KR20180044996A

KR20180044996A - 대기 시간 감소를 위한 랜덤 액세스 절차

Info

Publication number: KR20180044996A
Application number: KR1020187008810A
Authority: KR
Inventors: 투오마스 티로넨; 오스만 누리 캔 일마즈; 헬카-리나 메에태넨; 헨릭 사린
Original assignee: 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2018-05-03
Also published as: US20190124697A1; DK3351047T3; US20200120718A1; US20230018487A1; CN114126073B; KR102056685B1; CN108293260B; US10542567B2; US10721773B2; US11452139B2; PT3351047T; EP3351047A1; CN114126073A; ES2857104T3; US20180263060A1; WO2017046672A1; EP3351047B1; US20200037363A9; CN108293260A; PL3351047T3

Abstract

특정 실시예들은 네트워크 노드에서의 방법을 개시한다. 그러한 방법은 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅한다. 상기 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 상기 방법은 제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정한다. 상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정된다. 상기 방법은 다운링크 제어 정보를 무선 장치로 전송한다. 상기 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 상기 방법은 무선 장치로부터 랜덤 액세스 시도를 수신한다. 상기 랜덤 액세스 시도는 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 수신된다. 상기 방법은 랜덤 액세스 응답을 무선 장치로 전송한다.

Description

대기 시간 감소를 위한 랜덤 액세스 절차

통상 본 개시의 특정 실시예들은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 대기 시간 감소를 위한 랜덤 액세스 절차에 관한 것이다.

패킷 데이터 대기 시간은 오늘날의 통신 시스템에서 핵심 성능 지표이다. 뚜렷한 데이터 대기 시간은 공급자, 운영자 및 최종-사용자가 정기적으로 측정한다(예컨데, 속도 테스트 애플리케이션을 통해). 대기 시간은 무선 액세스 네트워크 시스템의 수명 내내 측정된다. 예컨대, 대기 시간은 새로운 소프트웨어 릴리스 또는 시스템 요소를 확인할 때, 시스템을 배치할 때, 및 시스템이 상업적으로 동작된 후에 측정된다.

처음부터, 롱 텀 에볼루션(LTE; Long Term Evolution) 무선 액세스 기술은 낮은 대기 시간을 염두에 두고 디자인되었다. 결과적으로, 오늘날의 LTE는 이전 세대의 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP; 3rd Generation Partnership Project) 무선 액세스 기술보다 우수한 패킷 데이터 대기 시간을 제공한다. 광범위한 최종-사용자들은 LTE를 이전 세대의 모바일 무선 기술보다 인터넷에 더 빠르게 액세스하고 데이터 대기 시간을 단축하는 시스템으로 인식하고 있다.

2009년 LTE 도입 이후, 캐리어 집성(CA; Carrier Aggregation), 8×8 다중-입력 다중-출력(MIMO; Multiple-Input Multiple-Output) 동작 등과 같은 몇 가지 개선 사항이 개발되었다. 그러한 개선 사항의 주요 목표는 시스템의 최대 데이터 전송 속도를 높이는 것이었다. 이러한 데이터 전송 속도 향상의 이점을 최대한 갖기 위해, 대기 시간 감소의 증대는 LTE의 향후 발전 경로에서 중요한 부분이 될 것이다. 진행중인 3GPP 연구 아이템은 LTE 무선 인터페이스를 통한 패킷 데이터 대기 시간을 단축하는 것을 목표로 하고 있다. 논의된 옵션 중 하나는 현재 14개의 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM; Orthogonal Frequency Division multiplexing) 심볼인 전송 시간 간격(TTI) 길이를 줄이는 것이다.

본 개시의 특정 실시예들은 대기 시간 감소를 위한 랜덤 액세스 절차에 관한 것이다. 배경 기술로, 도 1-2는 LTE에서의 이전 랜덤 액세스 절차를 도시한다. 초기 액세스 동안, 사용자 장비(UE)는 서비스를 등록하고 개시하기 위해 네트워크에 대한 액세스를 탐색한다. 그러한 랜덤 액세스 절차는 UE가 네트워크에 액세스하여 적절한 업링크 타이밍(업링크 동기화)을 획득할 수 있게 하는 업링크 제어 절차의 역할을 한다.

초기 액세스 시도가 네트워크에 의해 스케줄링될 수 없기 때문에, 초기 랜덤 액세스 절차는 규정에 의한 경합-기반이다. 충돌이 발생할 수 있어 적절한 경합-해결 방식을 구현해야 한다. 경합-기반 업링크 상에 사용자 데이터를 포함시키는 것은 가드 기간(guard period) 및 재전송의 필요성 때문에 공간적으로 효율적이지 않다. 따라서, LTE 사양은 사용자 데이터의 전송으로부터 업링크 동기화를 얻는 것을 목적으로 하는 랜덤 액세스 버스트(burst; 프리앰블(preamble))의 전송을 분리한다.

초기 네트워크 액세스 이후 랜덤 액세스 절차를 개시하거나 무선 링크를 확립(즉, RRC_IDLE에서 RRC_CONNECTED로 무선 자원 제어(RRC) 상태를 이동)하기 위한 다른 이유는 새로운 셀에 대한 업링크 동기화를 확립하기 위해 핸드오버(handover)를 수행하고, UE가 RRC_CONNECTED 동안 업링크 동기화를 상실한 경우 및 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)에 스케줄링 요청 자원이 구성되지 않은 경우 업링크(예컨대, 데이터 또는 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 피드백)에서 전송할 필요가 있을 때, 그리고 UE가 업링크에서 데이터를 전송하기를 원할 때 업링크 동기화를 확립하는 것을 포함한다.

업링크 데이터가 도착하고 UE가 전송하기를 원할 때, RRC_CONNECTED 모드에 있어야 하고, 그것이 업링크 동기화되고(할당된 MAC 시간 정렬 타이머가 만료되지 않음), 스케줄링 요청 자원이 구성되어 있어야 한다. 이들 요구 사항들 중 하나가 충족되지 않으면, UE는 랜덤 액세스 절차를 개시한다. 그러한 절차의 목표는 UE가 업링크 데이터를 전송할 수 있도록 적절한 업링크 타이밍을 획득하는 것이다.

도 1-2는 기본적인 랜덤 액세스 절차를 나타낸다. 이들 도면은 UE와 진화된 노드 B 또는 "eNB"와 같은 네트워크 노드 사이에서 통신되는 메시지를 나타낸다. 도 1은 초기 액세스의 경우 경합-기반 랜덤 액세스 절차를 나타낸다. 단계 10에서, UE는 랜덤 액세스 프리앰블을 네트워크 노드로 전송한다. LTE에서, 그러한 랜덤 액세스 프리앰블은 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)을 통해 전송된다. 그러한 프리앰블의 전송은 특정 시간 및 주파수 자원으로 제한된다. 그 시간 및 주파수 자원은 상위 계층(시스템 정보에서)에 의해 구성된다. 주파수 분할 듀플렉스(FDD-프레임 구조 포맷 1)에 있어서, 그러한 PRACH 주파수는 현재 모든 서브프레임에서 다른 모든 무선 프레임마다 한번씩(즉, 매 20 ms마다 한번) 변할 수 있다.

