KR20210015667A

KR20210015667A - 무선 통신 시스템에서 2단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210015667A
Application number: KR1020200092404A
Authority: KR
Inventors: 장재혁; 아닐 아기왈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-02-10
Also published as: EP3996457A1; WO2021020822A1; EP3996457A4; US20220279585A1; CN114175838A

Abstract

본 개시는 기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함하는 단말의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 2단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법 및 장치{ METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING 2 STEP RANDOM ACCESS PROCEDURE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서, 두 단계 랜덤엑세스를 수행하는 방법에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 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 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 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 FSK and QAM 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.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT (information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

무선 통신 시스템의 발전에 따라 이동 통신 시스템의 지연을 최소화하기 위한 랜덤 엑세스 절차의 제공이 요구되고 있다.

본 개시에서는 랜덤엑세스 절차에서 사용되는 메시지의 구성을 제공하고자 한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단계를 포함 할 수 있다.

상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함할 수 있다.

상기 기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하는 단계는, 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 별도의 메시지로 각각 수신하거나, 하나의 메시지를 통해 수신할 수 있다.

상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 2단계 랜덤 액세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 2단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함하고, 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 4단계 랜덤 엑세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 4단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함할 수 있다.

상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 기지국에게 Msg A를 송신하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 MAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)를 포함하는 Msg B를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 MAC PDU는 적어도 하나의 MAC subPDU를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 MAC subPDU는 백오프 지시자(Backoff Indicator: BI)를 포함하는 MAC subPDU, 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU, fallback RAR을 포함하는 MAC subPDU, RRC(Radio Resource Control) 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU 및 패딩을 위한 MAC subPDU 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU는 상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU의 존재 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU의 존재 여부를 나타내는 정보는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU의 MAC subheader에 포함될 수 있다.

상기 패딩을 위한 MAC subPDU는 상기 MAC PDU의 마지막에 위치할 수 있다.

상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU와 연접하여 위치할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하는 단계; 및 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 단말과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하는 단계는, 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 별도의 메시지로 각각 송신하거나, 하나의 메시지를 통해 송신할 수 있다.

상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 단말로부터 Msg A를 수신하는 단계; 및 상기 단말에게 MAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)를 포함하는 Msg B를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 MAC PDU는 적어도 하나의 MAC subPDU를 포함할 수 있다.

상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU와 연접하여 위치하는 것일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은, 트랜시버; 및 기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함 할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은, 트랜시버; 및 단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하고, 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 단말과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.

본 개시를 통해 랜덤엑세스로 발생하는 지연을 줄일 수 있다.

도 1a은 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 개시의 일 실시예에 따른 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 1d는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 기지국으로 경쟁 기반의 4단계 랜덤 엑세스를 수행하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1e는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 기지국에 2 단계의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1f는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 1 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1g는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 1 예시 포맷의 변형된 버전을 도시한 도면이다.
도 1h는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 2 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1i는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 2 예시 포맷의 변형된 버전을 도시한 도면이다.
도 1j는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 3 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1k는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 4 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1l은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 5 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1m은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 6 예시 포맷을 도시한 도면이다.
도 1n은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 6 예시 포맷을 변형한 포맷을 도시한 도면이다.
도 1o는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 7 포맷을 도시한 도면이다.
도 1p는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 7 예시 포맷을 변형한 포맷을 도시한 도면이다.
도 1q는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 8 포맷을 도시한 도면이다.
도 1r은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 9 포맷을 도시한 도면이다.
도 1s는 본 개시의 일 실시예에 따른 TAC MAC CE 포맷의 예시 도면이다.
도 1t는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 1u는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시한다.
도 1v는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 10 포맷을 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 이하 설명에서 단말이라 함은, 후술할 MCG(Master Cell Group)와 SCG(Secondary Cell Group)별로 각각 존재하는 단말 내의 MAC entity를 칭할 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시는 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 LTE 및 NR 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

도 1a은 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. NR 시스템도 대동소이한 구조를 가진다.

도 1a을 참고하면, 도시한 바와 같이 LTE 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME(Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW(Serving-Gateway)(1a-30)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

기지국들(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공할 수 있다. 즉, 기지국(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 단말(1a-35)들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원할 수 있다. MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 복수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치일 수 있다. 또한, MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말(1a-35)에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 기지국(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 기지국 (1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)으로 전달할 패킷을 처리할 수 있다.

도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05)(1b-40), RLC(Radio Link Control)(1b-10)(1b-35), MAC (Medium Access Control)(1b-15)(1b-30)계층(또는 장치)을 포함할 수 있다.

PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (1b-05)(1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10)(1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성할 수 있다. MAC(1b-15)(1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결될 수 있고, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다.

물리 계층(Physical Layer)(1b-20)(1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ(Hybrid ARQ) 를 사용할 수 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송할 수 있다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다.

업링크 데이터 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는, LTE의 경우 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, NR의 경우 하향링크/상향링크 자원할당 등이 전송되는 채널인 PDCCH(Physical Dedicated Control CHannel)에서의 해당 단말의 스케쥴링 정보에 기초하여 제공될 수 있다. 즉, NR에서는 PDCCH를 통해 기지국 또는 단말은 업링크 데이터의 재전송이 필요한지, 새전송을 수행하면 되는지를 판단할 수 있다. 이는 NR에서는 비동기 HARQ를 적용하기 때문이다. 다운링크 데이터 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. PUCCH는 일반적으로 후술할 PCell(Primary Cell)의 상향링크에서 전송이 되지만, 기지국은 단말이 지원하는 경우, 해당 단말에게 후술할 SCell(Secondary Cell)에 추가로 전송되는 경우가 있으며, 이를 PUCCH SCell이라 칭한다.

본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control) 계층이 존재할 수 있으며, RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.

한편 물리 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파를 사용하도록 설정될 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술(carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말(혹은 User Equipment, UE)과 기지국(E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 주셀 혹은 PCell이라 하며, 부반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 부셀 혹은 SCell이라 칭할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

도 1c는 본 개시의 일 실시예에 따른 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시 도면이다.

도 1c에서 기지국(1c-01)은 더 넓은 커버리지 혹은 강한 신호를 전송하기 위해서 신호를 빔의 형태(1c-11, 1c-13, 1c-15, 1c-17)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 셀 내의 단말(1c-03)은 기지국이 전송하는 특정 빔 (도 1c에서는 빔 #1 (1c-13))을 사용하여 데이터를 송수신해야할 수 있다.

한편, 단말이 기지국에 연결되어 있느냐 여부에 따라 단말의 상태를 휴면모드(또는 유휴모드)(RRC_IDLE)과 연결모드(RRC_CONNECTED) 상태로 나뉜다. 이에 따라, 휴면 모드 상태에 있는 단말의 위치는 기지국이 알수 없을 수 있다.

만약 휴면모드 상태의 단말이 연결모드 상태로 천이하고자 하는 경우, 단말은 기지국이 전송하는 동기화 블록(Synchronization Signal Block, SSB)(1c-21, 1c-23, 1c-25, 1c-27)들을 수신할 수 있다. SSB는 기지국이 설정한 주기에 따라 주기적으로 전송되는 SSB신호일 수 있으며, 각각의 SSB는 주동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS) (1c-41), 부동기신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)(1c-43), 물리방송채널(Physical Broadcast CHannel, PBCH)를 포함할 수 있다.

도 1c는 각 빔 별로 SSB가 전송되는 시나리오를 가정하였다. 예를 들어, SSB#0(1c-21)의 경우 빔 #0(1c-11)을 사용하여 전송하고, SSB#1(1c-23)의 경우 빔 #1(1c-13)을 사용하여 전송하고, SSB#2(1c-25)의 경우 빔 #2(1c-15)을 사용하여 전송하고, SSB#3(1c-27)의 경우 빔 #3(1c-17)을 사용하여 전송하는 경우를 가정하였다. 또한 도 1c 에서는 휴면모드의 단말이 빔 #1에 위치하는 상황을 가정하였으나, 연결모드의 단말이 랜덤엑세스를 수행하는 경우에도 단말은 랜덤엑세스를 수행하는 시점에 수신되는 SSB를 선택한다.

도 1c를 참조하면, 단말은 빔 #1으로 전송되는 SSB #1을 수신할 수 있다. SSB #1을 수신하면, 단말은 PSS, SSS를 통해서 기지국의 물리식별자(Physical Cell Identifier, PCI)를 획득하며, PBCH를 수신함으로서 현재 수신한 SSB의 식별자(즉, #1) 및, 현재 SSB를 수신한 위치가 10 ms 프레임 내에서 어느 위치인지 뿐만 아니라, 10.24 초의 주기를 갖는 System Frame Number (SFN) 내에서 어떠한 SFN에 있는지를 파악할 수 있다. 또한, PBCH 내에는 MIB(master information block) 이 포함될 수 있으며, MIB 내에는 보다 상세한 셀의 설정정보를 방송해주는 SIB1(system information block type 1)을 어느 위치에서 수신할 수 있을 지에 대한 정보가 포함될 수 있다. SIB1을 수신하면, 단말은 기지국이 전송하는 총 SSB의 개수를 알 수 있고, 연결모드 상태로 천이하기 위해 랜덤엑세스를 수행할 수 있는(보다 정확히는 상향링크동기화를 맞추기 위해 특수히 설계된 물리 신호인 프리앰블을 전송할 수 있는) PRACH occasion (Physical Random Access CHannel)의 위치 (도 1c에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정: (1c-30)부터 (1c-39)까지)를 파악할 수 있다.

뿐만 아니라, 단말은 SIB1의 정보에 기초하여 PRACH occasion들 가운데 어떠한 PRACH occasion이 어떠한 SSB index에 매핑되는 지를 알 수 있다. 예를 들어, 도 1c에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정하였으며, PRACH Occasion 당 SSB가 1/2 개가 할당되는 (즉, SSB당 PRACH Occasion 2개) 시나리오를 가정하였다. 이에 따라, SFN 값에 따라 시작되는 PRACH Occasion의 시작부터 SSB별로 각각 2개씩 PRACH occasion이 할당되는 시나리오를 도시하였다. 즉, PRACH Occasion(1c-30) 및 PRACH Occasion(1c-31)은 SSB#0을 위해 할당, PRACH Occasion (1c-32) 및 PRACH Occasion (1c-33)은 SSB#1을 위해 할당될 수 있다. 모든 SSB에 대해 설정한 다음에는 다시 처음의 SSB 를 위해 PRACH Occasion이 할당될 수 있다(PRACH Occasion(1c-38) 및 PRACH Occasion(1c-39)).

