KR20190050838A - 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 송신률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국으로 송신하는 과정과, 상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고, 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며, 상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하고, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 기술 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 방식인 FQAM(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 랜덤 액세스를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법이 제공된다. 상기 방법은, 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국으로 송신하는 과정과, 상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고, 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며, 상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하고, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법이 제공된다. 상기 방법은, 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 단말로부터 수신 및 복조하는 과정과, 상기 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 대응하는 피드백 정보를 상기 단말로 송신하는 과정을 포함하고, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 장치가 제공된다. 상기 장치는, 신호들을 송신 및 수신하도록 구성되는 송수신기; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국에 송신하고, 상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 구성되며, 상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고, 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 장치가 제공된다. 상기 장치는, 신호들을 송신 및 수신하도록 구성되는 송수신기; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 단말기로부터 송신되는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 수신 및 복조하고, 상기 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 대응하는 피드백 정보를 상기 단말기로 송신하도록 구성되며, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 효과적인 랜덤 액세스 방식들을 제공한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 통신 인터페이스를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 신호의 구조를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 세트 간의 맵핑 규칙의 일 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 연속 송신이 수행되는 경우의 랜덤 액세스 신호의 구조 및 페이로드의 구조를 도시한다.
도 10은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 RRC(radio resource control)를 필요로 하는 랜덤 액세스를 위한 단순화된 송신 단계를 도시한다.
도 11은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 소형 패키지 서비스가 제공되는 경우의 랜덤 액세스 신호의 구조 및 페이로드의 구조를 도시한다.
도 12는 본 개시의 제 2 실시예에 따른 랜덤 액세스를 위한 단순화된 송신 단계를 도시한다.
도 13은 본 개시의 제 3 실시예에 따른 빔 폴링에 기초한 동기 신호의 송신을 도시한다.
도 14는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 최적 빔 방향의 인덱스가 피드백되는 경우의 랜덤 액세스 신호의 구조 및 페이로드의 구조를 도시한다.
도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 최적 빔 방향의 인덱스가 피드백되는 경우의 랜덤 액세스를 위한 단순화된 송신 단계를 도시한다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 1 예를 도시한다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 2 예를 도시한다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 3 예를 도시한다.
도 19는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 4 예를 도시한다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 5 예를 도시한다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 6 예를 도시한다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 7 예를 도시한다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 8 예를 도시한다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 9 예를 도시한다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 10 예를 도시한다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 11 예를 도시한다.
도 27은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 12 예를 도시한다.
도 28은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 13 예를 도시한다.
도 29는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 14 예를 도시한다.
도 30은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 15 예를 도시한다.
도 31은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 채널의 구조의 제 16 예를 도시한다.
도 32는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 장치의 구조의 일 예를 도시한다.
도 33은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 랜덤 액세스 장치의 구조의 일 예를 도시한다.
이하, 본 개시의 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시예들에 대한 예들이 첨부 도면들에 도시되어 있으며, 도면들 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 동일하거나 유사한 기능들을 갖는 요소들을 나타내기 위해 사용된다. 첨부 도면들과 함께 이하에서 설명되는 실시예들은 예시적인 것이며, 이 실시예들은 본 개시를 제한하는 것이 아니라 설명의 목적으로서만 제공된다.
본 개시에서 달리 정의되지 않는 한, 본 개시에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학 용어 포함)가 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 선행 기술의 컨텍스트에서 통상적인 것으로서 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명시적으로 정의되지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다는 것을 이해할 것이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예들에서는, 하드웨어 접근 방식이 일례로서 설명될 것이다. 그러나, 본 개시의 다양한 실시예들은 하드웨어와 소프트웨어 모두를 사용하는 기술을 포함하며, 따라서 본 개시의 다양한 실시예들은 소프트웨어의 관점을 배제하지 않을 수도 있다.
이하, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 기술에 대하여 설명한다.
다음의 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 엔티티를 지칭하는 용어 및 장치의 요소들을 지칭하는 용어는 설명의 편의를 위해서만 사용된다. 따라서, 본 개시는 다음의 용어들에 한정되지 않으며, 동일한 기술적인 의미를 갖는 다른 용어들이 사용될 수도 있다.
또한, 본 개시가 일부 통신 표준들(예를 들어, 3GPP 3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들에 기초하여 다양한 실시예들을 설명하겠지만, 이들은 단지 설명을 위한 예들일뿐이다. 본 개시의 다양한 실시예들은 용이하게 수정되어 다른 통신 시스템들에 적용될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 것이다. 도 1에는, 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 사용하는 노드들의 일부로서 기지국(base station, BS) 110, 단말 120 및 단말 130가 도시되어 있다. 도 1이 하나의 BS만을 도시하고 있지만, BS 110와 동일하거나 유사한 다른 BS가 더 포함될 수도 있다.
BS 110는 단말들 120 및 130에 대한 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라스트럭처이다. BS 110는 신호가 송신될 수 있는 거리에 기초하여 소정의 지리적 영역으로서 정의되는 커버리지를 갖는다. 여기서, BS 110는 "액세스 포인트(AP)", "eNodeB(eNB)", "5 세대 (5G) 노드", "무선 포인트", "송/수신 포인트(TRP)" 및 "기지국"으로 지칭될 수도 있다.
단말들 120 및 130 각각은 사용자가 사용하는 장치이며, 무선 채널을 통해 BS 110와의 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말들 120 및 130 중 적어도 하나는 사용자의 개입없이 동작할 수도 있다. 즉, 단말들 120 및 130 중 적어도 하나는 MTC(machine type communication)를 수행하는 장치이며, 사용자가 휴대하지 않을 수도 있다. 단말들 120 및 130 각각은 "사용자 장비(user equipment, UE)", "이동국", "가입자국", "원격 단말", "무선 단말" 또는 "사용자 장치" 및 "UE"로 지칭될 수도 있다.
BS 110, 단말 120 및 단말 130는 밀리미터 파(mmWave) 대역(예컨대, 28 GHz, 30 GHz, 38 GHz 및 60 GHz)에서 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이 때, 채널 이득을 향상시키기 위해, BS 110, 단말 120 및 단말 130는 빔포밍을 수행할 수도 있다. 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, BS 110, 단말 120 및 단말 130는 송신 신호와 수신 신호에 방향성을 할당할 수도 있다. 이를 위해, BS 110 및 단말들 120 및 130은 빔 탐색 절차 또는 빔 관리 절차를 통해 서빙 빔들 112, 113, 121 및 131을 선택할 수 있다. 그 후, 서빙 빔들 112, 113, 121 및 131을 반송하는 리소스들과 준-동일 위치(quasi co-located) 관계를 갖는 리소스들을 사용하여 통신이 수행될 수 있다.
제 1 안테나 포트 상의 심볼이 전송되는 채널의 대규모(large-scale) 특성들이 제 2 안테나 포트 상의 심볼이 전송되는 채널로부터 추론될 수 있는 경우, 제 1 안테나 포트 및 제 2 안테나 포트는 준-동일 위치에 있는 것으로 간주된다. 대규모 특성들은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 천이, 평균 이득, 평균 지연 및 공간 Rx(receive) 파라미터들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템의 BS를 도시한 것이다. 도 2에 예시된 구조는, BS 110의 구조로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛" 또는 "-기"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하기 위한 유닛을 지칭할 수 있으며 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, BS는 무선 통신 인터페이스 210, 백홀 통신 인터페이스 220, 스토리지 유닛 230 및 제어기 240를 포함할 수 있다.
무선 통신 인터페이스 210는 무선 채널을 통해 신호들을 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스 210는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 기저대역 신호와 비트스트림들 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시에, 무선 통신 인터페이스 210는 송신 비트스트림들을 인코딩 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시에, 무선 통신 인터페이스 210는 기저대역 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트스트림들을 재구성한다.
또한, 무선 통신 인터페이스 210는 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환하여 안테나를 통해 송신한 후, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스 210는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 혼합기, 발진기, 디지털-아날로그 변환기(digital-analog converter, DAC), 아날로그-디지털 변환기 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스 210는 복수의 송/수신 경로들을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스 210는 복수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.
하드웨어 측면에서, 무선 통신 인터페이스 210는 디지털 유닛 및 아날로그 유닛을 포함할 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력 및 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브-유닛들을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP))로서 구현될 수 있다.
무선 통신 인터페이스 210는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 무선 통신 인터페이스 210는 "송신기", "수신기" 또는 "송수신기"로 지칭될 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 전술한 바와 같은 무선 통신 인터페이스 210에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미를 갖는 것으로 사용될 수 있다.
백홀 통신 인터페이스 220는 네트워크 내의 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신 인터페이스 220는 BS로부터 다른 노드, 예를 들어 다른 액세스 노드, 다른 BS, 상위 노드 또는 코어 네트워크로 송신되는 비트스트림들을 물리 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리 신호를 비트스트림들로 변환한다.
스토리지 유닛 230은 기본 프로그램, 애플리케이션 및 BS 110의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 스토리지 유닛 230은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 스토리지 유닛 230은 제어기 240로부터의 요청에 응답하여 저장된 데이터를 제공한다.
제어기 240는 BS의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기 240는 무선 통신 인터페이스 210 또는 백홀 통신 인터페이스 220를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어기 240는 스토리지 유닛 230에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 판독한다. 제어기 240는 통신 표준에서 요구되는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수도 있다. 다른 구현예에 따르면, 프로토콜 스택이 무선 통신 인터페이스 210 내에 포함될 수도 있다. 이를 위해, 제어기 240는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 따르면, 제어기 240는 단말로부터 송신되는 랜덤 액세스 신호를 수신 및 복조하고(여기서, 랜덤 액세스 신호는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함함); 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 기지국에 의해서 단말로 대응 피드백 정보를 송신하도록(여기서, 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타아밍 어드밴스 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중의 적어도 하나를 포함함) 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기 240는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 동작들을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템의 단말을 도시한 것이다. 도 3에 예시된 구조는 단말 120 또는 단말 130의 구조로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛" 또는 "-기"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하는 유닛을 지칭할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말기 120는 통신 인터페이스 310, 스토리지 유닛 320 및 제어기 330를 포함한다.
통신 인터페이스 310는 무선 채널을 통해 신호를 송/수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 통신 인터페이스 310는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 기저대역 신호와 비트스트림들 간의 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시에, 통신 인터페이스 310는 송신 비트스트림들을 인코딩 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시에, 통신 인터페이스 310는 기저대역 신호를 복조 및 디코딩함으로써 수신 비트스트림들을 재구성한다. 또한, 통신 인터페이스 310는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하여 안테나를 통해 송신한 후, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신 인터페이스 310는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 혼합기, 발진기, DAC 및 ADC를 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스 310는 복수의 송/수신 경로들을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스 310는 복수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어 측면에서, 무선 통신 인터페이스 210는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예를 들어, RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로서 구현될 수도 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예컨대, DSP)로서 구현될 수도 있다. 통신 인터페이스 310는 복수의 RF 체인을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스 310는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스 310는 전술한 바와 같이 신호들을 송수신한다. 따라서, 통신 인터페이스 310는 "송신기", "수신기" 또는 "송수신기"로 지칭될 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 전술한 바와 같은 통신 인터페이스 310에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미를 갖는 것으로 사용된다.