상기 PRACH 자원은 6개의 물리적 자원 블록에 대응하는 대역폭을 갖는다. 시간에 따른 PRACH 프리앰블의 길이는 사용되는 프리앰블 포맷에 의존한다. 예컨대, 기본 포맷 0은 하나의 서브프레임(1 ms)에 적합하며 최대 15 km의 셀 크기에 사용될 있다. FDD의 경우, 서브프레임 당 하나의 랜덤 액세스 영역만이 구성될 수 있다. 각각의 셀에는 64개의 이용가능한 상이한 프리앰블 시퀀스가 있다. 그러한 프리앰블은 (2개의) 서브세트들로 분할될 수 있고, 상기 UE는 프리앰블 전송을 수행하기 전에 하나의 서브세트로부터 하나의 시퀀스를 무작위로 균등하게 선택한다. 셀에서의 PRACH 자원의 구성은 RRC 프로토콜에 의해 이루어지며, 그러한 구성은 셀에서의 모든 UE에 대해 동일하다.

단계 12에서, 상기 네트워크 노드는 랜덤 액세스 응답을 UE로 전송한다. LET에서, 그러한 랜덤 액세스 응답은 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답은 업링크 자원의 초기 할당을 포함한다. 단계 14에서, UE는 RRC 연결 요청을 네트워크 노드로 전송한다. 그러한 메시지는 단계 12에서 네트워크 노드에 의해 할당된 업링크 자원을 이용하여 전송한다. 상기 메시지는 무선 자원 제어(RRC) 계층에서 연결을 확립하도록 요청한다. LTE에서, 상기 RRC 연결 요청은 상기 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)로 전송될 수 있다. 단계 16에서, 상기 네트워크 노드는 RRC 연결을 확립하기 위해 RRC 연결 셋업 메시지를 UE로 전송한다.

도 2는 초기 액세스의 경우에 있어서의 경합-프리(contention-free) 랜덤 액세스의 예를 나타낸다. 단계 20에서, 상기 네트워크 노드는 랜덤 액세스 프리앰블 할당을 UE로 전송한다. 네트워크 노드에 의한 랜덤 액세스 프리앰블의 할당은 랜덤 액세스 절차가 경합-프리가 될 수 있도록 상기 네트워크 노드가 다수의 UE들 사이에서 랜덤 액세스 프리앰블의 할당을 조정하게 한다. 단계 22에서, UE는 상기 단계 20에서 UE에 할당된 랜덤 액세스 프리앰블을 네트워크 노드로 전송한다. 단순화를 위해, 도 2는 UE가 랜덤 액세스 프리앰블을 할당한 동일한 네트워크 노드에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 예를 나타낸다. 그러나, 예컨대, 핸드 오버의 경우에, UE가 랜덤 액세스 프리앰블을 다른 네트워크 노드(즉, 프리앰블을 할당한 네트워크 노드가 아닌 다른 네트워크 노드)에 전송하는 것이 가능하다. 단계 24에서, 네트워크 노드는 랜덤 액세스 응답을 전송한다. 도 1과 관련하여 기술된 바와 같이, 상기 UE 및 네트워크 노드는 네트워크 노드가 랜덤 액세스 응답을 전송한 후에 RRC 연결을 확립할 수 있다.

랜덤 액세스 절차는 대기 시간을 야기할 수 있다. 예컨대, 도 1과 관련하여 기술된 경합-기반 랜덤 액세스 절차에서, UE는 프리앰블을 전송하기 전에 PRACH 기회를 대기야 할 수 있다. 그러한 대기는 PRACH의 주기에 좌우된다. 일 예로서, 상기 대기는 0.5 TTI일 수 있다. 프리앰블 전송은 1 TTI를 필요로 할 수 있다. 네트워크 노드는 프리앰블을 수신하고 프리앰블을 처리한다. 처리는 네트워크 노드의 실시에 의존하는 지연을 야기할 수 있다. 그러한 지연은 3 TTI 정도일 수 있다. 다음에 상기 네트워크 노드는 PDSCH를 통해 랜덤 액세스 응답을 UE로 전송한다. UE는 랜덤 액세스 응답 윈도우 동안 청취하고, 1 TTI 후에 응답을 수신한다. 상기 UE는 업링크 승인을 디코딩하고 업링크 데이터의 L1 인코딩을 수행한다. 상기 UE 처리 지연은 5 TTI 정도일 수 있다. 상기 UE는 업링크 데이터를 네트워크 노드로 전송하는데, 이는 추가 1 TTI를 요구할 수 있다. 따라서, 상기 예에서의 랜덤 액세스 절차에 대한 총 시간은 11.5 TTI이다.

본 발명은 대기 시간 감소를 위한 랜덤 액세스 절차를 제공하기 위한 것이다.

본 개시의 실시예들은 기존의 랜덤 액세스 절차와 관련된 문제들에 대한 해결책을 제공한다. 기존의 랜덤 액세스 절차가 갖는 하나의 문제는, UE가 동기가 맞지 않을 때 프리앰블 길이는 UE가 더 짧은 TTI 전송의 이점을 최대화하는 것을 허용하지 않는다는 것이다. 또한, 상기 UE는 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 전에 다음 PRACH 기회까지 대기할 필요가 있을 수 있다. 현재의 사양에서는 서브프레임마다 PRACH를 가질 수 있지만, 실제로는 모든 서브프레임에 대해 전용 PRACH를 갖는 것은 매우 비효율적이므로 일반적으로 사용되지 않는다.

그러한 제안된 해결책은 본원에서 단축-PRACH 또는 sPRACH로 부르는 새로운 물리적 랜덤 액세스 채널에 대한 업링크 자원을 규정 및 스케줄링하고, 상기 sPRACH를 사용하기 위한 절차를 규정하는 것을 포함한다. 예컨대, 본 개시는 무선 장치/UE가 sPRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 때 사용할 수 있는 절차 및 네트워크 노드가 sPRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 수신할 때 사용할 수 있는 절차를 포함한다. 특정 실시예들에서, 매체 액세스 제어(MAC) 계층에 의해 개시되는 동적 스케줄링이 사용될 수 있다. 본 개시의 특정 실시예는 대기 시간 개선을 사용하지 않는 레거시(legacy) 장치 또는 장치들에 영향을 미치지 않도록 기존의 LTE 자원 그리드를 사용한다.

본 개시는 낮은 대기 시간 동작을 목표로 하는 랜덤 액세스를 위한 경합-프리 및 경합-기반 절차를 모두 제안한다. 특정 실시예에서, sPRACH는 다운링크 제어 정보(DCI)로 스케줄링된다. 특정 실시예에서, 상기 sPRACH는 레거시 프리앰블 시퀀스보다 짧은 프리앰블 시퀀스로 구성된다. 일 예로서, 상기 sPRACH 프리앰블 시퀀스는, 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix) 및 가드 시간과 함께, 레거시 LTE 사양에서 1 밀리초(즉, 14개의 OFDM 심볼)를 차지하는 800 마이크로초 길이 PRACH 프리앰블보다 짧다. 보다 짧은 프리앰블 시퀀스는 보다 짧은 TTI 전송의 이점을 최대화할 수 있다. 그러한 보다 짧은 프리앰블은 상기 레거시 PRACH에 대한 대역폭 또는 액세스 가능한 프리앰블 시퀀스의 수를 필요로 한다. 동기가 맞지 않는 UE들은, 상기 sPRACH를 이용하여, UE가 업링크를 통해 네트워크 노드에 전송될 것으로 예상되는 데이터를 수신할 때와 UE가 그 수신된 데이터를 네트워크 노드로 전송할 수 있을 때까지 보다 짧은 대기 시간을 달성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 경합-기반 대안에서, 그러한 전체 랜덤 액세스 절차에 소요되는 시간은 더 짧아진다. sPRACH의 스케줄링은 레거시(정적) PRACH와 다르며, 예컨대 DCI/반영구적 스케줄링(SPS) 승인 내에서 sPRACH 스케줄링을 포함시킴으로써 MAC 계층에 의해 제어될 수 있다. 상기 제안된 해결책은 TTI 길이가 현재의 14개의 OFDM 심볼들로부터 감소되거나 레거시 TTI 길이가 레거시 서브프레임들 내에 유지되는 경우에 모두 작용한다.