이에 따라, 단말은 SSB#1을 위한 PRACH occasion(1c-32, 1c-33)의 위치를 인지하고 이에 따라 SSB#1에 대응되는 PRACH Occasion(1c-32, 1c-33) 가운데 현재 시점에서 가장 빠른 PRACH Occasion으로 랜덤엑세스 프리앰블을 전송한다 (예를 들어 PRACH Occasion(1c-32)). 기지국은 프리앰블을 PRACH Occasion(1c-32) 에서 수신하였으므로, 단말이 SSB#1를 선택하여 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있으며, 이후 랜덤엑세스 수행 시 SSB#1와 대응되는 빔을 통해서 데이터를 송수신할 수 있다.

한편 연결 상태의 단말이, 핸드오버 등의 이유로 현재(소스) 기지국에서 목적(타겟) 기지국으로 이동을 할 때도 단말은 타겟 기지국에서 랜덤엑세스를 수행하며, SSB를 선택하여 랜덤엑세스를 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 핸드오버시에는 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 이동하도록 핸드오버 명령을 단말에게 전송하며, 이 때 핸드오버 명령 메시지에는 타겟 기지국에서의 랜덤엑세스 수행 시 사용할 수 있도록 타겟 기지국의 SSB 별로 해당 단말 전용(dedicated) 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 (단말의 현재 위치 등에 따라) 모든 빔에 대해 전용 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당하지 않을 수 있으며, 이에 따라 일부의 SSB에는 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되지 않을 수 있다 (예를 들어, Beam #2, #3에만 전용 랜덤엑세스 프리앰블 할당).

만약 단말이 프리앰블 전송을 위해 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당 되어 있지 않은 경우에는 경쟁기반의 랜덤엑세스 프리앰블을 임의로 선택하여 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 도면에서 단말이 처음 Beam #1에 위치하여 랜덤엑세스를 수행하였으나 실패한 후, 다시 랜덤엑세스 프리앰블 전송 시 Beam #3에 위치하여 전용 프리앰블 전송을 하는 시나리오가 가능할 수 있다. 랜덤엑세스. 즉, 하나의 랜덤엑세스 절차 내에서도, 프리앰블 재전송이 발생하는 경우, 각 프리앰블 전송 시마다 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되어 있는지 여부에 따라, 경쟁기반의 랜덤엑세스 절차와 비경쟁기반의 랜덤엑세스 절차가 혼재될 수 있다.

도 1d는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 기지국에 초기 접속, 재접속, 핸드오버, 그 외에 랜덤 엑세스가 필요한 다양한 경우에 수행하는 경쟁 기반의 4 단계의 랜덤 엑세스 절차를 나타내는 도면이다.

단말(1d-01)은 기지국(1d-03)으로의 접속을 위해, 전술한 도 1c에 따라 PRACH를 선택하여, 랜덤 엑세스 프리앰블을 해당 PRACH에 전송한다 (1d-11). 본 개시의 일 실시예에 따르면, PRACH 자원으로 하나 이상의 단말(1d-01)이 동시에 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하는 경우도 발생할 수 있다. PRACH 자원은 한 서브프레임에 걸쳐있을 수 있으며, 혹은 한 서브프레임 내의 일부 심볼 만이 사용될 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, PRACH 자원에 대한 정보는 기지국(1d-03)이 브로드캐스트하는 시스템 정보내에 포함될 수 있으며, 따라서, 단말은 어떠한 시간 주파수 자원으로 프리앰블을 전송하여야 하는지 알 수 있다. 또한, 랜덤 엑세스 프리앰블은 기지국(1d-03)과 완전히 동기되기 전에 전송하여도 수신이 가능하도록 특별하게 설계된 특정의 시퀀스로 표준에 따라 복수 개의 프리앰블 식별자 (index)가 있을 수 있다. 만약 복수 개의 프리앰블 식별자가 있는 경우, 단말(1d-01)이 전송하는 프리앰블은 단말이 랜덤하게 선택한 것일 수 있으며, 혹은 기지국(1d-03)이 지정한 특정 프리앰블일 수도 있다.

프리앰블을 기지국(1d-03)이 수신한 경우, 이에 대한 랜덤 엑세스 응답 (Random Access Reponse, 이하 RAR이라 칭함) 메시지(이를 Msg2라 칭하기도 한다)를 단말(1d-01)에게 전송한다(1d-21). RAR 메시지에는 (1d-11) 단계에 사용된 프리앰블의 식별자 정보를 포함해서, 상향링크 전송 타이밍 보정 정보, 이후 단계(즉, (1d-31) 단계)에서 사용할 상향링크 자원할당 정보 및 임시 단말 식별자 정보 등이 포함될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프리앰블의 식별자 정보는, 예를 들어 (1d-11) 단계에서 복수 개의 단말이 서로 다른 프리앰블을 전송하여 랜덤 엑세스를 시도하는 경우, RAR 메시지 내에는 각각의 프리앰블에 대한 응답들을 포함할 수 있으며, 해당 응답이 어떠한 프리앰블에 대한 응답 메시지인지를 알려주기 위해 전송될 수 있다. 각각의 프리앰블에 대한 각각의 응답 내에 포함되는, 상향링크 자원할당 정보는 (1d-31) 단계에서 단말이 사용할 자원의 상세정보일 수 있으며, 자원의 물리적 위치 및 크기, 전송시 사용하는 복호화 및 코딩 방법 (modulation and coding scheme, MCS), 전송시 전력 조정 정보 등이 포함될 수 있다. 임시 단말 식별자 정보는 만약 프리앰블을 전송한 단말이 초기 접속을 하는 경우, 단말이 기지국과의 통신을 위해 기지국에서 할당해준 식별자를 보유하고 있지 않기 때문에, 이를 위해 사용하기 위해 전송되는 값일 수 있다.

한편 RAR 메시지 내에는 각 프리앰블에 대한 응답(들)뿐만 아니라, 선택적으로, 백오프지시자(backoff indicator, BI)가 포함될 수 있다. 백오프지시자는 랜덤엑세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 프리앰블을 바로 재전송하지 않고, 백오프지시자의 값에 따라 랜덤하게 전송을 지연시키기 위해 전송되는 값일 수 있다.

보다 상세히는, 만약 단말이 RAR을 제대로 수신받지 못하거나, 혹은 이후 후술할 경쟁 해소가 제대로 이루어지지 못한 경우에 단말은 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송 해야할 수 있다. 이때 백오프지시자로 지시되는 값은 하기의 Index 값이 지시될 수 있으며, 0에서부터 Index 값이 지시하는 value 내에서 랜덤한 값을 단말이 선택하여, 해당 값 만큼의 시간 이후에 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 BI값으로 5 (즉 60ms)를 지시하였는데, 단말이 0에서 60 ms 사이 중 23 ms 값을 랜덤하게 선택한 경우, 선택한 값을 PREAMBLE_BACKOFF라고 하는 변수에 저장하고, 단말은 23 ms 시간 이후, 프리앰블을 재전송하는 절차를 수행한다. 만약 상기 백오프지시자가 전송되지 않은 경우, 랜덤엑세스가 성공적으로 이루어지지 않아 랜덤엑세스 프리앰블을 재전송해야하는 경우, 단말은 바로 랜덤엑세스 프리앰블을 전송할 수 있다.

Index	Backoff Parameter value (ms)
0	5
1	10
2	20
3	30
4	40
5	60
6	80
7	120
8	160
9	240
10	320
11	480
12	960
13	1920
14	Reserved
15	Reserved

RAR 메시지는 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 시작하여 소정의 기간 내에 전송되어야 하며, 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 시작된 소정의의 기간을 'RAR 윈도우(Window)'라 한다. RAR 윈도우는 가장 첫번째 프리앰블을 전송한 이후부터 소정의 시간이 지난 시점부터 시작되는 시간 구간일 수 있다. 소정의 시간은 서브프레임 단위 (1ms) 혹은 그보다 작은 값을 가질 수 있다. 또한 RAR 윈도우의 길이는 기지국이 브로드캐스트 하는 시스템정보 메시지 내에서 기지국이 각 PRACH 자원 별로 혹은 하나 이상의 PRACH 자원 세트 (set) 별로 설정하는 소정의 값일 수 있다.

한편 RAR 메시지가 전송될 때에 기지국은 PDCCH를 통해 해당 RAR 메시지를 스케쥴링하며, 해당 스케쥴링 정보는 RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 사용해 스크램블링 될 수 있다. RA-RNTI는 (1d-11) 메시지를 전송하는데 사용한 PRACH 자원과 매핑되어, 특정 PRACH 자원에 프리앰블을 전송한 단말은, 해당 RA-RNTI를 바탕으로 PDCCH 수신을 시도하여 대응되는 RAR 메시지가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 RAR 메시지가, 본 예시도면과 같이 단말이 (1d-11) 단계에서 전송한 프리앰블에 대한 응답인 경우, 본 RAR 메시지 스케쥴링 정보에 사용된 RA-RNTI는 해당 (1d-11) 전송에 대한 정보를 포함한다. 이를 위해 RA-RNTI는 하기의 수식으로 계산될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.

RA-RNTI= 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id (수식1)

이때, s_id는 상기 (1d-11) 단계에서 전송한 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 OFDM 심볼에 대응되는 인덱스이며, 0≤ s_id < 14 (즉, 한 슬롯 내에 최대 OFDM 개수) 값을 가질 수 있다.

또한, t_id는 (1d-11) 단계에서 전송한 프리앰블 전송이 시작된 첫번째 슬롯에 대응되는 인덱스 이며 0 ≤ t_id < 80 (즉, 한 시스템프레임 (10 ms)내의 최대 슬롯 개수) 값을 가질 수 있다.

또한, f_id는 상기 (1d-11) 단계에서 전송한 프리앰블이 주파수 상으로 몇번째 PRACH 자원으로 전송되었는지를 나타내며, 이는 0 ≤ f_id < 8 (즉, 동일 시간 내에 주파수 상 최대 PRACH 개수)값을 가질 수 있다.

그리고 ul_carrier_id 는 하나의 셀에 대해 상향링크로 두개의 반송파를 쓰는 경우, 기본상향링크 (Normal Uplink, NUL)에서 프리앰블을 전송하였는지 (이 경우 0), 부가상향링크 (Supplementary Uplink, SUL)에서 프리앰블을 전송하였는지 (이 경우 1)을 구분하기 위한 파라미터일 수 있다.

