KR20190125500A - 랜덤 접속 과정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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KR20190125500A
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 기지국으로부터 상기 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 오더를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 랜덤 접속 프리앰블을 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계는, 상기 PDCCH 오더가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 랜덤 접속 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 수신하는 것을 포함하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

랜덤 접속 과정을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 데이터를 효율적으로 송수신하기 위한 랜덤 접속 과정 수행 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 비해 향상된 광대역 이동 통신(mobile broadband communication)에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 대규모 MTC(massive Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰성(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말(UE)를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 향상된 광대역 이동 통신(enhanced mobile broadband communication), 대규모 MTC(massive MTC, mMTC), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 편의상 이러한 기술을 NR(new RAT)이라고 지칭한다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 효율적으로 데이터를 효율적으로 송수신하기 위한 랜덤 접속 과정 수행 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 상향링크/하향링크 데이터를 효율적으로 송수신하기 위한 랜덤 접속 과정 수행 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 접속 과정을 수행하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 기지국으로부터 상기 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 오더를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 랜덤 접속 프리앰블을 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계는, 상기 PDCCH 오더가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 랜덤 접속 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명이 제2 양상으로, 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 수행하는 단말이 제공되며, 상기 단말은 RF 송수신기(Radio Frequency transceiver); 및 상기 RF 송수신기에 동작시 연결되는(operatively connected) 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 기지국으로부터 상기 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 오더를 수신하고, 상기 기지국으로 랜덤 접속 프리앰블을 전송하고, 상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하도록 구성되며, 상기 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 것은, 상기 PDCCH 오더가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 랜덤 접속 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 PDCCH 오더가 특정 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 검출된 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 랜덤 접속 과정의 개시 및 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정 RNTI는 FFF4 내지 FFF9 중 하나의 헥사데시멀 값을 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 PDCCH 오더가 C-RNTI(Cell-RNTI)를 이용하여 수신되는 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송은 생략될 수 있다.
바람직하게는, 상기 PDCCH 오더가 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 수신되고, 상기 PDCCH 오더를 통해 수신된 하향링크 제어 정보의 적어도 하나의 예비 비트(reserved bit)가 특정 값으로 설정된 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 랜덤 접속 과정의 개시 및 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수신된 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 1A이고, 상기 특정 값은 1일 수 있다.
바람직하게는, 상기 수신된 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 N1이고, 상기 특정 값은 0일 수 있다.
바람직하게는, 상기 하향링크 데이터는 애플리케이션 계층의 사용자 데이터를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하향링크 데이터는 DTCH(Dedicated Traffic Channel)를 통해 상기 애플리케이션 계층으로 전달될 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 통해 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따르면, 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 통해 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
첨부 도면은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되며, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane)을 예시한다.
도 2는 본 발명에서 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 3은 본 발명에서 이용될 수 있는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 4는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 슬롯을 위한 자원 그리드를 예시한다.
도 5는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 본 발명에서 이용될 수 있는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 예시한다.
도 8 내지 도 16은 본 발명에 따른 랜덤 접속 과정을 예시한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRAN(Evolved UTRAN) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRAN는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution) 시스템은 E-UTRAN을 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 원리가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 표준에 따른 시스템 뿐만 아니라 다른 3GPP 표준, IEEE 802.xx 표준 또는 3GPP2 표준에 따른 시스템에도 적용될 수 있으며, 차세대 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)과 통신하여 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신하는 각종 기기들을 포함한다. UE는 단말(Terminal), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다. 이하에서, UE는 단말과 혼용될 수 있다.
본 명세서에서, 기지국(BS)은 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 다른 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국(BS)은 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 노드(node), TP(Transmission Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서, 기지국(BS)은 eNB와 혼용될 수 있다.
도 1은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 전송측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet 데이터 Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(방송 Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(방송 Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 2는 본 발명에서 이용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S201에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Signal, SSS)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(cell identity) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 브로드캐스트 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 통해 셀 내에서 브로드캐스트되는 시스템 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S202에서 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리 하향링크 제어 채널 정보에 따른 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S203), 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 경쟁 기반 랜덤 접속(contention based random access)의 경우 추가적인 물리 랜덤 접속 채널의 전송(S205)과 물리 하향링크 제어 채널 및 이에 대응하는 물리 하향링크 공유 채널 수신(S206)과 같은 충돌 해결 절차(contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 물리 하향링크 제어 채널/물리 하향링크 공유 채널 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CSI(Channel State Information) 등을 포함한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명에서 이용될 수 있는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe, SF) 단위로 이루어지며, 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. LTE(-A) 시스템에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 3은 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 예를 들어, 하향링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. 혹은 TTI는 하나의 슬롯이 전송되는 데 걸리는 시간을 지칭할 수 있다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1 ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5 ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 도메인(frequency domain)에서 다수의 자원 블록(resource block, RB)을 포함한다. LTE(-A) 시스템에서는 하향링크에서 OFDM을 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 지칭될 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 서브캐리어(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 CP(extended CP)와 표준(normal) CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준(normal) CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 표준(normal) CP인 경우보다 적다. 예를 들어, 확장 CP의 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 CP가 사용될 수 있다.
타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되며 하향링크 구간(예, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)), 보호 구간(Guard Period, GP), 상향링크 구간(예, UpPTS(Uplink Pilot Time Slot))을 포함한다. 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 예를 들어, 하향링크 구간(예, DwPTS)는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 예를 들어, 상향링크 구간(예, UpPTS)은 기지국에서 채널 추정을 위한 SRS(Sounding Reference Signal)이 전송될 수 있고, 상향링크 전송 동기를 맞추기 위한 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 나르는 PRACH(Physical Random Access Channel)이 전송될 수 있다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상기 설명된 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 슬롯을 위한 자원 그리드를 예시한다.
도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록(RB)은 주파수 도메인에서 12개의 서브캐리어를 포함하는 것으로 예시되었다. 그러나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상에서 각각의 요소는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7 RE들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함된 RB의 개수 NDL는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
상기 설명된 슬롯의 자원 그리드는 예시에 불과하고, 슬롯에 포함되는 심볼, 자원 요소, RB의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 이용될 수 있는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞에 위치한 최대 3(또는 4)개의 OFDM 심볼이 제어 채널 할당을 위한 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역에 해당하며, 데이터 영역의 기본 자원 단위는 RB이다. LTE(-A) 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등을 포함한다.
PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PCFICH는 4개의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)으로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID에 기초하여 제어 영역 내에 균등하게 분산된다. 하나의 REG(Resource Element Group)는 4개의 자원 요소로 구성될 수 있다. PCFICH는 1 내지 3(또는 2 내지 4)의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. PHICH 기간(duration)에 의해 설정된 하나 이상의 OFDM 심볼들에서 CRS 및 PCFICH(첫 번째 OFDM 심볼)를 제외하고 남은 REG 상에 PHICH가 할당된다. PHICH는 주파수 도메인 상에서 최대한 분산된 3개의 REG에 할당된다. PHICH에 대해서는 이하에서 보다 자세히 설명한다.
PDCCH는 서브프레임의 처음 n개 OFDM 심볼(이하, 제어 영역) 내에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 더욱 구체적으로, DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), 사이클릭 쉬프트 DM-RS(DeModulation Reference Signal), CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. PDCCH를 구성하는 CCE 개수를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라고 지칭한다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 상향링크 전력 제어를 위한 것일 경우, TPC-RNTI(Transmit Power Control-RNTI)가 이용될 수 있으며 TPC-RNTI는 PUCCH 전력 제어를 위한 TPC-PUCCH-RNTI와 PUSCH 전력 제어를 위한 TPC-PUSCH-RNTI를 포함할 수 있다. PDCCH가 멀티캐스트 제어 채널(Multicast Control Channel, MCCH)을 위한 것일 경우, M-RNTI(Multimedia Broadcast Multicast Service-RNTI)가 이용될 수 있다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보는 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭된다. 다양한 DCI 포맷이 용도에 따라 정의된다. 구체적으로, 상향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 0, 4(이하, UL 그랜트)가 정의되고, 하향링크 스케줄링을 위해 DCI 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C(이하, DL 그랜트)가 정의된다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(Modulation Coding Scheme), RV(Redundancy Version), NDI(New Data Indicator), TPC(Transmit Power Control), 사이클릭 쉬프트 DM-RS(DeModulation Reference Signal), CQI(Channel Quality Information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
기지국은 단말에게 전송될 제어 정보에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 에러 검출을 위한 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자나 용도에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 다른 말로, PDCCH는 식별자(예, RNTI)로 CRC 스크램블 된다.
LTE(-A) 시스템에서는 각각의 단말을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치를 정의한다. 단말이 자신의 PDCCH를 찾을 수 있는 제한된 세트의 CCE 위치는 검색 공간(Search Space, SS)으로 지칭될 수 있다. LTE(-A) 시스템에서, 검색 공간은 각각의 PDCCH 포맷에 따라 다른 사이즈를 갖는다. 또한, UE-특정(UE-specific) 및 공통(common) 검색 공간이 별도로 정의된다. 기지국은 단말에게 PDCCH가 검색 공간의 어디에 있는지에 관한 정보를 제공하지 않기 때문에 단말은 검색 공간 내에서 PDCCH 후보(candidate)들의 집합을 모니터링 하여 자신의 PDCCH를 찾는다. 여기서, 모니터링(monitoring)이란 단말이 수신된 PDCCH 후보들을 각각의 DCI 포맷에 따라 복호화를 시도하는 것을 말한다. 검색 공간에서 PDCCH를 찾는 것을 블라인드 검출(blind decoding 또는 blind detection)이라 한다. 블라인드 검출을 통해, 단말은 자신에게 전송된 PDCCH의 식별(identification)과 해당 PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보의 복호화를 동시에 수행한다. 예를 들어, C-RNTI로 PDCCH를 디마스킹(de-masking) 한 경우, CRC 에러가 없으면 단말은 자신의 PDCCH를 검출한 것이다. UE-특정 검색 공간(UE-Specific Search Space, USS)은 각 단말을 위해 개별적으로 설정되고, 공통 검색 공간(Common Search Space, CSS)의 범위는 모든 단말에게 알려진다. USS 및 CSS는 오버랩 될 수 있다. 상당히 작은 검색 공간을 가진 경우, 특정 단말을 위한 검색 공간에서 일부 CCE 위치가 할당된 경우 남는 CCE가 없기 때문에, 주어진 서브프레임 내에서 기지국은 가능한 모든 단말에게 PDCCH를 전송할 CCE 자원들을 찾지 못할 수 있다. 위와 같은 블록킹이 다음 서브프레임으로 이어질 가능성을 최소화하기 위하여 USS의 시작 위치는 단말-특정 방식으로 호핑된다.
