KR20180010076A - 무선 통신 시스템의 랜덤액세스 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템의 랜덤액세스 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기지국에 접속한 이후, 기지국으로부터 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계, 그리고 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행하는 단계를 통해 랜덤액세스를 수행하는 방법, 단말, 그리고 기지국이 제공된다.

Description

무선 통신 시스템의 랜덤액세스 방법 및 장치{Method and apparatus for random access in wireless communication}
본 기재는 무선 통신 시스템에서 랜덤액세스 기회를 조절하여 랜덤액세스의 성공 확률을 높이기 위한 랜덤액세스 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 이동통신 시스템에서, 단말은 기지국(망)에 접속하기 위해서 랜덤액세스 절차를 사용한다. 예를 들어, LTE(long term evolution) 시스템에서, 단말은 상향링크 동기를 획득하기 위해서, 또는 단말의 고유 식별자인 셀-무선 네트워크 임시 식별자(cell-radio network temporary identifier, C-RNTI)를 할당 받기 위해서 랜덤액세스를 수행한다.
하지만, 복수의 단말이 동시에 랜덤액세스를 수행하면, 랜덤액세스 시 발생할 수 있는 충돌에 의해서 단말의 랜덤액세스 성공률이 감소하게 되고, 따라서 단말은 기지국(망)에 접속할 수 없다.
한 실시예는, 기지국으로부터 수신한 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스를 수행하는 방법을 제공한다.
다른 실시예는, 기지국으로부터 수신한 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스를 수행하는 단말을 제공한다.
또 다른 실시예는, 단말에게 예외 랜덤액세스 정보를 제공하는 기지국을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 단말의 랜덤액세스 방법이 제공된다. 상기 랜덤액세스 방법은, 기지국에 접속한 이후, 기지국으로부터 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계, 그리고 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 랜덤액세스 방법에서 예외 랜덤액세스 정보는, 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스일 수 있다.
상기 랜덤액세스 방법에서 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는, 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 페이징 메시지가 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 경우 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하고, 페이징 메시지가 예외 랜덤액세스 정보를 포함하지 않는 경우 기존 방식으로 랜덤액세스를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 랜덤액세스 방법에서 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는, 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, RRC 연결 재설정 메시지는 예외 랜덤액세스 정보를 포함할 수 있다.
상기 랜덤액세스 방법에서 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는, 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, RRC 연결 해제 메시지는 예외 랜덤액세스 정보를 포함할 수 있다.
상기 랜덤액세스 방법은, 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머를 실행하는 단계를 더 포함하고, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계는, 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되기 전에 기지국에 접속하는 경우, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 랜덤액세스 방법은, 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 랜덤액세스를 수행하는 단말이 제공된다. 상기 단말은, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 기지국에 접속한 이후, 기지국으로부터 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계, 그리고 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행하는 단계를 수행한다.
상기 단말에서 예외 랜덤액세스 정보는, 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스일 수 있다.
상기 단말에서 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때, 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계를 수행하고, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 페이징 메시지가 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 경우 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하고, 페이징 메시지가 예외 랜덤액세스 정보를 포함하지 않는 경우 기존 방식으로 랜덤액세스를 수행하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 단말에서 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때, 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 수신하는 단계를 수행하고, RRC 연결 재설정 메시지는 예외 랜덤액세스 정보를 포함할 수 있다.
상기 단말에서 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때, 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 수신하는 단계를 수행하고, RRC 연결 해제 메시지는 예외 랜덤액세스 정보를 포함할 수 있다.
상기 단말에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머를 실행하는 단계를 더 수행하고, 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계를 수행할 때, 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되기 전에 기지국에 접속하는 경우, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 단말에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계를 더 수행할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 단말이 접속한 이후, 단말로 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 수신하는 단계, 그리고 단말에게 상향링크 자원 할당 정보를 송신하는 단계를 수행하는 기지국이 제공된다.
상기 기지국에서 예외 랜덤액세스 정보는, 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스일 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계를 수행할 때, 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 단말에게 송신하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계를 수행할 때, 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 단말에게 송신하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계를 더 수행할 수 있다.
기지국에 접속한 이후 기지국으로부터 수신한 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스를 수행함으로써, 랜덤액세스 시 발생할 수 있는 신호간 충돌 확률을 낮출 수 있다.