특정 실시예는 네트워크 노드에서의 방법을 개시한다. 그러한 방법은 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅 한다. 상기 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 상기 방법은 제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정한다. 그러한 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정된다. 상기 방법은 다운링크 제어 정보를 무선 장치로 전송한다. 그러한 다운링크 제어 정보는 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 상기 방법은 무선 장치로부터 랜덤 액세스 시도를 수신한다. 그러한 랜덤 액세스 시도는 상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 수신된다. 상기 방법은 무선 장치로 랜덤 액세스 응답을 전송한다.

특정 실시예들은 메모리 및 하나 이상의 프로세서를 포함하는 네트워크 노드를 개시한다. 그러한 네트워크 노드는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅하도록 동작할 수 있다. 상기 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 상기 네트워크 노드는 제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정하도록 동작할 수 있다. 상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정된다. 상기 네트워크 노드는 무선 장치로 다운링크 제어 정보를 전송하도록 동작할 수 있다. 그러한 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 상기 네트워크 노드는 상기 무선 장치로부터 랜덤 액세스 시도를 수신하도록 동작할 수 있다. 그러한 랜덤 액세스 시도는 상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 수신된다. 상기 네트워크 노드는 상기 무선 장치로 랜덤 액세스 응답을 전송하도록 동작할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정된다. 특정 실시예들에서, 상기 제2PRACH는 상기 제1PRACH보다 짧다. 특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고 상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 서브캐리어를 사용한다. 특정 실시예들에서, 단일의 서브프레임은 (a) 상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함한다. 특정 실시예들에서, 상기 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도들을 전송할 때 상기 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 특정 실시예에서, 상기 제2PRACH의 위치는 상기 제2PRACH 자원에 대한 반영구적인 업링크 승인을 상기 무선 장치에 승인하는 것에 기초하여 동적으로 결정된다. 특정 실시예에서, 상기 방법은 네트워크 노드가 상기 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함한다.

특정 실시예는 무선 장치에서의 방법을 개시한다. 그러한 방법은 네트워크 노드로부터 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 수신한다. 상기 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 상기 방법은 네트워크 노드로부터 다운링크 제어 정보를 수신한다. 그러한 다운링크 제어 정보는 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 상기 제2PRACH는 동적인 위치를 갖는다. 상기 방법은 상기 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송한다.

특정 실시예들에서, 상기 방법은 상기 네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 수신하는 단계, 및 이에 따라 상기 제2PRACH의 위치를 결정하기 위해 다운링크 제어 정보를 모니터링하는 단계를 더 포함한다.

특정 실시예들에서, 상기 방법은 상기 제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공이라는 것을 결정함에 따라 상기 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하는 단계를 더 포함한다.

특정 실시예들에서, 상기 방법은 제2PRACH가 없다는 것을 결정함에 따라 상기 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하는 단계를 더 포함한다.

특정 실시예들은 메모리 및 하나 이상의 프로세서를 포함하는 무선 장치를 개시한다. 상기 무선 장치는 네트워크 노드로부터 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 수신하도록 동작할 수 있다. 상기 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 상기 무선 장치는 상기 네트워크 노드로부터 다운링크 제어 정보를 수신하도록 동작할 수 있다. 상기 다운링크 제어 정보는 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 상기 제2PRACH는 동적 위치를 갖는다. 상기 무선 장치는 상기 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록 동작할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 무선 장치는 상기 네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 수신하고, 이에 따라 상기 제2PRACH의 위치를 결정하기 위해 상기 다운링크 제어 정보를 모니터링하도록 더 동작할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 무선 장치는 상기 제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정함에 따라 상기 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록 더 동작할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 무선 장치는 제2PRACH가 없다는 것을 결정함에 따라 상기 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록 더 동작할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정된다. 특정 실시예들에서, 상기 제2PRACH는 상기 제1PRACH보다 짧다. 특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고, 상기 제1PRACH는 상기 PRACH와 다른 서브캐리어를 사용한다. 특정 실시예들에서, 단일의 서브프레임은 (a) 상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함한다. 특정 실시예들에서, 상기 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 상기 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 특정 실시예들에서, 상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 수신하는 것은 상기 무선 장치가 상기 제1PRACH를 오버라이드(override)해야 한다는 것을 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다.

본 개시의 특정 실시예들은 하나 이상의 기술적인 이점을 제공할 수 있다. 일 예로서, 특정 실시예들은 레거시 랜덤 액세스 절차와 관련된 대기 시간을 단축시킨다. 다른 예로서, 특정 실시예는, 예컨대 센터-6 물리 자원 블록(PRB)과 같은 특정 주파수 할당으로 인해, 레거시에 비해 더 많은 수의 UE에 대해 경합-프리 액세스를 구성한다. 다른 예로서, 낮은-대기 시간 UE(sPRACH를 사용하는 UE)는 레거시 PRACH 채널의 로드 또는 레거시 RACH 절차의 처리를 증가시키지 않는다. 다른 예로서, sPRACH를 위한 전용 랜덤 액세스 영역은 트래픽 믹싱(traffic mixing)을 피하고 완전한 디자인 변경의 필요성을 피한다. 다른 예로서, 특정 실시예들은 자원 사용 유연성 및 로드 밸런싱(load balancing)을 허용한다. 유연한 스케줄링은 MAC 계층에 의해 제어될 수 있다. 다른 예로서, 보다 짧은 프리앰블 포맷은 감소된 TTI 길이 또는 레거시 TTI 길이로 구성될 수 있다. 특정 실시예들은 이들 이점의 전부 또는 일부를 갖거나 또는 어느 것도 가질 수 없다. 다른 이점은 당업자에게 명백할 것이다.

도 1은 종래 기술로 공지된 바와 같이, 초기 액세스의 경우에 경합-기반 랜덤 액세스 절차에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.
도 2는 종래 기술로 공지된 바와 같이, 초기 액세스의 경우에 경합-프리 랜덤 액세스에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.
도 3a는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 경합-프리 랜덤 액세스 절차에 대한 흐름도의 예를 나타낸다.
도 3b는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 경합-프리 랜덤 액세스 절차에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.
도 4a는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 낮은-대기 시간 물리적 랜덤 액세스 채널로 구성된 자원 그리드의 예를 나타낸다.
도 4b는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 낮은-대기 시간 물리적 랜덤 액세스 채널로 구성된 자원 그리드의 예를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 낮은-대기 시간 물리적 랜덤 액세스 채널로 구성된 자원 그리드의 예를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 낮은-대기 시간 물리적 랜덤 액세스 채널로 구성된 자원 그리드의 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 랜덤 액세스에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 무선 통신 네트워크의 예시의 블록도를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 무선 장치의 예시의 블록도를 나타낸다.
도 10은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 네트워크 노드의 예시의 블록도를 나타낸다.
도 11은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 무선 장치의 요소들의 예시의 블록도를 나타낸다.
도 12는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 네트워크 노드의 요소들의 예시의 블록도를 나타낸다.
도 13은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 랜덤 액세스에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.
도 14는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 랜덤 액세스에 대한 메시지 흐름의 예를 나타낸다.