도 6은 본 발명에서 이용될 수 있는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 일 예로, 표준(normal) CP의 경우 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 도메인에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는 데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 제어 정보를 전송하는 데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)(예, m=0,1,2,3)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는 데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는 데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
상기 설명된 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 7은 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 예시한다.
랜덤 접속 과정은 상향으로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위해 사용된다. 예를 들어, 랜덤 접속 과정은 RRC_IDLE에서의 초기 접속, 무선 링크 실패 후의 초기 접속, 랜덤 접속 과정을 요구하는 핸드오버, RRC_CONNECTED 중에 랜덤 접속 과정이 요구되는 상향/하향링크 데이터 발생시에 수행된다. RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)와 셀 갱신 메시지(Cell Update Message), URA 갱신 메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지도 랜덤 접속 과정을 이용하여 전송된다. 논리채널 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 전송채널 RACH에 매핑될 수 있다. 전송채널 RACH는 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)에 매핑된다. 단말의 MAC 계층이 단말 물리계층에 PRACH 전송을 지시하면, 단말 물리계층은 먼저 하나의 접속 슬롯(access slot)과 하나의 시그너처(signature)를 선택하여 PRACH 프리앰블을 상향으로 전송한다. 랜덤 접속 과정은 경쟁 기반(contention based) 과정과 비경쟁 기반(non-contention based) 과정으로 구분된다.
도 7을 참조하면, 단말은 시스템 정보를 통해 기지국으로부터 랜덤 접속에 관한 정보를 수신하여 저장한다. 그 후, 랜덤 접속이 필요하면, 단말은 랜덤 접속 프리앰블(Random Access Preamble; 메시지 1 또는 Msg1이라고도 함)을 기지국으로 전송한다(S710). 기지국이 상기 단말로부터 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, 상기 기지국은 랜덤 접속 응답 메시지(Random Access Response; 메시지 2 또는 Msg2라고도 함)를 단말에게 전송한다(S720). 구체적으로, 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 대한 하향 스케줄링 정보는 RA-RNTI(Random Access-RNTI)로 CRC 마스킹되어 L1/L2 제어 채널(PDCCH) 상에서 전송될 수 있다. RA-RNTI로 마스킹된 하향 스케줄링 신호를 수신한 단말은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하여 디코딩할 수 있다. 그 후, 단말은 상기 랜덤 접속 응답 메시지에 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 있는지 확인한다. 자신에게 지시된 랜덤 접속 응답 정보가 존재하는지 여부는 단말이 전송한 프리앰블에 대한 RAID(Random Access preamble ID)가 존재하는지 여부로 확인될 수 있다. 상기 랜덤 접속 응답 정보는 동기화를 위한 타이밍 옵셋 정보를 나타내는 타이밍 어드밴스(Timing Advance; TA), 상향링크에 사용되는 무선자원 할당정보, 단말 식별을 위한 임시 식별자(예: Temporary C-RNTI) 등을 포함한다. 단말은 랜덤 접속 응답 정보를 수신하면, 상기 응답 정보에 포함된 무선자원 할당 정보에 따라 상향링크 SCH(Uplink Shared Channel)로 상향링크 전송(메시지 3 또는 Msg3이라고도 함)을 수행한다(S730). 기지국은 단말로부터 상기 상향링크 전송을 수신한 후에, 경쟁 해결(contention resolution)을 위한 메시지(메시지 4 또는 Msg4라고도 함)를 단말에게 전송한다(S740). 단말은 기지국으로부터 경쟁 해결 메시지를 수신한 후에, 연결 설정을 완료한 후 연결 설정 완료 메시지(메시지 5 또는 Msg5라고도 함)를 기지국으로 전송한다(S750).
비경쟁 기반 과정의 경우, 단말이 랜덤 접속 프리앰블을 전송(S710)하기 전에 기지국이 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블(Non-contention Random Access Preamble)을 단말에게 할당할 수 있다. 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블은 핸드오버 명령(handover command)나 PDCCH와 같은 전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 할당될 수 있다. 단말은 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 할당받는 경우 S710 단계와 유사하게 할당받은 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 상기 단말로부터 비경쟁 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면, S720 단계와 유사하게 상기 기지국은 랜덤 접속 응답을 단말에게 전송할 수 있다.
상기 설명된 랜덤 접속 과정에서 랜덤 접속 응답(S720)에 대해서는 HARQ가 적용되지 않지만 랜덤 접속 응답에 대한 상향링크 전송이나 경쟁 해결을 위한 메시지에 대해서는 HARQ가 적용될 수 있다. 따라서, 랜덤 접속 응답에 대해서 단말은 ACK/NACK을 전송할 필요가 없다.
한편, 차세대 시스템에서는 계량기 검침, 수위측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말을 구성하는 것을 고려하고 있다. 이러한 단말은 낮은 기기 복잡도와 낮은 전력 소모를 가짐에도 불구하고 연결된 기기들 사이에 적절한 처리율을 제공할 수 있는 것을 추구하며, 편의상 MTC(Machine Type Communication) 혹은 IoT(Internet of Things) 단말이라고 지칭할 수 있으며, 본 명세서에서는 간략히 단말(UE)이라고 통칭한다.
또한, 차세대 시스템은 셀룰러 네트워크 혹은 제3의 네트워크를 활용함에 있어서 협대역(narrowband)을 이용한 통신(혹은 NB-IoT 통신)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 협대역은 180kHz일 수 있다. 해당 영역 내에서 UE(혹은 NB-IoT UE) 혹은 eNB는 단일 혹은 복수의 물리 채널을 다중화하여 전송하는 것일 수 있다. 한편, NB-IoT UE는 교량 밑이나 해저, 해상 등 채널 환경이 좋지 않은 영역에서 통신을 수행할 수도 있으며, 이 경우에 이를 보상하기 위하여 특정 채널에 대한 반복 (예를 들어, 수 TTI 동안 반복 전송) 그리고/혹은 전력 증폭 (Power boosting)을 수행하는 것을 고려할 수 있다. 전력 증폭에 대한 일례로는 특정 대역 내에서 전송할 주파수 자원 영역을 더욱 줄여 시간당 전력을 특정 자원에 몰아주는 형태일 수 있다. 일례로, 12 RE로 구성된 RB(resource block)을 통해서 특정 채널을 전송할 때, RB 단위의 RE 할당 대신에 특정 RE를 선택하여 할당해주는 방식을 통해서 전체 RB를 통해서 분산될 전력을 특정 RE(들)에 몰아줄 수도 있다. 특히, RB 내에 하나의 RE에 데이터와 전력을 집중시켜 통신을 수행하는 방식을 단일-톤(Single-tone) 전송 방식이라고 통칭할 수 있다.
NB-IoT를 위한 물리 채널은 기존 시스템의 물리 채널에 협대역(Narrowband)을 의미하는 ‘N’을 추가하여 지칭될 수 있다. 예를 들어, NB-IoT를 위한 PUSCH는 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel)로 지칭될 수 있고, NB-IoT를 위한 PRACH는 NPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)로 지칭될 수 있고, NB-IoT를 위한 PBCH는 NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)로 지칭될 수 있고, NB-IoT를 위한 PDCCH는 NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)로 지칭될 수 있고, NB-IoT를 위한 PDSCH는 NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel)로 지칭될 수 있다. 설명의 편의를 위해, NPUSCH, NPRACH, NPBCH, NPDCCH, NPDSCH는 각각 PUSCH, PRACH, PBCH, PDCCH, PDSCH와 혼용될 수 있다. NB-IoT는 셀룰라 IoT(또는 cIoT)와 혼용될 수 있다.
본 발명은 NB-IoT를 지원하는 단말/기지국/시스템에 기반하여 설명되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명은 NB-IoT 통신을 지원하지 않는 단말/기지국/시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 mMTC(massive Machine Type Communication)를 지원하는 단말/기지국/시스템 뿐만 아니라 IoT 및 MTC를 지원하지 않는 일반적인 단말/기지국/시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 명세서에서 단말/기지국/시스템은 NB-IoT를 지원하는 단말/기지국/시스템과 NB-IoT를 지원하지 않는 단말/기지국/시스템을 통칭할 수 있다.
NB-IoT를 위한 랜덤 접속 과정 (Random access procedure for NB-IoT)
NB-IoT를 위한 랜덤 접속 과정은 다음과 같이 레거시(legacy) LTE와 유사한 4단계 경쟁 기반 랜덤 접속 과정(또는 4단계 경쟁 기반 RACH 과정)을 지원한다. 예를 들어, 4단계 경쟁 기반 랜덤 접속 과정은 도 7 및 관련 설명에서 설명된 과정을 통해 수행될 수 있다.
1) Msg1: 단말에서 RA 프리앰블(Random access preamble) 전송(예, 도 7의 S710 단계 참조)
2) Msg2: 단말에서 RAR(Random access response) 수신(예, 도 7의 S720 단계 참조). RAR은 타이밍 어드밴스 명령(TA command), L2/L3 메시지 전송을 위한 UL 그랜트 정보 등을 포함. UL 그랜트 정보는 Msg3 단계에서 (N)PUSCH 전송을 위해 사용되며, (N)PUSCH 그랜트 정보라고 지칭될 수 있다.
3) Msg3: 단말에서 L2/L3 메시지 전송(예, 도 7의 S730 단계 참조). L2/L3 메시지는 RRC 연결 요청(RRC connection request), 트래킹 영역 업데이트(Tracking Area Update, TAU) 정보, UE 식별 정보(또는 UE ID) 등을 포함.
4) Msg4: 단말에서 경쟁 해결 메시지(contention resolution message) 수신(예, 도 7의 S740 단계 참조). 경쟁 해결 메시지는 RRC 연결 설정(RRC connection setup), UE 식별 정보(또는 UE ID) 등을 포함.
