KR20170031844A

KR20170031844A - Mtc 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20170031844A
Application number: KR1020150129062A
Authority: KR
Inventors: 이경준; 박규진; 최우진
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-22

Abstract

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 위한 low complexity UE category/type을 지원하기 위한 하향 링크 송수신 방안에 대해 제안한다. 특히 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type을 효율적으로 지원하기 위해 MTC 단말을 위한 시스템 정보를 변경하는 방법에 대해 제안한다. 본 발명은 MTC 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 필요한 설정정보를 반복하여 수신하는 단계와 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 트리거되는 단계 및 설정정보에 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 방법 및 장치{Apparatus and method of transmission of random access preamble for MTC UEs}

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 위한 low complexity UE category/type을 지원하기 위한 하향 링크 송수신 방안에 대해 제안한다. 특히 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type을 효율적으로 지원하기 위해 MTC 단말을 위한 시스템 정보를 변경하는 방법에 대해 제안한다.

본 발명은 MTC 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 필요한 설정정보를 반복하여 수신하는 단계와 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 트리거되는 단계 및 설정정보에 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 시스템 정보의 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 시스템 정보의 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 Contention free 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 Contention based 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 랜덤 액세스 프리앰블 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 랜덤 액세스 응답을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 랜덤 액세스 관련 설정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 Case1의 프리앰블 전송의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 Case2의 프리앰블 전송의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 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), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

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.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

종래의 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 정의된 기지국과 단말 간의 하향 링크 무선 신호 및 무선 채널에 대한 송수신 방법에 따르면, 임의의 RRC connected 단말의 경우 모든 하향 링크 서브프레임 (혹은 DRX가 설정된 단말의 경우, DRX on period에 구성된 모든 하향 링크 서브프레임)의 하향 링크 제어 채널인 PDCCH 혹은 EPDCCH를 통해 구성된 CSS(Common Search Space) 및 USS(UE-specific Search Space)를 monitoring하여 해당 셀에서 전송되는 SIB(System Information Block), RAR(Random Access Response), paging message 등 broadcasting/multicasting traffic에 대한 scheduling 정보 및 해당 단말을 위한 unicasting traffic에 대한 scheduling 정보를 획득함으로써, 모든 하향 링크 서브프레임을 통해 broadcasting/multicasting message 및 unicasting message를 수신할 수 있도록 정의되었다.

구체적으로 임의의 하향 링크 서브프레임을 통해 전송되는 PDCCH/EPDCCH에서 임의의 단말을 위한 broadcasting/multicasting 메시지에 대한 scheduling 정보를 전송하기 위한 CSS 및 unicasting 메시지에 대한 scheduling 정보를 전송하기 위한 USS 구성 방법은 TS36.213 문서를 참조할 수 있다.

[Low complexity UE category/type for MTC operation ]

LTE 네트워크가 확산될 수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들을 반영한 low complexity UE category/type의 정의에 대한 필요성 및 이를 지원하기 위한 표준 기술에 대한 필요성이 제기되고 있다.

또한 Smart metering과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20%정도는 지하실과 같은 'Deep indoor' 환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 15dB 정도 향상되어야 한다. 또한 상기 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 도입으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면 LTE MTC 단말의 커버리지는 15dB 이상 향상되어야 한다.

이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD boosting 또는 Low coding rate 및 Time domain repetition 등과 같은 Robust한 전송을 위한 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.

구체적으로 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 요구사항은 다음과 같다.

■ Reduced UE bandwidth of 1.4 MHz in downlink and uplink.

◆ Bandwidth reduced UEs should be able to operate within any system bandwidth.

◆ Frequency multiplexing of bandwidth reduced UEs and non-MTC UEs should be supported.

◆ The UE only needs to support 1.4 MHz RF bandwidth in downlink and uplink.

■ Reduced maximum transmit power.

■ Reduced support for downlink transmission modes.

● further UE processing relaxations

◆ Reduced maximum transport block size for unicast and/or broadcast signalling.

◆ Reduced support for simultaneous reception of multiple transmissions.

◆ Relaxed transmit and/or receive EVM requirement including restricted modulation scheme. Reduced physical control channel processing (e.g. reduced number of blind decoding attempts).

◆ Reduced physical data channel processing (e.g. relaxed downlink HARQ time line or reduced number of HARQ processes).

◆ Reduced support for CQI/CSI reporting modes.

● Target a relative LTE coverage improvement - corresponding to 15 dB for FDD - for the UE category/type defined above and other UEs operating delay tolerant MTC applications with respect to their respective nominal coverage.