무선 네트워크는 무선 장치(110)와 네트워크 노드(120)간 연결을 개시하기 위해 랜덤 액세스 절차를 사용한다. 레거시 무선 네트워크에서 사용되는 랜덤 액세스 절차는 대기 시간을 야기하는 경향이 있다. 예컨대, 대기 시간은 랜덤 액세스 관련 메시지를 전송할 기회를 기다릴 때, 랜덤 액세스 관련 메시지를 무선 인터페이스를 통해 전송할 때, 및/또는 랜덤 액세스 관련 메시지를 처리할 때 야기될 수 있다. 본 개시는 랜덤 액세스 절차와 연관된 대기 시간을 감소시킬 수 있는 해결책을 제안한다. 그러한 제안된 해결책은 본원에서 sPRACH라고 부르는 새로운 물리적 랜덤 액세스 채널에 대한 업링크 자원을 규정 및 스케줄링하고, sPRACH를 사용하기 위한 절차를 규정하는 것을 포함한다. 예컨대, 본 개시는 무선 장치(110; 본원에서 UE와 상호 교환하여 부르는)가 sPRACH를 통해 랜덤 액세스 프리임블을 전송할 때 사용할 수 있는 절차 및 네트워크 노드(120)가 sPRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 수신할 때 사용할 수 있는 절차를 포함한다.

일 실시예에서, 그러한 sPRACH 자원들은 레거시 UE들이 영향받지 않도록 LTE 자원 그리드에 규정된다. 예컨대, 레거시 UE들은 sPRACH를 위해 예약된 자원들로 스케줄링되지 않는다. 그러한 sPRACH는 레거시 프리앰블 시퀀스보다 짧은 프리앰블 시퀀스를 사용한다. 예로서, 이하 기술되는 도 4 내지 도 5는 4개의 OFDM 심볼(레거시 프리앰블 시퀀스에 대해 예약된 14개의 OFDM 심볼과 비교하여)이 sPRACH에 대해 예약된 실시예를 나타내고, 이하 기술되는 도 6은 3개의 OFDM 심볼(레거시 프리앰블 시퀀스에 대해 예약된 14개의 OFDM 심볼과 비교하여)이 sPRACH에 대해 예약된다. 보다 짧은 프리앰블 시퀀스는 대기 시간을 감소시킨다. 그러한 sPRACH는 랜덤 액세스가 경합-기반인지 또는 경합-프리인지와 같은 요인에 따라 다양한 방식으로 스케줄링될 수 있다.

일 실시예에서, 보다 짧은 프리앰블 시퀀스는 시간 및 코드 도메인 모두에서 동일한 레거시 TTI(1 ms) 내에 다수의 UE를 멀티플렉싱하는 것을 가능하게 한다. 프리앰블의 길이에 따라, 랜덤 액세스 응답 메시지와 같은 후속 메시지를 전송 및/또는 수신하는데 사용되는 동일한 레거시 TTI 내에서 프리앰블을 전송할 수도 있다. 일 예로서, (2+N+M)＜=10인 200㎲ 프리앰블 N×100㎲ 처리 M×100㎲ 랜덤 액세스 수신을 가정한다. 이것은 호환 가능한 방식으로 sPUSCH 및 다운링크 자원을 규정할 것을 요구한다(예컨대, 도 4a 참조).

특정 실시예들은 현재의 LTE 물리적 채널의 단축 TTI 버전, 예컨대 단축-물리적 다운링크 제어 채널(sPDCCH), 단축-물리적 다운링크 공유 채널(sPDSCH), 및 단축-물리적 업링크 공유 채널(sPUSCH)을 사용하여 기술된다. 이들 채널의 정확한 명칭은 다를 수 있지만, 이들 채널은 현재의 14개의 OFDM 심볼보다 짧은 TTI 용으로 규정되고 사용된다. 그러한 해결책은 이후의 3GPP 릴리스가 보다 짧은 TTI(예컨대, 도 6 참조)를 도입하고, LTE 자원 그리드 내의 기존 TTI 내에 sPRACH를 규정함으로써 레거시 TTI 구조가 유지되는 경우에도 행해질 것이다(예컨대, 도 4-5 참조).

도 3a-3b는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 경합-프리 랜덤 액세스 절차의 예들을 나타낸다. 일반적으로, 그러한 경합-프리 랜덤 액세스 대안은 다운링크 제어 정보(DCI)에서 sPRACH를 동적으로 스케줄링한다. 이것은 무선 장치(110)가 제어 채널(예컨대, PDCCH/EPDCCH/sPDCCH)을 듣고 이용 가능한 sPRACH 자원을 더 나타내는 DCI를 디코딩함을 의미한다. 네트워크 노드(120)는 또한 무선 장치(110)에게 특정 프리앰블을 사용하도록 지시하여, 랜덤 액세스 절차 동안 별도의 UE 식별자가 전송될 필요가 없게 한다.

일 실시예에서, 그러한 사용된 sPRACH 자원 및/또는 프리앰블 시퀀스는 사용된 셀 무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI) 또는 특정 무선 장치(110)로 다운링크 제어 정보를 보내는데 사용되는 유사한 식별자를 통해 유도된다. 그러한 유도는 사용된 식별자(예컨대, C-RNTI)를 프리앰블/sPRACH 자원으로 맵핑하는 기능을 사용함으로써 행해질 수 있다. 즉, 그러한 사용된 프리앰블/sPRACH 자원 = f(C-RNTI)이다.

도 3a에 나타낸 흐름도에 있어서, 단계 30에서, 네트워크 노드(120)는 sPRACH를 사용하기 위해 제1물리적 랜덤 액세스 채널(sPRACH) 구성을 브로드캐스팅하거나 또는 무선 장치(110)를 직접 구성한다. 단계 32에서, 네트워크 노드(120)는 무선 장치 식별자(예컨대, C-RNTI)를 포함하는 다운링크 제어 정보(DCI)를 전송한다. 예컨대, DCI는 C-RNTI와 스크램블링된 사이클릭 리던던시 검사(CRC; cyclic redundancy check)를 포함할 수 있다. 하나의 대안으로, 상기 절차는 단계 34까지(단계 36을 생략) 계속하며, 상기 무선 장치(110)는 그 C-RNTI를 검사하고, DCI를 판독하고, DCI에 표시된 sPRACH 자원 상에 프리앰블 시퀀스를 전송한다. 다른 대안으로, 상기 절차는 단계 32부터 단계 36까지(단계 34 생략) 계속하며, 무선 장치(110)는 그 C-RNTI를 검사하고, DCI를 판독하고, 사용된 C-RNTI를 통해 사용된 프리앰블 및/또는 sPRACH 자원을 암시적으로 유도한다. 일 실시예에서, 사용되는 sPRACH 자원은 이들 sPUSCH 자원이 프리(스케줄링되지 않는)일 때 sPUSCH에 사용된 동일한 자원으로 맵핑된다.

도 3b는 경합-프리 과정을 위한 예시의 단계들을 나타낸다. 그러한 방법은 무선 장치(110)에 대한 다운링크 데이터의 도착을 검출하는 네트워크 노드(120; 예컨대, eNB)에서 시작한다. 단계 40에서, 네트워크 노드(120)는 무선 장치(110)에게 특정 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하도록 명령하고 상기 무선 장치(110)에 의해 사용될 sPRACH 구성을 제공한다. 그러한 시그널링은 PDCCH 또는 EPDCCH 또는 sPDCCH(또는 이러한 목적을 위해 규정된 소정의 유사한 다운링크 제어 채널)를 통한 DCI를 사용하여 MAC 계층을 통해 행해진다. 일 실시예에 있어서, 실시예 A에서, 레거시 DCI 포맷들 중 일부는 이러한 목적을 위해, 예컨대 DCI 포맷 1A로 재사용된다. 다른 실시예에 있어서, 실시예 B에서, 새로운 DCI 포맷은 적어도 어떤 프리앰블 시퀀스를 사용할지에 관한 정보를 포함하도록 규정된다. 또한, 사용될 sPRACH 자원이 포함될 수 있다. 또한, 최대 승인 기간을 지정하는 반영구적인 승인이 주어질 수 있다.