RAR 메시지를 수신한 단말은, RAR 메시지에 할당된 자원에, 전술한 다양한 목적에 따라 다른 메시지를 전송한다 (1d-31). 본 예시 도면에서 세번째 전송되는 메시지로 Msg3라고도 한다 (즉 (1d-11) 혹은 (1d-13) 단계의 프리앰블을 Msg1, (1d-21) 단계의 RAR을 Msg2라고도 한다.) 단말이 전송하는 Msg3의 예시로는, 초기 접속인 경우 RRC 계층의 메시지인 RRCSetupRequest 메시지, 재접속인 경우, RRCReestablishmentRequest 메시지, 핸드오버 시에는, RRCReconfigurationComplete 메시지가 포함될 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.. 또는 Msg3로써 자원요청을 위한 버퍼상태보고 (Buffer Status Report, BSR) 메시지 등이 전송될 수도 있다.

이후, 단말은 만약 초기 전송인 경우에 대해 (즉, Msg3에 단말이 기 할당받은 기지국 식별자 정보가 포함되지 않은 경우 등), 경쟁 해소 메시지를 기지국으로부터 수신받으며 (1d-41), 경쟁 해소 메시지는, 단말이 Msg3에서 전송한 내용이 그대로 포함되어, 만약 (1d-11) 혹은 (1d-13) 단계에서 동일한 프리앰블을 선택한 복수개의 단말이 있는 경우에도, 어떤 단말에 대한 응답인지에 대해 알릴 수 있다.

도 1e는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말이 기지국에 2 단계의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 절차를 나타내는 도면이다.

도 1d에서 전술한 바와 같이 일반적인 경쟁기반의 랜덤엑세스를 수행하는 경우, 최소한 4단계를 거치게 되며, 만약 하나의 단계에서 오류가 발생하는 경우, 절차는 더 지연될 수 있다. 이에 따라 랜덤엑세스 절차를 2단계의 절차로 줄이는 시나리오를 고려할 수 있다.

이를 위해서, 4 단계의 랜덤엑세스 절차의 프리앰블(Msg1)(1e-11)(1d-11에 대응)와 Msg3(1e-13)(1d-31에 대응)를 연속해서 전송하는 MsgA를 전송하고(1e-15), 이후, 이를 수신한 기지국은 4 단계의 랜덤엑세스 절차의 Msg2(RAR) (1d-21에 대응)와 Msg4(1d-41에 대응)의 정보를 포함하는 MsgB(1e-19)를 수신하여 랜덤엑세스 절차를 줄일 수 있다. 이에 따른 절차가 도 1e(1e-00)에 기술되어 있다.

이 때, MsgA를 시간상으로 도시하면, MsgA는 Msg1 및 Msg3가 각각 전송되는 것일 수 있다. 예를 들어, MsgA의 송신은 Msg1을 전송하기 위한 PRACH 자원 (1e-21)과 Msg3를 전송하기 위한 PUSCH 자원 (1e-23), 그리고 PUSCH 자원으로 전송 시 발생할 수 있는 간섭 문제를 해소시키기 위한 갭 자원(1e-22)을 통해 송신될 수 있다. 또한, Msg3는 Msg1 관련 정보를 포함하고 있어 기지국은 어떠한 프리앰블 (Msg1)을 전송한 단말이 전송하는 Msg3인지 알 수 있다.

MsgA에 포함된 Msg1과 Msg3를 모두 수신한 기지국은, 단말에게 MsgB를 전송할 수 있다(1e-19). 이 때 MsgB에는 전술한 BI가 포함이 될 수 있다.

한편, 만약 (1e-15) 단계에서 여러 MsgA들의 전송이 이루어져 충돌이 발생한 경우, 기지국은 MsgA에 포함된 Msg1(들)만을 수신하고 Msg3는 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. Msg3를 수신하지 못한 기지국은 단말에게 MsgB (1e-19)대신 전술한 Msg2 (1e-65)를 전송하여 도 1d에서 기술한 4 단계의 랜덤엑세스 절차로 변경하여 남은 랜덤엑세스 절차를 수행할 수 있다. 이는 도 1e(1e-50)에 기술되어 있으며, 이와 같이 2단계 랜덤엑세스에서 4단계 랜덤엑세스로 전환되는 모드를 폴백(fallback) 모드라 칭한다.

뿐만 아니라, 기지국이 MsgA 수신 시 혹은 Msg1으로는 여러 개를 수신하고 Msg3는 하나만을 수신하는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 경우, 기지국은 단말에게 Msg1과 Msg3를 모두 수신한 단말에 대한 응답(즉 MsgB) (1e-19)와 Msg1만에 대한 응답 (즉, Msg2) (1e-65)을 보낼 수 있으며, 서로 다른 응답을 동일한 메시지에 혹은 다른 메시지 (1e-19) (1e-65)에 포함시킬 수 있다.

만약 본 개시에서와 같이 다른 메시지로 응답하는 경우, 기지국은 MsgB 혹은 Msg2를 스케쥴링하는 PDCCH(1e-17) 내에 지시자를 포함시켜, 스케쥴링하는 해당 메시지가 MsgB 인지 아니면 Msg2인지를 단말에게 알려, 단말로 하여금 올바르게 디코딩 할 수 있도록 한다. 혹은 단말 또는 기지국은 PDCCH를 스크램블링하는 RA-RNTI값을 다른 값을 사용하도록 설정함으로써 MsgB와 Msg2를 구분할 수도 있다. 이 경우, RA-RNTI 계산 시 MsgB 포함 여부를 판단하는 식별자가 추가될 수 있다. MsgB 혹은 Msg2 각각의 메시지에는 전술한 BI 값이 포함될 수 있으며, 이후 랜덤엑세스가 성공하지 못하는 경우 단말은 어떠한 메시지에 포함된 BI 값을 사용하여 프리앰블 전송을 지연해야할지를 결정해야 한다.

추가로, MsgB에 포함되는 내용은, 만약 단말이 기지국과의 연결이 설정되지 않아서(예를 들어 IDLE에서 CONNECTED로 천이하기 위해) MsgA에 공통제어채널(Common Control CHannel, CCCH) 관련 메시지(예를 들어, RRC 계층의 RRCSetupRequest, RRCResumeRequest, RRCReestablishmentRequest, RRCSystemInfoRequest 등의 메시지)가 포함된 경우, 전술한 Msg2에 전송되는 상향링크 전송 타이밍 정보(Timing Advance Command, TAC), 단말이 향후 기지국에서 사용할 단말의 임시 식별자 (Temporary C-RNTI)와 Msg4에서 전송하는 경쟁해소 관련 정보 (UE Contention Resolution Identity)가 포함될 수 있다. 또한, 만약 단말이 기지국에 이미 연결되어 있어서 MsgA에서 단말의 식별자 정보를 포함하는 C-RNTI MAC CE를 전송한 경우, MsgB는 기지국이 해당 단말에게 해당 단말의 식별자 (C-RNTI)로 PDCCH를 통해 자원할당을 해주는 메시지 자체가 MsgB가 될 수도 있다.

한편, 도 1d에서 전술한 바와 같이 단말은 여러 가지 목적으로 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 아직 기지국과 연결되어 있지 않은 상태에서 연결하기 위한 메시지를 전송하기 위해, 혹은 연결되어 있었으나 오류로 인해 연결이 끊어진 경우 연결을 복구 하기 위한 메시지를 전송하기 위해 랜덤엑세스를 수행할 수 있으며, 연결을 복구하기 위한 메시지는 일반 제어채널 (Common Control CHannel, CCCH)에 속하는 메시지일 수 있다. CCCH에 속하는 제어 메시지에는 RRCSetupRequest (휴면모드 (RRC_IDLE)에서 연결모드로 천이시), RRCResumeRequest (비활성화모드 (RRC_INACTIVE) 에서 연결모드로 천이시), RRCReestablishmentRequest (연결 복구 시), RRCSystemInfoRequest (기지국 방송하는 시스템 정보를 요청 시) 등이 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 단말이 기지국과의 연결이 설정되지 않아서 MsgA에 CCCH가 포함되는 경우, MsgB에 포함되는 내용은 전술한 Msg2에 전송되는 상향링크 전송 타이밍 정보 (Timing Advance Command, TAC), 단말이 향후 기지국에서 사용할 단말의 임시 식별자 (Temporary C-RNTI)와 Msg4에서 전송하는 경쟁해소 관련 정보 (UE Contention Resolution Identity)가 포함될 수 있다.

한편, 단말이 기지국에 정상적으로 접속하면, 단말은 연결모드 (RRC_CONNECTED)에서 전용제어채널(Dedicated Control CHannel, DCCH) 및 전용트래픽 채널(Dedicated Traffic CHannel, DTCH)에 속한 메시지를 송수신할 수 있다. 단말은 기지국으로 단말이 현재 상향링크로 보낼 데이터가 있음을 알리는 '버퍼상태보고(Buffer Status Report, BSR)' 메시지를 전송하여, 상향링크 자원할당을 요청할 수 있다. 이를 위해 기지국이 단말에게 특정 논리채널에 대해 '스케쥴링 요청(Scheduling Request, SR)' 전송을 위한 전용 PUCCH 자원을 할당할 수 있다. 이를 통해, 기지국은 단말로부터 SR을 PUCCH를 통해 수신하면, BSR을 전송할 상향링크 자원을 할당해주고, 해당 상향링크 자원으로 BSR을 전송하면 기지국은 단말의 버퍼상태를 파악하여, 데이터를 위한 상향링크 자원을 할당해 줄 수 있다.

한편, 기지국이 특정 논리채널(제어 및 일반 데이터의 종류에 따라 구분되는 논리적인 개념)에 대해 SR을 할당하지 않았거나, 혹은 SR을 할당하였더라도 SR 최대 전송횟수만큼 SR을 전송하였음에도 상향링크 자원을 받지 못하여 BSR을 전송하지 못한 경우, 단말은 랜덤엑세스를 수행하여, Msg3에 BSR을 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말이 기지국에 접속하고 나서, 논리채널전용제어채널 (Dedicated Control CHannel, DCCH) 및 전용트래픽 채널 (Dedicated Traffic CHannel, DTCH)에 속한 데이터 전송을 위해 각각의 논리채널을 설정할 때, 논리채널에 대한 전송을 위해 랜덤엑세스를 수행하는 경우, 단말은 MsgA에서 단말의 식별자 정보를 포함하는 C-RNTI MAC CE를 전송하여 랜덤엑세스를 수행하는 주체를 알리게 되고, 이러한 경우, 기지국이 해당 단말에게 해당 단말의 식별자(C-RNTI)를 이용하여 PDCCH를 통해 자원할당을 해주는 메시지 자체가 MsgB가 된다.

