 시스템에서, UE는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 접속 상태 또는 RRC 아이들(idle) 상태에 있을 수 있다. 접속 모드 UE라고도 부르는 RRC-접속형 UE는 UE 및 네트워크 양자에 의해 유지되는 대응하는 콘텍스트와 함께 네트워크와의 접속을 유지한다. 진화형 노드 B(eNB)에 대한 접속을 유지하고 있을 때, UE는 채널 품질 표시와 같은 정보를 업링크를 통해 네트워크에게 주기적으로 전송하도록 구성될 수 있다. 이것은 그 다음에 서빙 eNB가 UE에게 전용 업링크 제어 채널 자원을 주기적으로 할당할 것을 요구한다. 전용 물리 업링크 제어 채널(PUCCH) 자원은 UE가 업링크를 통해 송신 중인 데이터를 버퍼링하였고 상기 데이터를 eNB에게 송신하기 위해 물리 업링크 공유 채널(PUSCH) 자원의 허가를 요구한 때마다 UE가 스케줄링 요청(scheduling request, SR)을 eNB에게 전송하게 하는 할당(allocation)을 포함할 수 있다.

아이들 모드 UE라고도 부르는 RRC-아이들 상태의 UE는 eNB와의 접속을 유지하지 않고, 이로써 eNB가 UE와 관련된 모든 무선 자원을 해제하게 한다. 현재의 LTE 구성 하의 아이들 모드에서는 사용자 평면 데이터 전송이 불가능하다. 그러나, UE는 여전히 페이징 채널을 판독하고, UE가 다운링크를 통해 eNB로부터 페이징 메시지를 수신할 때마다, 또는 UE가 업링크를 통해 송신 중인 데이터를 버퍼링하였고 상기 데이터를 eNB에게 송신하기 위해 PUSCH 자원의 허가를 요구한 때마다 UE는 물리 임의 접근 채널(PRACH)을 이용하여 서비스 요청을 eNB에게 전송한다. 전형적으로, 이것은 UE 및 네트워크 양자에 대한 필요한 콘텍스트 정보의 인스턴스화(instantiation) 및 UE와 eNB 간의 후속적인 접속 확립을 가져와서 UE로/로부터의 데이터 송신을 가능하게 한다.

이러한 PRACH 활동을 지원하기 위해, LTE eNB는 10ms 프레임마다 하나 이상의 PRACH 자원을 구성할 수 있다. 각각의 PRACH 자원은 주파수 도메인에서 6개의 자원 블록(RB) 및 시간 도메인에서 2개의 슬롯을 점유한다. 프레임당 PRACH 자원의 수 및 각 PRACH 자원의 위치는 모두 시스템 정보 블록 유형 2 내에 있는 RadioResourceConfigCommon; PRACH-ConfigSIB; 또는 PRACH-ConfigIndex를 포함한 정보 요소를 통하여 eNB에 의해 규정된다.

이제, 도 1을 참조하면, PRACH의 임의 접근 프리앰블 구성의 블록도가 도시되어 있다. 각각의 PRACH 자원(110)은 도 1의 예에서 z₀...z₆₃으로 표시된 64개의 임의 접근(random access, RA) 프리앰블을 지원한다. 또한 각각의 프리앰블(z_i)은 다른 무엇보다도 특히 RadioResourceConfigCommon / PRACH-ConfigSIB / rootSequenceIndex를 포함한 시스템정보블록유형2 내의 각종 정보 요소에 의해 규정된 루트 시퀀스(root sequence)로부터 생성되는 주기적으로 편이된 자도프추(Zadoff-Chu) 시퀀스이다.

각각의 PRACH 자원(110) 내에서, eNB는 시스템정보블록유형2 내에 있는 RadioResourceConfigCommon 또는 RACH-ConfigCommon을 통하여 프리앰블의 사용을 구성한다. 또한, 64개의 RA 프리앰블 중에서, eNB는 UE에 대한 명시적 지정을 위해 제1의 다수의 프리앰블을 예약할 수 있다. 이것은 예를 들면 핸드오버 중의 무경쟁 사용을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 셀 가장자리 부근에 있는 UE는 전용 RA 프리앰블이 주어져서 핸드오버 절차가 원활하게 이루어지게 한다. 예약된 프리앰블은 도 1에서 N_R로서 지정되고, 화살표 120으로 표시되어 있다.

더 나아가, 나머지 프리앰블 중에서, eNB는 소정 수의 프리앰블을 제1 그룹(A) 및 제2 그룹(B)에 또한 지정할 수 있다. 그룹 A에 지정된 프리앰블은 도 1에서 N_A로서 지정되고, 참조 번호 130으로 표시되어 있고, 그룹 B에 지정된 프리앰블은 도 1에서 N_B로서 지정되고, 화살표 140으로 표시되어 있다. 도 1에 도시된 것처럼, N_R + N_B + N_A = 64이다.

또한, UE가 그룹 A로부터의 프리앰블을 선택하는지 또는 그룹 B로부터의 프리앰블을 선택하는지를 제어하기 위해 2개의 추가적인 파라미터, 즉 메시지 사이즈그룹A(SizeGroupA) 및 메시지파워옵셋그룹B(messagePowerOffsetGroupB)가 규정된다.

LTE에서의 임의 접근을 위해, UE에 의한 경쟁 기반 임의 접근은 도 2의 처리를 따른다. 이제, 도 2를 참조한다.

도 2에 도시된 것처럼, UE(210)는 eNB(212)와 통신한다. UE(210)는, 도 1과 관련하여 위에서 설명한 것처럼 eNB에 의한 RACH 구성 브로드캐스트를 이용하여, 그 서비스 요청을 위한 적당한 그룹, 구체적으로는 그룹 A 또는 그룹 B를 결정하고, 그 그룹으로부터 프리앰블을 무작위로 선택한다. UE는 prach-ConfigIndex에 의해 규정된 PRACH 자원을 내포한 다음의 이용가능한 서브프레임을 결정하고, 도 2에 화살표 220으로 표시한 바와 같이 상기 선택된 PRACH 자원의 선택된 프리앰블을 송신한다.

PRACH 기회에 송신된 프리앰블을 검출한 때, eNB(212)는 선택된 프리앰블과 관련된 임의 접근 무선 네트워크 임시 식별자(RA-RNTI)로 향하는 물리 다운링크 제어 채널(PDCCH)로 임의 접근 응답(RAR)을 전송한다. RAR은 임시 셀 무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI)와 함께 PUSCH에 대한 업링크 타이밍 조정 정보 및 업링크 자원 할당을 신호한다. RAR은 도 2에서 메시지 230으로 도시되어 있다.

프리앰블(220)의 수신과 임의 접근 응답의 전송 간의 지연은 릴리즈 10 LTE 네트워크의 일 실시형태에서 2ms 내지 12ms의 사이일 수 있다. 추가로, RAR 메시지는 UE가 다른 RACH 시도를 시도하기 전에 기다리는 시구간을 늘리도록 UE에게 지시하기 위해 eNB가 설정할 수 있는 백오프 표시자를 또한 내포할 수 있다. 이것은 너무 많은 UE가 동시에 RACH 접근을 시작할 때 RACH 자원의 반복적 충돌을 야기할 수 있는 RACH 혼잡의 경우에 유용하다.

UE(210)는 임의 접근 응답을 수신하고, 할당된 PUSCH 자원을 이용해서, UE는 그 지정된 무선 네트워크 임시 식별자를 eNB에게 송신한다. 상기 지정된 무선 네트워크 임시 식별자는 만일 UE가 이미 하나를 갖고 있으면 C-RNTI이고, 그렇지 않으면 가입자 아이덴티티일 수 있다. 무선 네트워크 임시 식별자의 송신은 추가적인 접근 메시지(msg3)를 동반한다. 전형적으로, 초기 접근 메시지는 추가적인 업링크 송신 기회를 요청하기 위한 버퍼 상태 보고(BSR)이다. msg3는 도 2에서 참조 번호 240으로 도시되어 있다. 임의 접근 응답 수신과 msg3의 전송 간의 시간은 적어도 5ms이다.

그 다음에, eNB(212)는 메시지의 수신을 도달통지하고, 아이들 모드 UE와 같이 UE가 지정된 C-RNTI를 갖지 않는 경우에 요청측 UE의 임시 C-RNTI로 향하는 경쟁 해결 메시지(contention resolution message)를 전송할 수 있다. 이것은 도 2에서 화살표 250으로 도시되어 있다.

접속 모드 UE, 즉 지정된 C-RNTI를 가진 UE의 경우에, eNB(212)는 경쟁 해결 메시지(250) 대신에 UE의 C-RNTI로 향하는 PDCCH 허가를 실제로 보낼 수 있다. PDCCH 허가는 PUSCH 자원에 대한 접근을 제공한다.

메시지(250)에 이어서, eNB(212)는 그 다음에 메시지 260으로 표시한 것처럼 UE(210)의 C-RNTI로 향하는 업링크 허가를 전송하고, UE(210)는 그 다음에 메시지(270)로 표시한 것처럼 물리 업링크 공유 채널(PUSCH)을 이용하여 데이터 송신을 행한다.

도 2의 메시지의 각종 파라미터는 시스템정보블록유형2 내의 RadioResourceConfigCommon / RACH-ConfigCommon을 통하여 eNB(212)에 의해 구성될 수 있다. 예를 들면, ra-ResponseWindowSize는 프리앰블 송신에 이어지는 RAR 창(window)의 최대 지속기간을 규정한다. 또한, mac-ContentionResolutionTimer는 화살표 240으로 표시된 msg3의 송신에 뒤따르는 경쟁 해결 창의 최대 지속기간을 규정한다. 더 나아가, preambleTransMax는 단일의 임의 접근 시도로 허용되는 프리앰블 선택 및 송신의 최대 수를 규정한다.

비록 전술한 설명이 다수의 UE에 대한 접근을 제공하지만, 충돌에 의해 새로운 프리앰블 메시지(220)를 재전송해야 하기 때문에 임의 접근 절차의 대기시간을 증가시키는 충돌이 발생할 수 있다. 네트워크는 특정 UE에게 전용되는 하나의 RACH 프리앰블을 사전 지정함으로써 임의 접근 절차의 대기시간을 감소시킬 수 있다. 그러한 지정은 예를 들면 UE에게 할당된 스케줄링 요청 물리 채널에서 자원을 갖지 않은 LTE UE가 스케줄링 요청을 표시할 필요가 있을 때 사용될 수 있다. 이 경우에, UE는 임의 접근 절차를 수행하고, 사전 지정된 PRACH 프리앰블을 이용하여 충돌을 회피하고 그에 따라서 충돌 해결의 필요성을 회피할 수 있으며, 이것에 의해 스케줄링 요청의 대기시간을 감소시킬 수 있다. PRACH 프리앰블의 사전 지정은 핸드오버의 대기시간을 줄이기 위해 또한 사용될 수 있다.

무경쟁 RACH 절차는 경쟁 기반 RACH 절차와 동일한 제1 단계들을 갖지만, 그 절차는 UE가 RAR을 수신한 때 종결한다. 만일 eNB가 UE에게 명시적으로 지정된 PRACH 프리앰블을 수신하면, eNB는 그 PRACH 프리앰블이 지정되어야 하는 다른 UE가 없고 따라서 eNB가 경쟁 해결 메시지를 송신할 필요가 없다는 것을 인식한다. 그러므로, RACH 절차는 UE가 메시지(230)로 RAR을 수신한 때 종결될 수 있다.

LTE 릴리즈 8 사양에 있어서, 개별 PRACH 자원의 전용 시그널링의 목적은 무경쟁 RACH 절차를 지원하는 것이다. UE는 네트워크가 무경쟁 RACH 절차에서 RACH 자원을 UE용으로 예약한 경우 하나의 프리앰블만을 이용할 수 있고, RRC 시그널링은 PRACH 프리앰블을 UE에게 할당한다.