무선 장치(110)의 MAC 엔티티(entity)는 PDCCH(또는 EPDCCH 또는 sPDCCH)를 통해 DCI를 수신하고, 단계 42에서 무선 장치(110)는 sPRACH 채널을 사용하여 시그널링된 프리앰블을 전송한다. 사용될 그러한 사용된 프리앰블 및/또는 sPRACH 자원은 DCI에서 명시적으로 시그널링되거나, 또는 예컨대 사용된 C-RNTI로부터 암시 적으로 유도될 수 있다.

단계 44에서, 네트워크 노드(120)는 적어도 타이밍 정렬 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(RAR)을 UE에 전송함으로써 응답한다. 특정 실시예들에서, 이러한 RAR은 대기 시간을 감소시키기 위해 sPDSCH에 의해 운반된다(선택적으로, RAR은 PDSCH에 의해 운반될 수 있다).

DCI가 PDCCH를 통해 전송되는 예시의 실시예에서, 실제 sPRACH 채널은 대응하는 PDCCH와 동일한 서브프레임에 위치한다. 이는 프리앰블이 충분히 짧아서 동일한 서브프레임에 맞을 때 행해질 수 있다. 이러한 경우, 프리앰블 시퀀스 길이는 최대 11개의 OFDM 심볼이 될 것이고, 바람직하게 이는 거리-의존 시간 불확실성을 설명하기에 적다. 4개의 OFDM 심볼의 프리앰블 길이에 대한 자원 그리드의 예는 도 5를 참조.

유사하게, 대안의 실시예들에서, 다른 타입의 제어 채널이 사용되는 경우, 그러한 제어 채널이 sPRACH 자원에 비해 시간 영역에서 더 일찍 위치하면 sPRACH 자원이 동일한 서브프레임에 위치될 수 있으므로, UE가 프리앰블 시퀀스를 전송하기 시작하기 전에 DCI가 디코딩될 수 있다.

특정한 실시예들이, 상기 나타낸 바와 같이, 특정 방법의 관점에서 상술되었지만, 이들 방법은 특정 네트워크 노드(예컨대, eNB, UE 등)에 의해 수행될 수 있다. 이들 노드는 프로세서 및 컴퓨터 실행가능 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 이들 명령이 프로세서에 의해 실행될 때, 네트워크 노드는 위에서 논의된 단계들을 수행하도록 동작한다. 이들 네트워크 노드는 아래의 도 8-12와 관련하여 이하에서 보다 상세하게 기술된다.

상술한 예들은 경합-프리 랜덤 액세스와 관련하여 기술되었다. 또한, 또는 대안으로, 특정 실시예들은 경쟁-기반 랜덤 액세스를 서포트할 수 있다. 그러한 경쟁-기반 랜덤 액세스 대안에서, 하나 이상의 무선 장치(110)들은 sPRACH 자원들을 사용하기 위한 승인을 수신하고, 그러한 무선 장치(110)들은 그것들이 필요할 경우 전송한다. 이는 다수의 무선 장치(110)들이 동일한 자원을 통해 동시에 전송될 동일한 프리앰블을 선택하는 경우에 경합을 야기할 수 있다. 그러나, 상이한 사용자로부터의 상이한 sPRACH 프리앰블은 상이한 루트 프리앰블 시퀀스의 사용 또는 루트 프리앰블 시퀀스의 상이한 사이클릭 시프트에 의해 독립적으로 검출될 수 있다.

일 실시예에서, 반영구적 스케줄링(SPS) 또는 유사한 방식은 그러한 사용된 sPRACH 리소스들을, 예컨대 SPS 승인 내에서 스케줄링하는데 사용된다. 이 스케줄링은 sPRACH 기능을 서포트하고 사용하는 무선 장치(110)에 대한 지속적인 "승인"을 전송함으로써 행해진다. 그러한 승인에는 연속으로 스케줄링되지 않을 경우 적어도 그러한 사용된 자원(시간 및 주파수)의 위치 및 sPRACH의 주기가 포함되어야 한다. 그러한 sPRACH 자원이 더 이상 사용되지 않을 것으로 예상되면, 그 승인은 해제될 수 있다.

경합이 검출되면, 그것은 랜덤 액세스 절차 동안 현재 사용된 유사한 메카니즘을 사용하여 해결될 수 있다.

특정 실시예가, 상기 기술한 바와 같이, 특정 방법의 관점에서 상술되었지만, 이들 방법은 특정 네트워크 노드(예컨대, eNB, UE 등)에 의해 수행될 수 있다. 이들 노드는 프로세서 및 컴퓨터-실행가능 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 이들 명령이 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 네트워크 노드는 상기 기술한 단계들을 수행하도록 동작한다. 이들 네트워크 노드는 아래의 도 8-12와 관련하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도 4-6은 sPRACH를 포함하도록 구성될 수 있는 자원 그리드의 예를 나타낸다. 경합-프리의 경우에 있어서, 그러한 sPRACH는 동적으로 스케줄링되고, 이에 따라 정적 구성(무선 장치(110)가 sPRACH를 사용하는 것을 서포트하는 것을 알고 있는 네트워크 노드(120) 이외에)을 필요로 하지 않는다. 다른 대안으로, RRC 프로토콜은 가능한 sPRACH 자원의 반-정적 세트를 구성하는데 사용되며, 여기서 그러한 사용된 특정 자원은 무선 장치(110)로 시그널링된다. 그러한 구성은 레거시 동작에서와 같이 전용 시그널링을 사용하여 시스템 정보로 브로드캐스팅되거나 무선 장치(110)로 전송될 수 있다. 유사하게, 그러한 사양으로 고정되지 않으면, 이용 가능한 프리앰블 세트는, 전용 RRC 시그널링을 사용하여 시그널링되거나 또는 브로드캐스팅된 시스템 정보로 시그널링될 수 있다.

상기 경합-프리의 경우에 있어서, 상기 sPRACH는 정적으로 구성된다(오늘날 PRACH로). 그러나, 좀더 동적인 스케줄링이 바람직할 수 있다. sPRACH 자원의 좀더 동적인 예약 및 해제를 위해 SPS 또는 유사한 구성을 사용할 수 있다.

일 실시예에서, 새로운 DCI 포맷에 의한 그러한 동적 sPRACH 구성은 반영구적인 업링크 승인에 의존한다. 여기서, 상기 sPRACH은, 예컨대 상기 SPS에서와 같이 동일한 주파수 할당을 사용하도록 구성되지만, 동적 승인에 의해 특정 시간에 전송되도록 트리거될 수 있다.