도 1f는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 1 예시 포맷을 도시한 도면이다.

전술에서의 예시와 같이, 기지국은 2-단계 랜덤엑세스에서 복수개의 여러 단말이 MsgA를 전송한 경우에, 서로 다른 종류의 응답을 보내야할 필요가 있다. 즉, BI 정보, fallback 모드를 위한 응답, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답, 패딩 등의 4개 정보가 필요하다. 이 때 만약 MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답에는, 응답 메시지만 보낼 수 있으나, 랜덤엑세스의 지연을 보다 더 줄이기 위해서 추가적인 메시지를 추가로 더 보낼 수 있다. 본 도면에서의 예시 포맷은 상기 5가지 상황에 대한 모든 응답을 하나의 MAC PDU에 보낼 수 있도록 디자인되었다.

우선 본 발명에서 MsgB MAC PDU (1f-17), 각각의 MAC subPDU들로 이루어져 있으며, 각각의 MAC subPDU는 MAC subheader (1f-01, 1f-03, 1f-07, 1f-09, 1f-13)를 포함할 수 있다. 이 때 전술한 4개의 정보를 구분하기 위해서 두 비트의 길이를 갖는 Type 필드(도면에서의 T 필드)를 사용하여 4가지 정보를 구분할 수 있다. 즉, BI 정보인 경우 T=00, fallback 모드를 위한 응답인 경우 T=01, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 MsgB 응답은 T=10, 패딩의 경우 T=11을 사용할 수 있다.

본 개시에서는 하나의 MsgB MAC PDU를 사용하여 4가지 경우를 모두 지원하는 경우를 가정하여서 기술하였으나, 만약 fallback 모드를 기존의 Msg2의 포맷으로 그대로 지원하는 경우, 2비트이 T 필드 대신 1비트 길이의 T필드와 1비트 길이의 E 필드가 위치할 수 있다. 이 경우, BI의 경우 T=0, MsgA를 성공적으로 받은 응답의 경우 T=1로 설정할 수 있고, E 필드는 본 MAC subPDU가 마지막 MAC subPDU인지를 지시한다. E 필드를 사용하는 경우에는 가장 마지막 MAC subPDU임을 알려주기 때문에, Padding을 위한 MAC subPDU는 필요하지 않을 수 있다.

BI를 위한 MAC subPDU(1f-01)의 경우 MAC subheader만이 존재할 수 있으며, 이 경우, 전술한 테이블 정보가 포함된 BI 정보가 4비트의 BI 필드로 전송된다. BI MAC subPDU는(1f-17)는 도 1f에 도시한 바와 같이 MAC PDU의 가장 처음에 위치할 수도 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, MAC PDU 내에서의 각 MAC sub PDU의 위치에는 제한이 없다.

패딩을 위한 MAC subPDU(1f-17)의 경우도 MAC subheader만이 존재할 수 있으며도 1f에 도시한 바와 같이 MAC PDU의 가장 마지막에 위치할 수 있고, 이후에 나오는 정보는 모두 패딩임을 지시할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, MAC PDU 내에서의 각 MAC sub PDU의 위치에는 제한이 없다.

Fallback 모드 응답을 위한 MAC subPDU(1f-03 및 1f-05)의 경우 MAC subheader(1f-03) 및 payload(1f-05)를 같이 연접하여 전송하며, 이 경우 기지국은 64가지 종류의 프리앰블 중 어떠한 프리앰블 (Msg1; 도 1e의 (1e-61))에 대한 응답인지를 알려주기 위해, MAC subheader에 프리앰블 인덱스 정보를 6비트를 사용하여 지시할 수 있다(예를 들면, RAPID 필드). 또한, 기존의 4-step 랜덤엑세스의 절차에서 RAR 메시지에 포함되는 정보인 임시 기지국식별자 Tempory C-RNTI (TC-RNTI 필드), 기지국이 전송하는 하향링크 신호 대비 상향링크 상향링크 전송의 타이밍을 조정하도록 지시하는 정보 (TA command), 이후 Msg3의 전송을 위한 상향링크 자원할당 정보 (UL grant) 정보 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.

MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답을 위한 MAC subPDU(1f-09 및 1f-11)의 경우에도 MAC subheader(1f-09) 및 payload(1f-11)를 같이 연접하여 전송하며, 추가적인 메시지를 포함하는지 여부에 기초하여 추가적인 메시지를 포함하지 않는 경우에는 기지국은 MAC subheader(1f-09)와 payload(1f-11)를 연접하여 전송하며, 추가적인 메시지(예를 들면, RRC 메시지)를 포함하는 경우에는 MAC subheader (1f-13)과 payload(1f-15)을 연접하여 전송할 수 있다. 이 때, MAC subheader에는 1비트 길이의 PI(Presence Indicator) 필드(1f-21)가 포함될 수 있으며, PI 필드(1f-21)는 이후 메시지가 포함하는지 여부를 지시한다. PI 필드(1f-21)는 본 도면에서와 같이 MAC subheader에 존재할 수 있고, 혹은 payload(1f-11 또는 1f-15) 내의 reserved (R 필드)에 위치할 수도 있다.

만약 PI 필드(1f-21)가 1로 설정이 된 경우, MAC PDU 메시지 포맷에는 데이터 전송을 위한 MAC PDU를 실을 수 있는 컨테이너(1f-25)가 포함될 수 있다 또한 컨테이너(1f-25)에는 Msg MAC PDU(1f-17)이 아닌 다른 데이터 전송을 위한 MAC PDU를 실을 수 있다. 컨테이너에는 하향링크 공유채널 (DL-SCH)을 전송하는데 사용하는 MAC PDU가 포함될 수 있으며, RRC 메시지 (SRB) 메시지가 포함될 수도 있고, 혹은 RRC 메시지 뿐만 아니라, MAC Control Element (MAC CE: MAC 계층의 제어 메시지), 일반 사용자 데이터 (DRB) 정보 등이 모두 포함될 수도 있다.

한편 본 개시의 일 실시예에 따르면, MAC PDU를 실을 수 있는 컨테이너의 길이를 별도로 알려주지 않고, 일반 DL MAC PDU에 포함되는 MAC subPDU내의 MAC subheader (1m-13) 내에 포함되는 Length (L 필드)를 통해서 각각의 MAC subPDU 길이를 판단하고, 이후에 다시 RAR MAC subPDU들의 존재여부를 별도로 지시하지 않기 때문에, 도 1f의 MAC MsgB(1f-15)와 같이 소정의 메시지(컨테이너에 포함된)를 포함한 포맷을 사용하는 경우, MAC PDU 내의 가장 마지막에 위치할 수 있다. 이 경우, 전술한 패딩을 위한 MAC subPDU(1f-07)가 MAC PDU(1f-17) 내에 포함되지 않을 수도 있으며, 패딩이 필요한 경우, 일반 DL MAC PDU에 사용되는 패딩이 상기 컨테이너 (1f-25) 안에 위치할 수 있다.

도 1g는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 1 예시 포맷의 변형된 버전을 도시한 도면이다.

도 1g에서 도시한 도면은 도 1f의 도면과 기본 원칙은 동일하므로 공통된 부분에 대한 설명은 생략하며, 차이점에 대해 서술한다.

즉, 도 1f와의 차이점은, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답을 위한 MAC subPDU(1g-13 및 1g- 15의 연접)의 경우 (또한, MAC subheader(1g-13)와 이에 대응되는 Payload(1g-15)은 연접될 수 있다), DL MAC PDU 컨테이너(1g-31)의 길이 정보(1g-27)를 추가로 포함할 수 있다. 즉, PI필드가 1인 경우, DL PDU(1g-31)의 길이를 알려주는 DL PDU Length 필드(1g-27)가 포함되며, 만약 MAC Subheader(1g-13)에 포함된 F(Format) 필드(1g-25)가 0인 경우, 1바이트(8비트)의 DL PDU Length 필드가 존재하며, F 필드(1g-25)가 1인 경우, 2바이트 (16비트)의 DL PDU Length 필드가 존재하여, DL PDU(1g-31)의 길이를 지시할 수 있다. 또는 F 필드 없이 DL PDU Length 필드를 항상 1바이트 혹은 2바이트로 고정할 수도 있다.

또한, 전술한 도 1f의 경우 DL MAC PDU를 포함하는 MAC subPDU(1f-13 및 1f-15의 연접) 가 가장 마지막에 하나만 위치하였으나, 도 1g의 경우 DL PDU Length 필드가 포함이 되므로, MAC PDU내에 DL MAC PDU를 포함하는 MAC subPDU(1g-13 및 1g-15)가 여러 개가 존재할 수 있으며, MAC PDU 내에 어떠한 위치에도 올 수 있다.

도 1h는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 2 예시 포맷을 도시한 도면이다.

도 1f의 경우, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답을 위한 MAC subPDU의 경우 컨테이너(1f-25)가 포함되었으나,, 도 1h의 포맷에서는 컨테이너(1f-25) 대신 일반 DL-SCH(Downlink Shared CHannel) MAC PDU에 포함되는 MAC subPDU의 포맷과 동일한 필드들 (1h-23 및 1h-25)가 MsgB payload 내에 포함될 수 있다.

즉, 도 1f의 경우 DL-SCH MAC PDU를 생성하여 생성된 MAC PDU를 해당 컨테이너에 싣는 구조라면, 본 도 1h의 경우 상위 계층의 각각의 MAC SDU(Service Data Unit) 및 MAC CE(Control Element)를 직접 본 MsgB payload 내에 각각 싣는 구조일 수 있다. MAC SDU에는 SRB만을 싣거나 혹은 SRB(Signaling Radio Bearer), MAC CE, DRB(Data Radio Bearer)등을 모두 실을 수 있다.