도 1은 랜덤액세스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 단말이 랜덤액세스 절차를 선택하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 한 실시예에 따른 RRC 연결 재설정 메시지를 통한 랜덤액세스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 RRC 연결 해제 메시지를 통한 랜덤액세스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE), 기계형 통신 장비(machine type communication device, MTC device) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 매크로 기지국(macro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 랜덤액세스 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 단말은 기지국에 의해 정의된 랜덤액세스 자원(Physical Random Access Channel, PRACH)에 랜덤액세스를 위한 프리앰블을 전송한다(S101). 이때 프리앰블은 기지국에 의해 지정된 랜덤액세스 프리앰블 중 하나이다. 복수의 단말이 동시에 동일한 랜덤액세스 자원 및 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행할 수 있다.
기지국은 검출된 프리앰블에 관한 정보, 단말이 상향링크 동기를 맞추기 위한 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 단말에 임시로 할당하는 임시 셀-무선 네트워크 임시 식별자(Temporary cell-radio network temporary identifier, TC-RNTI) 정보, 그리고 단말이 메시지를 전송하기 위해 사용되는 상향링크 자원 할당 정보를 단말에게 전송한다(S102).
단말은, 랜덤액세스 프리앰블이 전송된 PRACH의 위치 및 랜덤액세스 프리앰블을 기반으로 기지국이 전송한 메시지를 수신한다. 단말은 기지국으로부터 수신한 정보를 바탕으로 상향링크 동기를 맞추고, 할당된 상향링크 자원에서 메시지를 전송한다(S103). 단말의 상향링크 메시지는, 단말의 고유 식별자(SAE-임시 모바일 가입자 식별(SAE-Temporary Mobile Subscriber Identity, S-TMSI) 또는 임의로 설정된 값) 및 단말의 상태에 따른 정보를 포함한다.
기지국은 단말의 상향링크 메시지를 수신한다(S104). 복수의 단말이 랜덤액세스 프리앰블을 전송한 경우, 기지국은 할당된 상향링크 자원에서 복수의 단말로부터 복수의 상향링크 메시지를 수신한다. 이때, 기지국은 성공적으로 수신된 상향링크 메시지 중 하나를 선택하고, 경쟁 해소(contention resolution) 메시지를 전송한다. 단말은, 기지국으로부터 수신한 경쟁 해소 메시지가 자신이 송신한 상향링크 메시지에 대한 것이 아니면, S110 단계부터 다시 랜덤액세스를 수행한다.
단말은 랜덤액세스 프리앰블을 임의로 선택하고, 프리앰블의 전송이 가능한 PRACH 자원 중 하나를 선택하여 랜덤액세스를 수행한다. 이때 복수의 단말이 동시에 동일한 랜덤액세스 프리앰블을 선택하고 동일한 PRACH 자원을 통해서 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 전송하는 경우, 랜덤액세스 프리앰블 간의 충돌 또는 상향링크 자원 할당 이후의 상향링크 메시지 간의 충돌에 의해서 기지국에 접속하지 못하는 단말이 발생한다.
복수의 단말이 망에 접속하는 환경에서는, 복수의 단말에서 전송되는 신호 간 충돌 확률이 증가한다. 충돌 때문에 랜덤액세스에 실패한 단말은 다시 랜덤액세스를 수행하고, 망에 접속하기 위해서 랜덤액세스를 수행하는 다른 새로운 단말과 랜덤액세스를 통해서 경쟁한다. 즉, 충돌에 의해 랜덤액세스에 성공하지 못한 단말은 계속 누적되고, 그에 따라 신호 간 충돌 확률 또한 급격하게 증가할 수 있다. 이 경우 단말의 접속 성공 확률은 급격하게 감소하게 된다. 랜덤액세스의 혼잡(congestion)으로 인해, 랜덤액세스 성공률이 감소한다.
충돌에 의한 영향은 저비용(low-cost) 단말과, 임무 결정적(mission critical) 상황에서 더 중요할 수 있다. 저비용 단말의 경우, 프리앰블의 반복 전송으로 인해 배터리 소모 문제가 중요시 될 수 있다. 임무 결정적 상황에서 단말은 프리앰블 충돌에 의해서 정해진 시간 내에 데이터를 성공적으로 송신하지 못할 수 있다. 커버리지(coverage) 상황이 좋지 않은 단말을 지원하기 위해서 랜덤액세스 프리앰블이 많은 반복(repetition)을 통해서 송신되는 경우, 배터리 소모 문제 및 지연(delay) 문제가 더 심화될 수 있다.