5) Msg5: 단말에서 RRC 연결 설정 완료 메시지를 전송(예, 도 7의 S750 참조). RRC 연결 설정 완료 메시지는 Msg4에 대한 HARQ-ACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement) 정보, UE 식별 정보(또는 UE ID)를 포함.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) Release-13 이후의 표준 규격(standard specification)에서는 NB-IoT 통신을 지원한다. NB-IoT 통신으로 인한 네트워크 부하를 방지하고, 저전력(low-power) 및 저가(low-cost) 단말을 지원하고, 간헐적인 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위해 3GPP Release-13 이후의 표준 규격에서는 다양한 표준 기술을 지원한다. 예를 들어, 3GPP Release-13 이후의 표준 규격에서는, NB-IoT 단말과 기지국 간의 무선 접속 기술로서 커버리지 향상(coverage enhancement) 또는 커버리지 확장(coverage extension)을 위한 물리 채널의 반복 전송을 지원하고, 코어 네트워크 기술로서 음성 비지원 데이터 전용 NB-IoT 단말의 간헐적 데이터 송수신을 위한 코어 네트워크 최적화 기술을 지원한다.
코어 네트워크 최적화 기술의 일 예로, NB-IoT를 위한 EPS(Evolved Packet System) 시스템 향상(system enhancement)까지 고려하여 랜덤 접속 과정을 좀 더 자세히 살펴 보면, NB-IoT를 위한 랜덤 접속 과정은 다음 두 가지 형태의 랜덤 접속 과정을 지원한다.
제어 평면 EPS 최적화(Control plane EPS optimization)
1) Msg1: RA 프리앰블 전송
2) Msg2: RAR (TA 명령, Msg3 스케줄링 정보 등을 포함)
3) Msg3: RRC 연결 요청
4) Msg4: RRC 연결 설정
5) Msg5: RRC 연결 설정 완료 (NAS 데이터에 데이터를 포함(NAS PDU with data))
사용자 평면 EPS 최적화(User plane EPS optimization)
1) Msg1: RA 프리앰블 전송
2) Msg2: RAR (TA 명령, Msg3 스케줄링 정보 등을 포함)
3) Msg3: RRC 연결 재개 요청(connection resume request)
4) Msg4: RRC 연결 재개(connection resume)
5) Msg5: RRC 연결 재개 완료(connection resume complete)
6) (N)PUSCH (UL 데이터). PUSCH 또는 NPUSCH를 통한 UL 데이터 전송
UL 데이터 전송 관점에서 제어 평면 EPS 최적화와 사용자 평면 EPS 최적화를 비교하면, 제어 평면 EPS 최적화의 경우에는 Msg5에서 최초 UL 데이터 전송이 가능하고, 사용자 평면 EPS 최적화의 경우에는 Msg5 이후에 최초 UL 데이터 전송이 가능하다.
또한, NB-IoT 단말과 기지국 간의 커버리지 확장 또는 커버리지 향상을 위한 물리 채널의 반복 전송 관점에서 살펴보면, 물리 채널의 반복 전송으로 인해 과도한 지연이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 전송의 경우 128회까지 동일한 신호의 반복 전송이 수행될 수 있으며, 상향링크 데이터 송수신을 완료할 때까지 수십초 내지 수백초 가량의 지연이 발생할 수 있다. 또 다른 예로, 하향링크 전송의 경우 2048회까지 동일한 신호의 반복 전송이 수행될 수 있으며, 이 경우에도 마찬가지로 하향링크 데이터 송수신을 완료할 때까지 수십초 내지 수백초 가량의 지연이 발생할 수 있다.
따라서, NB-IoT 단말이 기존 랜덤 접속 과정을 통해 네트워크에 접속한 후 데이터 송수신을 수행할 경우, 과도한 지연이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 과도한 지연으로 인해 오랜 시간 동안 전원이 켜져 있어야 하므로 과도한 전력 소모가 발생하는 기술적 문제가 있다.
본 발명은 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 랜덤 접속 과정을 통해 데이터를 조기에 전송/수신하는 방법을 제안한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 NB-IoT 또는 mMTC(massive Machine Type Communication)의 주요 요건(requirement)인 지연(latency)과 전력 소모(power consumption)의 절감(reduction)을 위해서 랜덤 접속 과정에서 데이터를 조기에 전송/수신하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 앞에서 설명한 바와 같이 기존 경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서는 데이터 전송/수신이 Msg5 또는 그 이후에 가능한 반면, 본 발명은 UL 데이터의 경우 Msg3 또는 그 이전에 송수신 가능하게 하고, DL 데이터의 경우 Msg4 또는 그 이전에 송수신 가능하게 하기 위한 것이다.
본 명세서에서, 조기 UL 데이터(early UL data)는 랜덤 접속 과정 중에서 Msg3 또는 그 이전에 단말이 전송하는 UL 데이터를 지칭하고, 조기 DL 데이터(early DL data)는 랜덤 접속 과정 중에서 Msg4 전에 기지국이 전송하는 DL 데이터를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서, DL HARQ-ACK은 DL 데이터에 대해 단말이 기지국으로 전송하는 HARQ-ACK 정보를 지칭하고, UL HARQ-ACK은 UL 데이터에 대해 기지국이 단말로 전송하는 HARQ-ACK 정보를 지칭한다.
셀룰라(Cellular) IoT에서 고려하는 주요 시나리오는 3GPP TR(Technical Report) 45.820에 자세히 기술되어 있으며, 본 명세서에 참조로서 준용한다(incorporation by reference). 3GPP TR 45.820에서 정의하는 IoT 트래픽 모델(traffic model)을 참고하면 다음과 같이 요약될 수 있다.
1) Mobile exception reports: 특정 이벤트가 발생했을 때 센서가 기지국(eNB)에 보고하는 경우(화재/정전/침입/재난 감지 등)
2) Mobile periodic reports: 센서에서 측정한 데이터를 주기적으로 보고하는 경우 (가스/수도/전기 사용량 등)
3) 네트워크 명령(Network command): 애플리케이션 서버에서 단말로 특정 동작 수행을 지시하는 명령을 전송하는 경우(소등/측정 데이터 보고 지시)
4) 소프트웨어 업데이트/재설정(SW(software) update/reconfiguration): IoT 디바이스의 소프트웨어 업데이트 또는 패치(patch) 전송이 필요한 경우
위의 주요 시나리오 중에서 1)과 2)는 단말이 개시(initiate)하여 주기적으로 또는 비주기적으로 UL 데이터를 보고하는 형태이다. 이와 달리, 3)과 4)는 기지국(eNB)이 단말(UE)에게 DL 데이터를 전송하거나, UL 데이터를 보고할 것을 명령하는 경우이다. 본 발명은 기지국이 개시하는 3)과 4)의 경우에 대해서 지연 및 전력 소모의 감소를 목적으로 랜덤 접속 과정 중에 DL 데이터를 전송하거나 또는 추가로 UL 데이터를 전송하도록 하는 방법에 관한 것이다.
셀룰라(Cellular) IoT는 간헐적으로 발생하는 작은 패킷 데이터(small packet data)를 효과적으로 송수신하기 위해서 기본적으로 송수신 데이터가 없을 경우에는 배터리 효율 상태(battery efficient state)에 머물다가 필요 시 랜덤 접속 과정을 통해서 RRC-CONNECTED 모드로 전환 후 데이터를 송수신한다. NB-IoT를 예를 들면, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED 모드가 배터리 효율 상태에 해당한다. 앞서 설명한 바와 같이, 종래와 같이 랜덤 접속 과정을 모두 완료한 후 데이터를 송수신할 경우, UL 데이터는 Msg5 또는 그 이후에 송수신이 가능하고 DL 데이터의 경우 Msg5 이후에 송수신이 가능하다.
기지국(eNB)이 배터리 효율 상태(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED)에 있는 단말에게 DL 데이터를 전송하거나, UL 데이터 전송을 요청하기 위해, 단말(UE)에 설정된 페이징 기회(paging occasion)를 이용한다. 페이징은 RRC-IDLE 상태에 있는 단말로부터 RRC 연결을 유도하거나 RRC-IDLE 상태에 있는 단말에게 시스템 정보 변화(system information change)를 알려주기 위해서 사용하는 동작을 지칭한다. 단말이 RRC-IDLE 상태에 있을 경우 기지국이 단말에게 접근할 수 있는 방법이 없으므로, 단말은 일정한 주기로 기지국에 의해 설정된 페이징 기회(예, 특정 서브프레임)에서 페이징 메시지가 전송되는지 여부를 확인하고, 페이징 메시지가 전송되면 페이징 메시지 안에 자신의 UE 식별 정보(또는 UE ID)(예, S-TMSI(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity) 또는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity))가 포함되어 있는지를 확인한다. 페이징을 위해서 기지국과 단말 간에 설정된 페이징 정보를 모니터링하기 위한 시간 구간(예, 서브프레임)의 위치를 페이징 기회(paging occasion, PO)라고 지칭하며, 페이징 기회의 위치는 UE 특정(UE-specific)한 정보이며 단말기의 고유한 번호인 IMSI에 의해 결정된다.
기지국이 단말에게 DL 데이터를 전송하거나 UL 데이터 전송을 요구하기 위해 페이징 기회를 이용할 수 있으며, 페이징 기회에서 해당 단말의 UE 식별 정보(또는 UE ID)를 포함한 페이징 메시지를 전송함으로써 단말에게 RRC 연결을 지시한다. 페이징 기회에서 단말이 자신의 UE 식별 정보(또는 UE ID)를 포함한 페이징 메시지를 수신하는 경우, 단말은 도 7에 예시된 랜덤 접속 과정을 수행하여 RRC 연결을 맺은 후 DL/UL 데이터를 송수신할 수 있다. 본 발명에서는, 기지국이 개시(initiate)하여 DL 데이터를 전송하거나 UL 데이터 전송을 요구할 때, 지연 및 전력 소모를 줄이기 위해서 랜덤 접속 과정의 각 단계에서 조기 UL 데이터 송수신 및/또는 조기 DL 데이터 송수신을 위한 방법들을 제안한다.