스토리지 유닛 320은 기본 프로그램, 애플리케이션 및 단말 120의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 스토리지 유닛 320은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 스토리지 유닛 320은 제어기 330로부터의 요청에 응답하여 저장된 데이터를 제공한다.
제어기 330는 단말 120의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기 330는 통신 인터페이스 310를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어기 330는 스토리지 유닛 320에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 판독한다. 제어기 330는 통신 표준에서 요구되는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수도 있다. 다른 구현예에 따르면, 프로토콜 스택이 통신 인터페이스 310 내에 포함될 수도 있다. 이를 위해, 제어기 330는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있거나, 프로세서의 일부를 수행할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스 310 또는 제어기 330의 일부는 통신 프로세서(communication processor, CP)로 지칭될 수도 있다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 따라, 제어기 330는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국에 송신하고(여기서, 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되며, 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항에 따라 구성됨); 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 기지국으로부터 수신하도록(여기서, 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함함) 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기 330는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 동작들을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템의 통신 인터페이스를 도시한 것이다. 도 4는 도 2의 통신 인터페이스 210 또는 도 3의 통신 인터페이스 310의 상세한 구성에 대한 일 예를 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 도 4는 도 2의 통신 인터페이스 210 또는 도 3의 통신 인터페이스 310의 일부로서 빔포밍을 수행하기 위한 요소들을 도시하고 있다.
도 4를 참고하면, 통신 인터페이스 210 또는 310는 인코딩 및 회로 402, 디지털 회로 404, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N 및 아날로그 회로 408를 포함한다.
인코딩 및 회로 402는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해, LDPC(low-density parity check) 코드, 컨벌루션 코드 및 폴라 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 인코딩 및 회로 402는 콘스텔레이션 맵핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심볼들을 생성한다.
디지털 회로 404는 디지털 신호(예를 들어, 변조 심볼들)에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 회로 404는 가중값들을 빔포밍함으로써 변조 심볼들을 배가시킨다. 빔포밍 가중값들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용될 수 있으며, "프리코딩 매트릭스" 또는 "프리코더"로 지칭될 수 있다. 디지털 회로 404는 디지털적으로 빔포밍된 변조 심볼들을 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N로 출력한다. 이 때, 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 송신 방식에 따르면, 변조 심볼들이 다중화되거나 동일한 변조 심볼들이 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N에 제공될 수 있다.
복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N은 디지털적으로 빔포밍된 디지털 신호들을 아날로그 신호들로 변환한다. 이를 위해, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N 각각은 IFFT(inverse fast Fourier transform) 계산 유닛, CP(cyclic prefix) 삽입 유닛, DAC 및 상향 변환 유닛을 포함할 수 있다. CP 삽입 유닛은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 위한 것이며, 다른 물리 계층 방식(예를 들어, 필터 뱅크 다중 캐리어: FBMC)이 적용되는 경우에는 생략될 수 있다. 즉, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N은 디지털 빔포밍을 통해 생성되는 다수의 스트림들에 대한 독립적인 신호 처리 프로세스들을 제공한다. 그러나, 그 구현에 따라, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N의 요소들 중 일부가 공통으로 사용될 수도 있다.
아날로그 회로 408는 아날로그 신호들에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 회로 404는 가중값들을 빔포밍함으로써 아날로그 신호들을 배가시킨다. 빔포밍된 가중값들은 신호의 크기와 위상을 변경하는데 사용된다. 보다 구체적으로, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N 및 안테나들 사이의 연결 구조에 따라, 아날로그 회로 408는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N 각각은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 다른 예에서는, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N이 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 또 다른 예에서는, 복수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N이 하나의 안테나 어레이에 적응적으로 연결되거나, 둘 이상의 안테나 어레이들에 연결될 수도 있다.
정보 통신 산업의 급속한 발전, 특히 모바일 인터넷과 IoT(internet of things)의 수요 증가는 향후의 이동 통신 기술에 전례없는 도전 과제를 안겨주고 있다. ITU(international telecommunication union)에서 발행한 ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020. TRAFFIC]에 따르면, 2020년까지 모바일 서비스 트래픽은 2010년(4G era)과 비교하여 거의 1,000배 증가하게 되고, 단말 연결 수는 170억 개를 넘을 것으로 예상된다. 방대한 수의 IoT 장치들이 점진적으로 이동 통신 네트워크로 확장됨에 따라, 연결 장비의 수는 더욱 증가하게 될 것이다. 이러한 전례없는 도전 과제에 대응하여, 통신 업계 및 학계는 5 세대 5G) 이동 통신 기술에 대한 광범위한 연구를 시작하여 2020년대를 준비했다. 현재, 향후의 5G의 기본 틀과 전반적인 목표는 ITU의 ITU-R M.[IMT.VISION]에서 논의되고 있으며, 여기에는 5G의 수요 전망, 응용 시나리오 및 다양한 중요 성능 지표가 상세히 설명되어 있다. 5G의 새로운 요구 관점에서, ITU의 ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]는 5G 기술 동향과 관련된 정보를 제공하며, 이것은 시스템 처리량, 사용자 경험의 일관성, IoT, 지연, 에너지 효율성, 비용, 네트워크 유연성, 새로운 서비스 지원 및 유연한 스펙트럼 활용 등을 지원하는 확장성에 대한 상당한 개선과 같은 중요한 이슈들을 다루고 있다.
5G에서의 보다 다양한 서비스 시나리오를 고려할 때, 각종 시나리오와 서비스 요구를 지원하기 위해서는 유연한 다중 액세스 기술이 필요하다. 예를 들어, 방대한 수의 연결이 요구되는 서비스 시나리오에 직면할 경우, 제한된 리소스에 더 많은 단말들이 액세스할 수 있도록 허용하는 방법이 5G 다중 액세스 기술에서 해결해야 할 핵심 문제가 되었다. 현재의 4G LTE 네트워크에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)에 기반한 다중 액세스 기술이 일반적으로 사용되고 있다. 여러 단말 간의 간섭을 피하기 위해, LTE에서는 동기식 전송(synchronous transmission)이 채택된다. 즉, 기지국에 대한 여러 단말들의 업링크 신호의 도달 시간은 엄격하게 정렬된다. LTE 시스템은 업링크 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)를 사용함으로써 업링크 동기식 전송을 달성한다. 기지국은 다운링크 제어 시그널링을 사용함으로써 다운링크 신호의 수신 시간과 비교하여 업링크 신호의 송신 시간의 TA를 이동 단말에게 통지한다. 이동 단말은 일반적으로 기지국이 단말의 초기 TA를 획득하기 전에 동기화 상실 상태에 있는 것으로 간주된다. 동기화 상실 상태에 있는 이동 단말은 잠재적인 간섭을 피하기 위해 업링크 데이터를 송신하는 것이 허용되지 않는다. 기지국이 이동 단말의 초기 TA를 획득하는 프로세스를 업링크 동기화 프로세스라고 한다. LTE 업링크 동기화에서 랜덤 액세스 프로세스를 채택하는 방법은 경쟁 모드에서, 단말이 랜덤하게 선택된 PRACH(physical random access channel) 프리앰블을 송신함으로써 프로세스가 시작되고, 기지국이 프리앰블 신호를 검출하여, 업링크 신호를 수신하는 시간을 추정하고, 추정되는 시간에 따라 TA의 값을 계산하는 것이다. 랜덤 액세스 프리앰블의 송신 이후에는, 전체 랜덤 액세스 프로세스를 완료하기 위해서 수행할 다음과 같은 3개의 후속 단계가 존재한다:
단계 1: 랜덤 액세스 프리앰블을 단말로부터 기지국으로 송신하는 단계;
단계 2: 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 단말로 다시 송신하는 단계;
단계 3: 메시지 3을 단말로부터 기지국으로 송신하는 단계;
단계 4: 경쟁이 해결되었음을 나타내는 메시지를 기지국으로부터 단말로 송신하는 단계.
LTE 시스템에서는, PRACH 프리앰블이 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix, CP) 및 시퀀스로 이루어지는 2개의 부분을 포함하며, CP 및/또는 시퀀스의 길이는 상이한 포맷의 프리앰블들에서 달라진다. 주파수 도메인에서, 전술한 각각의 PRACH는 6개의 물리 리소스 블록(PRB)을 점유하며, 각 PRB는 12개의 서브캐리어를 포함하고 각 서브캐리어의 대역폭은 15 kHz이다.
단계 2에서 언급한 랜덤 액세스 응답은 TA 정보를 포함하며, 단말은 단계 3에서 TA 정보에 따라 메시지 3을 송신한다. LTE 표준에서, 이동 단말은 유휴 상태로 되거나 또는 장시간 동안 TA 시그널링을 수신하지 않으면 동기화 상실 상태에 들어간다. 동기화 상실 상태에서 단말이 업링크 데이터를 송신하는 경우, 단말이 업링크 동기화 상태에 들어갈 수 있도록 전체 랜덤 액세스 프로세스를 수행해야 한다. 전술한 바와 같이, IoT에서 단말의 데이터 특성은 소량의 데이터가 장시간의 기간 동안에 산발적으로 송신된다는 것과 액세스 장비의 수가 많다는 것이다. 장시간의 기간은 데이터가 송신된 이후에 단말이 에너지 소모를 줄이기 위해서 슬립 상태에 들어간다는 것을 의미하며, 이것은 단말이 업링크 동기화를 상실하게 되어, 그것이 다시 데이터를 송신하기 전에 랜덤 액세스 프로세스가 다시 수행되어야 함을 의미한다. 데이터가 적고 액세스 장비가 많은 시나리오에서는, 빈번한 랜덤 액세스 프로세스의 효율이 낮아지며, 구체적으로, 랜덤 액세스 프로세스를 수행할 시에 오버헤드마다 소량의 데이터가 송신되면서 많은 오버헤드가 소요된다.