더 나아가, 일부 실시형태에 있어서, UE는 UE가 RRC 접속 상태에 있는 동안에도 서비스 요청을 표시할 때 RACH 자원에 대하여 경쟁할 수 있다. 이러한 일부 경우에, UE는 전용 시그널링을 이용하여 PRACH 프리앰블이 할당되지 않을 수 있다. RRC접속재구성(RRCConnectionReconfiguration) 메시지는 이동성제어정보(mobilityControlInfo) 정보 요소(IE)를 통하여 UE에게 PRACH 프리앰블을 할당한다. 그러나, 이동성제어정보 IE는 핸드오버를 위해서만 포함되고, UE에게 프리앰블을 할당하기 위해 사용되는 이동성제어정보 IE 내의 rach-구성전용(rach-ConfigDedicated) 정보 요소는 선택사양이고 일부 예에서는 포함되지 않을 수 있다. 다른 셀(목표 셀)에게 핸드오버하는 UE는 예를 들면 시스템정보블록유형2를 통하여 목표 셀로부터의 공통 시그널링을 모니터링함으로써 PRACH 프리앰블 구성을 결정한다. 전용 프리앰블이 지정되지 않은 UE가 다른 셀로부터 핸드오버될 때, UE는 복수의 PRACH 프리앰블 중에서 하나의 프리앰블을 무작위로 선택함으로써 그 목표 셀에 접근하고; 그러한 프리앰블들은 공통 시그널링을 이용하여 UE에게 제공된다. 다른 경우에, 접속 모드에 있는 UE는 그 서빙 셀과의 동기화가 상실될 수 있다. 동기화를 재확립하기 위해, UE는 경쟁 기반 임의 접근 절차를 따르고, 공통 시그널링을 이용하여 UE에게 제공된 복수의 PRACH 프리앰블 중에서 하나의 프리앰블을 무작위로 선택함으로써 그 서빙 셀에 접근한다.

전술한 것에 기초하여, UE는 아이들 모드 또는 접속 모드에 있는 동안 전용 PUCCH 자원을 통하여, 또는 경쟁 기반형 또는 무경쟁 RACH 절차를 통하여 업링크 자원에 접근할 수 있다.

멀티미디어 애플리케이션에 의해 사용자 장비와 네트워크 간에 교환되는 다량의 데이터에 추가하여, 패킷 데이터 능력이 있는 일부 UE는 비활성 기간이 뒤따르는 작은 버스트의 산발적 트래픽을 발생할 수 있다. 이 유형의 트래픽은 연장된 시구간 동안에 나타날 수 있고, 예를 들면 UE가 켜져 있는 동안 나타날 수 있다. 이러한 행동은 가끔 낮은 활동성 트래픽이라고 부르고, 예를 들면 배경 애플리케이션에 의해 발생될 수 있다.

스마트폰의 사용이 증가함에 따라서, 다양한 데이터 애플리케이션 및 그에 대응하여 다양한 트래픽 요구를 가진 UE의 수가 증가하고 있다. 전술한 바와 같이, LTE 시스템은 대용량 데이터 스루풋에 대하여 효율적일 수 있지만, 그러한 시스템은 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 및 리모트 센서와 같이 항상 접속되어 있는 다수의 무선 장치로부터의 낮은 활동성 트래픽을 취급하는 데는 현재로서 효율적이지 않다.

낮은 활동성 트래픽의 경우에, 그러한 낮은 활동성 트래픽을 발생하는 UE는 접속 모드로 유지되는 장치로서, 또는 주로 아이들 모드로 유지되지만 사용자 평면 데이터가 교환되어야 할 때마다 접속 모드로 천이하는 장치로서 취급될 수 있다.

아이들 모드에 있어서, 아이들 모드는 UE에게 전용되는 무선 자원을 요구하지 않는다. 그러나, 아이들 모드와 접속 모드 간의 빈번한 천이는 콘텍스트를 재확립하기 위해서, 및 UE가 그 버퍼링된 데이터를 전송할 수 있도록 UE를 접속 모드로 복귀시키기 위해서 높은 시그널링 비용 및 관련 대기시간을 발생할 수 있다. 많은 경우에, 시그널링 트래픽의 양은 배경 애플리케이션에 의해 발생되는 낮은 활동성 트래픽의 양을 크게 초과할 수 있다.

한편, UE가 접속 모드로 유지되어 있으면, 이것은 스케줄링 요청(SR) 및 채널 품질 표시자(CQI)를 위하여 대부분의 시스템 자원이 물리 업링크 제어 채널용으로 예약될 것을 요구한다. 만일 PUCCH 자원이 더 빈번하게 할당되면, 이것은 네트워크 자원을 소비할 것이다. 만일 PUCCH 자원이 덜 빈번하게 할당되면, 이것은 대기시간을 증가시킬 것이다.

필요한 자원을 최소화하는 다른 하나의 옵션은 SR을 위한 전용 PUCCH 자원을 그러한 UE에게 지정하지 않는 것이다.

특히, 3GPP 기술 명세서(TS) 36.300, "진화형 범용 지상 무선 접근 네트워크(E-UTRAN); 전반적인 설명; 스테이지 2", V10.5.0(2011-09)- 이 문헌의 내용은 여기에서의 인용에 의해 본원에 통합된다 -에 설명되어 있는 바와 같이, 절차들은 아직 RRC 접속 모드에 있는 동안 전용 업링크 제어 채널 자원의 해제를 허용한다. 이것은 여기에서 정지 모드(quiescent mode)라고 부른다. 아이들 모드에서와 같이, UE는 UE가 업링크 자원의 허가를 요구할 때마다 물리 임의 접근 채널(PRACH) 및 전술한 절차들을 이용하여 eNB에게 서비스 요청을 전송하여야 한다. 그러나, 이 경우에는 그러한 접속의 콘텍스트가 UE 및 eNB 양자에 의해 유지되기 때문에 접속을 재확립하기 위해 최소의 시그널링이 요구된다. 따라서, SR을 위해 PRACH를 사용하는 것은 PUCCH SR용으로 대부분의 시스템 자원을 예약하는 것을 회피하는 한가지 방법일 수 있다. 그러나, PRACH는 UE가 아이들 모드로부터 RRC 접속의 초기 확립과 같은 시간 민감성 네트워크 접근을 시도할 때 또는 핸드오버 중에 새로운 서빙 셀에 진입할 때 현재의 LTE 사양에서 UE에 의해 사용되도록 의도된다. PRACH는 또한 UE와 eNB 간에 동기화를 상실한 후에 UE가 무선 링크 장애를 복구하기 위해 사용될 수 있다.

각 프레임에서 각각 상이한 양의 PRACH 자원을 요구하는 각종의 PRACH 구성은 eNB가 PRACH 요청의 집성률(aggregate rate)을 제공할 수 있게 하기 위해 사용될 수 있다. 전형적으로, 단위 시간당 예상된 수의 요청이 주어지면, eNB는 목표 충돌 확률 및 UE PRACH 요청에 응답하기 위한 결과적인 대기시간 분포에 부합하기 위해 필요한 수의 PRACH 자원을 단위 시간당 제공하는 PRACH 구성을 채용한다. 이것에 기초해서, 주어진 PRACH 구성에 대하여, 프리앰블을 무작위로 채용하는 임의의 UE는 동일한 확률 분포에 따르는 대기시간 및 재송신을 받는다.

그러나, PRACH는 시간 민감성 네트워크 접근 기능을 지원하도록 의도되기 때문에, 기존의 PRACH 구성은 낮은 충돌 확률을 제공하도록 설계되고, 그 확률은 전형적으로 약 1%이다. 또한, PRACH 구성의 설계는 또한 낮은 대기시간용으로 생성된다. 핸드오버 중에 더 좋은 성능을 제공하기 위해, eNB는 유입되는 UE에게 전용 PRACH 프리앰블을 제공하여 충돌을 회피하고 대기시간을 최소화하며, 이것은 위에서 무경쟁 임의 접근이라고 하였다.

따라서, PRACH는 일부 다양한 데이터 애플리케이션 트래픽에 소용되는 경우에는 효율적인 메카니즘이지만, 일부 애플리케이션은 PRACH가 원래 소용되는 것으로 의도된 시간 민감성 네트워크 접근 기능의 것과는 다른 필요조건을 갖는다. 이러한 다양한 애플리케이션은 다수의 실질적인 어려움을 가져온다.

첫째로, 상이한 애플리케이션은 상이한 트래픽 패턴을 갖고 상이한 대기시간 필요조건을 갖는다. 목표 충돌 확률 및 예상되는 트래픽 부하에 기초한 PRACH 자원의 공통 집합의 치수화(dimensioning)는 필요조건의 이질적 혼합에 의해 어렵다. 수요가 가장 큰 애플리케이션 필요조건에 부합하는 자원의 공급은 PRACH 자원의 심한 과잉 치수화(over-dimensioning)를 가져올 수 있고, 수요가 적은 애플리케이션 필요조건에 부합하는 자원의 공급은 시간 민감성 네트워크 접근에 대하여 수용할 수 없는 대기시간을 유도할 수 있다.

두번째 고려사항으로, 구성시에, 특정 UE에 의해 지원되는 많은 유형의 애플리케이션 중에서 어떤 애플리케이션이 다음에 서비스를 요청할 것인지 예측하는 것이 불가능할 수 있다. 예를 들면, 대화형 세션(interactive session)은 이전에 배경 애플리케이션만을 구동하였던 UE에서 시작될 수 있다. 또한, 어떤 다른 시점에서, UE의 스크린은 동일한 UE 내에서 대화형 세션을 종결하도록 잠금될 수 있다. 그 결과, UE가 언제 업링크 허가를 필요로 하고 UE가 무엇을 위해 업링크 허가를 필요로 하는지 예측하는 것이 불가능할 수 있다.

세번째 고려사항은, PRACH가 핸드오버 및 초기 부착과 같은 시간 민감성 네트워크 접근 기능에 또한 소용되는 것에 기인하여, 다양한 트래픽에 대한 PRACH 구성의 개조에 의해 야기되는 그러한 서비스에 대한 충격이 고려될 수 있다. 특히, 스케줄링 요청을 위해 PRACH를 이용하면 초기 부착을 위한 PRACH의 1차적인 사용에 비하여 임의 접근 요청의 양을 증가시킬 수 있다. 증가된 양은 현재 LTE에서 이용가능한 제한된 메카니즘에 의해 효율적으로 소용되지 않을 수 있다.

따라서, 본 발명은 임의 접근 자원 구획의 구성을 제공한다. 여기에서 구획이란 이용가능한 임의 접근 자원의 부분집합을 말한다. 구획들은 그 다음에 다양한 부류의 트래픽 및 이벤트용으로 각종 UE에 의해 사용될 수 있다.

임의 접근 자원 구획의 치수화는 UE에 의해 묵인될 수 있는 충돌 확률 및 관련 대기시간과 그 구획에 대하여 사용할 애플리케이션에 기초를 둔다. 그 다음에, 이것은 eNB 및 UE가 각 구획에서의 관련된 지연을 고려하고 RACH 절차와 관련된 각종 타이머를 주어진 구획의 예상된 충돌 확률 및/또는 우선순위로 개조할 수 있게 한다.

하기의 실시형태에 있어서, 업링크 경쟁 채널 구성 옵션은 상이한 부류의 업링크 트래픽, 각종 UE 검출형 이벤트, 및/또는 상이한 UE 그룹에 대하여 임의 접근 기회를 제공하고, 이와 동시에 임의 접근 채널에 할당된 전체 무선 자원을 최소화하고 큰 UE 집단이 임의 접근 자원을 공유할 수 있도록 증대된다.

비록 이하에서 설명하는 실시형태를 LTE 물리 임의 접근 채널(PRACH)과 관련하여 설명하지만, 임의의 다른 업링크 경쟁 채널도 사용할 수 있다. 예를 들면, LTE PUCCH SR 자원은 경쟁 기반 매체로서 사용되도록 적응될 수 있다. 비록 이하에서 설명하는 실시형태를 대응하는 PRACH 구성 및 임의 접근 절차와 함께 예시적인 업링크 경쟁 채널로서 LTE PRACH와 관련하여 설명하지만, 이것은 제한하는 의도가 없고 본 발명은 다른 채널에까지 확장될 수 있다.