방법 1: 기지국(eNB)이 지시하여 단말(UE)이 랜덤 접속 과정 동안 조기 UL 데이터(early UL data)를 전송
방법 1-1: Msg1에서 조기 UL 데이터 전송
네트워크 또는 기지국이 RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED 상태에 있는 단말을 페이징하면서 동시에 UL 데이터 전송을 지시하기 위해, 기지국이 페이징 메시지를 전송할 때 종래의 Msg1과 UL 데이터 전송을 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 동시에 전송할 것을 제안한다. 예를 들면, 네트워크 또는 기지국이 유휴 단말(idle UE)(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED 모드에 있는 단말)의 (N)PRACH 자원과 (N)PUSCH 그랜트 정보를 동시에 지정할 수 있다.
도 8은 기지국/단말이 페이징 단계에서 (N)PRACH 자원과 (N)PUSCH 그랜트 정보를 전송/수신하는 랜덤 접속 과정(편의상 제1 예라 지칭)를 예시한다.
S810 단계에서, 기지국이 페이징 단계에서 (N)PRACH 자원 정보와 (N)PUSCH 그랜트 정보를 단말로 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말에 설정된 페이징 기회에서 기지국이 페이징 메시지를 통해 또는 페이징 메시지와 함께 (N)PRACH 자원 정보 및 (N)PUSCH 그랜트 정보를 단말로 전송할 수 있다. (N)PRACH 자원은 (N)PRACH 프리앰블 전송에 사용되는 시간/주파수 영역에서 (N)PRACH 프리앰블 전송 위치 및 (N)PRACH 프리앰블에 이용된 시퀀스를 포함할 수 있으며, (N)PRACH 자원 정보는 (N)PRACH 자원을 지시하는 정보를 지칭할 수 있다. (N)PUSCH 그랜트 정보는 조기 UL 데이터를 나르는 (N)PUSCH 전송을 위한 스케줄링 정보를 지칭할 수 있다.
페이징 메시지는 논리채널인 PCCH, 전송채널인 PCH, 물리채널인 PDSCH를 통해 단말로 전송될 수 있다. 단말은 P-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 모니터링/검출하여 검출된 (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지를 수신할 수 있다. 따라서, S810 단계에서, 단말은 P-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, 검출된 (N)PDCCH를 통해 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신하고, 수신된 하향링크 제어 정보에 기초하여 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지와 함께 또는 페이징 메시지를 통해 (N)PRACH 자원 정보와 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신할 수 있다.
S820 단계에서, 단말은 Msg1을 기지국으로 전송할 수 있다. 구체적으로, 이전 단계에서 수신된 (N)PRACH 자원 정보 및 (N)PUSCH 그랜트 정보에 기초하여, 단말은 랜덤 접속 프리앰블과 함께 조기 UL 데이터를 전송할 수 있다. 랜덤 접속 프리앰블은 이전 단계에서 수신된 (N)PRACH 자원 정보가 지시하는 (N)PRACH 자원을 이용하여 전송될 수 있고, 조기 UL 데이터는 이전 단계에서 수신된 (N)PUSCH 그랜트 정보가 지시하는 (N)PUSCH를 통해 전송될 수 있다.
본 명세서에서, 조기 UL 데이터는 상위 계층의 데이터를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 상위 계층은 RLC, PDCP 계층 또는 이보다 상위 계층(예, 애플리케이션 계층)일 수 있으며, 조기 UL 데이터는 상위 계층을 위한 사용자 데이터를 지칭할 수 있다. 조기 UL 데이터는 트래픽 채널인 DTCH(Dedicated Traffic Channel)을 통해 상위 계층으로 전달될 수 있다.
S830 단계에서, 기지국은 Msg2를 단말로 전송할 수 있다. 구체적으로, 기지국은, 이전 단계에서 수신한 랜덤 접속 프리앰블에 대한 랜덤 접속 응답과 함께, 이전 단계에서 수신한 조기 UL 데이터에 대한 HARK-ACK 정보를 단말로 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 랜덤 접속 응답은 타이밍 어드밴스(TA) 명령, L2/L3 메시지(또는 Msg3)를 위한 UL 그랜트 정보 등을 포함할 수 있다.
일 예로, S830 단계에서, 랜덤 접속 응답은 (N)PDSCH를 통해 전송/수신될 수 있고, 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보는 PHICH를 통해 전송/수신될 수 있다. 이 경우, 단말은 동일한 전송 시간 구간(예, 서브프레임)에서 PHICH와 RA-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI를 이용하여 랜덤 접속 응답을 나르는 (N)PDSCH를 수신할 수 있다. 다른 예로, S830 단계에서, 랜덤 접속 응답과 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보는 동일한 (N)PDSCH를 통해 전송/수신될 수 있다. 이 경우, 단말은 RA-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI가 스케줄링하는 (N)PDSCH를 통해 랜덤 접속 응답과 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 수신할 수 있다.
조기 UL 데이터에 대한 HARQ 동작은 기지국의 요청에 의해서만 단말이 수행하도록 설정(configure)될 수 있다. 조기 UL 데이터에 대한 HARQ 동작이 설정된 경우, 단말은 Msg2(예, S830 단계)에서 정상적으로 ACK을 수신할 경우, 전력 소모(power consumption)를 줄이기 위해서 전력 효율 상태(power efficient state)(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED)로 회귀할 수 있다. 반면, 조기 UL 데이터에 대한 HARQ 동작이 설정된 경우, 단말이 Msg2(예, S830 단계)에서 ACK을 수신하지 못할 경우, 일정 횟수 또는 일정 시간 동안 HARQ 동작을 수행한 후 전력 효율 상태(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED)로 회귀할 수 있다.
페이징 단계(예, S810 단계)에서 기지국이 페이징하고자 하는 단말의 S-TMSI(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity) 또는 IMSI와 같은 UE 식별 정보(또는 UE ID)를 가지고 있지 않는 경우에도 조기 UL 데이터에 대해서 HARQ-ACK 동작을 수행할 수 있도록 하기 위해, Msg1 단계(예, S820 단계)에서 단말은 자신의 UE 식별 정보(또는 UE ID)(예, S-TMSI 또는 IMSI)를 추가로 전송할 수 있다. 기지국은 조기 UL 데이터를 정상적으로 수신하였을 경우, Msg2 단계(예, S830 단계)에서 추가적으로 UE 식별 정보(또는 UE ID)(예, S-TMSI 또는 IMSI)를 UE에게 전송함으로써 HARQ-ACK 동작을 대신할 수 있다. 단말은 Msg2 단계(예, S830 단계)에서 해당 UE 식별 정보(또는 UE ID)를 정상적으로 수신할 경우, 조기 UL 데이터가 기지국에 정상적으로 전달되었음을 확인하고, 다음 동작으로 수행할 수 있다. 이 경우, S830 단계에서 기지국은 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송하지 않을 수 있으며, S820 단계에서 수신된 UE 식별 정보를 HARQ-ACK 정보 대신 단말로 전송할 수 있다. 또한, S830 단계에서 단말이 다른 단말의 UE 식별 정보를 수신하는 경우 단말은 조기 UL 데이터가 기지국에 정상적으로 전달되지 않았다고 인식하고 다음 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 기지국/단말이 페이징 단계에서 (N)PRACH 자원과 (N)PUSCH 그랜트 정보를 전송/수신하는 랜덤 접속 과정(편의상 제2 예라 지칭)를 예시한다.
Msg1에서 UL 데이터를 충분히 전송할 수 없을 경우, 또는 의도적으로 일부 작은 데이터 패킷(small data packet)에 대해서 조기 UL(early UL) 전송을 수행하고 나머지 데이터는 이후 단계에서 또는 RRC 연결(RRC connection) 후 전송하도록 할 경우, Msg1에서 단말의 추가 UL 데이터 지시(UL data indication) 정보를 전송함으로써 추가 전송할 데이터가 있음을 기지국에게 알릴 수 있다.
추가 UL 데이터 지시 정보로서 단말은 BSR(Buffer Status Report) 정보를 사용할 수 있다. 및/또는, Msg1에서 단말이 기지국에게 추가 UL 데이터가 있음을 지시하기 위해 (N)PRACH의 시간/주파수 자원으로 구분하는 방법을 고려할 수 있다. 예를 들면, (N)PRACH를 전송하는 시간 축으로의 시작점이나 영역을 (OFDM 심볼 또는 서브프레임 단위로) 구분하거나, 주파수상의 시작점이나 영역을 (RB 또는 서브캐리어 단위로) 구분할 수 있다. 및/또는, 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)을 통하여 구분할 수 있다. 및/또는, NB-IoT의 경우 특정 비-앵커(non-anchor) PRB(Physical Resource Block)을 조기 데이터 전송(early data transmission)을 알리는 (N)PRACH 전송 영역으로 할당하여 구분할 수 있다. 및/또는, 프리앰블 심볼 또는 프리앰블 심볼 그룹 단위로 직교 커버 코드(orthogonal cover code)를 곱해서 구분할 수 있다. 예를 들면, 기존 프리앰블 심볼 또는 프리앰블 심볼 그룹에 심볼 또는 심볼 그룹 단위로 “101010…” 등의 신호를 곱함으로써 조기 데이터 전송을 수행할 수 있다. 및/또는, 프리앰블 시퀀스를 분할(partition)하여 구분할 수도 있다.
도 9는 Msg1 단계에서 단말이 BSR을 이용하여 추가 UL 데이터를 지시하는 랜덤 접속 과정을 예시한 것이지만, 상기 열거한 BSR에 준하는 방법으로 단말이 추가 UL 데이터를 기지국에게 지시하는 경우에도 도 9와 동일/유사하게 랜덤 접속 과정이 수행될 수 있다.
S910 단계에서, 기지국이 페이징 단계에서 (N)PRACH 자원과 (N)PUSCH 그랜트를 단말로 전송할 수 있다. S810 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 S910 단계에 동일/유사하게 적용될 수 있다.