한편, 스펙트럼 효율이 5-15배 증가하게 되고 평방 킬로미터당 액세스 단말 수가 백만 레벨에 도달하게 되는 5G의 요구 사항을 기존의 직교 액세스 방식이 충족시킨다는 것은 분명히 어렵다. 그러나, NoMA(non-orthogonal multiple access)는 단말들 간에 동일한 리소스들을 다중화함으로써 지원되는 단말 연결의 개수를 향상시킬 수가 있다. 단말의 액세스 가능성이 더 많아지기 때문에 네트워크의 전반적인 처리량과 스펙트럼 효율이 향상될 수 있다. 또한, mMTC(massive machine type communication)의 시나리오에 직면할 경우, 단말의 비용과 구현 복잡성을 고려하여 동작들이 보다 단순한 다중 액세스 기술이 필요할 수 있다. 낮은 지연 또는 낮은 에너지 소모의 서비스 시나리오에서는, NoMA 기술을 사용함으로써, 스케줄링-경쟁이 없는 액세스 및 저지연 통신이 보다 양호하게 달성될 수가 있으며, 장치들의 온-타임 및 그에 따른 에너지 소모가 감소될 수 있다. 현재 연구는 MUSA(multiple user shared access), NOMA(non-orthogonal multiple access), PDMA(pattern division multiple access), SCMA(sparse code multiple access), IDMA(interleave division multiple access) 등과 같은 비-직교 다중 액세스 기술에 초점을 맞추고 있다. 사용자는 MUSA에서 코드워드, SCMA에서 코드북, NOMA에서 전원, PDMA에서 다양한 특성 패턴 및 IDMA에서 인터리브 시퀀스를 사용하여 구별된다. IDMA의 상세한 내용은 "Interleave Division Multiple Access"(Li Ping, Lihai Liu, Keying Wu and W. K. Leung, IEEE Transactions on Wireless Communication, Vol. 5, No.4, pp. 938-947, Apr. 2006)을 참조할 수 있다.
종래 기술에서 랜덤 액세스를 위한 방법은 업링크 동기화 및 업링크 송신 그랜트를 완료하기 위한 4개의 인터랙티브 단계를 포함하며, 이것은 5G에서 새로운 서비스 및 요구 사항에 직면할 경우 제한될 것이다. 예를 들어, 많은 단말들이 작은 패킷을 기지국에 산발적으로 송신하기만 해야하며, 단말의 수는 mMTC의 시나리오에서 평방 킬로미터당 백만대에 이를 수 있으므로, 이러한 시나리오에서는 4개의 단계를 포함하는 랜덤 액세스 프로세스가 매우 큰 제어 시그널링 오버헤드를 야기할 수 있다. 한편, 4개의 인터랙티브 단계를 수행하여 달성되는 랜덤 액세스는 보다 높은 시간 지연 요구를 갖는 서비스를 지원하지 못할 수도 있다.
본 개시는 랜덤 액세스를 위한 방법을 제공한다. 단말은 네트워크에 의해 구성되는 랜덤 액세스 구성 정보, 예를 들어 랜덤 액세스를 위한 시간-주파수 리소스 위치, 프리앰블 시퀀스의 구성 정보 등을 얻기 위해 시스템 메시지를 판독한다. 예를 들어, 단말은 PBCH(physical broadcast channel)로부터 MIB(master information blocks) 또는 SIB(system information blocks)과 관련된 메시지를 판독한다. 종래 기술을 분석함으로써, 단말은 두 가지 목적을 위해서 전통적인 랜덤 액세스 동작을 수행한다는 것을 알 수 있다. 두 가지 목적 중 하나는 TA 정보를 획득함으로써 실현될 수 있는 업링크 동기화이며, 다른 하나는 업링크 그랜트 메시지를 획득함으로써 실현될 수 있는 업링크 송신 그랜트를 얻는 것이다. 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법은 위의 두 가지 목적을 실현할 수 있을뿐만 아니라 다른 서비스들에 대한 유연한 지원을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 신호의 구조를 개략적으로 도시하는 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 사용자에 의해 송신되는 랜덤 액세스 신호는 사이클릭 프리픽스 CP1(프리앰블 시퀀스의 사이클릭 프리픽스), 프리앰블 시퀀스, 사이클릭 프리픽스 CP2(페이로드의 사이클릭 프리픽스), 페이로드 및 가드 타임(Guard Time, GT)으로 구성된다. 한편, 중간에 GT를 배치하여 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 사이클릭 프리픽스 CP1의 길이는 사이클릭 프리픽스 CP2의 길이와 동일하게 구성될 수 있다.
다음으로, 단말은 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 송신하는데 사용될 수 있는 시간-주파수 리소스 위치 및 선택 가능한 프리앰블 시퀀스의 구성 정보를 자신이 판독한 랜덤 액세스 구성 정보로부터 얻는다. 한편, 랜덤 액세스 구성 정보는 다음의 정보를 나타낸다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스를 송신하는데 사용되는 리소스 위치, 및 프리앰블 시퀀스와 페이로드 간의 맵핑 관계. 맵핑 관계는 다음 중의 적어도 하나를 나타낸다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 위치 및 크기 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 MCS(modulation and coding scheme) 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 채택될 수 있는 DMRS(demodulation reference signal) 간의 맵핑 관계 및 심지어 비-직교 다중 액세스가 채택될 경우 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 사용될 수 있는 비-직교 다중 액세스 리소스(예를 들어, 코드북, 인터리버, 그리드 맵핑 패턴, 코드워드 리소스 등) 간의 맵핑 관계. 상기한 프리앰블 시퀀스와 DMRS 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 상황들을 더 포함할 수 있다:
1. 채널 사용자 데이터 복조를 추정하기 위해 DMRS가 사용되는 경우, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 동일한 페이로드 시간-주파수 리소스에 대응하며, 또한 각각의 프리앰블 시퀀스에 대응하는 페이로드의 DMRS들은 서로 직교하거나 준-직교한다. DMRS는 랜덤 액세스 자체에 대한 대응하는 프리앰블 시퀀스일 수 있으며, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 서로 직교하거나 준-직교할 수 있다. 또한 DMRS는 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교 기준 신호들일 수도 있다. 이러한 상황에서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 대응하는 송신 리소스를 사용하여 송신할 경우, 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교의 기준 신호들을 대응하는 페이로드 리소스를 사용하여 송신할 필요가 있으며; 또한
2. 채널 사용자 데이터 복조가 프리앰블 시퀀스를 사용하여 추정되는 경우, 이러한 종류의 구성은 네트워크 측의 구성 정보에 표시될 수 있으므로 단말은 페이로드에 DMRS를 위한 리소스를 제공하지 않는다.
상기한 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 2개 이상의 비-직교 다중 액세스 리소스에 대응하는 하나의 프리앰블 시퀀스로서 더 구현될 수 있다. 특히, 예를 들어, 하나의 프리앰블 시퀀스는 복수의 인터리버들에 대응할 수 있다. 단말은 프리앰블 시퀀스를 선택한 이후에, 맵핑 관계에 따라 사용 가능한 비-직교 다중 액세스 리소스 세트를 찾아내고 그 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다. 대안적으로는, 비-직교 다중 액세스 리소스가 그룹들로 분할될 수 있으며 특정 규칙에 따라 사용을 위해 선택될 수 있다. 랜덤하게 선택되는 것 외에, 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 특정 규칙에 따라 선택될 수 있다:
1. 송신될 데이터 블록의 크기에 기반하는 선택 규칙. 예를 들어, 도 6은 본 개시의 일 실시예에서의 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 세트 간의 예시적인 맵핑 규칙을 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 블록이 임계값보다 클 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 그룹 2가 선택되고, 데이터 블록이 임계값보다 작을 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 그룹 3이 선택되며; 또는
2. 복조 파일럿 리소스에 기반하는 선택 규칙. 구체적으로, 맵핑 관계들이 프리앰블 시퀀스, 복조 파일럿 및 비-직교 다중 액세스 리소스 풀 간에 설정된다. 프리앰블 시퀀스는 사용될 복조 파일럿에 맵핑되며, 사용될 복조 파일럿은 사용될 비-직교 다중 액세스 리소스 풀에 맵핑된다. 맵핑 관계들 각각은 일 대 일, 일 대 다 또는 다 대 일 맵핑 관계일 수 있다.
상기한 맵핑 관계들에 기초하여, 단말은 물리적 다운링크 브로드캐스트 채널, 물리적 다운링크 공유 채널 또는 물리적 다운링크 제어 채널을 통해서 네트워크 측에 의해 미리 결정된 맵핑 관계들을 통지받을 수 있다.
단말이 필요한 시스템 구성 정보를 판독한 후, 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법이 사용된다. 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법은 단말의 관점에서 설명되며, 단말 관련 장치에서 수행되도록 프로그래밍하는 것에 의해서 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있음에 유의해야 한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 방법을 나타내는 흐름도를 도시한 것이며, 이것은 다음의 단계들을 포함한다:
단계 701: 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 단말로부터 기지국으로 송신하는 단계, 여기서 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되며, 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성된다.
구체적으로, 단말은 프리앰블 시퀀스를 랜덤하게 선택하거나 송신될 데이터의 크기에 따라 선택할 수 있으며 또한 서비스 요구 사항들(단일 송신, 연속 송신 등)에 따라 페이로드를 송신하는데 사용되는 파라미터들(페이로드, 리소스 길이 및 MCS에 포함되는 정보 포함)을 선택할 수 있다. 페이로드에 포함되는 정보는 상이한 서비스 요구 사항들에 따라, 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰), 서비스 데이터, BSR(buffer status report) 등일 수 있다. 동기화 채널을 검색할 때 네트워크 측에서 빔 폴링을 사용하면, 단말은 페이로드 내에서 최적의 빔 방향 인덱스를 보고할 수 있다. 유사하게, 단말은 네트워크 측에 다양한 디지털 수비학을 지원할 수 있는 능력 및 다양한 서비스를 지원할 수 있는 능력을 보고할 수 있다.
단계 702: 단말에 의해서, 랜덤 액세스 신호에 대응하는 기지국에 의해 다시 송신되는 피드백 정보를 수신하는 단계, 여기서 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, TA 정보, 업링크 송신 그랜트 정보 및 ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중의 적어도 하나를 포함한다.
구체적으로, 기지국은 랜덤 액세스에 사용되는 시간-주파수 리소스에서 프리앰블 시퀀스를 검출한다. 프리앰블 시퀀스(프리앰블 1이라고 함)의 송신이 검출됨으로써 프리앰블 시퀀스 다음의 페이로드의 MCS, 복조 파일럿 리소스(사용된다면) 및 비-직교 다중 액세스 리소스(사용된다면)를 그 맵핑 관계로부터 알게되는 경우, 그 페이로드에 대한 검출 및 디코딩이 수행될 수 있다. 또한, 복조 파일럿 리소스는 본 명세서 전반에 걸쳐 복조 기준 신호(demodulation reference signal, DMRS)에 상응한다. 검출 및 디코딩이 올바르게 수행되면, 예를 들어 무선 리소스 제어 연결 요청, 캐시 상태 보고, 채널 품질 정보, 서비스 데이터, 비-액세스 계층 메시지, 고유한 사용자 식별 정보, 빔 방향 인덱스 등의 페이로드에 의해 반송되는 정보가 얻어질 수 있다. 네트워크 측은 수신된 정보에 따라 피드백 정보를 송신할 필요가 있다. 피드백 정보는 다음을 포함할 수 있다:
1. 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 네트워크 측에 의해 올바르게 검출 및 디코딩되는 경우 ACK 신호. 이 상황에서는, 전체 페이로드가 올바르게 디코딩된 것으로 나타내지며, 이것은 초기 서비스 데이터가 단말에 의해 송신되는 경우 올바르게 검출 및 디코딩되었다는 것을 의미하고; 또는
2. 네트워크 측에 의해 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출 및 디코딩되었지만 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩될 수 없는 경우 NACK 신호. 즉, NACK 신호가 직접 송신된다.