도 4a는 수평 영역이 OFDM 심볼들로 라벨링되고 수직 영역이 물리적 자원 블록(PRBs)으로 라벨링되는 LTE 업링크 자원 그리드를 나타낸다. 하나의 완전한 (레거시) PRB-쌍은 하나의 행 및 OFDM 심볼(1-14)들로 맵핑될 것이다. 그러한 자원 그리드는 시간 영역에서 2개의 자원 블록 쌍(OFDM 심볼 1-14의 제1세트, 이어서 OFDM 심볼 1-14의 제2세트) 및 주파수 영역에서 20개의 자원 블록(PRBs 1-20)으로 구성된다. 도 4a에서, "PU"는 PUCCH를 나타내고 "L"은 이러한 예에서 제1PRB-쌍(서브프레임)에 있고 주기가 1보다 큰 레거시 PRACH 채널을 나타낸다. 그러한 sPRACH는 업링크 자원 그리드 내에서 스케줄링될 수 있다. 도 4a에서, "S"는 sPRACH를 나타내고, 이러한 예에서는 주파수에서 6개의 PRB에 걸쳐 스케줄링된다. 그러한 예에서, sPRACH의 주파수 위치(PRB 4-9)는 PRACH의 주파수 위치(PRB 8-13)와 동일하지 않다. 그러한 예에서, sPRACH는 레거시 PRACH 채널에 의해 사용된 14개의 심볼(심볼들의 제1세트에서 OFDM Sym 1-14)들보다 더 짧은 4개의 OFDM 심볼(제2세트의 심볼들에서 OFDM Sym 1-4)들을 사용한다. sPRACH 이후의 줄친 영역 "---"은 sPRACH 자원/시퀀스(예컨대, 더 긴 프리앰블에 대한) 또는 짧은 TTI(sPUSCH 자원과 같은)를 서포트하는 무선 장치(110)에 대한 몇몇 다른 업링크 자원을 더 포함할 수 있다.

도 4b는 일반적으로 도 4a와 유사하나, 도 4b는 sPRACH(S)가 레거시 PRACH(L)와 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용(예컨대, 둘 모두 첫번째 심볼 세트의 OFDM Sym 1-4를 사용)하고, 상기 sPRACH가 레거시 PRACH와 다른 하나 이상의 서브캐리어를 사용(예컨대, sPRACH는 PRBs 3-8을 사용하고, 반면 레거시 PRACH는 다른 PRBs 9-14를 사용)하는 예를 나타낸다.

상기 기술한 바와 같이, 레거시 TTI 구조의 첫번째 OFDM 심볼 동안 다운링크 제어 채널을 판독함으로써, 실제 sPRACH 채널이 나중에 (동일한 레거시 서브프레임에서) 그러한 수신된 다운링크 제어 정보 바로 다음에 프리앰블의 빠른 전송을 가능하게 할 수 있다. 도 5는 사용된 다운링크 제어 채널에서 DCI를 판독한 후 sPRACH를 통해 프리앰블이 전송되는 예를 나타내며, 이러한 예에서는 TTI의 첫번째 3개의 OFDM 심볼에 위치한다고 가정한다. 도 6은 더 짧은 TTI 길이를 가진 또 다른 대안을 보여준다. 도 6은 4개의 OFDM 심볼의 더 짧은 TTI 길이의 예를 나타낸다. 다운링크 제어 채널 상의 DCI를 수신 및 디코딩하는데 sPRACH 채널 전의 심볼(도면에서 "X"로 나타냄)이 사용되고, TTI의 나머지 3개의 OFDM 심볼은 sPRACH를 통한 프리앰블 전송에 소비된다.

도 7은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 메시지 흐름의 예를 나타낸다. 단계 700에서, 네트워크 노드(120)는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅한다. 그러한 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 예컨대, 특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정된다. 이것은 레거시 무선 장치(즉, 제2PRACH를 서포트하지 않는 장치)들이 레거시 절차들을 사용하여 제1PRACH를 통해 네트워크에 계속 액세스하게 할 수 있다.

옵션으로, 네트워크 노드(120)는 단계 702에서 그러한 네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 브로드캐스팅한다. 무선 장치(110)는 상기 메시지를 수신하고, 이에 따라 상기 제2PRACH의 위치를 결정하기 위해 다운링크 제어 정보를 모니터링할 수 있다.

단계 704에서, 네트워크 노드(120)는 제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정한다. 상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정된다. 예컨대, 특정 실시예들에서, 상기 제2PRACH의 위치는 상기 제2PRACH 자원에 대한 반영구적인 업링크 승인을 상기 무선 장치에 승인하는 것에 기초하여 동적으로 결정된다. 다른 예에서, 그러한 제2PRACH의 위치는 다른 UE들로부터의 전송의 배치에 기초한다. 예컨대, 그러한 다른 UE들은 sPRACH가 스펙트럼의 에지 상에 배치되도록 큰 연속 주파수 할당의 이점을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 sPRACH는 다른 네트워크 노드에 의한 sPRACH의 배치와 비교하여 다른 자원에 배치된다. 이러한 방식으로, 간섭, 또는 PRACH 프리앰블의 충돌 위험이 감소된다. 도 4-6은 제1PRACH("L"로 라벨된) 및 제2PRACH("S"로 라벨된)의 예시의 위치를 보여주는 자원 그리드를 나타낸다. 그러한 예시의 위치는 시간 자원(예컨대, 하나 이상의 OFDM 심볼) 및 주파수 자원(예컨대, 하나 이상의 PRB)을 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 제2PRACH는 제1PRACH보다 짧다. 일 예로서, 도 4-5는 각각 제1PRACH를 위한 14개의 OFDM 심볼 및 제2PRACH를 위한 4개의 OFDM 심볼을 사용한다. 더 짧은 PRACH를 사용하는 것은 제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 절차 동안 대기 시간 감소를 허용할 수 있다.

특정 실시예들에서, 상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고, 상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 하나 이상의 다른 서브캐리어를 사용한다(도 4b 참조). 특정 실시예들에서, 단일 서브프레임은 (a) 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함한다. 예컨대, 도 5는 상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보가 상기 제2OFDM 심볼 1, 2 및 3("---"로 표시)에 위치되고 상기 제2PRACH가 제2OFDM 심볼 4, 5, 6 및 7("S"로 표시)에 위치되는 실시예를 나타낸다.

단계 706에서, 네트워크 노드(120)는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(110)로 전송한다. 그러한 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH의 위치를 나타낸다. 특정 실시예들에서, 상기 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 상기 무선 장치에 의해 사용될 프리앰블 시퀀스를 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 특정 실시예들에서, 상기 다운링크 제어 정보는 무선 장치(110)가 상기 제1PRACH를 오버라이드해야 한다는 것을 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 예컨대, 무선 장치(110)는, 도 13-14와 관련하여 이하 기술되는 바와 같이, 상기 제1PRACH로 폴백(fall back)하도록 결정이 이루어지지 않으면, 랜덤 액세스 시도가 상기 제2PRACH를 통해 전송되도록 상기 제2PRACH를 우선 순위화할 수 있다.

단계 708에서, 무선 장치(110)는 랜덤 액세스 시도를 네트워크 노드(120)로 전송한다. 특정 실시예들에서, 그러한 랜덤 액세스 시도는 상기 무선 장치(110)가 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 전송하는 프리앰블 시퀀스를 포함한다. 단계 710에서, 네트워크 노드(120)는 랜덤 액세스 응답을 무선 장치(110)로 전송한다. 단계 712에서, 무선 장치(110) 및 네트워크 노드(120)는 계속해서 RRC 연결을 진행한다.