S920 단계에서, 단말은 Msg1을 기지국으로 전송할 수 있다. 이전 단계에서 수신된 스케줄링 정보(예, (N)PUSCH 그랜트 정보)를 이용하여 단말이 조기 UL 데이터를 모두 전송할 수 없는 경우, S920 단계에서 단말은 전송할 조기 UL 데이터 중에서 일부 데이터(편의상 제1 UL 데이터라 지칭)를 전송하고, 나머지 데이터(편의상 제2 UL 데이터라 지칭)는 Msg3 단계에서 추가로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 제1 UL 데이터와 함께 BSR을 전송할 수 있다. BSR은 단말의 버퍼에 존재하는 데이터 양에 관한 정보를 지시하는 MAC 메시지를 나타내며, BSR은 단말의 버퍼 사이즈를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 제1 UL 데이터와 제2 UL 데이터는 조기 UL 데이터와 마찬가지로 상위 계층의 데이터에 해당할 수 있다.
S920 단계에서는 단말이 조기 UL 데이터 대신 제1 UL 데이터 및 BSR을 전송한다는 점에서 S820 단계와 차이가 있다. 이 점을 제외하고, S820 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 동일/유사하게 S920 단계에 적용될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제1 UL 데이터는 MAC 계층보다 상위 계층의 데이터에 해당하지만, BSR은 MAC 메시지에 해당한다.
S930 단계에서, 기지국은 Msg2를 단말로 전송할 수 있다. Msg1 단계(예, S920 단계)에서 단말이 RA 프리앰블, UL 데이터(또는 제1 UL 데이터), BSR 정보를 동시에 전송할 경우, 기지국은 BSR 정보를 통해 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 그랜트 정보가 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 기지국이 BSR 정보를 통해 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 그랜트 정보가 필요하다고 판단한 경우, S930 단계에서 기지국은 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 단말로 전송할 수 있다.
이 경우, S930 단계에서는 기지국이 제2 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 추가적으로 전송한다는 점과 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보 대신 제1 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송한다는 점에서 S830 단계와 차이가 있다. 이 점을 제외하고는, S830 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 동일/유사하게 S930 단계에 적용될 수 있다. S930 단계에서 제2 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보는 랜덤 접속 응답과 동일한 (N)PDSCH를 통해 전송될 수 있다. 제2 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보는 기존 L2/L3 메시지를 위한 UL 그랜트 정보와 함께 랜덤 접속 응답을 통해 전송/수신되거나, 또는 랜덤 접속 응답과 별도의 MAC 메시지를 통해 전송/수신될 수 있다.
만일 기지국이 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 그랜트 정보가 필요 없다고 판단한 경우, S930 단계는 S830 단계와 동일하게 수행될 수 있다.
또한, S930 단계에서, 단말이 측정한 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 그에 기반한 커버리지 레벨(coverage level)(또는 커버리지 향상 레벨)에 따라서 기지국이 전송한 Msg3 또는 추가 UL 데이터에 대한 그랜트 정보를 달리 해석할 수 있다. 예를 들어, 단말이 측정한 RSRP가 낮아 커버리지 레벨이 높게 결정되어 많은 횟수의 반복 전송이 요구되는 경우 단말은 상대적으로 많은 자원 할당 및 낮은 MCS(Modulation Coding Scheme)가 적용되는 것으로 해석할 수 있다. 다른 예로, 단말이 측정한 RSRP가 높아 커버리지 레벨이 낮게 결정되어 적은 횟수의 반복 전송이 요구되는 경우 단말은 상대적으로 적은 자원 할당 및 높은 MCS(Modulation Coding Scheme)가 적용되는 것으로 해석할 수 있다.
S940 단계에서, 단말은 Msg3를 기지국으로 전송할 수 있다. Msg1 단계(예, S920 단계)에서 단말이 0보다 큰 버퍼 사이즈를 지시하는 BSR을 전송하였고, Msg2 단계(예, S930 단계)에서 단말이 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신한 경우, S940 단계에서 단말은 랜덤 접속 응답을 통해 수신된 UL 그랜트 정보에 기초하여 L2/L3 메시지를 전송하고 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보에 기초하여 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)를 전송할 수 있다. 이 경우, L2/L3 메시지와 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)는 별도의 (N)PUSCH를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
S940 단계에서, 단말이 측정한 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 그에 기반한 커버리지 레벨(coverage level)(또는 커버리지 향상 레벨)에 따라서 기지국이 전송한 Msg3 또는 추가 UL 데이터에 대한 그랜트 정보를 달리 해석하여 Msg3 또는 추가 UL 데이터를 전송할 수 있다(S930 단계 참조).
S950 단계에서, 기지국은 Msg4를 단말로 전송할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 경쟁 해결 메시지와 함께 Msg3 단계(예, S940 단계)에서 수신된 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)에 대한 HARQ-ACK 정보를 단말로 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 경쟁 해결 메시지는 RRC 연결 설정 메시지, UE 식별 정보(또는 UE ID) 등을 포함할 수 있다.
일 예로, S950 단계에서, 경쟁 해결 메시지는 (N)PDSCH를 통해 전송/수신될 수 있고, 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)에 대한 HARQ-ACK 정보는 PHICH를 통해 전송/수신될 수 있다. 이 경우, 단말은 동일한 전송 시간 구간(TTI)(예, 서브프레임 또는 슬롯)에서 PHICH와 임시 C-RNTI(temporary C-RNTI, TC-RNTI)로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI를 이용하여 경쟁 해결 메시지를 나르는 (N)PDSCH를 수신할 수 있다. 다른 예로, S950 단계에서, 경쟁 해결 메시지와 추가 UL 데이터(또는 제2 UL 데이터)에 대한 HARQ-ACK 정보는 동일한 (N)PDSCH를 통해 전송/수신될 수 있다. 이 경우, 단말은 TC-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI를 이용하여 랜덤 접속 응답을 나르는 (N)PDSCH를 수신할 수 있다. TC-RNTI는 S930 단계에서 Msg2를 통해 수신될 수 있다.
추가 UL 데이터에 대한 UL HARQ-ACK 동작의 수행 여부도 기지국이 단말에 설정할 수 있다. 기지국이 단말에 추가 UL 데이터에 대한 UL HARQ-ACK 동작을 수행하도록 설정한 경우, 단말은 Msg4(예, S950 단계)에서 추가 UL 데이터에 대한 ACK을 수신하면 전력 효율 상태(power efficient state)(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED)로 회귀할 수 있다. 기지국이 단말에 추가 UL 데이터에 대한 UL HARQ-ACK 동작을 수행하지 않도록 설정한 경우, 단말은 일정한 횟수 또는 시간 동안 HARQ 동작을 수행할 수 있다.
S810 단계 또는 S910 단계에서, 네트워크 또는 기지국이 페이징 메시지와 더불어 유휴 단말(idle UE)의 (N)PRACH 자원과 (N)PUSCH 그랜트를 지정할 때, 조기 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 전송함을 단말에게 알려주기 위해 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 특정 RNTI를 사용하거나, (N)PDCCH 내 DCI의 예비 비트(reserved bit)를 사용하거나, 페이징 메시지에서 해당 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 플래그를 추가하여 단말에게 알려줄 수 있다. 또는 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블 지정 등으로 알려줄 수 있다.
특정 RNTI를 이용하여 (N)PUSCH 그랜트 정보 전송 여부를 단말에게 알려주는 경우, 특정 용도로 지정되지 않은 RNTI 값을 이용할 수 있다. 예를 들어, RNTI 값은 4개의 헥사데시멀(hexa-decimal) 값으로 표현될 수 있는데 현재 표준에서 FFF4 내지 FFF9의 값은 특정 용도로 할당되지 않고 예비용(reserved)으로 할당되어 있다. 따라서, FFF4 내지 FFF9 중 하나의 값을 특정 RNTI로 할당하여 이용할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이와 같이 특정 RNTI를 할당/이용하는 방법을 본 명세서에서는 Opt1이라 지칭한다.
Opt1을 이용할 경우, 단말은 (N)PUSCH 그랜트 정보 전송 여부를 지시하는 특정 RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링하고, 해당 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출한 경우 (N)PUSCH 그랜트 정보가 추가적으로 전송됨을 알 수 있다.
(N)PDCCH의 DCI 내에서 예비 비트를 이용하는 경우, 예비 비트 중에서 특정 비트를 미리 지정하여 지정된 예비 비트를 특정 값으로 설정하여 (N)PUSCH 그랜트 정보 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, 페이징 메시지를 스케줄링하기 위해 DCI 포맷 1A가 이용되는 경우 DCI 포맷 1A의 TPC 필드의 특정 비트(예, MSB)를 특정 값(예, 1)으로 설정하여 (N)PUSCH 그랜트 정보 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 다른 예로, 페이징 메시지를 스케줄링하기 위해 DCI 포맷 N2가 이용되는 경우, DCI 포맷 N2의 예비 비트 중 특정 비트(예, 예비 비트 중 맨처음 비트 또는 맨마지막 비트)를 특정 값(예, 0)으로 설정하여 (N)PUSCH 그랜트 정보 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이와 같이 DCI 내에서 예비 비트를 이용하는 방법을 본 명세서에서는 Opt2라 지칭한다.
Opt2를 이용할 경우, 단말은 P-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI의 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정된 경우 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신/식별할 수 있다.
페이징 메시지 내에 플래그를 이용하는 경우, 페이징 메시지는 페이징 기록(paging record) 관련 정보, UE 식별 정보, 시스템 정보 변경 여부를 지시하는 정보, ETWS(Earthquake & Tsunami Warning System) 지시 정보 외에, 페이징 메시지와 함께 (N)PUSCH 그랜트 정보가 추가적으로 전송되는지를 지시하는 플래그 정보를 더 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이와 같이 페이징 메시지 내에서 플래그 정보를 추가하여 이용하는 방법을 본 명세서에서는 Opt3라 지칭한다.
Opt3를 이용할 경우, 단말은 P-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출하고, (N)PDCCH에 기초하여 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지를 수신한 다음, 페이징 메시지의 플래그 정보에 따라 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신/식별할 수 있다.
도 10과 도 11은 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 랜덤 접속 과정을 예시한다. 도 10의 절차는 편의상 제3 예라 지칭하고 도 11의 절차는 편의상 제4 예라 지칭한다. 도 10의 랜덤 접속 과정에서는 데이터(예, small data)를 조기 UL 전송(early UL transmission)하고 추가 UL 데이터 전송이 필요 없다. 도 11의 랜덤 접속 과정에서는 데이터(예, large data)의 일부를 조기 UL 전송(early UL transmission)하고 나머지는 추가 UL 데이터로 전송한다.