● Provide power consumption reduction for the UE category/type defined above, both in normal coverage and enhanced coverage, to target ultra-long battery life:

본 발명에서는 설명의 편의를 위해 MTC operation을 위한 상기의 조건을 만족하는 새로운 coverage enhancement and low complexity UE category/type을 간단하게 Rel-13 MTC 단말이라 지칭하도록 하겠다.

시스템 정보 전송

도 1은 시스템 정보의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

시스템 정보는 MIB(Master Information Block)와 여러 개의 SIBs(System Information Block)로 구성된다.

MIB는 필수적인 정보가 담기며, 40ms 주기를 가진다. MIB는 SFN mod 4 = 0인 라디오 프레임의 서브프레임 #0에 전송되고, 그 외의 라디오 프레임에 대해 서브프레임 #0에 repetition되어 전송되게 된다.

SIB1은 80ms의 주기를 가지며, 80ms 주기 내에서 repetition되어 전송되게 된다. 즉, SFN mod 8 = 0인 라디오 프레임의 서브프레임 #5에 전송되고, SFN mod 2 = 0인 라디오 프레임에 대해 서브프레임 #5에 repetition되어 전송되게 된다.

SIB1을 제외한 다른 SIB 메시지들(SIB2,3,4,…)은 SI(System Information)메시지에 포함되어 전송된다. SIB들의 SI메시지에 대한 매핑정보는 SIB1에 포함되어 있다. 단말은 SIB1을 수신하면 다른 SIB들이 언제 전송되는지를 알 수 있게 된다. 각각의 SIB는 하나의 SI메시지에 포함된다. 하나의 SI메시지 같은 주기를 가진 여러 개의 SIB메시지를 포함할 수 있다. 여러 SI 메시지들이 같은 주기를 가질 수도 있다. SI메시지는 SI window 내에서 전송되는데, 하나의 SI 메시지는 SI window와 연관(associate)되어 있다. 하나의 SI window내에는 하나의 SI 메시지만 전송될 수 있다. SI window내에서 SI 메시지의 반복 전송이 자유롭게 수행될 수 있다.

시스템 정보의 변경

도 2는 시스템 정보의 변경을 설명하기 위한 도면이다.

시스템 정보의 변경은 특정 라디오 프레임에만 발생할 수 있다. 네트워크는 Modification period를 설정하여 해당 기간 내에는 동일한 내용의 시스템 정보가 방송된다. 네트워크가 시스템 정보 전체 또는 일부를 변경하는 경우 먼저 현 modification period 동안 단말에게 변경에 대해서 알리고, 그 다음 modification period에 변경된 시스템 정보를 방송한다. 네트워크로부터 시스템 정보 변경에 대해 수신한 단말은 다음 modification period가 시작하면 바로 새로운 시스템 정보를 수신한다. 그림 x는 시스템 정보의 변경에 대한 내용으로 다른 색은 변경된 시스템 정보를 의미한다.

modification의 경계는 SFN mod m=0으로 정의되고 m값은 SIB2에서 설정된다.

네트워크는 Paging 메시지를 통해 시스템 정보의 변경을 단말에 알려준다. 만약 단말이 systemInfoModification 을 포함한 paging 메시지를 수신하면, 다음 modification period의 시점부터 바로 모든 시스템 정보를 새로 수신한다.

SIB1에는 systemInfoValueTag이 있는데, 이 IE는 네트워크가 SIB들을 변경할 때 해당 값을 함께 업데이트하여 단말이 해당 값만을 비교해서 SIB들이 변경되었는지를 알 수 있게 해준다. 예를 들어, 단말이 out of coverage 상태에서 복귀했을 때 방송하는 SIB1의 systemInfoValueTag 값을 자신이 갖고 있는 값과 비교하여 갖고 있는 SIB들이 유효한(i.e. 동일한)지 여부를 확인할 수 있다. 상기 systemInfoValueTag 값은 ETWS information, CMAS information, time information(SIB8, SIB16), EAB 파라미터 등의 변경 시에는 업데이트되지 않을 수도 있다.

랜덤 액세스 절차

랜덤 액세스란 단말이 기지국과 업링크 타임 동기를 맞추거나 무선 자원을 할당 받기 위해서 사용하는 절차이다.

단말은 아래와 같은 경우에 랜덤 액세스 절차를 수행한다.