또한, 단말은 피드백 정보를 수신할 경우 고정된 시간 윈도우에서 피드백 정보를 검출할 수 있다. 시간 윈도우의 시작 시간은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 또는 페이로드가 송신되는 시간에 따라 계산된다. 시간 윈도우 내에서 피드백 정보가 성공적으로 검출되지 않는 경우, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스도 페이로드도 성공적으로 수신되지 않은 것으로 결정된다. 따라서 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 재송신된다.
단말은 피드백 정보를 얻음으로써 다음의 3 가지 상황에 대해 알 수 있다:
1. 피드백 정보가 고유한 사용자 식별 정보(예를 들어, 단말 ID, 토큰 등) 및 ACK 신호를 포함하는 경우, 단말로부터의 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩된 것이다. 또한, 단말은 피드백 정보에 존재하는 다른 정보로부터 송신 데이터가 올바르게 검출 및 디코딩되었는지 여부를 알 수 있다. 예를 들어, 올바른 업링크 송신 그랜트가 수신되면, BSR이 올바르게 복조되었음을 나타낸다. 또한, 피드백 정보는 단말이 업링크 동기화를 달성하도록 돕는 TA를 포함할 수 있다. 피드백 정보가 업링크 송신 그랜트를 포함하는 경우, 단말은 할당된 업링크 리소스를 사용하여 데이터를 송신할 수 있다.
2. 피드백 정보에서 NACK 신호가 검출되는 경우 단말의 프리앰블 시퀀스가 올바르게 복조되고 페이로드가 올바르게 복조되지 않은 것이며; 대안적으로, 피드백 정보에서 고유한 사용자 식별 정보가 검출되지 않는 경우(또는 검출된 고유한 사용자 식별 정보가 단말 자체의 것과 상이한 경우) 단말의 프리앰블 시퀀스가 다른 단말의 프리앰블 시퀀스와 충돌할 가능성이 크다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프(back-off)한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
3. 단말이 피드백 정보를 검출하지 못하는 경우, 이것은 단말의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출되지 않았다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에서 랜덤 액세스 방법이 제공된다. 본 실시예에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법은 기지국의 관점에서 설명되며, 기지국 관련 장치에서 수행되도록 프로그래밍하는 것에 의해서 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있음에 유의해야 한다.
구체적으로, 본 개시의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방법의 흐름도를 도시하는 도 8을 참고할 수 있다. 본 개시의 목적, 기술적 해결책 및 이점이 보다 명료해지도록 하기 위해, 이하 첨부 도면 및 예시와 함께 본 개시에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 랜덤 액세스 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
단계 801: 기지국에 의해서 단말로부터 송신되는 랜덤 액세스 신호를 수신 및 복조하는 단계, 여기서 랜덤 액세스 신호는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함한다.
구체적으로, 단말은 각각의 프리앰블 시퀀스를 랜덤하게 선택하거나 송신될 데이터의 크기에 따라 선택할 수 있으며 또한 서비스 요구 사항들(단일 송신, 연속 송신 등)에 따라 페이로드를 송신하는데 사용되는 파라미터들(페이로드, 리소스 길이 및 MCS에 포함되는 정보 포함)을 선택할 수 있다. 페이로드에 포함되는 정보는 상이한 서비스 요구 사항들에 따라, 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰), 서비스 데이터, BSR 등일 수 있다. 동기화 채널을 검색할 때 네트워크 측에서 빔 폴링을 사용하면, 단말은 페이로드 내에서 최적의 빔 방향 인덱스를 보고할 수 있다. 유사하게, 단말은 네트워크 측에 다양한 디지털 수비학을 지원할 수 있는 능력 및 다양한 서비스를 지원할 수 있는 능력을 보고할 수 있다.
단계 802: 기지국에 의해서, 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 대응하는 피드백 정보를 단말로 송신하는 단계, 여기서 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스 정보, 업링크 송신 그랜트 정보 및 ACK/NACK 신호 중의 적어도 하나를 포함한다.
랜덤 액세스 신호의 수신 결과는 예를 들면 랜덤 액세스 신호의 복조 결과를 포함할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 랜덤 액세스에 사용되는 시간-주파수 리소스에서 프리앰블 시퀀스를 검출한다. 프리앰블 시퀀스(프리앰블 1이라고 함)의 송신이 검출됨으로써 프리앰블 시퀀스 다음의 페이로드의 MCS, 복조 파일럿 리소스(사용된다면) 및 비-직교 다중 액세스 리소스(사용된다면)를 그 맵핑 관계로부터 알게되는 경우, 그 페이로드에 대한 검출 및 디코딩이 수행될 수 있다. 검출 및 디코딩이 올바르게 수행되면, 예를 들어 무선 리소스 제어 연결 요청, BSR, 채널 품질 정보, 서비스 데이터, 비-액세스 계층 메시지, 고유한 사용자 식별 정보, 빔 방향 인덱스 등의 페이로드에 의해 반송되는 정보가 얻어질 수 있다. 네트워크 측은 수신된 정보에 따라 피드백 정보를 송신할 필요가 있다. 피드백 정보는 다음을 포함할 수 있다:
1. 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 네트워크 측에 의해 올바르게 검출 및 디코딩되는 경우 ACK 신호. 이 상황에서는, 전체 페이로드가 올바르게 디코딩된 것으로 나타내지며, 이것은 초기 서비스 데이터가 단말에 의해 송신되는 경우 올바르게 검출 및 디코딩되었다는 것을 의미하고; 또는
2. 네트워크 측에 의해 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출 및 디코딩되었지만 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩되지 않은 경우 NACK 신호. 즉, NACK 신호가 직접 송신된다.
또한, 단말은 피드백 정보를 수신할 경우 고정된 시간 윈도우에서 피드백 정보를 검출할 수 있다. 시간 윈도우의 시작 시간은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 또는 페이로드가 송신되는 시간에 따라 계산된다. 시간 윈도우 내에서 피드백 정보가 성공적으로 검출되지 않는 경우, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스도 페이로드도 성공적으로 수신되지 않은 것으로 결정된다. 따라서 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 재송신된다.
단말은 피드백 정보로부터 다음의 3 가지 상황에 대해 알 수 있다:
1. 피드백 정보가 고유한 사용자 식별 정보(예를 들어, 단말 ID, 토큰 등) 및 ACK 신호를 포함하는 경우, 단말로부터의 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩된 것이다. 또한, 단말은 피드백 정보에 존재하는 다른 정보로부터 송신 데이터가 올바르게 검출 및 디코딩되었는지 여부를 알 수 있다. 예를 들어, 올바른 업링크 송신 그랜트가 수신되면, BSR이 올바르게 복조되었음을 나타낸다. 또한, 피드백 정보는 단말이 업링크 동기화를 달성하도록 돕는 TA를 포함할 수 있다. 피드백 정보가 업링크 송신 그랜트를 포함하는 경우, 단말은 할당된 업링크 리소스를 사용하여 데이터를 송신할 수 있다.
2. 피드백 정보에서 NACK 신호가 검출되는 경우 단말의 프리앰블 시퀀스가 올바르게 복조되고 페이로드가 올바르게 복조되지 않은 것이며; 대안적으로, 피드백 정보에서 고유한 사용자 식별 정보가 검출되지 않는 경우(또는 검출된 고유한 사용자 식별 정보가 단말 자체의 것과 상이한 경우) 단말의 프리앰블 시퀀스가 다른 단말의 프리앰블 시퀀스와 충돌하게 된다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
3. 단말이 피드백 정보를 검출하지 못하는 경우, 이것은 단말의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출되지 않았다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 기술적 해결책의 이해 및 실시를 용이하게 하기 위해, 이하에서는 예시적인 실시예들과 함께 상세한 설명을 제공하도록 한다.
제 1 실시예
이 실시예에서는 페이로드의 특정 설계들을 통해 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법들에 대하여 설명하도록 한다. 본 실시예에서는, 단말이 소정 양의 서비스 데이터를 송신할 필요가 있고 모든 데이터를 단일 송신으로 전송할 수 없기 때문에, 랜덤 액세스를 위한 일반 프로세스를 수행하여 업링크 송신을 획득함으로서 데이터를 연속적으로 송신하는 것이 바람직하다. 이러한 상황에서, 페이로드는 주로 RRC 연결 요청, BSR, 고유한 사용자 식별 정보를 포함한다. 단말은 예를 들어 시간-주파수 리소스 위치, 프리앰블 시퀀스의 구성 정보 등과 같은 시스템 메시지를 판독(예를 들어, 다운링크 PBCH로부터 MIB 또는 SIB 메시지를 판독)함으로써 랜덤 액세스 구성 정보를 얻을 수 있다. 종래 기술을 분석함으로써, 단말은 두 가지 목적을 위해서 전통적인 랜덤 액세스 동작을 수행한다는 것을 알 수 있다. 두 가지 목적 중 하나는 TA 정보를 획득함으로써 실현될 수 있는 업링크 동기화이며, 다른 하나는 업링크 그랜트 메시지를 획득함으로써 실현될 수 있는 업링크 송신 그랜트를 얻는 것이다. 본 개시에 의해 제공되는 새로운 랜덤 액세스 방법은 위의 두 가지 목적을 실현할 수 있을뿐만 아니라 다른 서비스들에 대한 유연한 지원을 제공한다.
도 9에 나타나 있는 바와 같이, 단말에 의해 송신되는 랜덤 액세스 신호는 사이클릭 프리픽스 CP1(프리앰블 시퀀스의 CP), 프리앰블 시퀀스, 사이클릭 프리픽스 CP2(페이로드의 사이클릭 프리픽스), 페이로드 및 가드 타임(GT)으로 구성된다. 사이클릭 프리픽스 CP1의 길이는 정확도 검출을 위해 사이클릭 프리픽스 CP2의 길이와 동일하게 구성될 수 있다. 페이로드의 구조가 도 9에 나타나 있으며 이것은 RRC 연결 요청, 사용자 식별(또는 토큰), BSR 및 다른 데이터를 포함한다.