상기 기술된 해결책은 소정의 적절한 통신 표준을 서포트하고 소정의 적절한 요소들을 사용하는 소정의 적절한 타입의 통신 시스템에서 실시될 수 있지만, 상기 기술된 해결책의 특정 실시예는 도 8에 나타낸 것과 같은 LTE 네트워크에서 실시될 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 예시의 네트워크는 하나 이상의 무선 장치(110) 및 네트워크 노드(120)를 포함할 수 있다. 무선 장치(110)의 예로는 기존의 사용자 장비(UE) 및 머신 타입 통신(MTC)/머신-투-머신(M2M) UE를 포함한다. 네트워크 노드(120)의 예로는 무선 장치(110)와 통신할 수 있는 eNodeB 또는 다른 기지국과 같은 무선 액세스 노드를 포함한다. 그러한 네트워크는 또한 무선 장치(110)들간 또는 무선 장치(110)와 다른 통신 장치(유선 전화와 같은)간 통신을 서포트하는데 적절한 소정의 추가 요소들을 포함할 수 있다. 상기 기술된 무선 장치(110)가 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 소정 적절한 조합을 포함하는 통신 장치를 나타낼 지라도, 이들 무선 통신 장치는 특정 실시예들에서 도 9에 좀더 상세히 나타낸 예시의 무선 장치(110)와 같은 장치를 나타낼 수 있다. 유사하게, 상기 기술된 네트워크 노드(120)가 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 소정 적절한 조합을 포함하는 네트워크 노드를 나타낼 지라도, 이들 네트워크 노드는 특정 실시예들에서 도 10에 좀더 상세히 나타낸 예시의 네트워크 노드(120)와 같은 장치를 나타낼 수 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 그러한 예시의 무선 장치(110)는 안테나, 트랜스시버(112), 프로세서(114), 및 메모리(116)를 포함한다. 특정 실시예들에서, UE, MTC 또는 M2M 장치, 및/또는 소정 다른 타입의 무선 통신 장치들에 의해 제공되는 것으로 상기 기술된 기능의 일부 또는 모두는 도 9에 나타낸 메모리(116)와 같은 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령들을 실행하는 장치 프로세서(114)에 의해 제공될 수 있다. 무선 장치(110)의 대안의 실시예들은 상기 기술된 소정의 기능 및/또는 상기 기술된 해결책을 서포트하는데 필요한 소정의 기능을 포함한 상기 장치 기능의 특정 형태를 제공할 수 있는 도 9에 나타낸 것들 이외의 추가 요소들을 포함할 수 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 예시의 네트워크 노드(120)는 안테나, 트랜스시버(122), 프로세서(124), 메모리(126), 및 네트워크 인터페이스(128)를 포함한다. 특정 실시예들에서, 무선 액세스 노드, 기지국, 노드 B, 진화된 노드 B, 기지국 제어기, 무선 네트워크 제어기, 중계국 및/또는 다른 타입의 네트워크 노드에 의해 제공되는 것으로 상기 기술된 기능의 일부 또는 모두는 도 10에 나타낸 메모리(126)와 같은 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령들을 실행하는 노드 프로세서(124)에 의해 제공될 수 있다. 네트워크 노드(120)의 대안의 실시예들은 상기 나타낸 소정의 기능 및/또는 상기 기술된 해결책을 서포트하는데 필요한 소정의 기능을 포함한 추가 기능을 제공할 수 있는 추가의 요소들을 포함할 수 있다.

도 11은 무선 장치(110)에 포함될 수 있는 요소들의 예를 나타낸다. 그러한 요소들은 랜덤 액세스 모듈(130) 및 연결 셋업 모듈(132)을 포함한다. 특정 실시예들에서, 랜덤 액세스 모듈(130)은 정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 네트워크 노드(120)로부터 수신하고(700), 그리고 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 네트워크 노드로부터 수신하며(706), 상기 제2PRACH는 동적 위치를 갖는다. 연결 셋업 모듈(132)은 상기 제1PRACH 및/또는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하고 상기 RRC의 연결을 촉진한다. 특정 실시예들에서, 모듈 130 및/또는 132는 도 9의 프로세서(114)에 의해 실행될 수 있다.

도 12는 네트워크 노드(120)에 포함될 수 있는 요소들의 예를 나타낸다. 그러한 요소들은 제1PRACH 모듈(140), 제2PRACH 모듈(142), 및 연결 셋업 모듈(144)을 포함한다. 특정 실시예들에서, 제1PRACH 모듈(140)은 정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅한다(700). 제2PRACH 모듈(142)은 제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정하고(704), 그리고 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(110)로 전송하며(706), 상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정된다. 연결 셋업 모듈(144)은 상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 무선 장치로부터 랜덤 액세스 시도를 수신하고(708), 랜덤 액세스 응답을 무선 장치로 전송하며(710), 상기 RRC의 연결을 촉진한다. 특정 실시예들에서, 모듈 140, 142, 및/또는 144는 도 10의 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

도 13은 본 개시의 특정 실시예들에 따른 메시지 흐름의 예를 나타낸다. 단계 1300에서, 네트워크 노드(120)는 제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅한다. 그러한 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 무선 장치(110)는, 예컨대 무선 장치(110)가 제2PRACH의 어떠한 승인도 수신하지 않거나 또는 제2PRACH의 이전 승인이 종료되면 제2PRACH가 없다는 것을 결정한다. 무선 장치(110)가 제2PRACH가 없을 때 액세스 시도를 하도록 결정하면, 단계 1302에서 무선 장치(110)는 제2PRACH가 없다는 것을 결정함에 따라 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송한다. 단계 1304에서, 네트워크 노드(120)는 랜덤 액세스 응답을 무선 장치(110)로 전송한다. 단계 1306에서, 무선 장치(110) 및 네트워크 노드(120)는 RRC 연결을 확립하기 위한 절차를 수행한다. 그러한 RRC 연결은 그러한 연결이 더 이상 필요하지 않을 때 연결을 해제한다(나타내지 않음).

단계 1308에서, 네트워크 노드(120)는 제2PRACH에 대한 위치를 동적으로 결정한다. 단계 1310에서, 네트워크 노드(120)는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(120)로 전송한다. 상기 다운링크 제어 정보는 상기 무선 장치가 상기 제1PRACH를 오버라이드해야 한다는 것을 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 단계 1312에서, 무선 장치(110)는 제2PRACH(무시된 제1PRACH가 아니라)를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송한다. 단계 1314에서 네트워크 노드(120)는 랜덤 액세스 응답을 전송하고, 단계 1316에서 무선 장치(110) 및 네트워크 노드(120)는 RRC 연결을 확립하기 위한 절차를 수행한다. 무선 장치(110)는, 예컨대 제2PRACH가 없다는 결정에 따라(예컨대, 제2PRACH의 승인이 종료되면) 또는 이하 도 14와 관련하여 기술된 바와 같이 제2PRACH를 사용한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 결정에 따라, 다음 랜덤 액세스 시도를 위해 제1PRACH로 폴백한다.

도 14는 본 개시의 특정 실시예들에 따른 메시지 흐름의 예를 나타낸다. 단계 1400에서, 네트워크 노드(120)는 제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅한다. 그러한 제1PRACH는 정적 위치를 갖는다. 단계 1402에서, 네트워크 노드(120)는 제2PRACH에 대한 위치를 결정한다. 단계 1404에서, 네트워크 노드(120)는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(120)로 전송한다. 상기 다운링크 제어 정보는 상기 제2PRACH의 위치를 나타내며 상기 무선 장치가 상기 제1PRACH를 오버라이드해야 한다는 것을 암시적으로 또는 명시적으로 나타낸다. 단계 1406에서, 무선 장치(110)는 제2PRACH(무시된 제1PRACH가 아니라)를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송한다. 단계 1408에서, 무선 장치(110)는 제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정한다. 일 예로서, 무선 장치(110)는 특정 시도 횟수 내에 또는 미리 결정된 시간 기간 내에 랜덤 액세스 응답이 네트워크 노드(120)로부터 수신되지 않으면 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정한다. 제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정함에 따라, 무선 장치(110)는 단계 1410에서 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송한다. 단계 1412에서 네트워크 노드(120)는 랜덤 액세스 응답을 전송하고, 단계 1414에서 무선 장치(110) 및 네트워크 노드(120)는 RRC 연결을 확립하기 위한 절차를 수행한다.