임의 접근 프리앰블 구획 구성 및 시그널링

본 발명의 일 실시형태에 따르면, eNB는 PRACH 내의 임의 접근 프리앰블을 분할하여 일부 프리앰블이 시간 민감성 네트워크 접근 기능에 의해 사용되도록 예약되고 다른 프리앰블이 지연을 묵인하는 UE 관련 이벤트 및 업링크 트래픽을 지원하도록 예약되게 할 수 있다. eNB는 각각의 임의 접근에 대한 동기(motive)에 적당한 목표 충돌 확률 및 관련된 접근 대기시간에 부합하도록 각 구획에서 이용가능한 프리앰블의 수를 구성할 수 있다. 목표 접근 대기시간에 따른 프리앰블의 분리는 하나의 임의 접근 카테고리에 대한 수요가 다른 임의 접근 카테고리의 수행에 악영향을 주지 않게 한다.

특히, 임의 접근 시도를 트리거시키는 일부 이벤트는 드물게 발생하고 그들의 목표 충돌 확률에 부합시키기 위해 프레임당 소수의 프리앰블만을 요구한다. PRACH 자원을 분할함으로써, eNB는 다른 경우에는 각각의 임의 접근 카테고리에 전체 PRACH 자원을 전용시키는 것에 의해 야기되는 무선 자원 오버헤드를 피할 수 있다. 특히, 2개의 슬롯에 대한 6개의 자원 블록의 PRACH 자원은 64개의 프리앰블을 내포한다. 그러나, 일부 경우에는 단일 임의 접근 카테고리에 대하여 64개의 프리앰블을 요구하지 않고, 따라서 PRACH 자원은 다른 구획들이 다른 수의 프리앰블을 가질 수 있도록 다수의 임의 접근 카테고리에 의해 사용되도록 분할될 수 있다.

다른 프리앰블 구획에서의 임의 접근을 촉진하기 위해, eNB는 셀 내의 이용가능한 RACH 자원들을 각종 구획으로 구성하고 그 구성을 UE에게 신호한다.

일 예로서, 각각의 PRACH 프리앰블 구획 정의는 아래의 표 1에 따른 모든 정보 또는 일부 정보를 내포할 수 있다.

프리앰블 정의

정보	정의
PRACH 자원	PRACH 자원의 수 및 위치. 이것은 LTE에 의해 규정된 정보 요소 PRACH-Config와 등가이다.
프리앰블 정보	임의 접근 프리앰블의 생성을 통제하는 파라미터. 이것은 LTE에 의해 규정된 정보 요소 RACH-ConfigCommon / preambleInfo와 등가이다.
PRACH 마스크	이 구획이 사용되는 PRACH 자원. 이것은 LTE에 의해 규정된 정보 요소 ra-PRACH-MaskIndex와 등가이다.
시작 프리앰블	특정의 PRACH 자원 내에서 이 구획에 할당된 최초 프리앰블
프리앰블의 수	특정의 PRACH 자원 내에서 이 구획에 할당된 프리앰블의 수

그러므로, 표 1에 따라서, PRACH 자원, 프리앰블 정보, PRACH 마스크, 시작 프리앰블 및 프리앰블의 수가 각 구획에 대하여 규정될 수 있다.

하나의 물리적 임의 접근 채널을 가진 일부 대안 예로서, 모든 PRACH 프리앰블 구획은 상기 표 1로부터의 PRACH 자원 및 프리앰블 정보에 의해 규정된 것처럼 공통 PRACH 구성으로부터 도출된다. 복수의 물리적 임의 접근 채널을 가진 다른 대안 예로서, 상이한 PRACH 프리앰블 구획은 상이한 PRACH 구성으로부터 도출된다. 예를 들면, 일부 PRACH 자원은 목표 충돌 확률에 부합하기 위해 필요한 프리앰블의 수에 따라 소정의 PRACH 프리앰블 구획에 전용될 수 있다. 다른 대안 예로서, PRACH 프리앰블 구획은 구별되고 그 구획 내에서만 사용되는 임의 접근 프리앰블을 포함할 수 있다. 다른 대안 예로서, PRACH 프리앰블 구획은 다른 구획과 중첩되고 소정 수의 공유 프리앰블을 포함할 수 있다.

각종 실시형태에 있어서, 높은 충돌 확률로 치수 정해진 구획은 낮은 충돌 확률로 치수 정해진 구획의 경우보다 더 큰 최대 수의 재송신으로 구성될 수 있다. 또한, 일부 대안 예에 있어서, 높은 충돌 확률로 치수 정해진 구획은 낮은 충돌 확률로 치수 정해진 구획의 경우보다 더 큰 백오프 간격으로 또한 구성될 수 있다.

다른 대안 예로서, 임의 접근 절차의 각 단계들 간의 타이밍은 높은 우선순위 이벤트 또는 트래픽에 소용되도록 의도된 구획에서의 임의 접근 시도와 관련된 타이머가 낮은 우선순위 이벤트 또는 트래픽과 관련된 구획의 타이머보다 더 짧게 되도록 구성될 수 있다.

이제, 도 3을 참조한다. 도 3에 도시된 바와 같이, PRACH 프리앰블의 집합(310)은 예약된 프리앰블을 지정하는, 화살표 312로 표시된, N_R을 비롯하여 64개의 프리앰블을 포함한다.

N_R 공간에서, 화살표 320으로 표시한 프리앰블의 집합(N_K)은 프리앰블 구획용으로 지정될 수 있다. 따라서, N_K 프리앰블은 일부 유형의 UE 트래픽 및 이벤트에 관한 임의 접근 자원 요청을 위하여 eNB에 의해 지정될 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼, N_K 프리앰블은 eNB에 의한 용도로 예약된 N_R 프리앰블의 부분집합이다. eNB에 의한 전용 프리앰블로 명시적으로 지정되지 않은 레가시(legacy) UE는 N_R 프리앰블의 예약된 공간으로부터 임의 접근 프리앰블을 선택하는 것이 금지되고, 따라서 구버전 호환성(backward compatibility)을 보장한다.

일부 실시형태에 있어서, eNB는 특정 부류의 트래픽, 이벤트, 상태 또는 그룹에 대한 서비스를 요청하기 위해 UE에 의해 사용되는 구획(R_i)에 N_K 프리앰블 집합 내의 k_i 프리앰블의 부분집합을 지정할 수 있다. 구획의 수(i)는 일부 PRACH 자원에서 2 이상일 수 있다.

따라서, 예를 들면 도 3의 실시형태에 있어서, 4개의 구획, 즉 R₀, R₁, R₂ 및 R₃가 생성된다. 각 구획은 k₀, k₁, k₂ 및 k₃로 표시된 다수의 프리앰블을 갖는다.

구획 마스크는 또한 본 발명의 일 실시형태에 따라서 활용될 수 있다. 특히, eNB에 의해 특정되는 prach-ConfigIndex는 프레임마다 복수의 PRACH 자원을 규정할 수 있다. 예를 들면, PRACH 구성 인덱스 9는 각 서브프레임의 서브프레임 1, 4 및 7에서 PRACH 자원을 규정한다. 일부 대안 예에 있어서, eNB는 구획(R_i)이 마스크(M_i)에 의해 규정된 구성된 PRACH 자원에서만 사용되어야 함을 표시하는 구획 마스크 튜플(tuple)의 집합(R_i, M_i)을 UE에게 제공한다.

PRACH 마스크를 구획(R_i)과 연관시킴으로써, eNB는 각각의 PRACH 자원에서 어떤 유형의 임의 접근 자원이 허용되는지를 제어할 수 있고, 이것에 의해 이용가능한 PRACH 자원에 대하여 RA 요청을 분배하고 시간 민감성 네트워크 접근 필요조건에 대한 충격을 최소화할 수 있다.

이제, 서브프레임 1에 구성된 PRACH 자원(412), 서브프레임 4에 구성된 PRACH 자원(414) 및 서브프레임 7에 구성된 PRACH 자원(416)을 구비한 프레임(410)을 보인 도 4를 참조한다. 관련된 마스크에 따라서, UE는 임의의 서브프레임 1, 4 또는 7의 PRACH 자원 또는 그 부분집합을 이용할 수 있다.

예를 들어서, 만일 PRACH 마스크 인덱스가 0이고 구획(R_i)과 연관되면, 구획(R_i)의 모든 프리앰블이 프레임의 모든 PRACH 자원에서 이용가능하다. 유사하게, PRACH 마스크 인덱스 12를 구획(R_i)과 연관시키면 구획(R_i)의 프리앰블이 프레임의 홀수 PRACH 자원에서 이용가능하다. 따라서, 도 4에 있어서, 만일 마스크 인덱스 12가 사용되었으면, UE는 홀수 서브프레임, 즉 서브프레임 1과 7의 PRACH 자원을 이용할 수 있다. 그러나, 마스크 인덱스를 12로 설정하면, UE는 서브프레임 4의 PRACH 자원을 이용할 수 없다.

RACH 구획을 구획 사용의 이유와 연관시키기

구획이 생성되었으면, 각 구획은 전송될 트래픽 유형에 가장 적합한 구획을 UE가 선택할 수 있도록 사용 이유(usage reason)가 제공될 수 있다. 일련의 PRACH 프리앰블 구획 사용 정책들을 이용하여 각각의 구획이 사용되는 조건을 통제할 수 있고, 각각의 구획 사용 정책은 각종 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이제 아래의 표 2를 참조한다.

구획 사용 정책

정보	정의
이유(reason)	개시되는 임의 접근을 야기한 이벤트 또는 UE에서의 현재 조건
이유 우선순위	이 이유와 관련된 우선순위 레벨
허용된 구획	이 이유에 대하여 사용되는 프리앰블 구획

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 프리앰블 구획을 선택하기 위한 이유는 임의 접근이 개시되게 하는 이벤트에 기초를 두거나 UE에서의 현재 조건에 기초를 둘 수 있다.

더 나아가, 이유 우선순위는 그 이유와 관련된 우선순위 레벨을 포함하고, 허용된 구획은 그 이유에 대하여 사용될 수 있는 구획을 표시한다.

다른 실시형태에 있어서, 이유는 그 이유에 대하여 배타적으로 사용되는 프리앰블 구획에 맵될 수 있다. 다른 대안 예에 있어서, 복수의 이유가 단일 구획에 맵되고 그 단일 구획을 공유할 수 있다. 특정 이유에 대한 구획들의 이러한 연합은 임의 접근 시도의 예상되는 대기시간에 대한 eNB 제어를 제공한다. 예를 들면, UE에서의 고 우선순위 이벤트 또는 상태에 대응하는 모든 이유는 낮은 충돌 확률 및 그에 따라서 낮은 예상 대기시간을 가진 RACH 구획과 관련될 수 있다.

다른 대안 예에 있어서, eNB는 임의 접근을 개시할 때 이유(r_j)가 유효하다고 UE가 결정할 때마다 구획(R_i)이 사용되어야 함을 표시하는 일련의 구획 사용 튜플(r_j, R_i)을 UE에게 제공할 수 있다. 다른 대안적인 실시형태에 있어서, 상기 일련의 구획 사용 튜플은 eNB에 의해 브로드캐스트 다운링크 채널을 통하여 모든 UE에게 송신될 수 있고; 다른 대안적인 실시형태에 있어서, 상기 일련의 구획 사용 튜플은 eNB에 의해 유니캐스트 다운링크 채널을 통하여 개별 UE에게 송신될 수 있다.