다음으로, 단말은 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 송신하는데 사용될 수 있는 시간-주파수 리소스 위치 및 선택 가능한 프리앰블 시퀀스의 구성 정보를 자신이 판독한 랜덤 액세스 구성 정보로부터 얻는다. 한편, 랜덤 액세스 구성 정보는 다음의 정보를 나타낼 수 있다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스를 송신하는데 사용되는 리소스 위치, 및 프리앰블 시퀀스와 페이로드 간의 맵핑 관계. 맵핑 관계는 다음 중의 적어도 하나를 나타낸다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 위치 및 크기 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 MCS 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 채택될 수 있는 DMRS 간의 맵핑 관계 및 심지어 비-직교 다중 액세스가 채택될 경우 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 사용될 수 있는 비-직교 다중 액세스 리소스(예를 들어, 코드북, 인터리버, 그리드 맵핑 패턴, 코드워드 리소스 등) 간의 맵핑 관계. 상기한 프리앰블 시퀀스와 DMRS 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 상황들을 더 포함할 수 있다:
채널 사용자 데이터 복조를 추정하기 위해 DMRS가 사용되는 경우, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 동일한 페이로드 시간-주파수 리소스에 대응하며, 또한 각각의 프리앰블 시퀀스에 대응하는 페이로드의 DMRS들은 서로 직교하거나 준-직교한다. DMRS는 랜덤 액세스 자체에 대한 대응하는 프리앰블 시퀀스일 수 있으며, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 서로 직교하거나 준-직교할 수 있다. 또한 DMRS는 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교 기준 신호들일 수도 있다. 이러한 상황에서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 대응하는 송신 리소스를 사용하여 송신할 경우, 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교의 기준 신호들을 대응하는 페이로드 리소스를 사용하여 송신할 필요가 있으며; 또한
채널 사용자 데이터 복조가 프리앰블 시퀀스를 사용하여 추정되는 경우, 이러한 종류의 구성은 네트워크 측의 구성 정보에 표시될 수 있으므로 단말은 페이로드에 DMRS를 위한 리소스를 제공하지 않는다.
상기한 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 2개 이상의 비-직교 다중 액세스 리소스에 대응하는 하나의 프리앰블 시퀀스로서 더 구현될 수 있다. 특히, 예를 들어, 하나의 프리앰블 시퀀스는 복수의 인터리버들에 대응할 수 있다. 단말은 프리앰블 시퀀스를 선택한 이후에, 맵핑 관계에 따라 사용 가능한 비-직교 다중 액세스 리소스 세트를 찾아내고 그 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다. 대안적으로는, 비-직교 다중 액세스 리소스가 그룹들로 분할될 수 있으며 특정 규칙에 따라 사용을 위해 선택될 수 있다. 랜덤하게 선택되는 것 외에, 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 특정 규칙에 따라 선택될 수 있다:
1. 송신될 데이터 블록의 크기에 기반하는 선택 규칙. 데이터 블록이 임계값 이상일 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 일 그룹이 선택되고, 데이터 블록이 임계값보다 작을 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 다른 그룹이 선택되며; 또는
2. 복조 파일럿 리소스에 기반하는 선택 규칙. 구체적으로, 맵핑 관계들이 프리앰블 시퀀스, 복조 파일럿 및 비-직교 다중 액세스 리소스 풀 간에 설정된다. 프리앰블 시퀀스는 사용될 복조 파일럿에 맵핑되며, 사용될 복조 파일럿은 사용될 비-직교 다중 액세스 리소스 풀에 맵핑된다. 맵핑 관계들 각각은 일 대 일, 일 대 다 또는 다 대 일 맵핑 관계일 수 있다.
상기한 맵핑 관계들에 기초하여, 단말은 물리적 다운링크 브로드캐스트 채널, 물리적 다운링크 공유 채널 또는 물리적 다운링크 제어 채널을 통해서 네트워크 측에 의해 미리 결정된 맵핑 관계들을 통지받을 수 있다.
구체적으로, 이제 본 실시예에서의 단말에 의한 데이터 송신 및 피드백 수신을 나타내는 흐름도를 도시하는 도 10을 참고한다. 본 실시예에서, 단말이 필요한 시스템 구성 정보를 판독한 후에, 랜덤 액세스를 위한 프로세스는 다음의 단계들을 포함한다:
단계 1:
단말은 프리앰블 시퀀스를 랜덤하게 선택하거나 송신될 데이터의 크기에 따라 선택할 수 있으며, 동시에, 본 액세스를 위한 목적에 따라 페이로드를 송신하기 위한 파라미터들을 선택 또는 구성할 수 있다. 본 실시예에서는, 단말이 RRC 연결을 개시하여 소정 양의 데이터를 송신하기를 원하며, 다음과 같은 상황들이 존재할 수 있다:
페이로드는 단말이 초기 송신 시에 서비스 데이터의 일부만을 송신하는 경우 RRC 연결 요청, 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰), 초기 서비스 데이터 및/또는 BSR과 같은 정보를 포함할 수 있으며;
페이로드는 단말이 초기 송신에서 아무런 서비스 데이터도 송신하지 않는 경우, RRC 연결 요청, 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰) 및/또는 BSR과 같은 정보를 포함할 수 있다.
또한, 동기화 채널을 검색할 때 네트워크 측에서 빔 폴링을 사용하면, 단말은 페이로드 내에서 최적의 빔 방향 인덱스를 보고할 수 있다. 유사하게, 단말은 네트워크 측에 다양한 디지털 수비학을 지원할 수 있는 능력 및 다양한 서비스를 지원할 수 있는 능력을 보고할 수 있다.
단계 2:
기지국은 랜덤 액세스에 사용되는 시간-주파수 리소스에서 프리앰블 시퀀스를 검출한다. 프리앰블 시퀀스의 송신이 검출됨으로써 프리앰블 시퀀스 다음의 페이로드의 MCS, 복조 파일럿 리소스(사용된다면) 및 비-직교 다중 액세스 리소스(사용된다면)를 그 맵핑 관계로부터 알게되는 경우, 그 페이로드에 대한 검출 및 디코딩이 수행될 수 있다. 검출 및 디코딩이 올바르게 수행되면, 페이로드에 의해 반송되는 정보, 예를 들어 사용자 식별 또는 토큰, 초기 서비스 데이터(만약에 있다면) 및/또는 버퍼 상태가 얻어질 수 있다. 네트워크 측은 수신된 정보에 따라 피드백 정보를 송신할 필요가 있으며, 이것은 초기 서비스 데이터가 올바르게 디코딩되었는지 여부 및/또는 송신될 모든 버퍼링된 데이터에 충분한 업링크 송신 시간-주파수 리소스가 할당되는지 여부에 관한 정보를 포함한다. 피드백 정보는 다음을 포함할 수 있다:
1. 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 네트워크 측에 의해 올바르게 검출 및 디코딩되는 경우 ACK 신호. 이 상황에서는, 전체 페이로드가 올바르게 디코딩된 것으로 나타내지며, 이것은 단말에 의해 송신된 서비스 데이터가 올바르게 검출 및 디코딩되었다는 것을 의미하고; 또는
2. 네트워크 측에 의해 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출 및 디코딩되었지만 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩되지 않은 경우 NACK 신호(대안적으로, NACK 신호가 직접 송신된다).
또한, 단말은 피드백 정보를 수신할 경우 고정된 시간 윈도우에서 피드백 정보를 검출할 수 있다. 시간 윈도우의 시작 시간은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 또는 페이로드가 송신되는 시간에 따라 계산된다. 시간 윈도우 내에서 피드백 정보가 성공적으로 검출되지 않는 경우, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스도 페이로드도 성공적으로 수신되지 않은 것으로 결정된다. 따라서 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 재송신된다.
단말은 피드백 정보로부터 다음의 3 가지 상황에 대해 알 수 있다:
1. 피드백 정보가 고유한 사용자 식별 정보(예를 들어, 단말 ID, 토큰 등) 및 ACK 신호를 포함하는 경우, 단말로부터의 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩된 것이다. 또한, 단말은 피드백 정보로부터 획득한 업링크 송신 그랜트를 이용하여 나머지 버퍼링된 데이터를 송신하기 위한 시간-주파수 리소스를 제공할 수 있다. 또한, 피드백 정보는 단말이 업링크 동기화를 달성하도록 돕는 TA를 포함할 수 있다.
2. 피드백 정보에서 NACK 신호가 검출되는 경우 단말의 프리앰블 시퀀스가 올바르게 복조되고 페이로드가 올바르게 복조되지 않은 것이다. 피드백 정보에서 고유한 사용자 식별 정보가 검출되지 않는 경우(또는 검출된 고유한 사용자 식별 정보가 단말 자체의 것과 상이한 경우) 단말의 프리앰블 시퀀스가 다른 단말의 프리앰블 시퀀스와 충돌하게 될 수 있다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
3. 단말이 피드백 정보를 검출하지 못하는 경우, 이것은 단말의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출되지 않았다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있으며 이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다. 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
제 2 실시예
이 실시예에서는 페이로드의 특정 설계들을 통해 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법들에 대하여 설명하도록 한다. 본 실시예에서는, 단말이 소량의 서비스 데이터를 송신할 필요가 있고 모든 데이터를 단일 송신을 통해 전송할 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스를 위한 프로세스를 수행할 필요가 없고, 단지 수신기에게 소량의 데이터를 전송하는 것만이 필요하다. 예를 들어, MTC(machine type communication)의 미터 판독 서비스와 같은 서비스에서는 수신기에게 소량의 미터 판독 정보만 전송하면 된다. 이러한 상황에서, 페이로드는 주로 고유한 사용자 식별 정보 및 서비스 데이터를 포함한다. 단말은 예를 들어 랜덤 액세스를 위한 시간-주파수 리소스 위치, 프리앰블 시퀀스의 구성 정보 등과 같은 시스템 메시지를 판독(예를 들어, 다운링크 PBCH로부터 MIB 또는 SIB 메시지를 판독)함으로써 네트워크에 의한 랜덤 액세스 구성 정보를 얻을 수 있다.
도 11에 나타나 있는 바와 같이, 단말에 의해 송신되는 랜덤 액세스 신호는 사이클릭 프리픽스 CP1(프리앰블 시퀀스의 CP), 프리앰블 시퀀스, 사이클릭 프리픽스 CP2(페이로드의 사이클릭 프리픽스), 페이로드 및 가드 타임(GT)으로 구성된다. 사이클릭 프리픽스 CP1의 길이는 정확도 검출을 위해 사이클릭 프리픽스 CP2의 길이와 동일하게 구성될 수 있다. 페이로드의 구조가 도 11에 나타나 있으며 이것은 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰), 서비스 데이터 및 다른 데이터를 포함한다.