보다 상세히는, 각각의 SDU에 해당하는 데이터 종류를 표시하기 위해 6비트 길이의 LCID(Logical Channel ID) 필드가 포함될 수 있다. 만약 MAC SDU에 SRB만을 싣는 경우에는, LCID 대신에 SRB 종류(SRB 0 혹은 SRB 1)만을 나타내는 1비트 길이의 SRB Type (ST 필드)가 대신 위치할 수도 있다. 또한, F 필드는 각각의 Length 필드가 1바이트인지 2바이트인지를 나타내는 필드이며, 만약 항상 1바이트를 쓰거나 2바이트를 쓰는 경우에는 F 필드는 없을 수 있다.

도 1h에 따르면, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답을 위한 MAC subPDU의 경우, 몇 개의 SDU(즉, (1h-23 내지 1h-25)의 조합)가 포함된지 알 수 없기 때문에, MAC subPDU는 MsgB MAC PDU 내에 가장 마지막에 위치해야할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

도 1i는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 2 예시 포맷의 변형된 버전을 도시한 도면이다.

도 1i에서 도시한 도면은 도 1h의 도면과 기본 원칙은 동일하므로 공통된 부분에 대한 설명은 생략하며, 차이점에 대해 서술한다.

도 1h와의 차이점은, MsgA를 모두 성공적으로 받았을 때의 응답을 위한 MAC subPDU(1i-13 및 1i-15의 연접)의 경우, SDU 컨테이너(1i-31)의 길이 정보(1i-25)를 추가로 포함하는 것이다. 즉, PI필드가 1인 경우, SDU(1i-31)의 길이를 알려주는 SDU Container Length 필드(1i-25)가 포함되며, 만약 (1i-13)에 포함된 F 필드가 0인 경우, 1바이트 (8비트)의 DL PDU Length 필드가 존재할 수 있고, F 필드가 1인 경우, 1바이트 (16비트)의 SDU Container Length 필드가 존재할 수 있고, DL PDU (1i-31)의 길이를 지시한다. 혹은 F 필드 없이 SDU Container Length 필드를 항상 1바이트 혹은 2바이트로 고정될 수도 있다.

또한, 전술한 도 1h의 경우 SDU를 포함하는 MAC subPDU(1h-13 및1h-15의 연접)가 가장 마지막에 하나만 위치하였으나, 도 1i의경우 SDU Container Length 필드가 포함이 되므로, MAC PDU내에 MAC subPDU가 여러 개가 존재할 수 있으며, MAC PDU 내의 어떠한 위치에도 올 수 있다.

도 1j는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 3 예시 포맷을 도시한 도면이다.

도 1j에 도시된 MsgB 포맷은 전술한 제 2(도 1h) 및 제 2A(도 1i) 예시 포맷과 유사하나, 제 2A 예시 포맷의 F 필드(1i-23) 및 Length 필드(1i-25) 대신 DL-SCH 를 전송하는 각각의 MAC subPDU와 동일한 (R/F/LCID/Length/SDU) 포맷 (도 1h의 1h-23 내지 1h-25)의 개수를 Num SDUs 필드(1j-21 및 1j-23)로 전송하는 방식이다. 상기 Num SDUs 필드는 해당 MAC subheader(1j-09 및 1j-13)에 포함될 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, (R/F/LCID/Length/SDU) 포맷에는 각각의 SDU에 해당하는 데이터 종류를 표시하기 위해 6비트 길이의 LCID 필드가 포함된다. 만약 MAC SDU에 SRB만을 싣는 경우에는, 본 LCID 대신에 SRB 종류 (SRB 0 혹은 SRB 1)만을 나타내는 1비트 길이의 SRB Type (ST 필드)가 대신 위치할 수도 있다. 또한, F 필드는 각각의 Length 필드가 1바이트인지 2바이트인지를 나타내는 필드이며, 만약 항상 1바이트를 쓰거나 2바이트를 쓰는 경우에는 F 필드는 없을 수 있다.

도 1k는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 4 예시 포맷을 도시한 도면이다.

도 1k에 도시된 MsgB 포맷은 제 2A 예시 포맷(도 1i)과 유사하나, SRB 에 해당하는 RRC 메시지만을 실을 수 있는 포맷으로, LCID 필드 대신에 전술한 ST(SRB Type) 필드 (1k-25)를 포함하는 방식이다. 이에 따라 PI 필드가 1인 경우(1k-23) MAC subPDU는 ST 필드가 0인 경우 SRB 0 에 해당하는 메시지를 포함하고, 1인 경우, MAC subPDU는 SRB 1에 해당하는 메시지를 포함하며, 이 때 Length 필드는 DL-SCH 포맷에 사용되는 1 혹은 2바이트의 Length 필드 대신 7비트 혹은 15비트의 Length 필드를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, SRB 0에 해당하는 메시지의 예시로는 RRCSetup 또는 RRCReject와 같은 메시지 등이 포함할 수 있으며, SRB 1에 해당해는 메시지의 예시로는 RRCReestablishment 혹은 RRCResume 등이 올 수 있으며, 혹은 RRCResume와 RRCReconfiguration메시지, 또는 RRCReestablishment 와 RRCReconfiguration메시지가 연접하여 전송될 수 있다. 도 1k를 참조하면 여러 개의 (R/F/LCID(ST)/Length/SDU) 포맷이 위치하는 시나리오를 도시하였다.

이에 따라, 복수 개의 (R/F/LCID(ST)/Length/SDU) 필드가 위치할 수 있으며, 본 (R/F/LCID(ST)/Length/SDU) 필드가 포함되는 MAC subPDU의 경우는 여전히 MsgB MAC PDU 내에 가장 마지막에 위치할 수 있다.

본 도면에서 ST 필드는 (R/F/LCID(ST)/Length/SDU) 필드들 전체에 적용되는 시나리오를 도시하였으나, 각각의 (R/F/LCID(ST)/Length/SDU) 필드별로 별도의 ST 필드가 존재할 수 있다. 또한, 본 도면에서 도시한 PI 필드(1k-21 및 1k-23) 및 ST 필드(1k-25)는 MAC subheader(1k-13)에 위치할 수도 있다.

도 1l은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 5 예시 포맷을 도시한 도면이다.

도 1l의 MsgB 포맷은 전술한 제 4 예시 포맷 (도 1k)와 유사하나, 추가로 Num SDUs 필드(1l-21 및 1l-23)가 포함된 포맷이다. 즉, 2비트의 Num SDUs 필드로 MAC SDU(들)의 포함여부를 지시하여, SDU들이 포함되는 경우 최대 3개의 SDU까지의 존재를 알릴 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, Num SDUs 필드(1l-23) 및 ST 필드는 MAC subheader내에 포함될 수도 있다. 또한, 본 도면에서의 ST 필드는 각각의 MAC SDU 마다 추가될 수도 있다. 또한, Num SDUs 필드(1l-23)를 통해 MAC subPDU의 개수를 알려주므로, MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU(1l-13 및 1l-15의 연접)은 MsgB MAC PDU 내에 어느곳에나 위치할 수 있으며, MsgB가 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU(1l-13 및 1l-15의 연접) 를 여러 개 포함할 수도 있다.

도 1m은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 6 예시 포맷을 도시한 도면이다.

도 1m에 도시된 MsgB의 포맷은 앞서 설명한 도면에서와 같이 Type 필드를 사용하는 부분은 동일하나, 만약 MsgA 수신을 모두 성공하여 이에 대한 응답을 보내는 경우 (1m-09 및 1m-11), 바로 뒤이어 나올 MAC subPDU(즉, MsgB MAC PDU Format(1m-17) 내의 MAC SubPDU 4(1m-23) 내지 MAC subPDU x(1m-25)까지의 MAC subPDU)가 RAR 에 사용하는 MAC subPDU가 아니라, DL-SCH 전송에 사용되는 MAC subPDU가 위치할 수 있다.

즉, 앞선 실시예들에서와 같이 MsgB MAC subPDU가 DL-SCH MAC PDU 혹은 DL-SCH MAC subPDU를 포함하는 것이 아니라, 도 1m에 따르면 MsgB MAC subPDU 바로 다음에 뒤이어서 DL-SCH의 MAC subPDU를 연접하여 MsgB를 구성하는 방식이다. DL-SCH의 MAC subPDU는 서브헤더(1m-13)을 포함할 수 있다. 또한 다른 실시예에 따라서브헤더(1m-13)는 F 필드 없이 고정된 길이의 Length 필드를 가질 수도 있다.

이에 따라 만약 Num SDUs 필드(1m-21)에서 N개의 DL-SCH MAC subPDU를 지시한 경우, MsgA 수신을 모두 성공하여 응답을 보내는 MAC subPDU(1m-09 및 1m-11의 연접) 이후 N 개의 DL-SCH MAC subPDU가 뒤이어 연접되며, N개의 DL-SCH MAC subPDU 다음에는 다시 RAR의 MAC subPDU가 존재할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, Num SDUs 필드 (1m-21)는 payload (즉, (1m-11)의 R 필드 내에 위치할 수도 있다. 또한 단 1개의 DL-SCH MAC subPDU가 MsgB에 포함되는 포맷만을 지원하는 경우 Num SDUs 필드의 길이는 1비트가 될 수 있다.

전술한 다른 실시예와 마찬가지로 fallback을 포함하지 않는 경우에는 도 1m의 MsgB 포맷은 2비트의 T 필드 대신, 1비트의 T 필드 와 1 비트의 E 필드가 포함될 수도 있다.

도 1n은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 6 예시 포맷을 변형한 포맷을 도시한 도면이다.

도 1n에 도시된 MsgB 포맷은 전술한 제 6 예시 포맷 (도 1m)과 유사하나 DL-SCH의 MAC subPDU를 위한 서브헤더를 보다 간단하게 변형하기 위해 ST 필드를 사용하여 SRB0 혹은 SRB 1에 해당하는 패킷을 전송함을 나타내고, DL-SCH MAC subPDU의 subheader(1m-13)는 F 및 Length 필드만을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라 F 필드 또한 고정크기의 Length 필드를 사용하는 경우에는 생략가능하다.

또한 본 도면에서의 Num SDUs 필드(1n-21) 및 ST 필드는 MAC subheader (1n-09)가 아닌 payload (1n-11)에 포함될 수도 있다.

도 1o는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 7 포맷을 도시한 도면이다.