- 기지국과 연결(RRC Connection)이 없어 초기 접속을 하는 경우

- 무선 연결 실패 또는 핸드오버 실패 시 복구를 시도하는 경우

- 단말이 핸드오버과정에서 target cell에 처음 접속하는 경우

- 업링크 시간 동기가 맞지 않거나 무선 자원(UL grant)을 요청하기 위한 경우

- 기지국에 의해 요청되어지는 경우

이와 같은 랜덤 액세스 과정은 Contention based 랜덤 액세스 과정과 Non-contention based(Contention free) 랜덤 액세스 과정으로 구분된다. 상기 두 방식의 구분은 랜덤 액세스 과정에서 사용되는 프리앰블(Random access preamble)을 단말이 직접 선택했는지 혹은 기지국이 선택했는지에 따라 정해진다.

도 3은 Contention free 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.

Non-contention based(Contention free) 랜덤 액세스 과정에서 단말은 기지국이 자신에게만 할당해준 프리앰블을 사용하는데, 해당 프리앰블은 다른 단말들은 사용할 수 없으므로, 충돌이 발생하지 않는다. 그러므로, 기지국이 해당 프리앰블을 수신할 경우 해당 단말에게 RAR을 전송한다. 해당 RAR을 수신한 단말은 포함된 TAC를 이용해 업링크 타임 동기를 맞추고, UL grant에 따라 해당하는 리소스로 업링크 전송 준비를 하는 것으로써 랜덤 액세스 과정은 종료된다.

도 4는 Contention based 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.

반면에 Contention based Random access procedure의 경우 단말은 사용할 수 있는 프리앰블 중 임의의 프리앰블을 단말 스스로 선택하여 전송하므로, 여러 단말에 의해 동시에 선택되어 사용될 가능성이 있다. 그러므로 기지국이 어떤 프리앰블을 수신하였을 때, 상기 프리앰블이 어떤 단말로부터 전송되었는지 알 수가 없다. 그러므로 Contention free Random access procedure와 다르게 한 단말만 선택되도록 하는 추가적인 과정이 필요하다.

1. 먼저 단말은 수신한 시스템 정보를 통해 설정된, 랜덤 액세스 프리앰블의 집합 중 임의로 하나의 프리앰블을 선택하고, 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH 자원을 선택해서 전송한다. 상기 PRACH 자원에 대한 설정은 시스템 정보를 통해서 제공된다.

2. 기지국은 수신한 프리앰블들에 대해서 응답 메시지를, 시스템 정보를 통해 전달한 랜덤 액세스 응답 윈도우 안에 전달한다. 응답 메시지는 랜덤 액세스 프리앰블 ID, 업링크 무선자원(UL grant), 임시 C-RNTI(Temporary C-RNTI), 업링크 시간 동기 보정값 (Time Alignment Command) 등으로 구성된다. 상기 단말은 자신이 전송한 프리앰블에 해당하는 응답을 받았다면, 해당 응답에 포함된 내용을 설정한다. 상기 단말은 TAC를 적용하고, Temporary C-RNTI를 자신의 임시 C-RNTI로 설정한다. 그리고 수신한 업링크 무선자원을 통해 메시지를 전송할 준비를 한다. 이 때 동일한 Preamble을 동일한 PRACH 리소스를 통해서 전송했던 단말들은 RAR을 수신하게 되어 상기 설정을 적용하고 Msg3를 같이 전송하게 된다.

3. 단말은 상기 수신한 Temporary C-RNTI로, 상기 수신한 무선자원을 통해 Msg3를 전송한다. 상기 Msg 3에는 ue-Identity 같은 단말 고유의 정보를 포함한다.

4. 기지국은 단말로부터 수신하여 성공적으로 디코딩된 하나의 msg3에 대해 응답 메시지를 준비한다. Msg3에 포함되어 있던 단말의 고유 식별자(Contention Resolution ID = ue-Identity)를 포함하여 Msg4를 구성하고 Temporary C-RNTI로 전송한다.

5. 상기 응답 메시지(msg4)를 수신한 단말은 Msg4에 포함되어 있는 고유 식별자와 자신의 고유 식별자를 비교하여 동일하다면, 자신이 전송했던 Msg3의 응답으로 여기고 단말은 ACK을 기지국으로 전송한다. 만약 자신의 고유 식별자와 동일하지 않다면, 해당 단말은 랜덤 액세스 과정이 실패했다고 판단하고, 처음부터 다시 랜덤 액세스 과정을 다시 시작한다.

랜덤 액세스 프리앰블

도 5는 랜덤 액세스 프리앰블 구조를 설명하기 위한 도면이다.