다음으로, 단말은 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 송신하는데 사용될 수 있는 시간-주파수 리소스 위치 및 선택 가능한 프리앰블 시퀀스의 구성 정보를 자신이 판독한 랜덤 액세스 구성 정보로부터 얻는다. 한편, 랜덤 액세스 구성 정보는 다음의 정보를 나타낼 수 있다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스를 송신하는데 사용되는 리소스 위치, 및 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드 간의 맵핑 관계. 맵핑 관계는 다음 중의 적어도 하나를 나타낸다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 위치 및 크기 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 MCS 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 채택될 수 있는 DMRS 간의 맵핑 관계, 및 심지어 비-직교 다중 액세스가 채택될 경우 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 사용될 수 있는 비-직교 다중 액세스 리소스(예를 들어, 코드북, 인터리버, 그리드 맵핑 패턴, 코드워드 리소스 등) 간의 맵핑 관계. 상기한 프리앰블 시퀀스와 DMRS 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 상황들을 더 포함할 수 있다:
1. 채널 사용자 데이터 복조를 추정하기 위해 DMRS가 사용되는 경우, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 동일한 페이로드 시간-주파수 리소스에 대응하며, 또한 각각의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 페이로드의 DMRS들은 서로 직교하거나 준-직교한다. DMRS는 랜덤 액세스 자체에 대한 대응하는 프리앰블 시퀀스일 수 있으며, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 서로 직교하거나 준-직교할 수 있다. 또한 DMRS는 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교 기준 신호들일 수도 있다. 이러한 상황에서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 대응하는 송신 리소스를 사용하여 송신할 경우, 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교의 기준 신호들을 대응하는 페이로드 리소스를 사용하여 송신할 필요가 있으며; 또한
2. 채널 사용자 데이터 복조가 프리앰블 시퀀스를 사용하여 추정되는 경우, 이러한 종류의 구성은 네트워크 측의 구성 정보에 표시될 수 있으므로 단말은 페이로드에 DMRS를 위한 리소스를 제공하지 않는다.
또한, 상기한 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 2개 이상의 비-직교 다중 액세스 리소스에 대응하는 하나의 프리앰블 시퀀스로서 더 구현될 수 있다. 특히, 예를 들어, 하나의 프리앰블 시퀀스는 복수의 인터리버들에 대응할 수 있다. 단말은 프리앰블 시퀀스를 선택한 이후에, 맵핑 관계에 따라 사용 가능한 비-직교 다중 액세스 리소스 세트를 찾아내고 그 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다. 대안적으로는, 비-직교 다중 액세스 리소스가 그룹들로 분할될 수 있으며 특정 규칙에 따라 사용을 위해 선택될 수 있다. 랜덤하게 선택되는 것 외에, 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 특정 규칙에 따라 선택될 수 있다:
1. 송신될 데이터 블록의 크기에 기반하는 선택 규칙. 데이터 블록이 임계값 이상일 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 일 그룹이 선택되고, 데이터 블록이 임계값보다 작을 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 다른 그룹이 선택되며; 또는
2. 복조 파일럿 리소스에 기반하는 선택 규칙. 구체적으로, 맵핑 관계들이 프리앰블 시퀀스, 복조 파일럿 및 비-직교 다중 액세스 리소스 풀 간에 설정된다. 프리앰블 시퀀스는 사용될 복조 파일럿에 맵핑되며, 사용될 복조 파일럿은 사용될 비-직교 다중 액세스 리소스 풀에 맵핑된다. 맵핑 관계들 각각은 일 대 일, 일 대 다 또는 다 대 일 맵핑 관계일 수 있다.
구체적으로, 상기한 맵핑 관계들에 기초하여, 단말은 물리적 다운링크 브로드캐스트 채널, 물리적 다운링크 공유 채널 또는 물리적 다운링크 제어 채널을 통해서 네트워크 측에 의해 미리 결정된 맵핑 관계들을 통지받을 수 있다.
구체적으로, 이제 제 2 실시예에서의 단말에 의한 데이터 송신 및 피드백 수신을 나타내는 흐름도를 도시하는 도 12를 참고한다. 본 실시예에서, 단말이 필요한 시스템 구성 정보를 판독한 후에, 랜덤 액세스를 위한 프로세스는 다음의 단계들을 포함한다:
단계 1:
단말은 프리앰블 시퀀스를 랜덤하게 선택하거나 송신될 데이터의 크기에 따라 선택할 수 있으며, 동시에, 본 액세스를 위한 목적에 따라 페이로드를 송신하기 위한 파라미터들을 선택 또는 구성할 수 있다. 본 실시예에서는, 단말이 모든 데이터를 단일 송신을 통해 수신기로 전송하고, 페이로드에 포함되는 정보는 고유한 사용자 식별 정보(사용자 식별 또는 토큰) 및 서비스 데이터를 포함한다.
또한, 동기화 채널을 검색할 때 네트워크 측에서 빔 폴링을 사용하면, 단말은 페이로드 내에서 최적의 빔 방향 인덱스를 보고할 수 있다. 또한, 단말은 네트워크 측에 다양한 디지털 수비학을 지원할 수 있는 능력 및 다양한 서비스를 지원할 수 있는 능력을 보고할 수 있다.
단계 2:
기지국은 랜덤 액세스에 사용되는 시간-주파수 리소스에서 프리앰블 시퀀스를 검출한다. 프리앰블 시퀀스의 송신이 검출됨으로써 프리앰블 시퀀스 다음의 페이로드의 MCS, 복조 파일럿 리소스(사용된다면) 및 비-직교 다중 액세스 리소스(사용된다면)를 그 맵핑 관계로부터 알게되는 경우, 그 페이로드에 대한 검출 및 디코딩이 수행될 수 있다. 검출 및 디코딩이 올바르게 수행되면, 페이로드에 의해 반송되는 정보, 이 실시예에서는 사용자 식별 또는 토큰 및 서비스 데이터가 얻어질 수 있다. 네트워크 측은 수신된 정보에 따라 피드백 정보를 송신할 필요가 있으며, 이것은 서비스 데이터가 올바르게 디코딩되었는지 여부 및/또는 송신될 모든 버퍼링된 데이터에 충분한 업링크 송신 시간-주파수 리소스가 제공되는지 여부에 관한 정보를 포함한다. 피드백 정보는 다음을 포함할 수 있다:
1. 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 네트워크 측에 의해 올바르게 검출 및 디코딩되는 경우 ACK 신호. 이 상황에서는, 전체 페이로드가 올바르게 디코딩된 것으로 나타내지며, 이것은 단말에 의해 송신된 서비스 데이터가 올바르게 검출 및 디코딩되었다는 것을 의미하고; 또는
2. 네트워크 측에 의해 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출 및 디코딩되었지만 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩되지 않은 경우 NACK 신호(대안적으로, NACK 신호가 직접 송신된다).
또한, 단말은 피드백 정보를 수신할 경우 고정된 시간 윈도우에서 피드백 정보를 검출할 수 있다. 시간 윈도우의 시작 시간은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 또는 페이로드가 송신되는 시간에 따라 계산된다. 시간 윈도우 내에서 피드백 정보가 성공적으로 검출되지 않는 경우, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스도 페이로드도 성공적으로 수신되지 않은 것으로 결정된다. 따라서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 재송신된다.
단말은 피드백 정보로부터 다음의 3 가지 상황에 대해 알 수 있다:
1. 피드백 정보가 고유한 사용자 식별 정보(예를 들어, 단말 ID, 토큰 등) 및 ACK 신호를 포함하는 경우, 단말로부터의 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩된 것이다. 이 상황에서는, 데이터 송신이 단말에 의해 완료되며 업링크 동기화 또는 업링크 송신 그랜트에 관한 정보를 얻을 필요가 없다.
2. 피드백 정보에서 NACK 신호가 검출되는 경우 단말의 프리앰블 시퀀스가 올바르게 복조되고 페이로드가 올바르게 복조되지 않은 것이다. 피드백 정보에서 고유한 사용자 식별 정보가 검출되지 않는 경우(또는 검출된 고유한 사용자 식별 정보가 단말 자체의 것과 상이한 경우) 단말의 프리앰블 시퀀스가 다른 단말의 프리앰블 시퀀스와 충돌하게 될 수 있다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있다(이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다). 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
3. 단말이 피드백 정보를 검출하지 못하는 경우, 이것은 단말의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출되지 않았다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있다(이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다). 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
제 3 실시예
본 개시의 랜덤 액세스 방법은 전술한 제 1 및 제 2 실시예들에 있어서 각각 RRC 연결 요구 조건의 상황 및 단일 송신 서비스 상황에서 설명되었다. 특히, 다양한 상황들에서의 페이로드의 구조 및 피드백 정보에 대한 동작이 설명된다. 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법은 5G의 빔포밍 시스템의 시나리오에서 설명될 것이다. 본 실시예에서, 빔 폴링 방식은 메인 SS, 보조 SS 등과 같은 신호(SS)를 네트워크 측에 의해 동기화하는데 사용된다. 구체적으로, 네트워크 측에 의해 N개의 방향으로 빔을 제공할 수 있다고 가정하면, SS는 도 13에 도시된 바와 같이 각 방향으로 송신될 것이다. SS를 수신함으로써, 다운링크 동기화의 목적이 달성될 수 있을 뿐만 아니라, 단말 수신을 위한 최적의 빔 방향의 인덱스가 발견될 수 있다. 최적의 빔 방향은 단말에서 가장 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있고 네트워크 측에서 기지국으로 송신하기에 최적의 빔 방향인 빔 방향이다.
따라서, 단말이 최적의 빔 방향의 인덱스를 네트워크 측으로 피드백할 필요가 있다. 제 3 실시예에서 단말에 대한 최적의 빔 방향의 인덱스가 7이라고 가정하면, 단말은 빔 인덱스=7을 네트워크 측으로 피드백할 필요가 있다. 본 개시에 의해 제공되는 랜덤 액세스 방법에서, 빔 인덱스=7의 정보가 단말에 의해 페이로드에 제공될 수 있다. 일단 단말이 네트워크에 성공적으로 액세스하고 단말에 의해 송신된 페이로드가 네트워크 측에서 올바르게 복조되면, 단말에 대한 최적의 송신 빔 방향이 획득될 수 있다. 피드백 정보에 관해서는, 얻어진 최적의 송신 빔 방향을 이용하여 피드백 정보를 단말에 피드백할 수 있다.
도 14에 나타나 있는 바와 같이, 단말에 의해 송신되는 랜덤 액세스 신호는 사이클릭 프리픽스 CP1(프리앰블 시퀀스의 사이클릭 프리픽스), 프리앰블 시퀀스, 사이클릭 프리픽스 CP2(페이로드의 사이클릭 프리픽스), 페이로드 및 GT으로 구성된다. 검출 정확도를 위해, 사이클릭 프리픽스 CP1의 길이는 사이클릭 프리픽스 CP2의 길이와 동일하게 구성될 수 있다. 페이로드의 구조가 도 14에 나타나 있으며 이것은 단말에 의해 결정된 최적의 빔 방향의 인덱스 및 다른 정보(예를 들어, 다른 실시예들에서 발견될 수 있고 여기서는 반복되지 않는 고유한 사용자 식별 정보 등)를 포함한다.