다른 대안 예에 있어서, 일련의 구획 사용 튜플은 UE에 사전 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 임의 접근 프리앰블을 선택 및 송신할 때 사용되는 PRACH 구획이 UR에게 지정될 수 있고, 또는 임의 접근 시도를 트리거시키는 UE 검출 이벤트 또는 업링크 트래픽의 부류에 기초하여 선정될 수 있으며, 또는 일부 실시형태에 있어서, UE 또는 그 애플리케이션의 현재 상태에 기초를 둘 수 있고, 또는 소정의 분류 규칙에 따른 UE의 그룹에 기초를 둘 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, eNB는 또한 다수의 동시 결정된 구획 선택 이유 중에서 우선순위를 정할 때 사용하기 위한 우선순위 레벨(l_j)이 상기 이유(r_j)에게 지정되어 있음을 표시하는 일련의 이유 우선순위 레벨 튜플(r_j, l_j)을 UE에게 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 우선순위 레벨은 UE 구획 선택 처리에서의 불명료를 방지하기 위해 l_m에 대한 우선순위 레벨이 l_n과 같지 않도록 구별될 수 있다(m≠n인 경우). 상기 일련의 이유 우선순위 레벨 튜플은, 일부 실시형태에 있어서, UE에 사전 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 예약된 프리앰블 공간의 일부를 각종 PRACH 구획에 할당함으로써 레가시 UE와의 구버전 호환성이 제공된다. 따라서, 레가시 UE는 N_A 또는 N_B 프리앰블을 이용하여 여전히 정상적으로 동작하고, 본 발명의 실시형태를 구현하는 UE는 임의 접근을 위한 상기 예약된 공간(N_R)의 일부를 사용할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, UE가 선택된 PRACH 프리앰블 구획 내의 RA 프리앰블을 선택하고 선택된 RA 프리앰블을 송신하였으면, UE는 상기 선택된 구획용으로 구성된 응답 창 크기에 의해 규정된 기간 동안 eNB로부터의 임의 접근 응답을 위한 물리 다운링크 제어 채널(PDCCH)을 모니터링할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, UE가 msg3를 송신하였으면, UE는 상기 선택된 구획용으로 구성된 경쟁 해결 타이머에 의해 규정된 기간 동안 UE에게 향하는 다운링크 송신을 위해 PDCCH를 모니터링한다.

다른 실시형태에 있어서, 만일 프리앰블 송신이 수신되었고 상기 선택된 구획용으로 구성된 최대 송신에 도달하지 않았다는 긍정적인 확인을 UE가 수신하지 않으면, UE는 상기 선택된 구획용으로 구성된 백오프 간격에 기초하여 백오프 타이머를 시동시킬 수 있다.

선택 기준은 다른 계수들 중에서도 특히 트래픽 부류, 트래픽 이벤트, 장치 그룹, 장치 이벤트, 장치 상태, 애플리케이션 특성 또는 UE에 대한 지정을 비롯한 각종 기준에 기초를 둘 수 있다. 이들 각각에 대하여 이하에서 설명한다.

트래픽 부류와 관련하여, 일부 실시형태에 있어서, 상이한 부류의 업링크 트래픽에 대한 잠재적으로 상이한 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대된다. 이러한 증대된 PRACH 구성은 트래픽의 대기시간 필요조건에 부합하는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블의 선택을 가능하게 하고, 이와 동시에 임의 접근이 다른 UE에 의한 핸드오버 및 초기 부착과 관련된 시간 민감성 네트워크 접근 기능에 영향을 주지 않게 한다.

일 실시형태에 있어서, 트래픽 부류는 UE의 업링크 버퍼와 관련된 논리 채널 그룹으로부터 도출될 수 있다. UE가 그 버퍼 중의 적어도 하나에 데이터를 갖고 있고 업링크 허가를 요구하는 다른 실시형태에 있어서, UE는 그 버퍼와 관련된 또는 논리 채널 그룹으로부터의 논리 채널, 예를 들면 전송할 데이터를 갖고 있고 최고 우선순위를 가진 논리 채널과 관련된 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블을 선택할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 트래픽 부류는 버퍼링된 업링크 트래픽과 관련된 논리 채널로부터 도출될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 논리 채널은 분류를 위해 논리 채널 그룹에 지정된다.

일 실시형태에 있어서, 트래픽 부류는 버퍼링된 업링크 트래픽과 관련된 논리 채널의 우선순위로부터 도출될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 트래픽 부류는 서비스 품질 부류 식별자(quality of service class identifier, QCI) 또는 다른 가능한 서비스 품질 라벨로부터 도출될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 트래픽 부류는 미리 규정된 템플릿에 대한 버퍼링된 업링크 트래픽의 정합(matching)을 통하여 도출될 수 있다. 템플릿은 예를 들면 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 요소 및 이 요소들이 트래픽 부류에 맵되는 법을 규정할 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, eNB는 구획을 선택하기 위한 이유(r_j)를 구성하는 전제조건(C_j)을 표시하는 일련의 이유 선택 기준(r_j,C_j)을 UE에게 제공한다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 일련의 이유 선택 기준(r_j,C_j)은 UE에 사전 구성된다.

일부 트래픽 부류 이유는 단일치 전제조건을 사용하고 그 예로는 논리 채널 또는 논리 채널 그룹과 관련된 트래픽의 인큐잉(enqueuing)이 있다.

단일치 전제조건을 가진 트래픽 부류 이유

정보	정의
r_j	(r_trafficClass-LC, rUID) 또는 (r_trafficClass-LCG, rUID)
C_j	논리 채널 또는 논리 채널 그룹 식별자. 논리 채널과 논리 채널 그룹 간의 연합은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성될 수 있다. UE에서의 이유의 선택은 트래픽이 LC 또는 LCG 식별자에 의해 인큐잉된 LC 또는 LCG 버퍼를 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 이유는 독특한 이유 식별자(rUID)와 함께 트래픽 부류 논리 채널 또는 트래픽 부류 논리 채널 그룹을 포함할 수 있다.

유사하게, 전제조건은 논리 채널 또는 논리 채널 그룹 식별자를 비롯한 각종 표시를 포함할 수 있다. 더 나아가, 논리 채널과 논리 채널 그룹 간의 연합은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성될 수 있다. UE에서의 이유의 선택은 트래픽이 논리 채널 또는 논리 채널 그룹 식별자에 의해 인큐잉된 논리 채널 또는 논리 채널 그룹 버퍼를 단순히 정합시킴으로써 이루어질 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 트래픽 부류 이유는 다중치 전제조건을 사용할 수 있다. 그 예로는 IP 패킷 필터가 있다. 이제 표 4를 참조한다.

다중치 전제조건을 가진 트래픽 부류 이유

정보	정의
r_j	(r_trafficClass-Filter, rUID)
C_j	선택된 IP 패킷 필드 및 정합치. 정합시킬 필드와 그 값들은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성될 수 있다. UE에서의 이유의 선택은 인큐잉된 IP 패킷을 패킷 필터와 정합시킴으로써 이루어진다.

상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 이유는 독특한 이유 식별자를 가진 트래픽 부류 필터뿐만 아니라 선택된 IP 패킷 필드 및 정합치를 포함한 전제조건을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 구획의 선택은 단일치 전제조건 또는 다중치 전제조건에 기초를 둔 트래픽 부류 이유에 기초를 둘 수 있다.

제2 양태에 있어서, 상기 선택은 트래픽 이벤트에 기초를 둘 수 있다. 따라서, 일부 실시형태에 있어서, UE에서 검출된 상이한 트래픽 관련 이벤트에 응답하여 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대된다. 이러한 증대된 PRACH 구성은 서비스 요청을 개시한 이벤트를 정합시키는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블의 선택을 가능하게 한다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 구획의 선택은 트래픽 관련 이벤트를 규정하기 위해 사용되는 소정의 역치 및 타이머에 기초를 둔다. 이러한 이벤트는 다른 예들 중에서도 특히, 역치 이상으로 상승하거나 역치 이하로 하강하는 논리 채널 그룹 업링크 버퍼 내의 데이터량; 역치 이상으로 상승하거나 역치 이하로 하강하는 논리 채널 업링크 버퍼 내의 데이터량; 업링크 데이터가 버퍼링되지만 다수의 이전에 빈(empty) 송신 기회가 업링크 할당의 암묵적 해제를 야기한 경우 반 영속적 스케줄링에 의한 채널의 버퍼 내의 트래픽 도달; 다음 PUCCH 서비스 요청(SR) 기회까지의 시간이 채널과 관련된 트래픽의 대기시간 경계를 초과하는 경우 고 우선순위에 의한 채널의 버퍼 내의 트래픽 도달; 버퍼링된 데이터가 특정의 논리 채널 그룹으로부터 전송될 수 있게 하는 타이머의 만료; 버퍼링된 데이터가 특정의 논리 채널로부터 전송될 수 있게 하는 타이머의 만료; 새로운 임의 접근이 고 우선순위 구획을 이용하여 전송될 수 있게 하는 타이머의 만료; 역치 이상으로 상승하거나 역치 이하로 하강하는 최종 업링크 허가 후의 시간; 역치 이상으로 상승하거나 역치 이하로 하강하는 최종 다운링크 송신의 수신 후의 시간; 역치를 초과하는 특정 PRACH 프리앰블 구획에서 연속적인 임의 접근 실패의 수; 또는 MAC 재설정 또는 재구성을 포함할 수 있다.

구성된 이벤트가 검출된 때, UE는 eNB에 의해 제공되었거나 UE에 사전 구성된 맵핑에 의해 참조되는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블을 선정할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 트래픽 이벤트는 분류를 위해 트래픽 이벤트 그룹에 지정된다.

전술한 이유 전제조건 기준을 이용하여, 일부 트래픽 이벤트 이유는 단일치 전제조건을 이용할 수 있다. 그 예로는 타이머 및 에러 카운터가 있고 표 5에서와 같이 규정될 수 있다.

단일치 전제조건을 가진 트래픽 이벤트 이유

정보	정의
r_j	(r_trafficEvent-Timer, rUID) 또는 (r_trafficEvent-Counter, rUID)
C_j	타이머 또는 카운터 값. 그 값들은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성되고 대응하는 타이머 또는 카운터를 초기화하기 위해 사용된다. UE에서의 이유의 선택은 타이머 또는 카운터가 지정된 값에 도달한 때 이루어진다.

상기 표 5에서, 단일치 전제조건은 타이머 또는 카운터이고 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 트래픽 이벤트 이유는 히스테리시스가 있는 역치 카운터를 사용할 수 있다. 특히, 표 6을 참조한다.

역치 카운터를 이용한 트래픽 이벤트 이유

정보	정의
r_j	(r_trafficEvent-Threshold, rUID)
C_j	높은 워터마크 값, 낮은 워터마크 값. 그 값들은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성되고 대응하는 높은 워터마크 및 낮은 워터마크를 초기화하기 위해 사용된다. UE에서의 이유의 선택은 카운터가 지정된 워터마크 값을 교차할 때 이루어진다.

상기 표 6에서, 전제조건은 높은 워터마크 및 낮은 워터마크 값을 포함하고, 그 값들은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 일부 트래픽 이벤트 이유는 다중치 전제조건을 사용할 수 있다. 그 예로는 예컨대 토큰 버킷(token bucket) 오버플로우가 있다. 이제, 표 7을 참조한다.

다중치 전제조건을 가진 트래픽 이벤트 이유

정보	정의
r_j	(r_trafficEvent-Overflow, rUID)
C_j	버킷 식별자, 토큰 버킷 제한. 그 값들은 eNB에 의해 구성되거나 UE에 사전 구성되고 식별된 토큰 버킷에 대한 토큰 버킷 제한을 초기화하기 위해 사용된다. UE에서의 이유의 선택은 특정의 버킷 토큰 버킷 카운터가 지정된 제한을 교차할 때 이루어진다.

상기 표 7에서, 이유는 트래픽 이벤트 오버플로우이고 전제조건은 버킷 식별자 또는 토큰 버킷 제한일 수 있다.

이유 및 전제조건의 다른 예가 트래픽 이벤트용으로 또한 제공될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 구획의 선택은 장치 그룹에 기초를 둘 수 있다. 특히, 일부 경우에, 상이한 그룹에 UE의 분류에 따른 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대될 수 있다. 분류는 eNB에 의해 결정되거나 UE에 사전 구성될 수 있다. eNB는 각각의 UE 그룹에 적당한 목표 충돌 확률 및 관련된 접근 대기시간에 부합하도록 각 구획에서 이용가능한 프리앰블의 수를 구성할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, eNB는 구현 예 특유의 내부 로직에 기초하여 그룹을 구성하는 것을 결정하고 상기 로직에 따라 UE를 그룹에 지정할 수 있다. 예를 들면, eNB는 다른 계수들 중에서도 특히 UE 특성, UE 능력, UE 상태, PRACH 자원에서의 현재 트래픽 부하, UE 위치, eNB로부터의 UE의 각도 방향, 하루 중의 시에 기초하여 그룹들을 규정할 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, UE는 일련의 분류 규칙에 따라 그 그룹을 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 규칙들은 다른 계수들 중에서도 특히 UE 특성, UE 능력, UE 상태, UE 위치, UE 속도, UE 방향, 추정된 경로 손실, 간섭 레벨, 배터리 상태, 하루 중의 시에 기초를 둘 수 있다. 상기 규칙들은 eNB에 의해 제공되거나 UE에 사전 구성될 수 있다. eNB는 또한 구현 예 의존 분류 규칙에 기초하여 UE 그룹을 결정할 수 있고 그에 따른 주어진 프리앰블 구획을 UE에게 지정할 수 있다.