본원에서는 다양한 실시예들에 대한 참조가 이루어졌다. 그러나, 당업자는 여전히 청구범위의 범주 내에 속하는 기술된 실시예에 대한 다수의 변형을 인식할 것이다. 이러한 문서에 기술된 소정 2개 이상의 실시예는 소정의 적절한 방식으로 서로 결합될 수 있다. 또한, 그러한 예들은 적절한 무선 액세스 기술들에 적용될 수 있다.

본원에 기술된 방법 실시예들은 특정 순서로 수행되는 방법 단계들을 통한 예시 방법들을 기술한다. 그러나, 이들 이벤트의 시퀀스는 개시된 실시예들의 범주를 벗어나지 않고 다른 순서로 행해질 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 일부 방법 단계들은 비록 순차적으로 수행되는 것으로 기술되었지만, 병렬로 수행될 수 있다. 본 개시의 범주를 벗어나지 않고 일부 방법 단계들이 추가되거나 생략될 수 있다.

동일한 방식으로, 실시예들의 설명에서, 기능 블록들의 특정 유닛들로의 분리는 결코 제한하는 것이 아님을 알아야한다. 반대로, 이들의 분리는 예일뿐이다. 본원에서 하나의 유닛으로 기술된 기능 블록들은 2개 이상의 유닛으로 분리될 수 있다. 동일한 방식으로, 본원에서 2개 이상의 유닛들로서 구현되는 것으로서 기술된 기능 블록들은 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 단일의 유닛으로서 구현될 수 있다.

따라서, 기술된 실시예들의 세부 사항은 단지 예시적인 목적을 위한 것이며, 결코 제한적인 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 그 대신, 청구범위의 범주 내에 있는 모든 변형이 그 안에 포함되도록 의도된다.

110 : 무선 장치, 112 : 트랜스시버,
114 : 프로세서, 116 : 메모리,
120 : 네트워크 노드.

Claims

네트워크 노드(120)에서의 방법으로서, 상기 방법은:
정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅하는 단계(700);
제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정하는 단계(704);
상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(110)로 전송하는 단계(706);
상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 수신된 랜덤 액세스 시도를 상기 무선 장치로부터 수신하는 단계(708); 및
상기 무선 장치로 랜던 액세스 응답을 전송하는 단계(710)를 포함하며,
상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정되는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1에 있어서,
제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정되는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
제2PRACH는 제1PRACH보다 짧은, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
제1PRACH는 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고;
상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 서브캐리어를 사용하는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 브로드캐스팅하는 단계(702)를 더 포함하는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
단일의 서브프레임은 (a) 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함하는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
다운링크 제어 정보는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 나타내는, 네트워크 노드에서의 방법.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH의 위치는 제2PRACH 자원에 대한 반영구적인 업링크 승인을 무선 장치에 승인하는 것에 기초하여 동적으로 결정되는, 네트워크 노드에서의 방법.
메모리(126) 및 하나 이상의 프로세서(124)를 포함하는 네트워크 노드(120)로서, 상기 네트워크 노드는:
정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 브로드캐스팅하고(700);
제2PRACH에 대한 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 결정하고(704);
상기 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 무선 장치(110)로 전송하고(706);
상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 수신된 랜덤 액세스 시도를 상기 무선 장치로부터 수신하고(708);
상기 무선 장치로 랜덤 액세스 응답을 전송하도록(710) 동작하며,
상기 제2PRACH의 위치는 동적으로 결정되는, 네트워크 노드.
청구항 9에 있어서,
제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정되는, 네트워크 노드.
청구항 9 또는 10에 있어서,
제2PRACH는 제1PRACH보다 짧은, 네트워크 노드.
청구항 9 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
제1PRACH는 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고;
상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 서브캐리어를 사용하는, 네트워크 노드.
청구항 9 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 브로드캐스팅(702)하도록 더 동작하는, 네트워크 노드.
청구항 9 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
단일의 서브프레임은 (a) 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함하는, 네트워크 노드.
청구항 9 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
다운링크 제어 정보는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 나타내는, 네트워크 노드.
청구항 9 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH의 위치는 제2PRACH 자원에 대한 반영구적인 업링크 승인을 무선 장치에 승인하는 것에 기초하여 동적으로 결정되는, 네트워크 노드.
무선 장치(110)에서의 방법으로서, 상기 방법은:
정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 네트워크 노드(120)로부터 수신하는 단계(700);
동적 위치를 갖는 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 상기 네트워크 노드로부터 수신하는 단계(706); 및
상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하는 단계(708)를 포함하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17에 있어서,
제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정되는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 또는 18에 있어서,
제2PRACH는 제1PRACH보다 짧은, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
제1PRACH는 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고;
상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 서브캐리어를 사용하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 수신(702)함에 따라, 상기 제2PRACH의 위치를 결정하기 위해 다운링크 제어 정보를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
단일의 서브프레임은 (a) 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
다운링크 제어 정보는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 나타내는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정함에 따라 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하는 단계(1410)를 더 포함하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH가 없다는 것을 결정함에 따라 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하는 단계(1302)를 더 포함하는, 무선 장치에서의 방법.
청구항 17 내지 25 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 수신하는 단계(706)는 무선 장치가 제1PRACH를 오버라이드해야 한다는 것을 나타내는, 무선 장치에서의 방법.
메모리(116) 및 하나 이상의 프로세서(114)를 포함하는 무선 장치(110)로서, 상기 무선 장치는:
정적 위치를 갖는 제1물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 시간 및/또는 주파수 자원의 위치를 네트워크 노드(120)로부터 수신하고(700);
동적 위치를 갖는 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 상기 네트워크 노드로부터 수신하고(706);
상기 제1PRACH 또는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록(708) 동작하는, 무선 장치.
청구항 27에 있어서,
제1PRACH의 시간 및/또는 주파수 자원은 레거시 3GPP 표준에 따라 규정되는, 무선 장치.
청구항 27 또는 28에 있어서,
제2PRACH는 제1PRACH보다 짧은, 무선 장치.
청구항 27 내지 29 중 어느 한 항에 있어서,
제1PRACH는 제2PRACH와 같은 동일한 서브프레임의 적어도 일부를 사용하고;
상기 제1PRACH는 상기 제2PRACH와 다른 서브캐리어를 사용하는, 무선 장치.
청구항 27 내지 30 중 어느 한 항에 있어서,
네트워크 노드가 제2PRACH를 서포트하는 것을 나타내는 메시지를 수신(702)함에 따라, 제2PRACH의 위치를 결정하기 위해 다운링크 제어 정보를 모니터링하도록 더 동작하는, 무선 장치.
청구항 27 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
단일의 서브프레임은 (a) 제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보, 및 (b) 제2PRACH 모두를 포함하는, 무선 장치.
청구항 27 내지 32 중 어느 한 항에 있어서,
다운링크 제어 정보는 제2PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송할 때 무선 장치에 의해 사용되는 프리앰블 시퀀스를 나타내는, 무선 장치.
청구항 27 내지 33 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH를 통한 랜덤 액세스 시도가 비성공적이라는 것을 결정함에 따라 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록(1410) 더 동작하는, 무선 장치.
청구항 27 내지 34 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH가 없다는 것을 결정함에 따라 제1PRACH를 통해 랜덤 액세스 시도를 전송하도록(1302) 더 동작하는, 무선 장치.
청구항 27 내지 35 중 어느 한 항에 있어서,
제2PRACH의 위치를 나타내는 다운링크 제어 정보를 수신하는 것(706)은 무선 장치가 제1PRACH를 오버라이드해야 한다는 것을 나타내는, 무선 장치.