랜덤 액세스 프리앰블은 총 64개로 크게 Non-dedicated RA preamble 과 Dedicated RA preamble로 구분된다. Non-dedicated RA preamble은 Contention based 랜덤 액세스 과정에서 사용할 수 있는 프리앰블이고, Dedicated RA preamble은 Contention free 랜덤 액세스 과정에서 사용하는 preamble의 집합이다. Non-dedicated RA preamble들은 다시 Group A와 Group B로 나뉜다. Group A와 Group B은 랜덤 액세스 과정에서 메시지3(msg3)의 크기와 패스로스(Path loss)에 따라 구분하기 위해 나뉜다. 기지국은 System Information Block 2 를 통해 단말이 상황에 맞게 사용할 수 있는 preamble의 종류와 갯수를 미리 나뉘어 할당해놓게 된다.

Random Access Response

도 6은 랜덤 액세스 응답을 설명하기 위한 도면이다.

랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은 프리앰블을 전송했던 PRACH resource에 따라 RA-RNTI를 생성하고, 프리앰블 전송 후 3 서브프레임 이후부터 SIB2를 통해 미리 설정되어 있는 윈도우 시간(RAR window) 동안 기지국으로부터 자신의 프리앰블에 대해서 응답 메시지가 전송되는지 RA-RNTI를 이용하여 계속해서 모니터링 한다. 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말은 RAR 메시지를 응답 윈도우 내에 수신한다면, 해당 RAR메시지에 포함된 TA command에 따라 자신의 업링크 시간동기를 조정하고, Temporary C-RNTI를 자신의 RNTI로 설정하고, 상기 Temporary C-RNTI를 이용하여, UL grant 에 따라 msg3 를 전송할 준비를 한다.

랜덤 액세스 프리앰블은 기지국에 의해 설정된 PRACH 리소스에 단말이 전송을 한다. 하지만 MTC 단말의 경우 반복전송이 수행되는데, 종래 프리앰블 전송 리소스를 그대로 이용할 경우 반복 전송으로 인해 충돌 확률이 증가하게 되어 랜덤 액세스의 실패 확률이 크게 증가하는 문제가 있다. 그러므로 MTC 단말을 위해 랜덤 액세스 프리앰블 전송 동작에 대해 새롭게 정의할 필요가 있다.

따라서, 본 발명에서는 MTC 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 방법에 대해 제안한다.

본 발명에서는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 반복 전송할 때 전송을 시작하는 리소스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.

기지국은 시스템 정보(SIB) 또는 RRC 메시지를 통해서 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 대한 설정을 제공한다. 랜덤 액세스 프리앰블 설정은 프리앰블이 전송되는 무선 리소스 정보(라디오 프레임, 서브프레임, 주파수 정보)와 단말이 프리앰블 전송을 시작할 수 있는 무선 리소스 정보(라디오 프레임, 서브프레임, 주파수 정보), 프리앰블 반복 전송 횟수 등의 정보가 포함될 수 있다.

상기 정보를 수신한 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 동작이 트리거되면 설정된 라디오 프레임과 서브프레임 정보를 토대로 전송을 시작할 수 있는 가장 빠른 타이밍에 프리앰블 전송을 시작한다.

도 7은 본 발명의 랜덤 액세스 관련 설정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

1. 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블 전송 관련 설정을 시스템 정보를 통해 방송한다.

해당 설정은 커버리지 레벨 별로 다르게 설정될 수 있으며, 해당 커버리지 레벨의 단말이 프리앰블 전송 시 전송을 시작할 수 있는 시간/주파수 리소스 정보를 포함할 수 있다.

또한 단말이 프리앰블을 전송에 사용할 수 있는 시간/주파수 리소스 정보를 포함할 수 있다.

2. 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 동작이 트리거되면 전송 시작점으로 설정된 시간, 주파수 리소스를 사용해서 프리앰블 전송을 시작한다. 프리앰블 전송은 시작점 이후로 반복전송이 수행되거나 또는 설정된 라디오프레임, 서브프레임만 이용해서 반복 전송이 수행될 수 있다.

3. 기지국은 수신한 프리앰블들에 대해서 응답 메시지를, 시스템 정보를 통해 전달한 랜덤 액세스 응답 윈도우 안에 전달한다.

4. 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신한 단말은 메시지 3를 전송하고, 계속해서 나머지 랜덤 액세스 과정을 수행하게 된다.