하나의 대안 예로서, 맵핑을 이용하여 UE 그룹을 프리앰블 구획과 상관시킬 수 있다. 그룹 지정을 가진 UE가 임의 접근을 개시할 때, UE는 지정된 그룹에 대응하는 맵 엔트리에 의해 참조되는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블을 선택한다. 상기 맵핑은 eNB에 의해 제공되거나 UE에 사전 구성될 수 있다.

따라서, 예를 들면, 장치 그룹 이유는 단일치 전제조건을 사용할 수 있다. 이제 표 8을 참조한다.

단일치 전제조건을 가진 장치 그룹 이유

정보	정의
r_j	(r_deviceGroup, rUID)
C_j	장치 그룹 식별자. 식별자는 eNB에 의해 지정되거나 UE에 사전 구성되거나 사전 구성된 분류 규칙에 기초하여 UE에 의해 도출된다. UE에서의 이유의 선택은 그룹 식별자를 선택 기준과 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

표 8에서, 장치 그룹 식별자는 eNB에 의해 지정되거나 UE에 구성될 수 있다. 정합은 그룹 식별자를 선택 기준과 단순히 정합시킴으로써 이루어질 수 있다.

제4 실시형태에 있어서, 구획들은 장치 이벤트에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, UE에서 검출된 상이한 장치 관련 이벤트에 응답하여 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대될 수 있다. eNB는 각 유형의 이벤트에 적당한 목표 충돌 확률 및 관련된 접근 대기시간에 부합하도록 각 구획에서 이용가능한 프리앰블의 수를 구성할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 맵핑은 장치 이벤트를 프리앰블 구획과 상관시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 이벤트는 다른 계수들 중에서도 특히 잠금, 잠금 해제, 역치 이하의 배터리 레벨, 온 또는 오프되는 무선 인터페이스와 같은 장치 상태의 변화; 아이들 모드로부터 천이하는 것, 아이들 모드에서 접속 모드로 천이하는 것과 같은 장치 상태 천이의 시작; 다른 계수들 중에서도 특히 최근의 키 누름, 터치 스크린 행동, 스크린 또는 스크린 백라이트의 상태, 사용자 입력 행동에 반응하는 다른 사용자 입력 장치의 상태 등과 같은 사용자와의 대화 레벨; 방향의 변경; 미리 규정된 지역으로/로부터의 이동; 건강 감시 센서 경보; 또는 존속 타이머(keep-alive timer)의 만료를 포함할 수 있다. 장치 이벤트는 또한 서빙 셀의 다운링크 품질이 역치 이하로 열화된 때 RRC 접속 상태에서 트리거되는 이벤트인 무선 링크 장애와 같은 무선 자원 관리와 관련된 이벤트를 포함할 수 있다.

구성된 이벤트가 검출되면, UE는 eNB에 의해 제공되거나 UE에 사전 구성된 맵핑에 의해 참조되는 임의 접근 프리앰블 구획을 선택할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 장치 이벤트는 분류를 위해 장치 이벤트 그룹에 지정될 수 있다.

따라서, 장치 이벤트 이유는 아래의 표 9에 나타낸 바와 같이 단일치 전제조건을 사용할 수 있다.

단일치 전제조건을 가진 장치 이벤트 이유

정보	정의
r_j	(r_deviceEvent, rUID)
C_j	장치 이벤트 식별자. 식별자는 미리 규정되고 eNB 및 UE 양자에게 통보된다. 예를 들면, 이것은 열거된 집합(잠금 해제, 배터리로우, 사용자대화, 센서경보)을 포함할 수 있다. UE에서의 이유의 선택은 UE에 의해 검출된 이벤트를 선택 기준과 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 장치 이벤트 식별자는 식별자가 미리 규정되거나 eNB 및 UE 양자에게 통보되고 열거된 집합을 포함하는 경우에 선택을 위해 사용될 수 있다. UE에서의 선택은 UE에 의해 검출된 이벤트를 선택 기준과 정합시킴으로써 이루어진다.

제5 실시형태에 있어서, 선택은 장치 상태에 기초를 둘 수 있다. 따라서, UE의 현재 상태에 따라 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대될 수 있다. eNB는 각각의 UE 상태에 적당한 목표 충돌 확률 및 관련된 접근 대기시간에 부합하도록 각 구획에서 이용가능한 프리앰블의 수를 구성할 수 있다. 상태의 예로는 접근 계층(Access Stratum, AS) 상태 또는 구성 또는 비 접근 계층(Non Access Stratum, NAS) 상태 또는 구성이 있다.

일 실시형태에 있어서, 맵핑을 이용하여 UE 상태를 프리앰블 구획과 상관시킬 수 있다. 예를 들면, 상태는 다른 상태들 중에서도 특히 RRC 아이들, RRC 접속, 무활동(quiescent), 페이지에 대한 반응, 업링크 동기화에 의한 또는 업링크 동기화 없는 핸드오버 또는 접속 모드(TAT 만료 또는 만료 아님), 긴 또는 짧은 불연속 수신(DRX) 상태 또는 연속적 수신, PUCCH 자원의 이용가능성 또는 구성, 접속 상태 또는 아이들 상태에서의 진화형 패킷 시스템 접속 관리(ECM), 진화형 패킷 시스템 이동성 관리(EMM), 등록 상태 또는 미등록 상태, 이동성 상태; 고속 또는 저속을 포함할 수 있다.

UE가 임의 접근을 개시한 때, UE는 현재 상태에 대응하는 맵 엔트리에 의해 참조되는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블을 선택할 수 있다. 맵핑은 eNB에 의해 제공되거나 UE에 사전 구성될 수 있다.

따라서, 장치 상태는, 일 실시형태에 있어서, 아래의 표 10에 제공된 바와 같이 단일치 전제조건을 사용할 수 있다.

단일치 전제조건을 가진 장치 상태 이유

정보	정의
r_j	(r_deviceState, rUID)
C_j	장치 상태 식별자. 식별자는 미리 규정되고 eNB 및 UE 양자에게 통보된다. 예를 들면, 이것은 열거된 집합(아이들, 접속, 잠복)을 포함할 수 있다. UE에서의 이유의 선택은 UE의 현재 상태를 선택 기준과 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

표 10에서, 장치 상태 식별자는 UE가 그 다음에 예를 들면 선택 기준으로서 UE의 현재 상태와 단순히 정합시킬 수 있는 장치 상태의 열거된 집합을 제공할 수 있다.

제6의 선택 기준에 있어서, 선택은 애플리케이션 특성에 기초를 둘 수 있다. 따라서, 상이한 애플리케이션 또는 애플리케이션의 부류 및 그들의 업링크 트래픽에 대한 임의 접근 기회를 제공하기 위해 LTE PRACH 구성 옵션이 구획 정보에 의해 증대될 수 있다. 증대된 PRACH 구성은 UE가 애플리케이션 및 그 트래픽의 대기시간 필요조건과 부합하는 PRACH 프리앰블 구획으로부터 임의 접근 프리앰블을 선택할 수 있게 한다.

일 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 구획은 트래픽을 발생한 애플리케이션 또는 임의 접근 시도를 개시한 이벤트에 대응하는 활동, 유형, 라벨 또는 식별자에 기초하여 선택될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 구획은 트래픽 또는 이벤트가 임의 접근 시도를 발생한 때에 애플리케이션이 배경 통신 모드에서 동작하는지 여부와 같은 애플리케이션 상태 또는 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 배경 통신 모드는 현재의 서비스 품질(QoS) 필요조건이 예를 들면 장치와의 최근 사용자 대화의 부재에 기인하여 또는 애플리케이션 트래픽의 대기시간 허용도(latency tolerance)에 기인하여 통상의 QoS 레벨로부터 완화될 수 있는 상태를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 프리앰블 구획은 장치에서 동작, 개방 또는 사용되는 하나 이상의 애플리케이션으로부터 야기되는 데이터의 활동 또는 외형에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 활동 또는 외형은 예를 들면 무선 접속 또는 하나 이상의 애플리케이션에 의해 요구되는 데이터 양 또는 데이터 전송률의 추정치, 예측치 또는 측정치; 패킷 도달 시간 또는 도달 시간 차이(inter-arrival times)의 추정치, 예측치 또는 측정치; 다른 계수들 중에서도 특히 메모리에 중지 상태 또는 동면 상태(hibernated state)로 저장된, 애플리케이션이 전경에서 또는 배경에서 개방 또는 동작하는지의 여부를 포함한, 동작중인 애플리케이션의 실행 상태; 또는 피어 엔티티(peer entity)로부터의 도달통지 또는 응답이 계류중인지 여부 및 추가의 데이터 교환이 예컨대 소정의 시구간 내에 예상되는지 여부를 포함한, 동작중인 애플리케이션의 프로토콜 상태를 포함할 수 있다.

애플리케이션 특성 이유는 예를 들면 단일치 전제조건을 사용할 수 있다. 일례가 표 11과 관련하여 아래에 제공된다.

단일치 전제조건을 가진 애플리케이션 특성 이유

정보	정의
r_j	(r_appCharacteristic, rUID)
C_j	애플리케이션 특성. 특성들은 미리 규정되고 eNB 및 UE 양자에게 통보된다. UE에서의 이유의 선택은 트래픽을 발생한 애플리케이션 또는 임의 접근 시도를 개시한 이벤트에 특성을 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 전제조건은 애플리케이션 특성을 포함하고, UE에서의 선택은 트래픽을 발생한 애플리케이션 또는 임의 접근 시도를 개시한 이벤트에 특성을 단순히 정합시킴으로써 이루어진다.

구획 선택을 위한 제7 실시형태에 있어서, 지정이 UE에 대하여 단순히 이루어질 수 있다. 이 대안 예에 있어서, UE는 프리앰블 구획을 선택하지 않고, 그 대신에 PRACH 프리앰블 구획은 네트워크 내의 노드 또는 엔티티에 의해 결정된다. 그러한 노드 또는 엔티티는 eNB, 이동성 관리 엔티티(MME), 서빙 게이트웨이(SGW), 패킷 게이트웨이(PGW) 또는 정책 과금 및 규칙 기능(Policy Charging and Rules Function, PCRF)을 포함할 수 있다. 그 다음에, UE는 전용 시그널링을 통하여 프리앰블 구획이 지정될 수 있다.

프리앰블 구획 구성의 시그널링

UE에 대한 프리앰블 구획의 시그널링은 다양한 방법으로 행하여질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 구성 정보는 다운링크 브로드캐스트 채널을 통하여 복수의 UE에게 전달될 수 있다. 그러한 정보는 이 명세서에서 공통 구성이라고 부른다.

추가의 실시형태에 있어서, 구성 정보는 다운링크 전용 채널을 통하여 특정의 UE에게 전달될 수 있다. 그러한 정보는 이 명세서에서 전용 구성이라고 부른다.

추가의 대안 예에 있어서, 구성 정보는 공통 구성과 전용 구성의 조합을 통하여 하나 이상의 UE에게 전달될 수 있다.

또한, 일부 실시형태에 있어서, UE는 신호된 주문을 통하여 특정 PRACH 프리앰블 구획을 이용하도록 지시될 수 있다.

UE에게 전용 시그널링을 이용하여 프리앰블 구획이 지정되는 다른 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 정의가 UE에게 신호되고, PRACH 프리앰블 구획 사용 정책 및/또는 이유 선택 기준이 생략될 수 있다.

PRACH 프리앰블 구획 정보는 PRACH 프리앰블 구획 정보 요소로 전달될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 무선 자원 제어(RRC) 정보 요소는 PRACH 프리앰블 구획 구성을 공통 구성 또는 전용 구성의 일부로서 UE에게 전달하기 위해 사용될 수 있다.