도 2는 한 실시예에 따른 단말이 랜덤액세스 절차를 선택하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
한 실시예에 따른 기지국은 랜덤액세스를 위한 정보(앞으로, 기지국이 단말에게 별도로 제공하는, 랜덤액세스를 위한 정보를 '예외 랜덤액세스 정보'라 한다)를 각 단말에게 또는 단말 그룹에게 페이징 메시지를 통해서 제공할 수 있다. 개별 단말이 또는 단말 그룹이 랜덤액세스를 위한 정보를 포함하는 페이징 메시지를 기지국으로부터 수신하는 경우, 각 단말은 랜덤액세스의 수행 시 페이징 메시지에 포함된 랜덤액세스를 위한 정보를 반영하여 랜덤액세스를 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 페이징 어케이션(paging occasion)에서 페이징 메시지를 수신(S201)한 단말은, 페이징 메시지에 단말 자신의 UEID(user equipment Identification)가 포함되어 있는지 확인한다(S202). 단말이, 페이징 메시지가 자신에 대한 것인지 확인하는 단계로서, 페이징 메시지에 자신의 UEID가 포함되어 있지 않다면, 단말은 다른 페이징 메시지를 수신한다.
이후, 단말은 페이징 메시지를 바탕으로 기지국이 단말의 접속을 명령하는지 판단한다(S203). 기지국이 단말에게 접속을 명령하고 있지 않다면, 단말은 페이징 메시지에 포함된 지시 사항을 수행한다(S204). 기지국이 단말에게 접속을 명령하고 있다면, 단말은 페이징 메시지가 예외 랜덤액세스 정보를 포함하고 있는지 확인한다(S205).
페이징 메시지에 예외 랜덤액세스 정보가 포함되어 있지 않다면, 단말은 기존 방식으로 랜덤액세스를 수행한다(S206). 페이징 메시지에 예외 랜덤액세스 정보가 포함되어 있다면, 단말은 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스를 수행한다(S207).
한 실시예에 따르면, 예외 랜덤액세스 정보는, 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스는 페이징 메시지에 포함될 수 있다. 이때, 랜덤액세스 자원 인덱스는, 시간-주파수 상의 랜덤액세스 자원을 지시하기 위해 사용될 수도 있고, 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블을 지시하기 위해 사용될 수도 있다. 또는 시간-주파수 상의 랜덤액세스 자원 및 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블을 지칭할 수도 있다. 랜덤액세스 자원 인덱스의 용도는 기지국과 단말이 지원하는 랜덤액세스 방법에 따라 다를 수 있다. 랜덤액세스 자원 인덱스는 랜덤액세스를 수행하는 모든 단말이 사용할 수 있는 전체 랜덤액세스 자원을 나타낼 수 있다. 또는, 전체 랜덤액세스 자원 중 미리 결정된 용도로 사용되기 위한 일부 랜덤액세스 자원을 나타낼 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 기지국이 랜덤액세스를 위해서 64개의 프리앰블을 할당하고, 64개의 프리앰블 중 16개의 프리앰블이 미리 결정된 용도를 위해서 지정될 수 있다. 이때 기지국이 단말 A에게 전달할 페이징 메시지는, 16개의 프리앰블을 가리키는 4비트(bit)의 인덱스를 포함한다. 단말 A는 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하고, 페이징 메시지에 포함된 랜덤액세스 프리앰블 정보를 바탕으로 프리앰블을 선택한다. 그리고 단말 A는 선택된 프리앰블을 통해서 랜덤액세스를 수행한다.
다른 실시예에 따르면, 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스가 페이징 메시지에 포함될 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹은 시간-주파수 상의 자원의 집합 또는 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블의 집합을 나타낼 수 있다. 또는 랜덤액세스 자원 그룹은, 시간-주파수 상의 자원의 집합 및 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블 집합을 지칭할 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스의 용도는 기지국과 단말이 지원하는 랜덤액세스 방법에 따라 다를 수 있다. 하나의 랜덤액세스 자원 그룹은 적어도 하나의 랜덤액세스 자원의 집합으로 구성되고, 최초 접속(initial access) 및 재전송(retransmission)의 구분, 서비스 요구 사항에 따른 구분, 또는 서비스 종류에 따른 구분을 위한 용도로 사용될 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스는, 특정 상황을 지시하는 인덱스와 같은 의미가 될 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스가 특정 상황을 지시하는 인덱스의 의미를 갖는 경우, 단말은 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스를 통해서 특정 상황을 인식하고, 미리 결정된 절차 또는 미리 결정된 랜덤액세스 자원을 통해서 랜덤액세스를 수행할 수 있다. 이때, 미리 결정된 절차 또는 미리 결정된 랜덤액세스 자원은 단말에 미리 설정(pre-configured)되거나, 기지국이 송신하는 시스템 정보(system information) 등의 방송(broadcasting) 정보를 통해서 단말에게 설정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기지국이 랜덤액세스를 위해서 64개의 프리앰블을 할당하고, 64개의 프리앰블 중 일부 프리앰블이 4가지 용도를 가리키는 4개의 프리앰블 그룹에 포함될 수 있다. 이때, 기지국이 단말 A에게 전달할 페이징 메시지는, 4개의 프리앰블 그룹을 가리키는 2비트의 인덱스를 포함한다. 단말 A는 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하고, 페이징 메시지에 포함된 랜덤액세스 프리앰블 그룹 정보를 바탕으로 프리앰블을 선택한다. 그리고 단말 A는 선택된 프리앰블을 통해서 랜덤액세스를 수행한다.