본 발명에 따른 랜덤 접속 과정의 제3 예 및 제4 예에서는, 네트워크가 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 랜덤 접속 과정 중에 조기 UL 데이터 전송을 수행할 것을 지시할 수 있다. 구체적으로, 네트워크 또는 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 Msg1 단계에서 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있고, (N)PDCCH 오더를 통한 지시에 기초하여 단말은 Msg1 단계에서 조기 UL 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다.
조기 UL 데이터 전송을 지시하기 위해 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트(reserved bit)를 이용하거나, 특정 RNTI를 사용하여 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 또는 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블 지정 등으로 알려줄 수 있다.
(N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트를 이용하는 경우, 예비 비트 중 하나를 미리 지정하여 지정된 예비 비트를 특정 값으로 설정하여 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, PDCCH 오더를 위해 DCI 포맷 1A가 이용되는 경우 DCI 포맷 1A의 예비 비트 중 특정 비트(예, 예비 비트 중 맨처음 비트 또는 맨마지막 비트, 또는 HARQ 프로세서 넘버 필드, 또는 DAI(Downlink Assignment Index) 필드)를 특정 값(예, 1)으로 설정하여 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 다른 예로, NPDCCH 오더를 위해 DCI 포맷 N1이 이용되는 경우 DCI 포맷 N1의 예비 비트 중 특정 비트(예, 예비 비트 중 맨처음 비트 또는 맨마지막 비트, 또는 NDI(New Data Indicator) 비트, 또는 ARI(ACK/NACK Resource Indictor) 필드)를 특정 값(예, 0)으로 설정하여 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이와 같이 DCI 내에서 예비 비트를 이용하는 방법을 본 명세서에서는 Opt4라 지칭한다.
Opt4를 이용할 경우, 단말은 C-RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 해당 (N)PDCCH를 통해 수신되는 DCI의 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정된 경우 Msg2 단계(예, 도 10의 S1010 단계 또는 도 11의 S1110 단계)에서 조기 UL 데이터 전송을 수행할 수 있다.
특정 RNTI를 사용하는 경우, Opt1을 동일하게 적용할 수 있다. 따라서, 단말은 특정 RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링하고, 해당 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출한 경우 Msg2 단계(예, 도 10의 S1010 단계 또는 도 11의 S1110 단계)에서 조기 UL 데이터 전송을 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, S1010 단계에서 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에 랜덤 접속 과정을 지시할 수 있다. 또한, 기지국은 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 UL 데이터 전송을 지시하기 위해, (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트를 이용(예, Opt4)하거나, 특정 RNTI를 이용(예, Opt1)할 수 있다. 또는, 지정된 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블을 이용할 수 있다.
기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트를 이용하여 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 경우, 단말은 C-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 PDCCH를 통해 DCI(예, DCI 포맷 1A 또는 DCI 포맷 N1)를 수신한 다음, DCI의 특정 예비 비트가 특정 값(예, DCI 포맷 1A의 경우 1 또는 DCI 포맷 N1의 경우 0)으로 설정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 특정 예비 비트가 상기 특정 값으로 설정된 경우, 단말은 기지국이 조기 UL 데이터 전송을 지시한 것으로 해석할 수 있다. 이 경우, 랜덤 접속 프리앰블 전송을 위한 (N)PRACH 정보와 조기 UL 데이터 전송을 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보는 (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI를 통해 수신될 수 있다.
기지국이 특정 RNTI를 이용하여 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 경우, 특정 RNTI(예, FFF4 내지 FFF9의 값에 해당)는 기지국과 단말 간에 미리 지정될 수 있고, 단말은 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 모니터링할 수 있다. 단말이 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출한 경우, 단말은 기지국이 조기 UL 데이터 전송을 지시한 것으로 해석할 수 있다. 이 경우, 랜덤 접속 프리앰블 전송을 위한 (N)PRACH 정보와 조기 UL 데이터 전송을 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보는 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 통해 수신될 수 있다.
S1020 단계에서, 단말은 Msg1을 전송할 수 있다. S820 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 S1020 단계에 동일/유사하게 적용될 수 있다.
S1030 단계에서, 기지국은 Msg2를 전송할 수 있다. S830 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 S1030 단계에 동일/유사하게 적용될 수 있다.
도 11을 참조하면, S1110 단계에서 기지국이 (N)PDCCH 오더를 단말에 전송할 수 있다. S1010 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 S1110 단계에 동일/유사하게 적용될 수 있다.
S920 단계 내지 S950 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 각각 S1120 단계 내지 S1150 단계에 동일/유사하게 적용될 수 있다. 이 경우, S920 단계 내지 S950 단계와 관련된 설명에서, S920 단계 내지 S950 단계는 각각 S1120 단계 내지 S1150 단계로 대체될 수 있다.
예를 들어, 도 9를 참조하여 설명된 Msg1에서 단말이 기지국에게 추가 UL 데이터를 지시하는 방법, 단말에서 측정한 RSRP 또는 그에 기반한 커버지리 레벨에 따라 기지국에서 전송한 Msg3 또는 추가 UL 데이터를 위한 그랜트 정보를 달리 해석하여 Msg3 또는 추가 UL 데이터를 전송하는 방법 등은 도 11에 예시된 방법에 동일/유사하게 적용할 수 있다.
방법 1-2: Msg3에서 조기 UL 데이터(early UL data)를 전송하는 방법
랜덤 접속 과정을 수행하는 주요 목적 중 하나는 UL 동기화(UL synchronization)이다. 종래에 기지국은 (N)PDCCH 오더를 통해 랜덤 접속 과정을 개시함으로써 UL 동기를 잃어버린 특정 단말에게 UL 동기화를 지시할 수 있는데, 본 발명에서는 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 랜덤 접속 과정을 개시하면서 동시에 랜덤 접속 과정 동안 조기 UL 데이터 전송을 수행하도록 단말에게 지시하는 방법을 제안한다. 네트워크가 UL 동기화가 안된 특정 단말에게 (N)PDCCH 오더를 통해서 조기 UL 데이터 전송을 지시할 경우, 단말은 다음과 같이 랜덤 접속 과정을 수행할 수 있다.
도 12는 (N)PDCCH 오더를 통해서 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 경우 기지국/단말이 수행하는 랜덤 접속 과정(편의상 제5 예라 지칭)를 예시한다.
S1210 단계에서, 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 랜덤 접속 과정의 개시를 지시할 수 있다. 즉, (N)PDCCH 오더는 단말의 C-RNTI를 이용하여 모니터링/검출될 수 있고, (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI는 (N)PRACH 자원 정보를 지시할 수 있다.
또한, S1210 단계에서, 기지국은 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시하기 위해 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 방법들이 동일하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 또는 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 랜덤 접속 과정 동안 Msg3에서 조기 UL 데이터 전송을 수행하도록 지시하기 위해, (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트를 이용(예, Opt4)하거나, 특정 RNTI를 사용(예, Opt1)할 수 있다. 또는 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블 지정 등으로 알려줄 수 있다.
또는, S1210 단계에서 기지국은 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시하지 않고, S1230 단계에서 랜덤 접속 응답을 나르는 (N)PDSCH에 대응하는 (N)PDCCH를 통해 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. S1210 단계에서 기지국이 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시하지 않는 경우, (N)PDCCH 오더는 종래 방법과 동일하게 전송/수신될 수 있다. 예를 들어, 예비 비트는 이용되지 않으며, C-RNTI를 이용하여 모니터링/검출되고 특정 RNTI도 이용되지 않는다.
또는, 1210 단계에서 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 단말에게 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시하고, 추가적으로 S1230 단계에서도 (N)PDCCH를 통해 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다.
S1220 단계에서, 단말은 Msg1을 기지국으로 전송할 수 있다. 구체적으로, 단말은 S1210 단계에서 수신된 (N)PRACH 자원 정보에 기초하여 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. S1220 단계는 종래 방법과 동일하게 수행될 수 있다.
S1230 단계에서, 기지국은 Msg2를 단말로 전송할 수 있다. 기지국이 Msg3를 통한 조기 UL 데이터를 지시하는 경우, 기지국은, S1220 단계에서 수신한 랜덤 접속 프리앰블에 대한 랜덤 접속 응답과 함께, 조기 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 추가적으로 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 랜덤 접속 응답은 타이밍 어드밴스(TA) 명령, L2/L3 메시지(또는 Msg3)를 위한 UL 그랜트 정보 등을 포함할 수 있다.
조기 UL 데이터를 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보는 기존 L2/L3 메시지(또는 Msg3)를 위한 UL 그랜트 정보와 함께 랜덤 접속 응답을 통해 전송/수신되거나, 또는 랜덤 접속 응답과 별도의 MAC 메시지를 통해 전송/수신될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, S1230 단계에서 기지국은 S1210 단계와 별도로 또는 S1210 단계와 함께 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 Msg2 전송을 스케줄링하는 (N)PDCCH에 특정 RNTI를 이용(예, Opt1)하거나, 해당 (N)PDCCH DCI의 예비 비트를 이용(예, Opt4)하여, Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다.
S1240 단계에서, 단말은 Msg3를 기지국으로 전송할 수 있다. Msg1 단계(예, S1210 단계) 및/또는 Msg2 단계(예, S1230 단계)에서 기지국이 조기 UL 데이터 전송을 지시하였고, Msg2 단계(예, S1230 단계)에서 단말이 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신한 경우, S1240 단계에서 단말은 랜덤 접속 응답을 통해 수신된 UL 그랜트 정보에 기초하여 L2/L3 메시지를 전송하고 (N)PUSCH 그랜트 정보에 기초하여 조기 UL 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, L2/L3 메시지와 조기 UL 데이터는 별도의 (N)PUSCH를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
S1240 단계에서, 단말이 측정한 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 그에 기반한 커버리지 레벨(coverage level)(또는 커버리지 향상 레벨)에 따라서 기지국이 전송한 Msg3 또는 조기 UL 데이터에 대한 그랜트 정보를 달리 해석하여 Msg3 또는 조기 UL 데이터를 전송할 수 있다(S930 단계 참조).