이제, PRACH 프리앰블 구획 정보 요소의 일례를 나타내는 부록 A를 참조한다. 부록 A의 예에서 알 수 있는 바와 같이, 창의 크기, 경쟁 해결 타이머, 구획에서 허용되는 프리앰블 재송신의 최대 수 및 백오프 간격과 같은 다른 정보 중에서 구획 식별자, 구획 마스크 인덱스, 시작 프리앰블, 프리앰블의 수가 PRACH 프리앰블 구획 정보 요소에서 규정된다.

일부 실시형태에 있어서, 창의 크기, 해결 타이머, 구획에서 허용되는 프리앰블 재송신의 최대 수, 백오프 간격 등과 같은, 임의 접근 절차의 단계들 간의 타이밍을 통제하는 파라미터는 특정 PRACH 프리앰블 구획의 예상되는 충돌 확률과 부합하도록 적응된다. 따라서, 각각의 PRACH 프리앰블 구획 정의는 임의 접근 절차 파라미터의 관련 집합을 가질 수 있다. 하나의 PRACH 프리앰블 구획 정보 요소가 셀 내의 각각의 이용가능한 RACH 구획에 필요할 수 있다.

공통 구성

공통 구성 정보는 다운링크 브로드캐스트 채널을 통하여 셀의 서빙 지역 내의 모든 UE에게 eNB에 의해 송신될 수 있다. 롱텀 에볼루션(LTE) 시스템에 있어서, 공통 구성 정보 요소는 시스템 정보 블록(SIB)에 포함될 수 있다. 공통 구성 정보는 eNB에 의해 수정될 수 있지만 갱신은 가끔 발생할 수 있다.

공통 구성은 기존 RRC 데이터 구조의 공통 RACH 구성 정보 요소를 통하여 달성될 수 있다. 하나 이상의 정보 요소가 시스템 정보 블록 내의 eNB에 의해 브로드캐스팅될 수 있다.

이제 부록 B를 참조한다. 부록 B에서 알 수 있는 바와 같이, 공통 PRACH 프리앰블 구획 구성은 시스템 정보 블록의 일부로서 포함될 수 있다. 이것은 "rach-PartitionsCommon SEQUENCE OF RACH-PreamblePartitions"과 함께 나타나 있다.

전용 구성

전용 구성 정보는 다운링크 전용 채널을 통하여 특정 UE에게 eNB에 의해 송신될 수 있다. LTE 시스템에 있어서, 전용 구성 정보 요소는 무선 자원 구성(RRC) 메시지에 포함될 수 있다. 전용 구성 정보는 셀에 대한 초기 부착 중에 UE에게 제공될 수 있지만 네트워크 및/또는 UE 조건 변경시의 임의의 시간에 eNB에 의해 또한 갱신될 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, PRACH 프리앰블 구획 구성은 기존 RRC 데이터 구조의 전용 RRC 정보 요소에 추가될 수 있다. 하나 이상의 정보 요소가 예를 들면 부록 C와 관련하여 나타낸 것처럼 RRC 메시지로 eNB에 의해 신호될 수 있다.

부록 C에서 알 수 있는 바와 같이, 전용 PRACH 프리앰블 구획 구성은 RadioResourceConfigDedicated 메시지로 제공된다.

주문을 이용한 시그널링

신호된 주문(order)은 다운링크 전용 채널을 통하여 특정 UE에게 eNB에 의해 송신될 수 있다. 이 주문은 UE가 수신한 임의의 다른 PRACH 사용 정책을 무효(override)로 하고 주문이 명시적으로 취소되거나 후속 주문에 의해 무효로 될 때까지 유효하게 유지된다. LTE 시스템에서, 주문은 무선 자원 구성(RRC) 메시지에 정보 요소로서 포함되거나 또는 임의의 다운링크 MAC PDU에 MAC 제어 요소로서 포함될 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, 주문은 완전한 PRACH 프리앰블 정의를 포함한다. 예를 들면 LTE 시스템에 있어서, 이것은 RRC 메시지로 UE에게 전달될 수 있다.

대안적으로, 주문은 이전에 구성된 PRACH 프리앰블 구획을 참조하기 위해 사용되는 장치 그룹 식별자를 포함할 수 있다. 예를 들면, LTE 시스템에 있어서, 이것은 RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소로 UE에게 전달될 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 주문은 이전에 구성된 PRACH 프리앰블 구획을 참조하기 위해 사용되는 구획 식별자 또는 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들면, LTE 시스템에 있어서, 이것은 RRC 메시지 또는 MAC 제어 요소로 UE에게 전달될 수 있다.

MAC 제어 요소를 이용해서, 주문에 의해 참조되는 PRACH 프리앰블 구획은 예를 들면 다른 전용 공통 정보 요소를 통하여 UE에서 미리 구성되었을 수 있다.

MAC 제어 요소에 대한 각종 대안 예가 존재한다. 일 실시형태에 있어서, 권한 없는 주문은 그 모든 임의 접근 시도에 대하여 PRACH 프리앰블 구획을 이용하도록 UE에게 지시할 수 있다. 이제, 도 5를 참조한다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, MAC 제어 요소(510)는 단일 비트 필드(512) 및 구획 식별자 필드(514)로 구성된다.

단일 비트 필드(512)는 1로 설정될 수 있고, 이것은 공통 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시한다. 필드(512)가 0으로 설정되면, 이것은 전용 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시한다.

구획 식별자 필드(514)는 공통 구성 또는 전용 구성의 표시된 시퀀스 내에 RACH-PreamblePartition의 rapp-PartitionID를 내포한다.

다른 실시형태에 있어서, MAC 제어 요소는 권한 있는 부류 주문일 수 있고, 이것은 주어진 부류의 이유에 대하여 소정의 RACH 구획을 사용하도록 UE에게 지시한다. 따라서, 권한 있는 부류 주문은 하나 이상 부류의 이유에 관한 그 모든 임의 접근 시도에 대하여 특정의 PRACH 프리앰블 구획을 사용하도록 UE에게 지시한다.

이제, 단일 비트 식별자(612) 및 구획 식별자(614)를 구비한 MAC 제어 요소(610)를 나타내는 도 6을 참조한다. 도 6의 MAC 제어 요소는 부류 마스크(620)를 또한 포함한다.

단일 비트 식별자(612)는 PRACH 프리앰블이 공통 구성을 사용해야 하는지 또는 전용 구성을 사용해야 하는지를 표시하기 위해 사용된다. 예를 들면, 단일 비트 영역(612)이 1로 설정되면, 이것은 공통 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시한다. 반대로, 단일 비트 필드(612)가 0으로 설정되면, 이것은 전용 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시한다.

구획 식별자 필드(614)는 공통 구성 또는 전용 구성의 표시된 시퀀스 내에 RACH-PreamblePartition의 rapp-PartitionID를 내포한다.

부류 마스크 필드(620)는 마스크의 비트가 "1"로 설정된 때 대응하는 이유 부류가 주문에 의해 영향을 받는 마스크이다. 따라서, 최대 8개의 이유 부류가 제공될 수 있고, 마스크는 사용되는 이유 부류 또는 이유 부류들에 대하여 1로 설정된 비트의 사용에 기초하여 어떤 이유 부류가 사용되어야 하는지 표시할 수 있다.

다른 대안적인 실시형태에 있어서, MAC 제어 요소는 주어진 이유에 대하여 소정의 RACH 구획을 사용하도록 UE에게 지시하는 권한 있는 이유 주문을 제공할 수 있다. 따라서, 권한 있는 이유 주문은 특정의 이유에 관한 그 모든 임의 접근 시도에 대하여 특정의 PRACH 프리앰블 구획을 사용하도록 UE에게 지시한다.

이제, 도 7을 참조한다. 도 7에서, MAC 제어 요소(701)는 단일 비트 필드(712) 및 구획 식별자 필드(714)를 구비한다.

MAC 제어 요소(710)는 이유 식별자 필드(720)를 또한 포함한다.

단일 비트 필드는 공통 구성을 사용해야 하는지 또는 전용 구성을 사용해야 하는지를 표시할 수 있다. 예를 들어서, 만일 단일 비트 필드가 1로 설정되면, 이것은 공통 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시하고, 만일 비트 필드(712)가 0으로 설정되면, 이것은 전용 구성으로부터의 PRACH 프리앰블 구획이 사용되어야 함을 표시한다.

구획 식별자 필드(714)는 공통 구성 또는 전용 구성의 표시된 시퀀스 내에 RACH-PreamblePartition의 rapp-PartitionID를 내포한다.

이유 식별자 필드(720)는 주문에 의해 영향을 받는 이유를 식별한다.

전술한 것에 기초하여, 이제 다른 무엇보다도 특히 eNB, 스케줄러와 같은 네트워크 노드에서의 처리를 나타내는 도 8을 참조한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 방법을 수행하는 임의의 특정 네트워크 노드로 제한되지 않는다.

도 8의 처리는 블록 810에서 시작하고 블록 812로 진행하며, 블록 812에서는 네트워크 노드가 경쟁 기반 자원의 일부 또는 전부를 분할한다. 경쟁 기반 자원은 일 실시형태에서 LTE PRACH 프리앰블일 수 있다.

블록 812에서의 분할은 충돌 확률 및 대기시간 고려사항에 기초를 둘 수 있고, 도 3 및 도 4의 실시형태 및 전술한 분할 실시형태에 기초하여 행하여질 수 있다. 특히, 구버전 호환성을 위해, 상기 분할은 일 실시형태에 있어서 예약된 자원을 사용할 수 있다. 또한, 프리앰블의 수, 물리적 임의 접근 채널 자원의 위치, 임의 접근 프리앰블의 발생을 통제하는 파라미터, 구획이 사용되는 마스크, 시작 프리앰블, 또는 구획에 할당된 프리앰블의 수는 모두 상기 분할 중에 설정될 수 있다.

처리는 다음에 블록 814로 진행하고, 블록 814에서는 각 구획이 구획을 선택하기 위한 적어도 하나의 구성된 이유와 관련된다. 구성된 이유는 전술한 이유들 중의 임의의 것일 수 있고, 장치 상태, 장치 이벤트, 장치 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류 또는 애플리케이션 특성과 관련된 이유들을 포함한다. 각 이유에 대한 전제조건은 UE에서 사전구성될 수 있고 또는 네트워크 노드에 의해 UE에게 전달될 수 있다.

처리는 다음에 블록 816으로 진행하고, 블록 816에서는 구획 정의가 적어도 하나의 UE에게 통보될 수 있다. 상기 통보는 멀티캐스트를 통한 공통 구성용일 수 있고, 예를 들면 시스템 정보 블록의 일부로서 구획 프리앰블 정보 요소를 이용할 수 있다. 상기 통보는 예를 들면 RRC 메시지의 일부로서 전용 접속을 통한 유니캐스트이거나, 도 5 내지 도 7과 관련하여 설명한 것과 같은 주문일 수 있다.

블록 816으로부터, 처리는 블록 820으로 진행하여 종료된다.

UE 양태

UE의 관점에서, 도 2의 실시형태에 대하여 각종의 변경이 이루어질 수 있다. 특히, 이제 도 9를 참조한다.

도 9의 처리는 블록 910에서 시작하고 블록 912로 진행하며, 블록 912에서 UE에 의해 사용될 PRACH 프리앰블 구획이 eNB에 의해 주문되었는지 판단하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 "예"이면, 처리는 블록 914로 진행하고, 블록 914에서 UE는 구획을 주문으로 수신된 구획(R_o)으로 설정할 수 있다.

그 다음에, 처리는 블록 916으로 진행하고, 블록 916에서 PRACH 마스크 인덱스는 구성된 튜플(R_o, M_i)과 관련된 PRACH 마스크와 동일하게 설정될 수 있다.

블록 916으로부터, 처리는 블록 918로 진행한다.

블록 912에서, 만일 구획이 eNB에 의해 주문되지 않았으면, 처리는 그 다음에 블록 920으로 진행하고, 블록 920에서는 임의 접근 시도가 네트워크 접근 기능과 관련되는지 판단하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 "예"이면, 처리는 그 다음에 블록 922로 진행하고, 블록 922에서 UE는 접근 요청을 위한 적당한 그룹(A 또는 B)을 결정할 수 있다. 그룹 A의 결정은 구획 R_A를 사용하고 그룹 B의 결정은 구획 R_B를 사용할 것이다. PRACH 마스크 인덱스는 0으로 설정되어(도시 생략됨) 프레임 내의 모든 PRACH 자원들이 사용될 수 있음을 표시한다.