도 1o에 도시된 MsgB 포맷은 전술한 제 6 예시 포맷 (도 1m)과 유사하나, Num SDUs 필드 대신에 앞서 사용한 PI 필드(1o-21)를 표시하고 각각의 MAC subPDU 의 subheader(1o-13) 마다 S 필드(1o-23)를 추가하여, 해당 MAC subPDU 다음에 오는 MAC subPDU가 MAC SDU를 포함하고 있는지 여부를 지시할 수 있다. 혹은 소정의 MAC subPDU가 MsgB 내의 마지막 DL-SCH MAC subPDU인지를 지시하여 소정의 MAC subPDU 이후의 MAC subPDU는 RAR의 MAC subPDU임을 지시할 수도 있다. 전술한 다른 실시예와 마찬가지로 도 1o의 MsgB 포맷에서 고정된 Length 필드를 사용하고 F 필드를 생략할 수도 있다.

도 1p는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 7 예시 포맷을 변형한 포맷을 도시한 도면이다.

도 1p에 도시된 MsgB 포맷은 전술한 제 6 예시 포맷 (도 1m)과 유사하나, Num SDUs 필드 대신에 앞서 사용한 PI 필드(1p-21) 및 ST 필드(1p-23)를 표시하고, ST 필드(1p-23)을 통해 SRB0인지 SRB1인지 지시하는 방식일 수 있다. 또한 이후에 오는 DL-SCH MAC subPDU 의 서브헤더(1p-13) 내에는 LCID 대신 MAC subheader에 ST필드(1p-23)를 사용하여 SRB0인지 SRB1인지를 지시할 수도 있다. 또한 각각의 DL-SCH MAC subPDU 의 서브헤더(1p-13) 내에는 도 1o에서 설명한 S 필드(1p-25)가 포함되어 마지막 DL-SCH MAC subPDU인지 확인할 수 있는 정보를 포함할 수 있으며, Length 필드의 가변 유무에 따라 F 필드 (1p-27)가 포함될 수 있다.

도 1q는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 8 포맷을 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전술한 BI MAC subPDU 및 fallback MAC subPDU등을 모두 기존 Msg2의 형식으로 전송하고, MsgB의 전송에는 MsgA 수신을 모두 성공한 경우에 대한 응답 메시지만을 전송할 수도 있다. 도 1q에 도시된 MsgB 포맷은 MsgA 수신을 모두 성공한 경우의 응답 메시지만을 전송하는 MsgB 포맷일 수 있다.

이 경우, 해당 MAC PDU에는 한 종류만의 RAR MAC subPDU가 전송되므로 Type 필드(TI 필드)가 존재할 필요가 없으며, 여러 개의 성공 RAR MAC subPDU 전송하는 시나리오를 지원하는 경우에는 E 필드(1q-21)가 존재하여 RAR MAC subPDU의 전송이 마지막임을 알릴 수 있다. 만약 MAC PDU내에 하나의 성공 RAR MAC subPDU만 전송하는 경우에는 E 필드가 포함되지 않을 수도 있다.

만약 RRC 혹은 일반 데이터를 본 MsgB와 같이 전송하는 경우, 해당 DL-SCH MAC subPDU의 개수를 지시하는 N 필드(1q-23)가 포함될 수 있으며, N 필드(1q-23)는 뒤이어 나오는 DL-SCH MAC subPDU의 개수를 알릴 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, E 필드(1q-21)가 있는 경우, E 필드(1q-21)가 1인 경우에도 N 필드(1q-23) 값이 1 이상인 경우, 뒤어어 DL-SCH MAC subPDU가 지시된 개수만큼 위치할 수 있다. DL-SCH MAC subPDU의 경우도 1q에 도시된 MAC subheader(1q-05)를 각각 포함할 수 있다.

N 필드(1q-23)는 payload(1q-03) 내의 R 비트 내에 포함될 수도 있다. 또한, DL-SCH의 MAC subPDU의 개수에 따라 N 필드의 길이는 1비트 혹은 그 이상일 수 있다. 만약 하나의 DL-SCH의 MAC subPDU만 올 수 있는 경우, N 필드라는 이름 대신 1비트의 PI (presence indicator) 필드로 대치될 수 있다. 또한, DL-SCH의 MAC subheader(1q-05) 내의 F 필드 또한 고정길이의 Length 필드를 사용하는 경우 생략될 수 있다.

도 1r은 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 9 포맷을 도시한 도면이다.

도 1r의 MsgB 포맷은 전술한 제 8 예시 포맷 (도 1q)과 유사하나, N 필드 대신에 PI 필드(1r-23) 만이 위치하고 각각의 DL-SCH 에 해당하는 MAC subPDU내에 S 필드(1r-25)가 존재할 수 있으며, S 필드(1r-25)는 DL-SCH의 MAC subPDU가 마지막인지 여부를 지시할 수 있다. PI 필드(1r-23)는 payload (1r-03)내에 위치할 수 있다. 만약 하나의 DL-SCH의 MAC subPDU만 올 수 있는 경우, S 필드(1r-25)는 필요하지 않게 되며, 이는 도 1q에서 설명한 내용과 동일한 구조가 된다.

한편 전술한 도 f에서 도 1r까지의 도면에서 도시한 MsgB MAC PDU 포맷들은 기존 4단계 랜덤엑세스 절차에서 사용하는 Msg2 MAC PDU (즉 RAR로 구성된 MAC PDU: 3GPP TS 38.321 규격에 정의됨)와는 전혀 다른 포맷을 가진다. 이에 따라, 2단계 랜덤엑세스의 MsgA에서 Msg1을 전송하는 자원과, 4단계 랜덤엑세스의 Msg1을 전송하는 물리자원이 공유되는 경우, 만약 4단계 랜덤엑세스를 수행한 단말이 전술한 MsgB MAC PDU를 수신하게 되면, 수신한 내용을 이해할 수 없으므로 수신 오류가 발생한다. 이러한 상황을 막기 위해서는 전술한 MsgB MAC PDU 포맷들을 수신하기 위해서, 도 1e의 MsgB 전송을 위한 PDCCH (1e-17)을 전송할 때, 기존 4단계 랜덤엑세스를 수행하는 단말이 해당 메시지를 보지 못하게 할 필요성이 있다. 이를 위해 2단계 랜덤엑세스를 수행한 단말은 아래의 수식을 이용하여 RA-RNTI를 계산하여 MsgB를 위한 PDCCH를 수신할 수 있다.

RA-RNTI = Offset + t_id (수식2)

혹은

RA-RNTI = Offset + subframe_id (수식3)

전술한 수식에서 Offset은 전술한 (수식1)에서 가질 수 있는 최대값보다 같거나 큰값이며, t_id는 MsgA의 Msg1혹은 Msg3를 전송한 slot 식별자를 뜻하며, subframe_id는 MsgA의 Msg1혹은 Msg3를 전송한 subframe 식별자를 뜻한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국은 도 1e의 MsgB 전송을 위한 PDCCH(1e-17)을 전송하는 자원과, 기존 4단계 랜덤엑세스에 대한 Msg2를 위한 PDCCH를 전송하는 자원을 별도로 분리할 수 있다. 즉, MsgB 전송을 위한 PDCCH 가 전송되는 search space를 별도로 설정할 수 있다. 만약 그러한 경우 수식2 및 수식3과 같은 수식을 이용할 필요없이 그대로 기존의 수식1을 사용하여 MsgB를 위한 PDCCH를 수신할 수 있으며, 기존 단말은 MsgB를 위한 PDCCH를 모니터링할 수 없으므로 전술한 수신오류의 문제는 발생하지 않는다. 만약 이와 같이 PDCCH를 별도로 두지 않는 경우에는 수식2 및 수식3과 같이 기존 단말이 수신할 수 없는 새로운 RA-RNTI를 사용하여 수신 오류의 문제를 피할 수 있다.

도 1s는 본 개시의 일 실시예에 따른 TAC(Timing Advance Command) MAC CE 포맷의 예시 도면이다.

한편, 앞서 설명한 도 f에서 도 1r까지의 도면에서 도시한 MsgB MAC PDU 포맷들은 단말이 RRC_IDLE 상태 혹은 RRC_INACTIVE 상태에서 연결모드 (RRC_CONNECTED 상태)로 천이하기 위해 랜덤엑세스를 수행하는 경우에 사용되는 MsgB일 수 있다. 하지만 만약 단말이 RRC_CONNECTED 모드에서 랜덤엑세스를 수행하는 경우, 도 e의 PDCCH(1e-17)및 MsgB (1e-19) 대신에, 단말이 이미 갖고 있는 기지국내식별자(C-RNTI)로 스크램블링 된 PDCCH를 전송하는 것 만으로도 랜덤엑세스는 성공한다.

하지만, 연결모드에서 랜덤엑세스를 수행하는 주요 이유 중 하나가 상향링크 전송 타이밍 정보를 기지국으로부터 수신하기 위한 것인데, 기존 4단계 경쟁기반 혹은 비경쟁 기반에서는 Msg2 (RAR) 내에 포함된 12비트의 (절대값을 갖는) TA(Timing Advance) command값으로 상향링크 타이밍을 조정하였다. 즉, 기지국이 전송하는 하향링크 신호 대비 TA command만큼 상향링크 전송시점을 조정한다. 그런데, 2단계 랜덤엑세스의 경우, MsgB로 PDCCH 만을 수신하면, 상기와 같이 필요한 TA command를 수신할 수가 없다.

이를 해결하기 위해서, 몇 가지 방법을 고려해 볼 수 있다. 첫번째 방법은 PDCCH 내에 12비트의 길이를 갖는 TA command를 포함시켜서 전송하는 방식이다. 이 방법에서는 PDCCH 만을 전송해서 MsgB를 완료할 수 있다는 장점이 있다.

두번째 방법은 도 1s에 도시한 기존의 (상대값을 갖는) 6비트 길이의 TA command를 포함하는 MAC CE를 두개 연접하여 전송하는 방식이다 (포맷1: (1s-05)). 이 때 기존의 6비트 길이의 TA command는 원래 단말이 갖고 있었던 TA 값 대비 상대적으로 빨리 혹은 늦게 전송시점을 조정해야한다는 상대값이다. 하지만 본 개시에서는 동일 TAG ID가 포함된 TAC MAC CE를 두개 연접해서 사용하는 경우, 각각의 6비트를 연접하여 해석하여, 총 12비트의 Msg2/MsgB에 포함되던 절대값으로 해석할 수 있다. 즉, 두개의 연접된 TAC MAC CE 중 먼저 위치한 TAC MAC CE의 6비트를 총 12비트 중 앞의 6비트 (혹은 뒤의 6비트), 그리고 뒤에 위치한 TAC MAC CE의 6비트를 총 12비트 중 뒤의 6비트 (혹은 앞의 6비트)로 해석할 수 있다. 이러한 방식은 TAC(TA Command) MAC CE를 위한 논리채널식별자 (LCID)를 추가로 소비하지 않아서, 논리채널식별자의 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.