도 3은 한 실시예에 따른 RRC 연결 재설정 메시지를 통한 랜덤액세스 방법을 나타낸 흐름도이다.
한 실시예에 따른 기지국은, 접속된 단말의 서비스 품질(Quality of Service, QoS) 등 서비스 요구 사항이 있는 경우 또는 특정 목적(예를 들어, 긴급 상황을 알리는 단말, 비교적 짧은 주기로 낮은 대기 시간(latency)를 요구하는 서비스를 제공하는 단말 등) 이 있는 경우, 단말이 랜덤액세스를 수행할 때 사용할 수 있는 예외 랜덤액세스 정보를 제공한다.
예외 랜덤액세스 정보는 기지국이 단말을 제어하기 위한 정보를 전송할 때 단말에게 제공될 수 있다. 이때 단말을 제어하기 위한 정보는, 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(connection reconfiguration) 메시지 또는 RRC 연결 해제(RRC connection release) 메시지가 될 수 있다. 단말에게 예외 랜덤액세스 정보가 제공되는 경우, 단말은 기지국으로부터 수신된 예외 랜덤액세스 정보를 사용하여 랜덤액세스를 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 단말은 RRC 연결 재설정 메시지를 통해서 예외 랜덤액세스 정보를 수신하고, 기지국에게 RRC 연결 재설정 완료(RRC connection Reconfiguration complete) 메시지를 송신한다(S301). 이후, 예외 랜덤액세스 정보를 저장하고 예외 랜덤액세스 정보에 관한 타이머를 실행한다(S302). 기지국은 예외 랜덤액세스 정보를 단말에게 제공할 때, 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머를 함께 제공할 수 있다. 단말은 예외 랜덤액세스 정보를 사용할 때 예외 랜덤액세스 타이머를 통해 예외 랜덤액세스 정보가 유효한지 알 수 있다.
단말은, RRC 연결이 종료된 후 기지국에 다시 접속하기 위해서, 랜덤액세스를 수행한다. 이때, 단말은 예외 랜덤액세스 타이머가 종료되지 않았다면, 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 자원(즉, 랜덤액세스 프리앰블)을 선택한다(S303). 이후, 단말은 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 기지국으로 전송하여 랜덤액세스를 수행한다(S304).
도 4를 참조하면, 단말은 RRC 연결 해제 메시지를 통해서 예외 랜덤액세스 정보를 수신한다(S401). 이후, 단말이 예외 랜덤액세스 정보를 저장하고 예외 랜덤액세스 타이머를 실행하며(S402), 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하여(S403), 랜덤액세스를 수행하는(S404) 단계는 도 3의 S302 내지 S304 단계와 동일하다.
예외 랜덤액세스 정보에 관한 타이머가 만료되면 단말은 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하고, 기지국도 단말에게 제공한 예외 랜덤액세스 정보를 삭제한다.
단말은 랜덤액세스를 수행하기 전에 동기 신호(synchronization signal)를 통해서 단말 자신이 속한 기지국을 확인하는데, 동기 신호를 통해서 확인된 기지국과 예외 랜덤액세스 정보를 제공한 기지국이 다른 경우, 단말은 기존 방식대로 랜덤액세스를 수행한다. 예를 들어, 동기 신호를 통해서 확인된 기지국의 물리 셀 ID(physical cell ID)와 예외 랜덤액세스 정보를 제공한 기지국의 물리 셀 ID가 서로 다른 경우, 단말은 제공된 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하고 기존 방식대로 랜덤액세스를 수행한다.