Case 1. 프리앰블 전송 시작점이 설정되고 연속해서 반복전송이 수행되는 경우

기지국은 단말이 프리앰블 전송을 시작할 수 있는 라디오 프레임, 서브프레임 정보를 설정하고 시스템 정보 또는 RRC 메시지를 통해 단말에게 제공한다.

도 8은 Case1의 프리앰블 전송의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

프리앰블 전송 시작 라디오 프레임, 서브프레임을 결정하는 방법은 다음과 같은 방법이 있다.

방법 1: (System frame number) mod x = 0 인 라디오 프레임에 프리앰블 전송 시작하도록 설정하기.

- 단말이 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시작할 수 있는 라디오 프레임은 다음의 식에 따라 설정될 수 있다.

SFN(System frame number) mod x = 0 을 만족하는 라디오 프레임

기지국은 x 값을 설정하여 단말에 SIB 또는 RRC 메시지를 통해 전달한다. 해당 설정을 수신한 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 트리거되면 상기 식이 만족하는 가장 빠른 라디오 프레임을 프리앰블 전송을 시작하기 위해 선택한다.

예를 들어, 도 6의 경우 x 값은 2로 설정되는 경우로, 단말은 라디오 프레임 #0,2,4,6,8,…,1022을 프리앰블 전송 시작 라디오 프래임으로써 선택할 수 있다.

해당 라디오 프레임 내에서 전송을 시작할 서브프레임은 특정 서브프레임으로 설정되어 함께 전송될 수도 있고, 스펙에 정의되어 있는 값일 수 있다. 만약 복수개의 서브프레임이 설정되는 경우, 순서대로 번갈아 가며 사용될 수도 있다. 자세한 서브프레임 설정 방법은 아래 서브프레임 결정 방법에 따른다.

만약 x의 값이 1024(SFN의 범위)로 정확히 나눠지지 않는 경우 즉, 1024 mod x = 0 이 아닌 경우에는 상기 식을 만족하는 마지막 라디오 프레임은 그 다음 프리앰블 전송 시작 시점과의 오버랩될 수 있는 문제로 서로간 충돌 방지를 위해 제외되고 설정될 수도 있다. 이 경우 상기 수식은 다음과 같이 수정되어 표현될 수 있다.

(1024 mod x == 0 인 경우) SFN mod x = 0 을 만족하는 라디오 프레임

(1024 mod x == 0 이 아닌 경우) (SFN-x) mod x = 0 을 만족하는 라디오 프레임

예를 들어, x 값이 5로 설정되는 경우, 1024 mod 5 == 0이 아니므로, (1024-5) mod 5 = 0을 만족하는 라디오 프레임 #0, 5, 10, 15, …, 1015을 프리앰블 전송을 시작하는 라디오 프래임으로써 선택할 수 있다. 즉, 라디오 프레임 #1020은 다음 라디오 프레임 #0에서 전송을 시작하는 프리앰블과 충돌이 생길 수 있으므로 제외된다.

상기 x값은 프리앰블의 반복 전송 수를 고려하여 반복 전송 수의 함수의 형태로 설정될 수 있다.

다음은 본 방법을 적용한 설정의 한 예이다. 다음과 같은 내용이 설정에 포함될 수 있다.

■ 반복 전송 수: 프리앰블 전송을 위해 사용할 반복 전송 수 또는 반복 전송 수를 계산하기 위한 값일 경우 식은 스펙에 정의될 수 있다.

■ 주파수 리소스 정보: 프리앰블 전송에 사용할 주파수 리소스 정보

■ x값: 전송 시작 가능 라디오 프레임 결정을 위한 x값은 프리앰블의 반복 전송 수를 고려하여 반복 전송 수의 함수의 형태로 표현될 수 있다. 또는 반복 전송 수와 한 라디오 프레임에서 전송 가능 서브프레임 수의 함수의 형태로 표현될 수 있다.

■ 전송 시작 가능 서브프레임 정보: 전송 시작 가능 서브프레임 정보는 명시적으로 서브프레임 번호(들)로 표현될 수도 있다. 복수의 서브프레임 번호를 포함하는 경우 순서대로 사용할 수도 있다. 또는 해당 정보가 없는 경우 특정 서브프레임으로 스펙 등에 미리 정해질 수 있다.

해당 설정은 하나의 설정 인덱스로 표현될 수도 있으며, SIB2나 RRC Connection Reconfiguration 메시지 등을 통해 전달될 수 있으며, 각 커버리지 레벨 별로 존재할 수도 있다.

방법2: 전송 시작 오프셋과 주기값의 형태로 설정하기.