S1250 단계에서, 기지국은 Msg4를 단말로 전송할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 경쟁 해결 메시지와 함께 Msg3 단계(예, S1240 단계)에서 수신된 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 단말로 전송할 수 있다. S950 단계와 비교하여, S1250 단계에서는 추가 UL 데이터(제2 UL 데이터)에 대한 HARQ-ACK 정보 대신 조기 UL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보가 전송된다는 점에서 차이가 있다. 이 점을 제외하고, S950 단계와 관련하여 설명된 동작 또는 원리가 동일/유사하게 S1250 단계에 적용될 수 있다.
도 13은 페이징을 통해서 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 경우 기지국/단말이 수행하는 랜덤 접속 과정(편의상 제6 예라 지칭)를 예시한다.
네트워크 또는 기지국이 유휴 단말(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED 상태에 있는 단말)을 페이징하면서 동시에 Msg3 단계에서 조기 UL 데이터 전송을 수행하도록 지시할 수 있다. Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 지시하기 위해, 기지국은 S810 단계와 S910 단계와 관련하여 설명한 방법들을 페이징 단계(예, S1310 단계)에 동일/유사하게 이용할 수 있다. 예를 들어, 페이징 단계에서 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 단말에게 지시하기 위해, 특정 RNTI를 사용하거나(예, Opt1), 또는 P-RNTI를 사용하는 DCI의 예비 비트를 사용하거나(예, Opt2), 또는 페이징 메시지에 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 플래그를 추가하거나(예, Opt3), 또는 특정 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블을 지정함으로써 알려줄 수 있다.
도 13의 랜덤 접속 과정은 Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 위한 것인 반면, 도 8 또는 도 9의 랜덤 접속 과정은 Msg1 또는 Msg1/Msg3를 통한 조기 UL 데이터 전송을 위한 것인 점에서 차이가 있다.
S1310 단계에서, 기지국은 페이징을 통해 단말에게 랜덤 접속 과정과 Msg3를 통한 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말에 설정된 페이징 기회에서 기지국이 페이징 메시지와 함께 (N)PRACH 자원 정보를 단말로 전송할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 페이징 메시지는 논리채널인 PCCH, 전송채널인 PCH, 물리채널인 PDSCH를 통해 단말로 전송될 수 있으며, 단말은 P-RNTI(Paging Radio Network Temporary Identifier)로 마스킹된 PDCCH를 모니터링하여 페이징 메시지를 나르는 PDSCH를 위한 스케줄링 정보를 획득하고 획득한 스케줄링 정보에 기초하여 PDSCH를 통해 페이징 메시지를 수신할 수 있다.
S1320 단계에서, 단말은 Msg1을 기지국으로 전송할 수 있다. 구체적으로, 단말은 S1310 단계에서 수신된 (N)PRACH 자원 정보에 기초하여 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. S1320 단계는 종래 방법과 동일하게 수행될 수 있다.
S1330 단계, S1340 단계, S1350 단계는 각각 S1230 단계, S1240 단계, S1250 단계와 동일/유사하게 수행될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 자세한 설명은 참조하여 준용한다(incorporation by reference).
방법 2: 기지국이 랜덤 접속 과정 동안 조기 DL 데이터(early DL data)를 전송
방법 2-1: Msg2에서 조기 DL 데이터 전송하는 방법
기지국이 Msg2 단계에서 조기 DL 데이터를 단말로 전송하는 방법을 제안한다. 구체적으로, 네트워크 또는 기지국이 (N)PDCCH 오더를 통해 UE에게 랜덤 접속 과정 동안 Msg2 단계에서 조기 DL 전송 예정임을 알려줄 수 있고, 단말은 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 DL 전송을 지시 받는 경우 Msg2 단계에서 조기 DL 데이터를 기지국으로부터 수신할 수 있다.
도 14는 랜덤 접속 과정의 Msg2 단계에서 조기 DL 데이터를 전송/수신하기 위한 기지국/단말의 동작을 예시한다.
S1410 단계에서, 기지국은 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 (N)PDCCH 오더를 단말로 전송할 수 있다. 또한, (N)PDCCH 오더는 단말에게 Msg2에서의 조기 DL 데이터 전송을 지시할 수 있다. Msg2에서의 조기 DL 데이터 전송을 지시하기 위해 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, (N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트(reserved bit)를 이용(예, Opt4)하거나, 특정 RNTI를 사용(예, Opt1)하여 조기 DL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 또는 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블 지정 등으로 알려줄 수 있다.
(N)PDCCH 오더를 통해 전송되는 DCI의 예비 비트를 이용하는 경우, 예비 비트 중 하나를 미리 지정하여 지정된 예비 비트를 특정 값으로 설정하여 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, PDCCH 오더를 위해 DCI 포맷 1A가 이용되는 경우 DCI 포맷 1A의 예비 비트 중 특정 비트를 특정 값(예, 1)으로 설정하여 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 다른 예로, NPDCCH 오더를 위해 DCI 포맷 N1이 이용되는 경우 DCI 포맷 N1의 예비 비트 중 특정 비트를 특정 값(예, 0)으로 설정하여 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시할 수 있다. 단말은 C-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH 오더를 검출하는 경우 해당 (N)PDCCH를 통해 수신되는 DCI의 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정된 경우 단말은 Msg2 단계에서 조기 DL 데이터 수신을 수행할 수 있고, 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정되지 않은 경우 Msg2 단계에서의 조기 DL 데이터 전송은 생략될 수 있다.
특정 RNTI를 이용하여 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시하는 경우, 특정 용도로 지정되지 않은 RNTI 값을 이용할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이, 현재 표준에서 할당되어 있지 않은 헥사데시멀 값 중에서 FFF4 내지 FFF9 중 하나의 값을 조기 DL 데이터 수신을 지시하는 특정 RNTI로 할당할 수 있다. 이 경우, 단말은 이와 같이 미리 할당된 특정 RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링하고, 해당 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 검출한 경우 검출된 (N)PDCCH를 (N)PDCCH 오더로 해석할 수 있다. 이 경우, 검출된 (N)PDCCH 오더는 랜덤 접속 과정의 개시 및 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시할 수 있다. 단말은 (N)PDCCH 오더에 기초하여 랜덤 접속 과정을 개시할 수 있고, Msg2 단계에서 조기 DL 데이터 수신을 위한 동작을 수행할 수 있다. C-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH 오더가 검출되는 경우, 검출된 (N)PDCCH 오더는 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하고, Msg2 단계에서의 조기 DL 데이터 전송이 수행되지 않음을 지시할 수 있다. 이 경우, Msg2에서의 조기 DL 데이터 전송은 생략될 수 있다.
혹은, S1410 단계에서 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시하지 않고, S1430 단계에서 Msg2 전송시 특정 RNTI를 이용(예, Opt1)하여 단말에게 조기 DL 데이터 전송을 알려주거나 Msg2를 위한 (N)PDCCH DCI의 예비 비트를 이용(예, Opt4)하여 단말에게 조기 DL 데이터 전송을 알려줄 수 있다.
혹은, S1410 단계에서 (N)PDCCH 오더를 통해 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시하고, 추가적으로 S1430 단계에서도 특정 RNTI를 이용(예, Opt1)하거나 또는 Msg2를 위한 (N)PDCCH DCI의 예비 비트를 이용(예, Opt4)하여 단말에게 조기 DL 데이터 전송을 알려줄 수 있다.
S1420 단계에서, 단말은 Msg1을 기지국으로 전송할 수 있다. 구체적으로, 단말은 S1410 단계에서 수신된 (N)PRACH 자원 정보에 기초하여 랜덤 접속 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다. S1420 단계는 종래의 랜덤 접속 과정과 동일하게 수행될 수 있다(예, 도 7의 S710 단계 참조).
S1430 단계에서, 기지국은 Msg2를 단말로 전송할 수 있다. S1410 단계 및/또는 S1430 단계에서 기지국이 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 지시한 경우, 기지국은, Msg1 단계(예, S1420 단계)에서 수신한 랜덤 접속 프리앰블에 대한 랜덤 접속 응답과 함께, 조기 DL 데이터를 추가적으로 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 랜덤 접속 응답은 타이밍 어드밴스(TA) 명령, L2/L3 메시지(또는 Msg3)를 위한 UL 그랜트 정보 등을 포함할 수 있다. 조기 DL 데이터는 랜덤 접속 응답을 통해 전송/수신되거나, 랜덤 접속 응답과 별도로 전송/수신될 수 있다.
S1410 단계에서 수신된 (N)PDCCH 오더 및/또는 S1430 단계에서 수신된 (N)PDCCH가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 단말은 랜덤 접속 응답을 통해 또는 랜덤 접속 응답과 별도로 조기 DL 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, S1430 단계에서, 단말은 RA-RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 조기 DL 데이터를 포함하는 랜덤 접속 응답을 수신하거나, (N)PDSCH를 통해 랜덤 접속 응답 및 조기 DL 데이터를 수신할 수 있다.
조기 DL 데이터는 상위 계층의 데이터를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 상위 계층은 RLC, PDCP 계층 또는 이보다 상위 계층(예, 애플리케이션 계층)일 수 있으며, 조기 DL 데이터는 상위 계층을 위한 사용자 데이터를 지칭할 수 있다. 조기 DL 데이터는 트래픽 채널인 DTCH(Dedicated Traffic Channel)을 통해 상위 계층으로 전달될 수 있다.
S1440 단계에서 단말은 Msg3를 기지국으로 전송할 수 있다. 구체적으로, S1440 단계에서 단말은 랜덤 접속 과정을 위한 L2/L3 메시지와 함께 조기 DL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, L2/L3 메시지는 랜덤 접속 응답에 포함된 UL 그랜트 정보를 이용하여 (N)PUSCH를 통해 전송될 수 있고, 조기 DL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보는 동일한 (N)PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 혹은, PUSCH/PUCCH 동시 전송이 설정된 경우, L2/L3 메시지는 랜덤 접속 응답에 포함된 UL 그랜트 정보를 이용하여 PUSCH를 통해 전송되고, 조기 DL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보는 PUCCH를 통해 전송될 수도 있다.