한 실시예에 따르면, 예외 랜덤액세스 정보는 특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스를 포함할 수 있다. 랜덤액세스 자원 인덱스는 시간-주파수 상의 랜덤액세스 자원을 지시하기 위해 사용될 수도 있고, 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블을 지시하기 위해 사용될 수도 있다. 또는 시간-주파수 상의 랜덤액세스 자원 및 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블을 지칭할 수도 있다. 랜덤액세스 자원 인덱스의 용도는 기지국과 단말이 지원하는 랜덤액세스 방법에 따라 다를 수 있다. 랜덤액세스 자원 인덱스는 랜덤액세스를 수행하는 수행하는 모든 단말이 사용할 수 있는 전체 랜덤액세스 자원을 나타낼 수 있다. 또는, 전체 랜덤액세스 자원 중 미리 결정된 용도로 사용되기 위한 일부 랜덤액세스 자원을 나타낼 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 기지국이 랜덤액세스를 위해서 64개의 프리앰블을 할당하고, 64개의 프리앰블 중 16개의 프리앰블을 특정 용도를 위해 지정할 수 있다. 이때, 기지국은 RRC 연결 재설정 메시지 또는 RRC 연결 해제 메시지를 통해서 예외 랜덤액세스 프리앰블 인덱스를 단말 B에게 제공한다.
단말은 기지국과의 RRC 연결을 해제하거나 RRC 연결을 재설정 하면서 예외 랜덤액세스 프리앰블 인덱스를 저장하고, 타이머를 실행한다. 이때 타이머는 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간에 관한 타이머일 수도 있고, 단말의 내부 타이머일 수도 있다. 기지국과 RRC 연결이 종료된 단말 B는 기지국에 다시 접속하기 위한 랜덤액세스를 수행할 때, 예외 랜덤액세스 프리앰블 인덱스에 의해 지시된 프리앰블 중 하나를 선택한다. 이후 단말은 선택된 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행한다.
다른 실시예에 따르면, 예외 랜덤액세스 정보는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스를 포함할 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹은 시간-주파수 상의 자원의 집합 또는 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블의 집합을 나타낼 수 있다. 또는 랜덤액세스 자원 그룹은, 시간-주파수 상의 자원의 집합 및 코드 상의 랜덤액세스 프리앰블 집합을 지칭할 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스의 용도는 기지국과 단말이 지원하는 랜덤액세스 방법에 따라 다를 수 있다. 하나의 랜덤액세스 자원 그룹은 적어도 하나의 랜덤액세스 자원의 집합으로 구성되고, 최초 접속(initial access) 및 재전송(retransmission)의 구분, 서비스 요구 사항에 따른 구분, 또는 서비스 종류에 따른 구분을 위한 용도로 사용될 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스는, 특정 상황을 지시하는 인덱스와 같은 의미가 될 수 있다. 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스가 특정 상황을 지시하는 인덱스의 의미를 갖는 경우, 단말은 랜덤액세스 자원 그룹 인덱스를 통해서 특정 상황을 인식하고, 미리 결정된 절차 또는 미리 결정된 랜덤액세스 자원을 통해서 랜덤액세스를 수행할 수 있다. 이때, 미리 결정된 절차 또는 미리 결정된 랜덤액세스 자원은 단말에 미리 설정(pre-configured)되거나, 기지국이 송신하는 시스템 정보(system information) 등의 방송(broadcasting) 정보를 통해서 단말에게 설정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기지국이 랜덤액세스를 위해서 64개의 프리앰블을 할당하고, 64개의 프리앰블 중 일부 프리앰블이 4가지 용도를 가리키는 4개의 프리앰블 그룹에 포함될 수 있다. 이때, 기지국은 RRC 연결 재설정 메시지 또는 RRC 연결 해제 메시지를 통해서 4개의 예외 랜덤액세스 프리앰블 그룹을 가리키는 인덱스(예를 들어, 2비트)를 단말 B에게 제공한다.
단말은 기지국과의 RRC 연결을 해제하거나 RRC 연결을 재설정 하면서, 예외 랜덤액세스 프리앰블 그룹 인덱스를 저장하고, 타이머를 실행한다. 이때 타이머는 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간에 관한 타이머일 수도 있고, 단말의 내부 타이머일 수도 있다. 기지국과 RRC 연결이 종료된 단말 B는, 기지국에 다시 접속하기 위한 랜덤액세스를 수행할 때, 예외 랜덤액세스 프리앰블 그룹 인덱스에 의해 지시된 프리앰블 중 하나를 선택한다. 이후 단말은 선택된 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행한다.