- 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시작할 수 있는 라디오 프레임은 주기값과 오프셋값을 이용하여 결정될 수 있다. 기지국은 주기값과 오프셋 값을 설정하여 단말에 SIB 또는 RRC 메시지를 통해 전달한다. 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 설정될 수 있다.

상기 주기값과 오프셋 값은 시스템 프레임 번호(0~1023) 내에서 적용한다. 즉, 시스템 프레임 번호가 한바퀴 돌아 0이 되면 다시 오프셋값과 주기값을 이용해 다시 시작한다.

예를 들어, 주기값이 100, 오프셋값이 5로 설정되는 경우, 라디오 프레임 #5,105,205,305,405,…,1005를 프리앰블 전송 시작 라디오 프레임으로써 선택할 수 있다.

상기 주기값과 오프셋값을 통해 결정된 마지막 라디오 프레임은 그 다음 프리앰블 전송 시작 시점과의 오버랩될 수 있는 문제로 서로간 충돌 방지를 위해 제외하고 설정될 수도 있다.

상기 주기값은 프리앰블의 반복 전송 수를 고려하여 반복 전송 수보다 같거나 큰 값을 가질 수 있으며, 반복 전송 수의 함수의 형태로도 설정될 수 있다.

■ 전송 시작 라디오 프레임 주기: 전송 시작 라디오 프레임 주기는 프리앰블의 반복 전송 수를 고려하여 반복 전송 수의 함수의 형태로 설정될 수 있다. 또는 반복 전송 수와 한 라디오 프레임에서 전송 가능 서브프레임 수의 함수의 형태로도 표현될 수 있다.

■ 전송 시작 라디오 프레임 오프셋: 전송 시작 라디오 프레임 오프셋 정보는 프리앰블의 전송을 시작할 수 있는 첫번째 라디오 프레임을 의미한다.

- 해당 설정은 SIB2나 RRC Connection Reconfiguration 메시지 등을 통해 전달될 수 있으며, 각 커버리지 레벨 별로 존재할 수도 있다.

Case 2. 프리앰블 전송에 이용할 수 있는 라디오프레임, 서브프레임 정보와 전송 시작점이 설정되는 경우

기지국은 단말이 프리앰블 전송에 이용할 수 있는 라디오 프레임, 서브프레임 정보와 그 중 프리앰블 전송을 시작할 수 있는 라디오 프레임, 서브프레임 정보를 설정할 수 있는 정보를 시스템 정보 또는 RRC 메시지를 통해 단말에게 제공한다.

도 9는 Case2의 프리앰블 전송의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

‘SFN(System frame number) mod x = 0’을 만족하는 라디오 프레임

예를 들어, 도 7의 경우 x 값이 3으로 설정되는 경우, 단말은 라디오 프레임 #0,3,6,9,12,…,1023을 프리앰블 전송 시작 라디오 프래임으로써 선택할 수 있다.

해당 라디오 프레임 내에서 전송을 시작할 서브프레임은 특정 서브프레임으로 설정되어 함께 전송될 수도 있고, 스펙에 정의되어 있는 값일 수 있다. 또는 전송 가능 서브프레임이 설정된 경우 해당 값을 사용할 수 있다. 만약 복수개가 설정되는 경우, 순서대로 번갈아 가며 사용될 수도 있다. 자세한 서브프레임 설정 방법은 아래 서브프레임 결정 방법에 따른다.

(1024 mod x == 0 인 경우) SFN mod x = 0 을 만족하는 라디오 프레임

■ 전송 가능 라디오 프레임: 전송 가능 라디오 프레임 정보는 even, odd, any, 또는 명시적으로 시스템 프레임 번호(들)로 표현될 수 있다. 만약 전송 가능 라디오 프레임 정보가 없는 경우 전송 가능 라디오 프레임은 매 라디오 프레임으로 가정될 수 있다.

■ 전송 가능 서브프레임: 전송 가능 서브프레임 정보는 even, odd, any, 또는 명시적으로 서브프레임 번호(들)로 표현될 수 있다. 만약 전송 가능 서브프레임 정보가 없는 경우 전송 가능 서브프레임은 매 서브프레임으로 가정될 수 있다.

방법2: 전송 시작 오프셋과 주기값의 형태로 설정하기.

- 단말은 설정된 전송 가능 라디오 프레임에서 추가적으로 특정 라디오 프레임에서만 전송을 시작하도록 설정할 수 있다. 해당 라디오 프레임의 시작 오프셋 값과 주기값의 형태로 설정될 수도 있다. 상기값은 기지국이 설정하여 단말에 시스템 정보나 RRC 메시지를 통해서 전송될 수도 있고, 미리 스펙에 정의되어 있을 수도 있다. 또한 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 설정될 수도 있다.