만약 LCID를 추가로 정의하는 경우에는 포맷 2(1s-15) 혹은 포맷 3(1s-25)와 같이 12비트의 TA command 를 갖는 TAC MAC CE를 별도로 정의할 수 있다. 포맷 2에서는 TAG ID(1s-11)를 포함하여 어떠한 TAG ID에 해당하는 것인지를 명시적으로 알려주고, 포맷 3에서는 TAG ID를 생략하여 랜덤엑세스에서만 사용하도록 제한할 수 있고, 프리앰블을 전송한 셀이 속한 TAG에 대한 TA command 임을 암시적으로 지시하게 된다.

한편, 본 발명에서는 주로 경쟁기반의 4단계 및 2단계 랜덤엑세스 절차에 대해서 기술하였으며, 만약 다른 단말들과 동시에 랜덤엑세스를 수행하여 충돌이 난 경우에, Msg1 혹은 MsgA의 재전송이 필요할 수 있으며, 그 때, 랜덤엑세스의 목적에 따라 파라미터를 추가로 설정하여 랜덤엑세스의 우선순위를 높힐 수 있다. 예를 들어, 기지국으로 수신하는 빔이 급격히 달라져서 이를 복구해야하는 경우 (Beam Failure Recovery, BFR) 혹은 다른 기지국으로 이동하는 경우 (handover) 우선순위를 달리해야할 필요가 있다. 이때 예를 들어, 전술한 BI 값을 짧게 둔다거나, 랜덤엑세스 프리앰블 재 전송시 사용하는 전송파워를 더 높게 조정하는 방식으로 우선순위를 둘 수 있다. 예를 들어, 단말이 BI 값으로 80ms 값을 받은 경우, 단말은 0에서 80 ms 사이의 값을 랜덤하게 선택하여, 선택한 값만큼 프리앰블 전송을 지연시키는데, BFR 및 handover의 경우, 기지국이 별도의 파라미터를 전송하여 수신한 BI 값의 절반 혹은 1/4 혹은 아예 BI 값을 적용하지 않도록, 스케일링 값을 전송할 수 있다. 만약 스케일링 값이 1/2 경우, 전술한 예에서 단말은 80/2=40 ms 값으로 조정하여 0에서 40ms 사이의 값을 랜덤하게 선택하여, 선택한 값만큼 프리앰블 전송을 지연시켜, 전송 지연을 줄일 수 있다. 또한 전송파워의 경우에도 기지국이 지시한 값보다 예를 들어 두배로 파워값을 증대시켜 전송성공률을 더 높힐 수 있다. 상기와 같이 랜덤엑세스 우선순위를 높이기 위한 파라미터를 Random Access prioritisation parameters (RAPP) 라 칭한다.

기지국의 RAPP를 단말에게 송신한다고 가정할 때, 2단계 (경쟁기반의) 랜덤엑세스의 경우에서도 우선순위를 높이는 하기의 세가지 방안을 고려할 수 있다.

첫번째 방안은 BFR 및 handover 관련 파라미터를 기지국이 단말에게 RRC 메시지를 전송하여 설정할 때, 4단계 랜덤엑세스의 RAPP와 2단계 랜덤엑세스의 RAPP 값을 별도로 전송하는 방안이다. 본 방안에 따르면 기지국은 2단계와 4단계 랜덤엑세스의 파라미터를 별도로 설정할 수 있도록 해주어 운용상 자유도를 높일 수 있으나, 오버헤드가 다소 증가할 수도 있다.

두번째 방안은 기존의 4단계 랜덤엑세스에 사용하던 RAPP 를 재사용하여, 이를 2단계 랜덤엑세스에 동일하게 적용하는 방안이다. 이에 따르면 자유도는 조금 떨어지지만, 별도의 오버헤드가 증가하지 않는다.

세번째 방안은 첫번째 방안과 같이 기지국이 각각의 랜덤엑세스 방식에 대해 별도의 파라미터를 줄 수 있으나, 만약 2단계 랜덤엑세스 관련 RAPP가 주어지지 않는 경우, 4단계 랜덤엑세스 관련 파라미터를 동일하게 사용하는 것이다. 만약 4단계 랜덤엑세스 관련 RAPP가 없는 경우 단말은 모든 랜덤엑세스 절차 (2단계 및 4단계)에서 RAPP를 사용하지 않는다.

또한, 전술한 2단계 및 4단계의 랜덤엑세스를 모두 지원하는 단말이, 랜덤엑세스를 수행해야하는 시점에서, 2단계 랜덤엑세스를 수행할지 혹은 4단계 랜덤엑세스를 수행할지를 결정해야할 필요가 있다.

만약 단말이 RRC_IDLE 혹은 RRC_INACTIVE 상태에 있는 경우, 단말은 시스템 정보 (System Information, SI)을 요청하기 위해 랜덤엑세스를 수행할 수 있으나, 이는 다른 경우에 비해 우선순위가 떨어지며, 이에 따라 기지국이 단말에게 해당 경우에 대해서는 2단계 랜덤엑세스 수행을 제한하도록 할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 셀 내의 단말들에게 방송하는 SI 메시지 중 SIB1 메시지 내에, SI 요청을 위한 2단계 랜덤엑세스 수행이 가능한지 여부를 지시할 수 있다. 또는 기지국은 SI 요청, 연결 설정, 연결재설정 등 각각의 경우에 대해 2단계 랜덤엑세스 사용이 가능한지 여부를 별도로 지시할 수 있다.

만약 단말이 RRC_CONNECTED 상태/모드에 있고, 2단계 랜덤엑세스가 설정된 경우, 단말은 전술한 (중요한 우선순위를 가지는) BFR 및 handover에만 2단계 랜덤엑세스를 사용/수행하고, 그렇지 않은 다른 모든 경우에 대해서는 4단계 랜덤엑세스를 수행하도록 설정(또는 정의)할 수 있다. 혹은 기지국이 BFR 및 handover 시에 2단계 랜덤엑세스를 수행할 수 있는지 별도의 지시자를 통해, BFR 및 handover관련 파라미터를 단말에게 RRC 메시지로 설정할 때, 지시할 수 있으며, 그 외의 다른 경우에는 모두 4단계 랜덤엑세스를 수행하는 방안 또한 고려할 수 있다. 이를 통해, 기지국은 2단계 랜덤엑세스의 사용량을 제어하여 충돌 및 혼잡을 줄일 수 있다.

도 1t는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.

도 1t를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1t-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1t-20), 저장부 (1t-30), 제어부 (1t-40)를 포함한다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, 단말은 도 1t에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부 (1t-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부 (1t-10)는 기저대역처리부 (1t-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, RF처리부(1t-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 1t에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부 (1t-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부 (1t-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부 (1t-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.

기저대역처리부 (1t-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부 (1t-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부 (1t-20)은 RF처리부 (1t-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1t-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1t-20)은 RF처리부(1t-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부 (1t-20) 및 RF처리부 (1t-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부 (1t-20) 및 RF처리부 (1t-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(1t-20) 및 RF처리부 (1t-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 복수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부 (1t-20) 및 RF처리부(1t-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(1t-20) 및 RF처리부(1t-10)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부 (1t-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부 (1t-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부 (1t-30)는 제어부 (1t-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1t-30)는롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1t-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 저장부(1t-30)는 본 개시에 따른 2단계 랜덤 엑세스 절차를 수행할 수 있으며 전술한 MsgB 포맷을 설정, 생성 및 전송하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부 (1t-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 (1t-40)는 기저대역처리부 (1t-20) 및 RF처리부 (1t-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1t-40)는 저장부(1t-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 (1t-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (1t-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 또한 단말 내의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부 (1t-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1t-42)를 포함할 수 있다다. 예를 들어, 제어부(1t-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(1t-40)는 2 단계 랜덤엑세스가 트리거링 된 경우, 전송한 MsgA에 대한 응답 메시지를 수신하기 위해 RA-RNTI를 계산하여 해당 응답 메시지를 수신하도록 지시할 수 있다.

도 1u는 본 개시의 일부 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시한다.

도 1u를 참조하면, 기지국은 RF처리부(1u-10), 기저대역처리부(1u-20), 통신부(1u-30), 저장부(1u-40), 제어부(1u-50)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 1u에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(1u-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. RF처리부(1u-10)는 기저대역처리부(1u-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1u-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 1u에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, RF 처리부(iu-10) 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1u-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(1u-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1u-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(1u-10)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(1u-20)는 소정의 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1u-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1u-20)은 RF처리부(1u-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1u-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1u-20)은 RF처리부(1u-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1u-20) 및 RF처리부(1u-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(1u-20) 및 RF처리부(1u-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(1u-20) 및 RF처리부(1u-10)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

통신부(1u-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부(1u-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 통신부(1u-30)는 백홀 통신부일 수도 있다.

저장부(1u-40)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(1u-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1u-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1u-40)는 제어부(1u-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1u-40)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1u-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 일부 실시예에 따르면, 저장부(1u-40)는 본 개시에 따른 본 개시에 따른 2단계 랜덤 엑세스 절차를 수행할 수 있으며 전술한 MsgB 포맷을 설정, 생성 및 전송하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(1u-50)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1i-50)는 기저대역처리부(1u-20) 및 RF처리부(1u-10)을 통해 또는 통신부(1u-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1u-50)는 저장부(1u-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1u-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 기지국의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 기지국의 각 구성은 전술한 본 개시의 실시예들을 수행하기 위해 동작할 수 있다.

도 1v는 본 개시의 일 실시예에 따른 2-단계 랜덤엑세스의 MsgB의 제 10 포맷을 도시한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전술한 BI MAC subPDU 및 fallback MAC subPDU와, MsgA 수신을 모두 성공한 경우에 대한 응답 메시지 (success MAC subPDU)를 하나의 MsgB로 전송할 수 있다. 이를 위해, 1/2/3(1 또는 2 또는 3)비트의 길이를 갖는 Type 필드(1v-23)이 존재할 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, E 필드(1v-21)가 MsgB 내에 포함될 수 있다. E 필드(1v-21)는 RAR MAC subPUD의 전송의 확장이 없음 (즉 마지막임)을 알리는 정보를 나타내는 필드일 수 있다.