다음으로, 단말은 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 송신하는데 사용될 수 있는 시간-주파수 리소스 위치 및 선택 가능한 프리앰블 시퀀스의 구성 정보를 자신이 판독한 랜덤 액세스 구성 정보로부터 얻는다. 한편, 랜덤 액세스 구성 정보는 다음의 정보를 나타낼 수 있다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스를 송신하는데 사용되는 리소스 위치, 및 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드 간의 맵핑 관계. 맵핑 관계는 다음 중의 적어도 하나를 나타낸다: 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 위치 및 크기 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드의 MCS 간의 맵핑 관계, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 채택될 수 있는 DMRS 간의 맵핑 관계, 및 심지어 비-직교 다중 액세스가 채택될 경우 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 대응하는 페이로드에 의해 사용될 수 있는 비-직교 다중 액세스 리소스(예를 들어, 코드북, 인터리버, 그리드 맵핑 패턴, 코드워드 리소스 등) 간의 맵핑 관계. 상기한 프리앰블 시퀀스와 DMRS 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 상황들을 더 포함할 수 있다:
1. 채널 사용자 데이터 복조를 추정하기 위해 DMRS가 사용되는 경우, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 동일한 페이로드 시간-주파수 리소스에 대응하며, 또한 각각의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 페이로드의 DMRS들은 서로 직교하거나 준-직교한다. DMRS는 랜덤 액세스 자체에 대한 대응하는 프리앰블 시퀀스일 수 있으며, 랜덤 액세스를 위한 2개 이상의 프리앰블 시퀀스는 서로 직교하거나 준-직교할 수 있다. 또한 DMRS는 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교 기준 신호들일 수도 있다. 이러한 상황에서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 대응하는 송신 리소스를 사용하여 송신할 경우, 맵핑 관계가 나타내는 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스에 대응하는 직교 또는 준-직교의 기준 신호들을 대응하는 페이로드 리소스를 사용하여 송신할 필요가 있으며; 또한
2. 채널 사용자 데이터 복조가 프리앰블 시퀀스를 사용하여 추정되는 경우, 이러한 종류의 구성 정보는 네트워크 측의 구성 정보에 표시될 수 있으므로 단말은 페이로드에 DMRS를 위한 리소스를 제공하지 않는다.
상기한 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 2개 이상의 비-직교 다중 액세스 리소스에 대응하는 하나의 프리앰블 시퀀스로서 더 구현될 수 있다. 특히, 예를 들어, 하나의 프리앰블 시퀀스는 복수의 인터리버들에 대응할 수 있다. 단말은 프리앰블 시퀀스를 선택한 이후에, 맵핑 관계에 따라 사용 가능한 비-직교 다중 액세스 리소스 세트를 찾아내고 그 중 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다. 대안적으로는, 비-직교 다중 액세스 리소스가 그룹들로 분할될 수 있으며 특정 규칙에 따라 사용을 위해 선택될 수 있다. 랜덤하게 선택되는 것 외에, 프리앰블 시퀀스와 비-직교 다중 액세스 리소스 간의 맵핑 관계는 다음과 같은 특정 규칙에 따라 선택될 수 있다:
1. 송신될 데이터 블록의 크기에 기반하는 선택 규칙. 데이터 블록이 임계값 이상일 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 일 그룹이 선택되고, 데이터 블록이 임계값보다 작을 경우에는 비-직교 다중 액세스 리소스의 다른 그룹이 선택되며; 또는
2. 복조 파일럿 리소스에 기반하는 선택 규칙. 구체적으로, 맵핑 관계들이 프리앰블 시퀀스, 복조 파일럿 및 비-직교 다중 액세스 리소스 풀 간에 설정된다. 프리앰블 시퀀스는 사용될 복조 파일럿에 맵핑되며, 사용될 복조 파일럿은 사용될 비-직교 다중 액세스 리소스 풀에 맵핑된다. 맵핑 관계들 각각은 일 대 일, 일 대 다 또는 다 대 일 맵핑 관계일 수 있다.
상기한 맵핑 관계들에 기초하여, 단말은 물리적 다운링크 브로드캐스트 채널, 물리적 다운링크 공유 채널 또는 물리적 다운링크 제어 채널을 통해서 네트워크 측에 의해 미리 결정된 맵핑 관계들을 통지받을 수 있다.
본 실시예에서의 단말에 의한 데이터 송신 및 피드백 수신을 나타내는 흐름도를 도시하는 도 12를 참고할 수 있다. 본 실시예에서의 랜덤 액세스를 위한 프로세스는, 단말이 필요한 시스템 구성 정보를 판독한 후에, 다음의 단계들을 포함한다:
단계 1:
단말은 프리앰블 시퀀스를 랜덤하게 선택하거나 송신될 데이터의 크기에 따라 선택할 수 있으며, 동시에, 본 액세스를 위한 목적에 따라 페이로드를 송신하기 위한 파라미터들을 선택 또는 구성할 수 있다. 본 실시예에서는, 단말이 페이로드를 통해 검출된 최적의 빔 방향의 인덱스를 네트워크 측에 보고한다. 페이로드는 최적의 빔 방향의 인덱스에 관한 정보를 포함해야 한다. 또한, 단말은 네트워크 측에 다양한 디지털 수비학을 지원할 수 있는 능력 및 다양한 서비스를 지원할 수 있는 능력을 보고할 수 있다.
단계 2:
기지국은 랜덤 액세스에 사용되는 시간-주파수 리소스에서 프리앰블 시퀀스를 검출한다. 프리앰블 1로 표시된 프리앰블 시퀀스의 송신이 검출됨으로써 그 프리앰블 시퀀스 다음의 페이로드의 MCS, 복조 파일럿 리소스(사용된다면) 및 비-직교 다중 액세스 리소스(사용된다면)를 그 맵핑 관계로부터 알게되는 경우, 그 페이로드에 대한 검출 및 디코딩이 수행될 수 있다. 검출 및 디코딩이 올바르게 수행되면, 페이로드에 의해 반송되는 정보, 이 실시예에서는 사용자 식별 또는 토큰 및 서비스 데이터가 얻어질 수 있다. 네트워크 측은 수신된 정보에 따라 피드백 정보를 송신할 필요가 있으며, 이것은 서비스 데이터가 올바르게 디코딩되었는지 여부 및/또는 송신될 모든 버퍼링된 데이터에 충분한 업링크 송신 시간-주파수 리소스가 제공되는지 여부에 관한 정보를 포함한다. 피드백 정보는 다음을 포함할 수 있다:
1. 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 네트워크 측에 의해 올바르게 검출 및 디코딩되는 경우 ACK 신호. 이 상황에서는, 전체 페이로드가 올바르게 디코딩된 것으로 나타내지며, 이것은 단말에 의해 송신된 서비스 데이터가 올바르게 검출 및 디코딩되었다는 것을 의미하고; 또는
2. 네트워크 측에 의해 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출 및 디코딩되었지만 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩되지 않은 경우 NACK 신호(대안적으로, NACK 신호가 직접 송신된다).
한편, 이 피드백 정보는 디코딩에 의해 얻어진 최적의 송신 빔 방향으로 단말에 송신된다. 디코딩이 실패하고 최적의 송신 빔 방향에 관한 정보가 얻어지지 않으면, 피드백 정보는 전-방향(all-directional) 안테나를 통해 또는 폴링(polling) 방식으로 송신될 것이다.
또한, 단말은 피드백 정보를 수신할 경우 고정된 시간 윈도우에서 피드백 정보를 검출할 수 있다. 시간 윈도우의 시작 시간은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 또는 페이로드가 송신되는 시간에 따라 계산된다. 시간 윈도우 내에서 피드백 정보가 성공적으로 검출되지 않는 경우, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스도 페이로드도 성공적으로 수신되지 않은 것으로 결정된다. 따라서, 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 재송신된다.
단말은 피드백 정보로부터 다음의 3 가지 상황에 대해 알 수 있다:
1. 피드백 정보가 고유한 사용자 식별 정보(예를 들어, 단말 ID, 토큰 등) 및 ACK 신호를 포함하는 경우, 단말로부터의 프리앰블 시퀀스 및 페이로드가 올바르게 검출 및 디코딩된 것이다.
2. 피드백 정보에서 NACK 신호가 검출되는 경우 단말의 프리앰블 시퀀스가 올바르게 복조되고 페이로드가 올바르게 복조되지 않은 것이다. 피드백 정보에서 고유한 사용자 식별 정보가 검출되지 않는 경우(또는 검출된 고유한 사용자 식별 정보가 단말 자체의 것과 상이한 경우) 단말의 프리앰블 시퀀스가 다른 단말의 프리앰블 시퀀스와 충돌하게 될 수 있다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있다(이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다). 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
3. 단말이 피드백 정보를 검출하지 못하는 경우, 이것은 단말의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 시퀀스가 올바르게 검출되지 않았다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서, 단말은 일정 시간 기간 동안 랜덤으로 백-오프한 후에 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 재송신할 수 있다. 재송신 시에, 단말은 프리앰블 시퀀스를 재선택할 수 있다(이에 따라 MCS, 복조 파일럿 리소스 등이 달라질 수도 있다). 한편, 전력을 증가시키는 등의 방법에 의해 올바르게 검출될 확률을 향상시킬 수 있다.
제 4 실시예
본 개시의 랜덤 액세스 방법들의 동작들은 전술한 실시예들에 있어서 다양한 상황들에서 설명되었다. 그러나, 이들 실시예에서는 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 결합하는 하나의 방법만이 존재한다. 본 실시예에서는, CPT(Cyclic Postfix)와 GT를 추가하여 본 개시와 함께 사용될 수 있는 다수의 채널 구조를 소개하도록 한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법에 사용되는 채널 구조는 도 16에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스 및 페이로드를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 17에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다. 이 구조가 전술한 실시예들에서 사용되었음을 쉽게 이해할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 18에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 19에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스 및 페이로드를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 20에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스 및 페이로드를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 21에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 22에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 23에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스 및 페이로드를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 24에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 25에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 26에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드, 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 27에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 28에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 29에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 30에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드, 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스 및 GT를 이 순서로 포함한다.
본 개시의 일 실시예에서, 랜덤 액세스 방법의 채널 구조는 도 31에 도시된 바와 같이, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스, 프리앰블 시퀀스, 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스, GT, 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스, 페이로드 및 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스를 이 순서로 포함한다.
전술한 16개의 채널 구조 모두가 본 개시의 랜덤 액세스 방법과 함께 사용될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다. 사이클릭 프리픽스 및 사이클릭 포스트픽스를 추가함으로써, 프리앰블 시퀀스 및 페이로드의 검출 및 디코딩이 용이해질 수 있으며, 즉, 캐리어간 간섭 및 심볼간 간섭이 쉽게 방지될 수 있다. GT를 추가함으로써, 단말로부터의 신호들에 대한 가능한 간섭을 경감시키는 것이 가능하다.
페이로드의 구조 및 랜덤 액세스를 위한 단계들(단말에 의해서 랜덤 액세스를 위한 신호를 송신하고 네트워크 측으로부터 피드백 정보를 수신하는 단계들을 포함함)에 대해서는 전술한 실시예들에서 설명되었으므로 여기서는 반복하지 않을 것이다.