도 5는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 기지국(510)과 단말(520)을 포함한다. 기지국(510)은, 프로세서(processor)(511), 메모리(memory)(512), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(513)를 포함한다. 메모리(512)는 프로세서(511)와 연결되어 프로세서(511)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(511)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(513)는 프로세서(511)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(511)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(511)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 기지국(510)의 동작은 프로세서(511)에 의해 구현될 수 있다.
단말(520)은, 프로세서(521), 메모리(522), 그리고 무선 통신부(523)를 포함한다. 메모리(522)는 프로세서(521)와 연결되어 프로세서(521)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(521)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(523)는 프로세서(521)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(521)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(521)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 단말(520)의 동작은 프로세서(521)에 의해 구현될 수 있다.
본 기재의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.
이상에서 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 단말의 랜덤액세스 방법으로서,
    기지국에 접속한 이후, 상기 기지국으로부터 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계, 그리고
    선택된 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행하는 단계
    를 포함하는 랜덤액세스 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보는,
    특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스인, 랜덤액세스 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 랜덤액세스 방법은,
    상기 페이징 메시지가 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 경우 상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 상기 랜덤액세스 프리앰블을 선택하고, 상기 페이징 메시지가 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하지 않는 경우 기존 방식으로 랜덤액세스를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 랜덤액세스 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 RRC 연결 재설정 메시지는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는, 랜덤액세스 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 RRC 연결 해제 메시지는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는, 랜덤액세스 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머를 실행하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계는,
    상기 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되기 전에 상기 기지국에 접속하는 경우, 상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 상기 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계
    를 포함하는, 랜덤액세스 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 상기 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계
    를 더 포함하는 랜덤액세스 방법.
  8. 랜덤액세스를 수행하는 단말로서,
    적어도 하나의 프로세서,
    메모리,
    그리고 무선 통신부
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    기지국에 접속한 이후, 상기 기지국으로부터 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계, 그리고
    선택된 랜덤액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤액세스를 수행하는 단계
    를 수행하는 단말.
  9. 제8항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보는,
    특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스인, 단말.
  10. 제8항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때,
    상기 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계
    를 수행하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 페이징 메시지가 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 경우 상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 상기 랜덤액세스 프리앰블을 선택하고, 상기 페이징 메시지가 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하지 않는 경우 기존 방식으로 랜덤액세스를 수행하는 단계
    를 더 수행하는 단말.
  11. 제8항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때,
    상기 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 수신하는 단계
    를 수행하고,
    상기 RRC 연결 재설정 메시지는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는, 단말.
  12. 제8항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 수신하는 단계를 수행할 때,
    상기 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 수신하는 단계
    를 수행하고,
    상기 RRC 연결 해제 메시지는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는, 단말.
  13. 제8항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머를 실행하는 단계
    를 더 수행하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계를 수행할 때,
    상기 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되기 전에 상기 기지국에 접속하는 경우, 상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 상기 랜덤액세스 프리앰블을 선택하는 단계
    를 수행하는, 단말.
  14. 제13항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 상기 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계
    를 더 수행하는 단말.
  15. 적어도 하나의 프로세서,
    메모리,
    그리고 무선 통신부
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    단말이 접속한 이후, 상기 단말로 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 바탕으로 선택된 랜덤액세스 프리앰블을 수신하는 단계, 그리고
    상기 단말에게 상향링크 자원 할당 정보를 송신하는 단계
    를 수행하는 기지국.
  16. 제15항에서,
    상기 예외 랜덤액세스 정보는,
    특정 랜덤액세스 자원을 지시하는 인덱스 또는 특정 랜덤액세스 자원 그룹을 지시하는 인덱스인, 기지국.
  17. 제15항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계를 수행할 때,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 재설정(RRC connection Reconfiguration) 메시지를 상기 단말에게 송신하는 단계
    를 수행하는, 기지국.
  18. 제15항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예외 랜덤액세스 정보를 송신하는 단계를 수행할 때,
    상기 예외 랜덤액세스 정보를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(RRC connection Release) 메시지를 상기 단말에게 송신하는 단계
    를 수행하는, 기지국.
  19. 제15항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 예외 랜덤액세스 정보의 유효 시간을 가리키기 위한 예외 랜덤액세스 타이머가 만료되면, 상기 예외 랜덤액세스 정보를 삭제하는 단계
    를 더 수행하는 기지국.
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