도 1v에서는 MsgB MAC PDU(1v-17)에 하나의 단말에게 전송하는 MAC SDU(들) (예를 들어 SRB0 혹은 SRB1) 만이 포함되는 경우를 가정할 수 있다.

이 때, 한가지 방안은, success MAC subPDU의 서브헤더에 별도의 지시자 없이, 특정 단말에게 전송하는 여러 개의 MAC SDU를 포함시키는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 기지국은 일반 MAC subheader(1v-05)를 포함하는 MAC SDU들을 별도의 지시자 없이 MAC MsgB에 뒤이어 포함시킬 수 있다.

예를 들어 만약 RRC 혹은 일반 데이터를 본 MsgB와 같이 전송하는 경우, MsgB의 MAC subheader의 E 필드가 마지막임을 지시하고 (0), Type 필드가 success MAC subPDU임을 지시한 경우, 단말은 남아있는 자원이 소정의 바이트이상일 경우, 단말은 E 필드가 마지막임을 지시했음에도 불구하고, 해당 단말에게 전송하는 추가적인 MAC SDU의 존재 여부를 판단하기 위해, 해당 MAC MsgB에 뒤이은 소정의 바이트를 일반 MAC SDU의 subheader임을 가정(1v-05)하여 디코딩을 시도할 수 있다. 예를 들면, 서브헤더의 크기는 최소한 2바이트일 수 있으며, 단말은 2바이트 이상 자원이 남아있는 경우, E 필드가 마지막임을 지시했음에도 불구하고 추가적인 MAC SDU 존재 여부를 판단하기 위해 디코딩을 시도할 수 있다.

만약, 소정의 바이트(예를 들면 2 바이트)가 모두 0의 값을 갖거나, 혹은 LCID 값이 모두 1로 설정되어 있는 경우, 단말은 뒤이은 모든 바이트를 패딩으로 판단할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 단말은 데이터가 존재한다고 간주하여 일반 MAC subheader를 디코딩하는 방법과 동일하게 LCID 및 Length 필드를 해석하여 데이터를 디코딩할 수 있다. 또한, 본 MAC SDU 이후에도 연접한 MAC SDU가 존재할 수 있으므로, 본 MAC SDU 이후의 2바이트를 상기와 동일한 방법으로 디코딩하여 데이터 존재여부를 판단한다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전술한 BI MAC subPDU 및 fallback MAC subPDU와, MsgA 수신을 모두 성공한 경우에 대한 응답 메시지 (success MAC subPDU)를 하나의 MsgB로 전송할 수 있다. 이를 위해, 1/2/3 비트의 길이를 갖는 Type 필드(1v-23)이 존재할 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, E 필드(1v-21)가 MsgB 내에 포함될 수 있다. E 필드(1v-21)는 RAR MAC subPUD의 전송의 확장이 없음 (즉 마지막임)을 알리는 정보를 나타내는 필드일 수 있다.

도 1v에서는 MsgB MAC PDU(1v-17)에 하나의 단말에게 전송하는 MAC SDU(들) (예를 들어 SRB0 혹은 SRB1)만이 포함되는 경우를 가정할 수 있다.

이 때 다른 한가지 방안은, successRAR MsgB subPDU의 서브헤더에 MAC SDU(들) 존재하는지에 대한 지시자만이 포함되는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 기지국은 하나의 단말에게 전송하는 MAC SDU의 개수는 포함하지 않고, 존재여부만을 표시하고, 해당 successRAR MsgB subPDU에 뒤이어 일반 MAC subheader(1v-05)를 포함하는 MAC SDU(들)을 포함시킬 수 있다. 상기 존재여부를 포함하는 방법은 전술한 바와 같이 PI 필드를 사용할 수 있고, 혹은 별도의 Type 필드 내 값을 사용하여 successRAR MsgB subPDU만이 전송되는 경우와, successRAR MsgB subPDU와 일반 MAC subheader(1v-05)를 포함하는 MAC SDU가 전송됨을 알리는 방법을 사용하는 방법으로 알릴 수 있다.

MAC SDU(들)의 존재여부를 확인한 단말은 해당 successRAR MsgB subPDU를 수신한 후, 뒤이은 소정의 바이트(예를 들면, 1바이트)를 일반 MAC subheader를 가정하여, Length 필드를 고려하여 해당 데이터를 디코딩할 수 있다. 이후 남아있는 데이터의 크기가 소정의 바이트(예를 들면, 2바이트) 이상인 경우, 상기 데이터에 뒤이어서, 추가적인 MAC SDU가 존재하는지를 판단하기 위해, 단말은 뒤이은 소정의 바이트를 일반 MAC subheader를 가정하여 디코딩한다. 만약 해당 MAC subheader가 일반 DL MAC PDU에 사용되는 패딩을 지시하는 경우 (즉, LCID가 0b111111인 경우) 단말은 추가적인 데이터가 없다고 판단한다. 그렇지 않은 경우 단말은 추가적인 MAC SDU가 존재한다고 판단하여 해당 데이터를 디코딩한다. 상기 동작은 계속 반복될 수 있다.

한편, 본 도면에서 도시하지는 않았으나, 본 예시도면과 같이 E 필드를 사용하지 않고, 도 1h와 같이 2 비트의 Type 필드를 사용하고 PI 필드를 추가로 사용해서 successRAR MsgB subPDU만이 전송되는 경우와, successRAR MsgB subPDU와 일반 MAC subheader(1v-05)를 포함하는 MAC SDU (예를 들어, SRB0 혹은 SRB1) 가 전송됨을 알리는 방법을 구분할 수도 있다.

이 때, 도 1h와 마찬가지로 일반 MAC subheader(1v-05)를 포함하는 MAC SDU는 가장 마지막에 위치함을 가정할 수 있으며, 이에 따라 successRAR MsgB subPDU에 해당하는 MsgA를 전송한 단말은, 이후 PI 필드에 따라 뒤이은 소정의 바이트(예를 들면, 1바이트)를 일반 MAC subheader를 가정하여 디코딩할 수 있다. 이후에 남아있는 데이터의 크기가 소정의 바이트(예를 들면, 2바이트) 이상인 경우, 상기 데이터에 뒤이어서, 추가적인 MAC SDU가 존재하는지를 판단하기 위해, 단말은 뒤이은 1바이트를 MsgB subPDU로 가정하여 디코딩할 수 있다. 즉, Type 필드가 0b11로 설정된 패딩을 지시하는 것인지 판단할 수 있다. 만약 0b11이 아닌 경우(즉, 패딩을 지시하는 경우), 단말은 추가적인 데이터가 없다고 판단할 수 있다. 그렇지 않은 경우 단말은 추가적인 MAC SDU가 존재한다고 판단하고 해당 바이트를 일반 MAC subehader를 포함하는 데이터를 가정하여 디코딩할 수 있다. 상기 동작은 계속 반복될 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 5G, NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, LTE, LTE-A, LTE-A-Pro 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims

단말의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하는 단계; 및
상기 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하는 단계는,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 별도의 메시지로 각각 수신하거나, 하나의 메시지를 통해 수신하고,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 2단계 랜덤 액세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 2단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함하고, 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 4단계 랜덤 엑세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 4단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는,
상기 기지국에게 Msg A를 송신하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 MAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)를 포함하는 Msg B를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 MAC PDU는 적어도 하나의 MAC subPDU를 포함하고,
상기 적어도 하나의 MAC subPDU는 백오프 지시자(Backoff Indicator: BI)를 포함하는 MAC subPDU, 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU, fallback RAR을 포함하는 MAC subPDU, RRC(Radio Resource Control) 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU 및 패딩을 위한 MAC subPDU 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU는 상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU의 존재 여부를 나타내는 정보를 포함하는 것인, 방법.
제4항에 있어서,
상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU의 존재 여부를 나타내는 정보는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU의 MAC subheader에 포함되는 것인, 방법.
제3항에 있어서,
상기 패딩을 위한 MAC subPDU는 상기 MAC PDU의 마지막에 위치하는 것인, 방법.
제3항에 있어서,
상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU와 연접하여 위치하는 것인, 방법.
기지국의 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 방법에 있어서,
단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하는 단계; 및
상기 설정 정보에 기초하여, 상기 단말과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함하는 것인, 방법.
제8항에 있어서,
상기 단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하는 단계는,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 별도의 메시지로 각각 송신하거나, 하나의 메시지를 통해 송신하고,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 2단계 랜덤 액세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 2단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함하고, 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보는 Beam Failure Recovery 관련 4단계 랜덤 엑세스 우선 순위 파라미터 및 Handover 관련 4단계 랜덤 액세스 우선순위 파라미터를 포함하는 것인, 방법.
제8항에 있어서,
상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는,
상기 단말로부터 Msg A를 수신하는 단계; 및
상기 단말에게 MAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)를 포함하는 Msg B를 송신하는 단계를 더 포함하고,
상기 MAC PDU는 적어도 하나의 MAC subPDU를 포함하고,
상기 적어도 하나의 MAC subPDU는 백오프 지시자(Backoff Indicator: BI)를 포함하는 MAC subPDU, 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU, fallback RAR을 포함하는 MAC subPDU, RRC(Radio Resource Control) 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU 및 패딩을 위한 MAC subPDU 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU는 상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU의 존재 여부를 나타내는 정보를 포함하는 것인, 방법.
제10항에 있어서,
상기 패딩을 위한 MAC subPDU는 상기 MAC PDU의 마지막에 위치하는 것인, 방법.
제10항에 있어서,
상기 RRC 메시지를 위한 MAC SDU를 포함하는 MAC subPDU는 상기 Msg A의 성공적인 수신에 대한 응답을 포함하는 MAC subPDU와 연접하여 위치하는 것인, 방법.
랜덤 엑세스 절차를 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은,
트랜시버; 및
기지국으로부터 랜덤 엑세스 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 기지국과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함하는 것인, 단말.
랜덤 엑세스 절차를 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은,
트랜시버; 및
단말에게 랜덤 엑세스 설정 정보를 송신하고, 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 단말과 2단계 랜덤 액세스 절차 또는 4단계 랜덤 엑세스 절차를 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 랜덤 엑세스 설정 정보는 상기 2단계 랜덤 액세스 절차를 위한 파라미터 정보 및 상기 4단계 랜덤 엑세스 절차를 위한 파라미터 정보를 모두 포함하는 것인, 기지국.