요약하면, 종래 기술에서의 랜덤 액세스 방법이 4개의 인터랙티브 단계를 포함한다는 사실은 5G에서의 새로운 서비스들 및 요구 사항들에 직면할 때 제한적이게 되며 매우 큰 제어 시그널링 오버헤드의 문제를 야기한다. 따라서, 상기 문제점을 극복하기 위하여, 본 개시의 실시예에서는 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 단말로부터 기지국으로 송신하는 단계와, 단말에 의해서 기지국으로부터 송신되는 피드백 정보를 수신하는 단계를 포함하는 랜덤 액세스 방법이 제안된다. 프리앰블 시퀀스는 랜덤으로 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성된다. 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성된다. 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, TA 정보, 업링크 송신 그랜트 정보 및 ACK/NACK 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 본 기술적 해결책은 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하도록 랜덤 액세스 신호를 설계함으로써 2개의 인터랙티브 단계를 사용하여, 종래 기술에서는 4개 인터랙티브 단계를 통해 실현되었던 기능을 실현할 수 있으므로, 5G에서의 새로운 요구 사항들에 적응될 수가 있으며 또한 단일 데이터 송신 시에 액세스 지연을 감소시킬 수 있다.
제 5 실시예
본 개시는 컴퓨터 소프트웨어의 모듈화에 따른 전술한 랜덤 액세스 방법에 기초한 랜덤 액세스 장치를 더 제공한다. 본 장치는 도 32에 도시된 바와 같이 신호 송신 모듈 3201 및 피드백 수신 모듈 3202을 포함하는 단말일 수 있다.
신호 송신 모듈 3201은 프리앰블 시퀀스와 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 단말에서 기지국으로 송신하는데 사용되는 모듈이다. 프리앰블 시퀀스는 랜덤으로 구성되거나 송신된 데이터의 크기에 따라 구성되며, 페이로드는 현재 서비스 요구 사항들에 따라 구성된다. 피드백 수신 모듈 3202은 랜덤 액세스 신호에 대응하는 기지국에 의해서 송신되는 피드백 정보를 단말이 수신하는데 상요된다. 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스 정보, 업링크 송신 그랜트 정보 및 ACK/NACK 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
본 실시예의 기술적 해결책에서 제공되는 랜덤 액세스를 위한 장치의 모듈들의 기능은 전술한 단계 701 및 단계 702 및 제 1 내지 제 4 실시예를 참고함으로써 달성될 수 있으며, 여기서는 반복되지 않을 것이다.
제 6 실시예
본 개시는 또한 컴퓨터 소프트웨어의 모듈화에 따른 다른 실시예의 랜덤 액세스 방법에 기초한 랜덤 액세스를 위한 장치를 제공한다. 예를 들어, 본 장치는 도 33에 도시된 바와 같이 신호 수신 모듈 3301 및 피드백 모듈 3302을 포함하는 단말일 수 있다.
신호 수신 모듈 3301은 단말로부터 송신되는 랜덤 액세스 신호를 기지국이 수신 및 복조하는데 사용된다. 랜덤 액세스 신호는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함한다. 피드백 모듈 3302은 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 기지국이 대응하는 피드백 정보를 단말로 송신하는데 사용된다. 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스 정보, 업링크 송신 그랜트 정보 및 ACK/NACK 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
본 실시예의 기술적 해결책에서 제공되는 랜덤 액세스를 위한 장치의 모듈들의 기능은 전술한 단계 801 및 단계 802 그리고 제 1 내지 제 4 실시예를 참고하여 달성될 수 있으며, 여기서는 반복되지 않을 것이다.
본 개시의 청구 범위 및/또는 상세한 설명에서 언급된 실시예들에 따른 방법은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
본 방법들이 소프트웨어에 의해 구현될 경우, 하나 이상의 프로그램들(소프트웨어 모듈들)을 저장하기 위한 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 하나 이상의 프로그램은 전자 장치 내의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위해 구성될 수 있다. 적어도 하나의 프로그램은 전자 장치로 하여금 첨부된 청구 범위에 정의되어 있거나 및/또는 본 명세서에 개시된 바와 같이 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법들을 수행하게 하는 명령들을 포함할 수 있다.
프로그램(소프트웨어 모듈 또는 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 및 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 전기적 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EEPROM), 자기 디스크 저장 장치, CD-ROM(Compact Disk-ROM), DVD(Digital Versatile Disc) 또는 다른 유형의 광학 저장 장치 또는 자기 카세트를 포함하는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 대안적으로는, 프로그램의 일부 또는 전부의 임의의 조합이 프로그램이 저장된 메모리를 형성할 수 있다. 또한, 복수의 이러한 메모리가 전자 장치에 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷, 인트라넷, LAN(local area network), WAN(wide area network) 및 SAN(storage area network)와 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합을 통해 액세스 가능한 탈착식 저장 장치에 저장될 수도 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통해 전자 장치에 액세스할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 개별 저장 장치가 휴대용 전자 장치에 액세스할 수도 있다.
상술한 본 개시의 상세한 실시예들에서는, 본 개시에 포함되는 구성 요소가 제시된 상세한 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되어 있다. 그러나, 제시된 상황에 적합한 설명의 편의를 위해 단수 형태 또는 복수 형태가 선택된 것이며, 본 개시의 다양한 실시예들은 그것의 단일 요소 또는 복수 요소로 제한되지 않는다. 또한, 설명에서 표현된 복수의 요소 중 하나가 단일 요소로 구성될 수 있거나 또는 설명 내의 단일 요소가 복수의 요소로 구성될 수도 있다.
본 개시에 대하여 본 개시의 특정 실시예들을 참고하여 도시되고 설명되었지만, 본 개시의 범주를 일탈하지 않는 범위 내에서는 형태 및 세부 사항에서 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 범위는 실시예들에 한정되는 것으로서 정의되어서는 안되며, 첨부된 청구 범위 및 그 등가물에 의해 정의되어야 한다.
본 개시에 대하여 예시적인 실시예를 이용하여 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 제안될 수 있다. 본 개시는 첨부된 청구 범위의 범주 내에 있는 그러한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국으로 송신하는 과정과, 상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고, 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며,
    상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하고, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 랜덤 액세스 신호를 상기 기지국으로 송신하는 과정 이전에,
    상기 기지국에 의해서 구성되는 랜덤 액세스 구성 정보를 수신 및 판독하는 과정을 더 포함하고, 상기 랜덤 액세스 구성 정보는 프리앰블 리소스, 상기 페이로드 및 상기 프리앰블 시퀀스를 위한 시간-주파수 리소스 및 상기 프리앰블 시퀀스와 상기 페이로드 간의 맵핑 관계의 세트를 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 페이로드는,
    무선 리소스 제어 연결 요청;
    버퍼 상태 보고;
    채널 품질 정보;
    서비스 데이터;
    비-액세스 계층 메시지;
    고유한 사용자 식별 정보; 및
    빔 방향 인덱스 중의 적어도 하나를 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 상기 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정 이후에,
    상기 피드백 정보가 상기 NACK 신호를 포함할 경우, 상기 페이로드 및 업데이트된 프리앰블 시퀀스를 상기 단말로부터 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 피드백 정보가 상기 기지국으로부터 수신되지 않을 경우, 상기 프리앰블 시퀀스 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 랜덤 액세스 신호를 상기 기지국으로 송신하는 과정이 재수행되는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호는 상기 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix), 상기 프리앰블 시퀀스, 상기 페이로드를 위한 사이클릭 프리픽스 및 상기 페이로드 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호는 가드 타임(guard time)을 더 포함하는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호는 상기 프리앰블 시퀀스를 위한 사이클릭 포스트픽스(cyclic postfix) 및 상기 페이로드를 위한 사이클릭 포스트픽스를 더 포함하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 랜덤 액세스 신호를 상기 단말로부터 상기 기지국으로 송신하는 -과정을 더 포함하고, 상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며,
    상기 페이로드가 고유한 사용자 식별 정보를 포함하며, 상기 서비스 요구 사항들이 무선 리소스 제어 연결 요청을 송신하는 것일 경우 상기 페이로드가 소정의 양의 데이터를 반송하는 무선 리소스 제어 연결 요청 및 버퍼 상태 보고 중 적어도 하나를 더 포함하거나;
    상기 페이로드가 고유한 사용자 식별 정보를 포함하며, 상기 단말기가 단일 송신 서비스에서 상기 랜덤 액세스 신호를 송신할 경우 상기 페이로드가 적어도 서비스 데이터를 더 포함하거나; 또는
    상기 단말기가 빔 방향 인덱스를 상기 기지국으로 송신할 경우 상기 페이로드가 적어도 빔 방향 인덱스를 포함하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 단말로부터 수신 및 복조하는 과정과,
    상기 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 대응하는 피드백 정보를 상기 단말로 송신하는 과정을 포함하고, 상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 상기 대응하는 피드백 정보를 상기 단말로 송신하는 과정은,
    상기 랜덤 액세스 신호의 복조 결과에 따라 상기 대응하는 피드백 정보를 상기 단말로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 신호를 상기 단말로부터 수신하는 과정 이전에,
    랜덤 액세스 구성 정보를 구성하고 상기 단말로 송신하는 -과정을 포함하고, 상기 랜덤 액세스 구성 정보는 프리앰블 리소스, 상기 페이로드 및 상기 프리앰블 시퀀스를 위한 시간-주파수 리소스 및 상기 프리앰블 시퀀스와 상기 페이로드 간의 맵핑 관계의 세트를 포함하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스와 상기 페이로드 간의 맵핑 관계는 랜덤으로 구성되거나 특정 규칙에 따라 구성되며, 상기 맵핑 관계는 일 대 일, 일 대 다, 또는 다 대 일 맵핑 관계인 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서의 단말의 장치에 있어서,
    신호들을 송신 및 수신하도록 구성되는 송수신기; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 기지국에 송신하고,
    상기 랜덤 액세스 신호에 대응하는 피드백 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 구성되며,
    상기 프리앰블 시퀀스는 랜덤하게 구성되거나 송신될 데이터의 크기에 따라 구성되고, 상기 페이로드는 현재의 서비스 요구 사항들에 따라 구성되며,
    상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  15. 무선 통신 시스템에서의 기지국의 장치에 있어서,
    신호들을 송신 및 수신하도록 구성되는 송수신기; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    단말기로부터 송신되는 프리앰블 시퀀스 및 페이로드를 포함하는 랜덤 액세스 신호를 수신 및 복조하고,
    상기 랜덤 액세스 신호의 수신 결과에 따라 대응하는 피드백 정보를 상기 단말기로 송신하도록 구성되며,
    상기 피드백 정보는 고유한 사용자 식별 정보, 타이밍 어드밴스(timing advance) 정보, 업링크 송신 그랜트 정보, 및 ACK(acknowledge)/NACK(negative acknowledgement) 신호 중 적어도 하나를 포함하는 기지국.
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