상기 주기값과 오프셋 값을 통해서 결정된 마지막 라디오 프레임은 그 다음 프리앰블 전송 시작 시점과의 오버랩될 수 있는 문제로 서로간 충돌 방지를 위해 제외하고 설정될 수도 있다.

상기 주기값은 프리앰블의 반복 전송 수를 고려하여 반복 전송 수의 함수의 형태로 설정될 수 있다. 또는 반복 전송 수와 한 라디오 프레임에서 전송 가능 서브프레임 수의 함수의 형태로 표현될 수 있다.

해당 라디오 프레임 내에서 전송을 시작할 서브프레임은 특정 서브프레임 정보가 설정되어 함께 전송될 수도 있고, 스펙에 정의되어 있는 값일 수 있다. 또는 전송 가능 서브프레임이 설정된 경우 해당 값을 사용할 수 있다. 만약 복수개가 설정되는 경우, 순서대로 번갈아 가며 사용될 수도 있다. 자세한 서브프레임 설정 방법은 아래 서브프레임 결정 방법에 따른다.

방법3: 전송 시작 가능한 라디오 프레임 명시적으로 설정하기.

- 단말은 설정된 전송 가능 라디오 프레임에서 추가적으로 특정 라디오 프레임에서만 전송을 시작하도록 설정할 수 있다. 해당 라디오 프레임은 첫번째 라디오 프레임으로 설정될 수도 있고, 복수로 설정될 수도 있다. 전송 시작 가능한 모든 라디오 프레임 번호가 명시적으로 설정될 수도 있다. 상기값은 기지국이 설정하여 단말에 시스템 정보나 RRC 메시지를 통해서 전송될 수도 있고, 미리 스펙에 정의되어 있을 수도 있다. 또한 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 설정될 수도 있다.

다음은 본 발명을 적용한 설정의 한 예이다. 다음과 같은 내용이 설정에 포함될 수 있다.

■ 전송 시작 가능 라디오 프레임: 전송 시작 가능 라디오 프레임 정보는 시스템 프레임 번호(들)로 표현될 수도 있다. 예를 들어, (0,50,100,150,200,…,950)의 형태로 설정될 수 있다.

■ 전송 시작 가능 서브프레임 정보: 전송 시작 가능 서브프레임 정보는 명시적으로 서브프레임 번호(들)로 표현될 수도 있다. 전송 시작 가능 서브프레임이 하나로 설정될 경우 설정된 전송 시작 가능 라디오 프레임의 해당 서브프레임에서 전송을 시작할 수 있다. 만약 복수개의 전송 시작 가능 서브프레임이 설정되는 경우 해당값은 순서대로 전송 시작 가능 라디오 프레임과 하나씩 매핑하는 방식으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 전송 시작 가능 라디오 프레임이 (0,50,100,150,200,…,950)의 형태이고, 전송 시작 가능 서브프레임이 (1,6)으로 설정된 경우 전송 시작 가능 프레임은 0번 라디오 프레임의 1번 서브프레임, 50번 라디오 프레임의 6번 서브프레임, 100번 라디오 프레임의 1번 서프프레임, 150번 라디오 프레임의 6번 서브프레임의 형태로 구성될 수 있다.

해당 설정은 SIB2나 RRC Connection Reconfiguration 메시지 등을 통해 전달될 수 있으며, 각 커버리지 레벨 별로 존재할 수도 있다.

방법4: Implicit하게 프리앰블 전송 시작 가능 라디오 프레임, 서브 프레임 결정하기.

- 프리앰블의 전송 가능 라디오 프레임 정보와 전송 가능 서브프레임 정보가 설정되는 경우 단말은 첫번째 라디오 프레임의 첫번째 서브프레임에 프리앰블 전송을 시작하고, 오버랩되지 않도록 프리앰블 반복 전송 수만큼의 간격을 두고 다음 프리앰블이 전송 시작 가능하도록 구성할 수 있다.

상기 방식은 시스템 프레임 번호(0~1023) 내에서 적용한다. 즉, 단말이 프리앰블을 반복 전송 중에 시스템 프레임 번호가 0이 되면 전송해야하는 반복 전송 수가 만족하지 않더라도 중지하고, 새로운 타이밍에 다시 시작하게 한다. 또는 프리앰블 반복 전송 횟수와 비교하여 SFN이 0이 되기 전까지 남은 전송 기회가 적을 경우 전송하지 않고, 라디오 프레임이 #0이 될 때 다시 설정에 따라 전송을 시작할 수 있다.