방법 2-2: 기지국이 페이징과 동시에 조기 DL 데이터를 전송
네트워크 또는 기지국이 유휴 단말(예, RRC-IDLE 또는 RRC-SUSPENDED 상태에 있는 단말)을 페이징하면서 동시에 조기 DL 데이터 전송을 수행할 수 있다. 페이징 단계에서의 조기 DL 데이터 전송을 단말에게 알려주기 위해, 특정 RNTI를 사용(예, Opt1)하거나, P-RNTI를 사용하는 DCI의 예비 비트(예, Opt2)를 사용할 수 있다. 또는 특정 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블을 지정함으로써 UE에게 조기 DL 데이터가 페이징과 동시에 전송되고 있음을 알려줄 수 있다.
도 15는 페이징 단계에서 조기 DL 데이터 전송을 위해 기지국/단말이 수행하는 랜덤 접속 과정을 예시한다.
S1510 단계에서, 기지국은 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 단말에 설정된 페이징 기회에서 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터를 (N)PDSCH를 통해 단말로 전송할 수 있다. 페이징 메시지는 (N)PRACH 자원 정보를 포함할 수 있다.
S1510 단계에서, 단말은 P-RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI의 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정된 경우(예, Opt2 참조), (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터를 수신할 수 있다. 혹은, 단말은 앞서 설명된 특정 RNTI를 이용(예, Opt1 참조)하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH가 검출된 경우, (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터를 수신할 수 있다.
S1520 단계에서, 단말은 랜덤 접속 프리앰블과 함께 조기 DL 데이터에 대한 HARQ-ACK 정보를 전송할 수 있다.
방법 2-3: 기지국이 페이징과 동시에 조기 DL 데이터를 전송하고, 단말이 Msg1을 통해 조기 UL 데이터 전송
페이징과 함께 조기 DL 데이터 전송을 알려줌과 동시에 추가적으로 Msg1 단계에서의 조기 UL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 이 경우, 기지국은 페이징 단계에서 페이징 메시지와 조기 DL 데이터 뿐만 아니라, Msg1 단계에서의 조기 UL 데이터 전송을 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 전송해야 한다. 페이징과 함께 조기 DL 데이터 전송과 조기 UL 데이터 전송을 모두 지시하는 경우를 조기 DL 데이터 전송 또는 조기 UL 데이터 전송만 지시하는 경우와 구분하기 위해, 독립적인 RNTI를 사용 하거나(예, Opt1 참조), (N)PDCCH DCI 내의 예비 비트를 사용하거나(예, Opt2 참조), 페이징 메시지 내부에 비트를 추가하여 사용(예, Opt3 참조)할 수 있다. 또는 특정 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블을 지정함으로써 단말에게 알려줄 수 있다.
Msg1 단계에서 조기 UL 데이터 전송을 지시 받는 경우, 단말은 Msg1 단계에서 조기 DL 데이터에 대한 DL HARQ-ACK 정보와 조기 UL 데이터를 독립적인 채널(예, 각각 PUCCH와 PUSCH)로 전송하거나, 하나의 (N)PUSCH로 전송할 수 있다. 독립적인 채널을 통해 전송할지 아니면 하나의 채널을 통해 전송할지 여부는 기지국 또는 단말이 결정할 수 있다.
기지국이 결정할 경우, 결정된 방법을 페이징시 단말에게 지시하기 위해 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다. 특정 RNTI를 사용하여 알려주거나, P-RNTI를 사용하는 DCI의 예비 비트를 사용하거나, 페이징 메시지의 일부 비트를 사용하거나, 또는 특정 (N)PRACH 자원이나 RA 프리앰블을 지정함으로써 알려줄 수 있다. 기지국은 결정된 방법에 따른 스케줄링 정보를 단말에게 전달할 수 있다.
도 16은 페이징 단계에서 조기 DL 데이터 전송과 동시에 조기 UL 데이터 전송을 지시하는 경우 기지국/단말이 수행하는 랜덤 접속 과정을 예시한다.
S1610 단계에서, 기지국은 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터 전송을 지시할 수 있다. 또한, 기지국은 S1610 단계에서 페이지 메시지와 함께 조기 DL 데이터를 단말로 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 S1610 단계에서 Msg1을 통한 조기 UL 데이터 전송 위한 (N)PUSCH 그랜트 정보를 단말로 전송할 수 있다. 페이징 메시지, 조기 DL 데이터, (N)PUSCH 그랜트 정보는 하나의 (N)PDSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 페이징 메시지를 통해 (N)PRACH 자원 정보를 수신할 수 있다.
S1610 단계에서, 단말은 P-RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI의 특정 예비 비트가 특정 값으로 설정된 경우, (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터 및 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신할 수 있다. 혹은, 단말은 앞서 설명된 특정 RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 특정 RNTI로 마스킹된 (N)PDCCH가 검출된 경우, (N)PDCCH에 대응하는 (N)PDSCH를 통해 페이징 메시지와 함께 조기 DL 데이터 및 (N)PUSCH 그랜트 정보를 수신할 수 있다.
S1620 단계에서, 단말은 (N)PRACH 자원 정보를 이용하여 랜덤 접속 프리앰블을 전송할 수 있다. 이와 더불어, S1610 단계에서 수신된 (N)PUSCH 그랜트 정보를 이용하여, 단말은 S1610 단계에서 수신된 조기 DL 데이터에 대한 DL HARQ-ACK 정보와 함께 조기 UL 데이터를 (N)PUSCH를 통해 전송할 수 있다. 혹은, DL HARQ-ACK 정보와 조기 UL 데이터가 독립적인 채널로 전송된다고 결정된 경우, DL HARQ-ACK 정보는 PUCCH를 통해 조기 UL 데이터는 PUSCH를 통해 동시에 전송될 수 있다.
S1630 단계에서, 기지국은 Msg2를 전송할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 랜덤 접속 응답과 함께 조기 UL 데이터에 대한 UL HARQ-ACK 정보를 단말로 전송할 수 있다. UL HARQ-ACK 정보는 랜덤 접속 응답과 동일한 (N)PDSCH를 통해 전송될 수 있다.
단말은 RA-RNTI를 이용하여 (N)PDCCH를 모니터링/검출하고, 검출된 (N)PDCCH를 통해 수신된 DCI에 기반하여 (N)PDSCH를 통해 랜덤 접속 응답과 조기 UL 데이터에 대한 UL HARQ-ACK 정보를 수신할 수 있다.
Msg2 단계에서 추가 DL 데이터 전송이 필요할 경우, 페이징 단계에서 Msg2에서 추가 DL 정보가 있음을 단말에게 알려 주고, Msg2 단계에서 단말이 추가 데이터를 수신한 후, 필요에 따라서 Msg3 단계에서 단말이 DL HARQ-ACK을 전송할 수 있다.
같은 방식으로 Msg3 단계에서 추가 UL 데이터 전송이 필요할 경우, Msg1 단계에서 추가 UL 데이터가 있음을 기지국에 알려 주고, Msg2 단계에서 추가 (N)PUSCH 그랜트 정보를 받아 Msg3 단계에서 추가 UL 데이터를 전송한 후, Msg4 단계에서 UL HARQ-ACK을 수신한다. Msg1 단계에서 추가 UL 데이터가 있음을 기지국에게 알려주는 방법으로서, 도 9를 참조하여 설명한 Msg1 단계에서 추가 UL 데이터를 기지국에게 알려 주는 방법이 사용될 수 있다.
페이징과 함께 조기 DL 데이터 전송을 수행할 때, 페이징하는 단말의 HARQ-ACK 용도로 Msg1의 UL HARQ-ACK 정보는 UE 식별 정보(또는 UE ID)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 방법들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 방법들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 방법에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
도 17은 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
도 17을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 1710) 및 단말(UE, 1720)을 포함한다. 무선 통신 시스템이 릴레이를 포함하는 경우, 기지국 또는 단말은 릴레이로 대체될 수 있다.
기지국(1710)은 프로세서(1712), 메모리(1714) 및 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 송수신기(transceiver)(1716)을 포함한다. 프로세서(1712)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1714)는 프로세서(1712)와 연결되고 프로세서(1712)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 송수신기(1716)는 프로세서(1712)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(1720)은 프로세서(1722), 메모리(1724) 및 무선 주파수 유닛(1726)을 포함한다. 프로세서(1722)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1724)는 프로세서(1722)와 연결되고 프로세서(1722)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 송수신기(1726)는 프로세서(1722)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명에 따른 방법들은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등과 같은 소프트웨어 코드로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 명령어 및/또는 데이터와 같은 형태로 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 단말, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 접속 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 오더를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 랜덤 접속 프리앰블을 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 PDCCH 오더가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 랜덤 접속 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 수신하는 것을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PDCCH 오더가 특정 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 검출된 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 랜덤 접속 과정의 개시 및 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 특정 RNTI는 FFF4 내지 FFF9 중 하나의 헥사데시멀 값을 가지는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 PDCCH 오더가 C-RNTI(Cell-RNTI)를 이용하여 수신되는 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송은 생략되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 PDCCH 오더가 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 수신되고, 상기 PDCCH 오더를 통해 수신된 하향링크 제어 정보의 적어도 하나의 예비 비트(reserved bit)가 특정 값으로 설정된 경우, 상기 PDCCH 오더는 상기 랜덤 접속 과정의 개시 및 상기 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신된 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 1A이고, 상기 특정 값은 1인, 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수신된 하향링크 제어 정보는 DCI 포맷 N1이고, 상기 특정 값은 0인, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하향링크 데이터는 애플리케이션 계층의 사용자 데이터를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하향링크 데이터는 DTCH(Dedicated Traffic Channel)를 통해 상기 애플리케이션 계층으로 전달되는, 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 랜덤 접속 과정을 수행하는 단말에 있어서,
    RF 송수신기(Radio Frequency transceiver); 및
    상기 RF 송수신기에 동작시 연결되는(operatively connected) 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는
    기지국으로부터 상기 랜덤 접속 과정의 개시를 지시하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 오더를 수신하고,
    상기 기지국으로 랜덤 접속 프리앰블을 전송하고,
    상기 기지국으로부터 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하도록 구성되며,
    상기 랜덤 접속 응답 메시지를 수신하는 것은,
    상기 PDCCH 오더가 Msg2에서의 하향링크 데이터 전송을 지시하는 경우, 상기 랜덤 접속 응답 메시지와 함께 하향링크 데이터를 수신하는 것을 포함하는, 단말.
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