블록 922로부터, 처리는 블록 918로 진행한다.

블록 920에서, 만일 네트워크 접근 기능이 임의 접근 시도의 이유가 아니면, 처리는 블록 930으로 진행하고, 이때 UE의 현재 조건은 구성된 이유의 전제조건과 관련될 수 있다.

블록 930에서는 구획 선택을 위한 단일 이유(r_i)가 있는지 판단하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 "예"이면, 처리는 블록 932로 진행하고 블록 932에서 UE는 구성된 튜플(r_i,R_i)로부터 구획 R_i를 선택한다.

반대로, 만일 블록 930에서 단일 이유가 발견되지 않으면, 복수의 이유가 있을 수 있고, 처리는 블록 934로 진행한다. 블록 934에서, UE는 구획을 선택하기 위한 복수의 이유{r₁,r₂,...,r_n}가 있다고 결정하였고, UE는 그 다음에 l_i=max(l₁,l₂,...,l_n)이 되도록 r_i를 결정하고, 그 다음에 구성된 튜플(r_i,R_i)로부터 구획 R_i를 선택할 수 있다.

PRACH 마스크 인덱스는 구성된 튜플(R_i,M_i)과 관련된 PRACH 마스크와 동일하게 설정될 수 있다(도시 생략됨).

블록 932 또는 블록 934로부터, 처리는 블록 918로 진행한다.

블록 918에서, UE가 적당한 PRACH 프리앰블 구획(R)을 결정하였으면, UE는 R로부터 프리앰블(z_r)을 무작위로 선택하고, 처리는 블록 936으로 진행한다.

블록 936에서, UE는 그 다음에 prach-ConfigIndex 및 PRACH 마스크 인덱스에 의해 규정되는 허용된 PRACH 자원을 내포한 다음에 이용가능한 서브프레임을 결정할 수 있다. UE는 그 다음에 허용된 서브프레임(sf_o)의 선택된 PRACH 자원 내의 선택된 프리앰블(z_r)을 송신하고, 처리는 블록 938로 진행하여 종료된다.

도 2를 참조하면, 임의 접근 절차의 나머지가 또한 수정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, UE는 임의 접근 응답 및 msg3의 타이밍을 수정할 수 있는 rapp-SupervisionInfo 파라미터 및 도 2의 경쟁 해결 단계로 구성되었다. 예를 들면, 고 우선순위 이유에 대하여 사용된 구획은 RACH 처리의 각종 단계들 간의 타이밍이 저 우선순위 이유에 대하여 사용된 구획보다 더 짧게 되도록 각종 타이머로 구성될 수 있다. UE에 의해 사용되는 파라미터는 eNB에 의해 주문된 것 또는 위의 도 9에서 제공된 것처럼 UE에 의해 선택된 PRACH 프리앰블 구획에 대하여 구성된 것일 수 있다.

일 실시형태에 있어서, UE는 서브프레임 (sf_o+3)에서 시작하고 서브프레임 (sf_o+3+rapp_ResponseWindowSize)를 통하여 계속되는 응답 창에서 eNB로부터의 임의 접근 응답에 대한 PDCCH를 모니터링할 수 있다. 만일 프리앰블(z_r)을 참조하는 임의 접근 응답이 UE에 의해 검출되면, UE는 업링크 버퍼에 큐잉된 msg3를 송신할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, eNB는 하나 이상의 rapp-SupervisionInfo 파라미터를 임의 접근 응답에 포함되어 있는 주문으로 무효화할 수 있다. 만일 주문이 프리앰블(z_r)을 참조하는 임의 접근 응답으로 수신되면, UE는 프리앰블(z_r)의 송신과 관련된 임의 접근 절차의 후속 단계에서 상기 주문된 파라미터를 사용할 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, UE가 msg3를 송신하였으면, UE는 그 경쟁 해결 타이머를 rapp-ContentionResolutionTimer로 초기화하고 UE의 C-RNTI로 향하는 다운링크 송신을 위해 PDCCH의 모니터링을 시작할 수 있다. 만일 C-RNTI로 향하는 다운링크 송신이 검출되면, UE는 경쟁 해결 타이머를 정지할 수 있다. UE는 임의 접근 응답 주문에 포함되어 있거나 선택된 구획용으로 구성된 rapp-ContentionResolutionTimer의 값을 이용할 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, 만일 UE가 그 프리앰블(z_r)을 참조하는 임의 접근 응답을 검출하지 않거나 경쟁 해결 타이머가 만료되면, UE는 현재의 임의 접근 시도에서 UE에 의해 행하여진 프리앰블 송신의 수를 증분시킬 수 있다. 만일 그 수가 rapp_PreambleTransMax의 값을 초과하면, UE는 임의 접근 시도를 포기하고 실패를 그 상위층에 보고한다. UE는 RAR 주문에 포함되어 있거나 선택된 구획용으로 구성된 rapp-PreambleTransMax의 값을 이용할 수 있다.

그렇지 않으면, UE는 그 백오프 타이머를 간격 [0..rapp_BackoffInterval]로부터 무작위로 선정한 값으로 초기화할 수 있다. 백오프 타이머가 만료된 때, UE는 도 9의 블록 918에서 시작하는 다른 프리앰블 송신을 개시할 수 있다. UE는 RAR 주문에 포함되어 있거나 선택된 구획용으로 구성된 rapp-BackoffInterval의 값을 이용할 수 있다.

네트워크 양태

일부 실시형태에 있어서, eNB는 수신된 임의 접근 프리앰블을 그 프리앰블이 검출된 PRACH 프리앰블 구획과 관련된 우선순위에 따라서 처리할 수 있다. 예를 들면, eNB는 고 우선순위 이유에 대하여 사용된 구획에서 수신된 프리앰블을 저 우선순위 이유에 대하여 사용된 구획에서 수신된 프리앰블보다 더 빨리 처리하고 응답할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 우선순위는 사전 구성된 값이다. 다른 실시형태에 있어서, 우선순위는 eNB에 의해 수신된 프리앰블의 수에 기초를 둘 수 있다.

다른 대안적인 실시형태에 있어서, 우선순위는 적어도 하나의 프리앰블이 수신된 각각의 구획과 관련된 임의 접근 절차 파라미터의 상대 값에 기초를 둘 수 있다.

일 실시형태에 있어서, eNB에서 프리앰블의 수신과 eNB에 의한 임의 접근 응답의 송신 간의 시간은 저 우선순위 이벤트 또는 트래픽과 관련된 구획에서 수신된 프리앰블의 경우보다 고 우선순위 이벤트 또는 트래픽에 소용되도록 의도된 구획에서 수신된 프리앰블의 경우에 더 짧을 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, eNB에서 msg3의 수신과 eNB에 의한 경쟁 해결 제어 요소의 송신 간의 시간은 저 우선순위 이벤트 또는 트래픽과 관련된 구획에서 수신된 프리앰블의 경우보다 고 우선순위 이벤트 또는 트래픽에 소용되도록 의도된 구획에서 수신된 프리앰블의 경우에 더 짧을 수 있다.

만일 우선순위가 적어도 하나의 프리앰블이 수신된 각각의 구획과 관련된 임의 접근 절차 파라미터의 상대 값에 기초를 둔 것이면, 더 작은 rapp-RseponseWindowSize 값을 가진 프리앰블 구획이 더 큰 값을 가진 프리앰블 구획보다 고 우선순위로 처리될 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, eNB는 프리앰블 구획과 관련된 구성된 rapp-SupervisionInfo 파라미터 또는 디폴트를 무효화하기 위해 임의 접근 응답에 주문을 포함할 수 있다. RAR 주문에 포함된 값들은 예를 들면 프리앰블 구획의 상대적 우선순위 또는 eNB에 의해 수신된 프리앰블의 수 또는 eNB에서의 현재 처리 부하에 기초를 둘 수 있다.

일부 실시형태에 있어서, RAR에서 업링크 허가의 크기는 프리앰블이 검출된 PRACH 프리앰블 구획에 또한 의존할 수 있다. 상기 크기는 예를 들면 그 구획을 이용하도록 구성된 트래픽 또는 이벤트의 유형, 또는 그 구획을 이용하도록 지정된 UE의 그룹, 또는 그 구획을 이용하도록 허용된 애플리케이션의 유형에 기초를 둘 수 있다. 예를 들면, eNB는 다른 이유에 대하여 사용된 구획에서 수신된 것과 비교하여 하나의 이유에 대하여 사용된 구획에서 수신된 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 업링크에서 더 큰 자원을 허가할 수 있다.

이제, 도 10의 임의 접근 응답을 참조한다. 도 10에 도시된 것처럼, 제1 비트 필드(1012)는 RAR이 임의 접근 파라미터 주문 내에서 연장된 것을 표시하기 위해 사용된다. 현재의 LTE 릴리즈 10에서, 이 필드는 예약되고 '0'으로 설정되어야 하며, 따라서 이 필드의 사용은 레가시 UE와의 구버전 호환성을 제공한다.

타이밍 진보 커맨드 필드(1014)는 현재의 사양으로부터 불변인 채로 유지된다. 유사하게, 타이밍 진보 필드(1016) 및 업링크 허가 필드(1018, 1020, 1022)도 불변인 채로 유지된다.

유사하게, 임시 C-RNTI 필드(1030, 1032)도 불변인 채로 유지된다.

응답 창 크기 필드(1040)는 프리앰블 송신 후의 RAR 창의 최대 지속기간을 규정하고 전술한 rapp-RseponseWindowSize에 대응한다.

경쟁 해결 타이머 필드(1050)는 msg3 송신 후의 경쟁 해결 창의 최대 지속기간을 규정한다. 이것은 전술한 rapp-ContentionResolutionTimer에 대응한다.

최대 송신 필드(1054)는 단일 임의 접근 시도에서 허용된 프리앰블 선택 및 송신의 최대 수를 규정한다. 이 필드는 전술한 rapp-PreambleTransMax에 대응한다.

백오프 간격 필드(1058)는 프리앰블 송신이 수신되었다는 긍정적 확인의 수신 실패 후에 사용되는 백오프 간격을 규정한다. 이것은 전술한 rapp-BackoffInterval에 대응한다.

전술한 것에 기초해서, 구획의 프리앰블을 수신하는 네트워크 노드에서의 처리를 나타내는 도 11을 참조한다.

도 11의 처리는 블록 1110에서 시작하고 블록 1112로 진행하며, 블록 1112에서 임의 접근 프리앰블이 특정 구획의 네트워크 요소에서 수신된다. 네트워크 노드는 그 구획의 주해(note)를 만들고, 블록 1114에서 프리앰블이 수신된 구획과 관련된 시간 및 우선순위를 이용하여 프리앰블 수신에 응답한다.

처리는 그 다음에 블록 1120으로 진행하여 종료된다.

전술한 처리는 임의의 네트워크 노드에서 구현될 수 있다. 단순화한 네트워크 노드는 도 12에 도시되어 있다. 도 12의 네트워크 노드는 다른 무엇보다도 특히 eNB(212)일 수 있다.

도 12에서, 네트워크 노드(1210)는 프로세서(1220)와 통신 서브시스템(1230)을 포함하고, 상기 프로세서(1220)와 통신 서브시스템(1230)은 협력하여 전술한 방법들을 수행한다.

이제, 시스템 내의 각종 요소들 간의 통신을 위한 단순화한 구조를 나타내는 도 13을 참조한다. 특히, eNB(1310)는 제1 지역에 대한 셀 커버리지를 제공하고, 통신 링크(1322)를 통하여 eNB(1310)와 통신하는 UE(1320)에게 소용될 수 있다.

도 13의 예에 도시된 것처럼, 각 요소는 다른 요소와 통신하기 위한 프로토콜 스택을 포함한다. eNB(1310)의 경우에, eNB는 물리층(1350), 매체 접근 제어(MAC) 층(1352), 무선 링크 제어(RLC) 층(1354), 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP) 층(1356) 및 무선 자원 제어(RRC) 층(1358)을 포함한다.