프리앰블 전송 시작 서브프레임 설정 방법

방법1: 전송 시작 가능 서브프레임 명시적으로 설정하기

- 전송 시작 가능 서브프레임 정보는 명시적으로 서브프레임 번호로 표현될 수도 있다. 예를 들어, (k)로 설정되는 경우 전송 시작 가능 매 라디오 프레임의 k번 서브프레임에서 프리앰블 전송을 시작할 수 있다. 상기값은 기지국이 설정하여 단말에 시스템 정보나 RRC 메시지를 통해서 전송될 수도 있고, 미리 스펙에 정의되어 있을 수도 있다. 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 설정될 수도 있다.

전송 시작 가능 서브프레임 정보는 전송 시작 가능 라디오 프레임 정보와 각각 설정될 수도 있고, 짝을 이룬 형태로 설정될 수도 있다.

예를 들어, 전송 시작 가능 라디오 프레임 (0,100,200,…,900), 전송 시작 가능 서브프레임 (1)처럼 각각 설정될 수도 있고, 전송 시작 가능 라디오 프레임/서브프레임 정보 ({0,1},{300,3},{600,5},{900,7})처럼 짝일 이룬 형태로 설정될 수도 있다.

방법2: 설정된 전송 가능 서브프레임 중 첫번째 서브프레임에 전송 시작하기.

- 전송 시작 가능 서브프레임이 따로 설정되지 않고, 해당 서브프레임 중 특정 서브프레임에만 전송 시작이 가능하도록 스펙에 정의될 수도 있다. 만약 전송 가능 서브프레임이 설정되어있다면, 전송 가능 라디오 프레임에서 전송 가능 서브프레임들 중 첫번째 서브프레임에만 전송의 시작이 가능하도록 스펙에 미리 정의해 놓을 수 있다. 또는 설정된 전송 가능 서브프레임 중 특정 서브프레임으로 스펙에 정의되어 있을 수도 있다. 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 정의될 수도 있다.

방법3: 설정된 복수개의 서브프레임을 번갈아 가며 시작 서브프레임으로 결정하기.

- 전송 시작 가능 서브프레임 정보는 복수 개의 서브프레임 번호로 설정되어 해당 값을 순서대로 전송 시작 가능 라디오 프레임과 하나씩 매핑하는 형태로 사용할 수도 있다. 예를 들어 첫번째 전송 시작 가능 라디오 프레임에서는 설정된 시작 가능 서브프레임 중 첫번째 서브프레임 값을 사용하고, 두번째 전송 시작 가능 라디오 프레임에서는 설정된 시작 가능 서브프레임 중 두번째 서브프레임 값을 사용하는 방식으로 사용할 수 있다.

예를 들어, 전송 시작 가능 서브프레임이 (1,6)으로 설정된 경우 전송 시작 가능 라디오 프레임마다 1번과 6번 서브프레임을 번갈아가며 설정하는 형태로 사용할 수 있다. 즉, 전송 시작 가능 라디오 프레임이 (0,50,100,150,200,…,950)의 형태이고, 전송 시작 가능 서브프레임이 (1,6)으로 설정된 경우 전송 시작 가능 프레임은 0번 라디오 프레임의 1번 서브프레임, 50번 라디오 프레임의 6번 서브프레임, 100번 라디오 프레임의 1번 서프프레임, 150번 라디오 프레임의 6번 서브프레임의 형태로 구성될 수 있다.

상기값은 기지국이 설정하여 단말에 시스템 정보나 RRC 메시지를 통해서 전송될 수도 있고, 미리 스펙에 정의되어 있을 수도 있다. 또한 해당 값은 각 커버리지 레벨 별로 설정될 수도 있다.

상기 프리앰블 전송 시작 가능 라디오 프레임과 서브프레임 결정 방법들은 상호간에 다양한 형태로 조합되어 사용될 수 있다. 각 방법은 커버리지 레벨 별로 다르게 설정될 수도 있다.

도 10은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)과 송신부(1020), 수신부(1030)을 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 반복 전송할 때 전송을 시작하는 리소스를 결정하는 데에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 11은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)을 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 반복 전송할 때 전송을 시작하는 리소스를 결정하는 데에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

MTC 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 필요한 설정정보를 반복하여 수신하는 단계;
상기 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 트리거되는 단계; 및
상기 설정정보에 기초하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.