UE(1320)의 경우에, UE는 물리층(1370), MAC 층(1372), RLC 층(1374), PDCP 층(1376), RRC 층(1377) 및 비접근 계층(NAS) 층(1378)을 포함한다.

eNB(1310)와 UE(1320) 사이와 같이 엔티티들 간의 통신은 일반적으로 2개의 엔티티들 간의 동일한 프로토콜 층 내에서 발생한다. 따라서, 예를 들면, eNB(1310)에서 RRC 층으로부터의 통신은 PDCP 층, RLC 층, MAC 층 및 물리층을 통하여 진행하고 UE(1320)의 물리층으로 전송된다. UE(1320)에서 수신된 때, 통신은 물리층, MAC 층, RLC 층, PDCP 층을 통하여 UE(1320)의 RRC 레벨까지 진행한다. 이러한 통신은 일반적으로 통신 서브시스템 및 프로세서를 이용하여 수행된다.

또한, 전술한 처리는 UE에 의해 구현될 수 있다. 하나의 예시적인 장치를 도 14와 관련하여 이하에서 설명한다.

UE(1400)는 전형적으로 음성 및 데이터 통신 능력이 있는 양방향 무선 통신 장치이다. UE(1400)는 일반적으로 인터넷상의 다른 컴퓨터 시스템과 통신하는 능력을 갖는다. 제공되는 정확한 기능에 따라서, UE는 예를 들면 데이터 메시징 장치, 양방향 페이저, 무선 이메일 장치, 데이터 메시징 능력이 있는 셀룰러 전화기, 무선 인터넷 기기, 무선 장치, 모바일 장치, 또는 데이터 통신 장치를 말할 수 있다.

UE(1400)가 양방향 통신이 가능한 경우에, UE(1400)는 수신기(1412) 및 송신기(1414)를 포함한 통신 서브시스템(1411)뿐만 아니라, 하나 이상의 안테나 요소(1416, 1418), 국부 발진기(LO)(1413), 및 디지털 신호 프로세서(DSP)(1420) 등의 처리 모듈과 같은 관련 컴포넌트와 협력할 수 있다. 통신 분야에 숙련된 사람에게는 명백한 바와 같이, 통신 서브시스템(1411)의 특수한 설계는 장치가 동작하도록 의도되는 통신 네트워크에 의존할 것이다. 통신 서브시스템(1411)의 무선 주파수 전단은 전술한 임의의 실시형태일 수 있다.

필요한 네트워크 등록 또는 활성화 절차가 종료된 때, UE(1400)는 네트워크(1419)를 통해 통신 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 도 14에 도시된 것처럼, 네트워크(1419)는 UE와 통신하는 복수의 기지국으로 구성될 수 있다.

통신 네트워크(1419)를 통해 안테나(1416)에 의해 수신된 신호는 수신기(1412)에 입력되고, 수신기(1412)는 신호 증폭, 주파수 다운 변환, 필터링, 채널 선택 등과 같은 통상의 수신기 기능을 수행할 수 있다.

UE(1400)는 일반적으로 장치의 전체 동작을 제어하는 프로세서(1438)를 포함한다. 데이터 및 음성 통신을 포함한 통신 기능은 통신 서브시스템(1411)을 통해 수행된다. 프로세서(1438)는 또한 디스플레이(1422), 플래시 메모리(1424), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1426), 보조 입력/출력(I/O) 서브시스템(1428), 직렬 포트(1430), 하나 이상의 키보드 또는 키패드(1432), 스피커(1434), 마이크로폰(1436), 단거리 통신 서브시스템과 같은 다른 통신 서브시스템(1440), 및 도면 참조 번호 1442로 포괄적으로 표시한 임의의 다른 장치 서브시스템과 같은 추가의 장치 서브시스템과 상호작용한다. 직렬 포트(1430)는 USB 포트 또는 당업계에 공지된 다른 포트를 포함할 수 있다.

도시된 것처럼, 플래시 메모리(1424)는 컴퓨터 프로그램(1458)용과 프로그램 데이터 저장(1450, 1452, 1454, 1456)용의 다른 영역으로 분리될 수 있다. 이러한 상이한 저장 유형은 각 프로그램이 플래시 메모리(1424)의 일부를 그 자신의 데이터 저장 필요조건을 위해 할당할 수 있음을 표시한다. 프로세서(1438)는, 그 운영체제 기능 외에, UE에서 소프트웨어 애플리케이션을 실행할 수 있다. 예컨대 적어도 데이터 및 음성 통신 애플리케이션을 포함한 기본 동작을 제어하는 미리 정해진 애플리케이션들의 집합은 일반적으로 제조시에 UE(1400)에 설치된다. 다른 애플리케이션들은 후속적으로 또는 동적으로 설치될 수 있다.

애플리케이션 및 소프트웨어는 임의의 컴퓨터 판독가능형 기억 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능형 기억 매체는 광학 매체(예를 들면, CD, DVD 등), 자기 매체(예를 들면, 테이프) 또는 당업계에 공지된 다른 메모리와 같은 유형적 매체 또는 일시적/비일시적 매체일 수 있다.

여기에서 설명한 실시형태들은 본 출원의 기술들의 각종 요소에 대응하는 요소들을 가진 구조, 시스템 또는 방법의 예를 보인 것이다. 여기에서의 설명은 이 기술에 통상의 지식을 가진 사람이 마찬가지로 본 출원의 기술들의 각종 요소에 대응하는 대안적인 요소들을 가진 실시형태를 구성하고 사용할 수 있게 한다. 따라서, 본 출원의 기술들의 의도된 범위는 여기에서 설명한 본 출원의 기술들과 다르지 않은 다른 구조, 시스템 또는 방법들을 포함하고, 또한 여기에서 설명한 본 출원의 기술들과 비실질적인 차이를 가진 다른 구조, 시스템 또는 방법들을 포함한다.

부록 A

PRACH 프리앰블 구획 정보 요소

부록 B

공통 PRACH 프리앰블 구획 구성

부록 C

전용 PRACH 프리앰블 구획 구성

Claims

무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법에 있어서,
임의 접근 시도(random access attempt)를 위한 경쟁 기반 자원들의 적어도 부분집합을 복수의 구획들(partitions) - 상기 복수의 구획들의 각각은 구획의 선택을 통제하는 적어도 하나의 전제조건과 관련되고, 상기 전제조건은 임의 접근 시도에 대한 원인의 소스, 장치 상태, 장치 이벤트, 장치 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나로부터 도출되며, 상기 복수의 구획들의 각각은 적어도 하나의 구성 파라미터와 또한 관련되는 것임 - 로 분할하는 단계와;
상기 복수의 구획들에 대한 구성 파라미터 및 구획 사용을 통제하는 전제조건을 복수의 사용자 장비 중의 적어도 하나에 전달하는 단계를 포함하는, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 경쟁 기반 자원들은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution) 물리 임의 접근 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 임의 접근 프리앰블인 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 분할하는 단계는 목표 충돌 확률 및 접근 대기시간에 기초하여 구획들을 치수화(dimension)하는 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 구획들 중 적어도 하나에 대한 구성 파라미터는, 응답 창 크기, 경쟁 해결 타이머 값, 최대 임의 접근 재전송 허용 값, 또는 백오프 간격 중의 적어도 하나를 포함한 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 장치 상태는, 업링크 동기화가 있거나 없는 접속 모드에서의 핸드오버시에 페이지에 대하여 응답하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 상태, 길거나 짧은 불연속 수신(discontinuous reception, DRX) 상태, 연속 수신 상태, 진화형 패킷 시스템 접속 관리(Evolved Packet System Connection Management, ECM) 상태, 진화형 패킷 시스템 이동성 관리(Evolved Packet System Mobility Management, EMM) 상태, 또는 이동성 상태를 포함한 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 트래픽 부류는 업링크 버퍼의 트래픽에 대응하는 서비스 품질 부류 식별자와 관련된 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 장치 이벤트는 무선 링크 장애와 관련된 것인, 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드에서의 방법.
복수의 경쟁 기반 자원들로부터 경쟁 기반 자원을 선택하기 위해 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법에 있어서,
상기 경쟁 기반 자원의 선택이 사용자 장비에서의 구성된 전제조건과 관련된다고 결정하는 단계와;
사용자 장비 상태, 사용자 장비 이벤트, 사용자 장비 그룹, 트래픽 이벤트, 트래픽 부류, 또는 애플리케이션 특성 중의 적어도 하나를 포함하는 전제조건과 관련된 구획 내에서 경쟁 기반 자원을 선택하는 단계와;
상기 선택된 경쟁 기반 자원을 이용하여 전송하는 단계를 포함하는, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제8항에 있어서, 네트워크 노드로부터 상기 경쟁 기반 자원들의 적어도 부분집합에 대한 자원 분할 구성의 집합을 상기 사용자 장비에서 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 구획은 구획의 사용을 통제하는 전제조건들의 집합과 관련된 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 경쟁 기반 자원은 물리 임의 접근 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 롱텀 에볼루션 임의 접근 프리앰블인 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 구성된 전제조건은 상기 사용자 장비에서 사전 구성된 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 구성된 전제조건은 구획 정의와 함께 수신된 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 선택된 경쟁 기반 자원에 기초하여 상기 사용자 장비에서 적어도 하나의 타이머 값을 설정하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이머 값은 네트워크 노드로부터 수신된 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이머 값은 응답 창 크기, 경쟁 해결 타이머, 또는 백오프 타이머와 대응하는 것인, 무선 통신 네트워크에서 사용자 장비를 운용하는 방법.
네트워크 노드에서의 방법에 있어서,
네트워크 노드에 의해 구성된 복수의 구획들로부터 선택된 구획에서 경쟁 기반 자원 상의 전송신호(transmission)를 수신하는 단계와;
상기 전송신호가 수신된 구획에 기초한 우선순위를 이용하여 시간 내에 상기 경쟁 기반 자원 상의 상기 전송신호에 응답하는 단계를 포함하는, 네트워크 노드에서의 방법.
제16항에 있어서, 상기 경쟁 기반 자원은 롱텀 에볼루션 임의 접근 프리앰블인 것인, 네트워크 노드에서의 방법.
제16항에 있어서, 상기 우선순위는 사전 구성된 것인, 네트워크 노드에서의 방법.
제16항에 있어서, 상기 우선순위는 상기 네트워크 노드에 의해 수신된 전송신호의 수에 기초한 것인, 네트워크 노드에서의 방법.
제16항에 있어서, 상기 시간은 상기 전송신호가 수신된 구획과 관련된 우선순위에 기초하여 선택된 것인, 네트워크 노드에서의 방법.
제16항에 있어서, 상기 응답은 상기 전송신호가 수신된 구획에 기초하여 결정된 업링크 허가 크기를 포함한 것인, 네트워크 노드에서의 방법.
사용자 장비에서의 방법에 있어서,
복수의 구획들로부터 선택된 구획으로부터 경쟁 기반 자원을 이용하여 전송하는 단계와;
상기 선택된 구획에 기초하여 선정되는 구성된 시구간 동안 상기 전송에 대한 네트워크 노드로부터의 응답을 기다리는 단계를 포함하는, 사용자 장비에서의 방법.
제22항에 있어서, 상기 네트워크 노드로부터 응답이 수신되지 않은 경우, 상기 선택된 구획에 기초한 구성된 횟수만큼 재전송하는 단계를 더 포함하는, 사용자 장비에서의 방법.
제23항에 있어서, 상기 구성된 횟수 후에 다른 구획에서 전송하는 단계를 더 포함하는, 사용자 장비에서의 방법.
제23항에 있어서, 상기 재전송은 백오프 타이머가 만료된 후에 발생하고, 상기 백오프 타이머의 값은 상기 선택된 구획에 기초를 둔 것인, 사용자 장비에서의 방법.
제22항에 있어서,
상기 네트워크 노드로부터 업링크 전송 자원의 허가를 수신하는 단계와;
상기 업링크 전송 자원을 이용하여 메시지를 전송하는 단계와;
상기 선택된 구획에 기초하여 경쟁 해결 타이머 값을 설정하는 단계를 더 포함하는, 사용자 장비에서의 방법.