WO2016085235A1 - 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 기법 - Google Patents

빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 기법 Download PDF

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WO2016085235A1
WO2016085235A1 PCT/KR2015/012658 KR2015012658W WO2016085235A1 WO 2016085235 A1 WO2016085235 A1 WO 2016085235A1 KR 2015012658 W KR2015012658 W KR 2015012658W WO 2016085235 A1 WO2016085235 A1 WO 2016085235A1
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WO
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resource
random access
terminal
radio transmission
base station
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PCT/KR2015/012658
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류선희
박성진
김남이
조동호
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삼성전자 주식회사
한국과학기술원
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    • H04W74/00—Wireless channel access
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    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for performing random access (RA) of a terminal in a mobile communication system, and relates to a random access technique of a terminal using beamforming.
  • RA random access
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (e.g., 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • MIMI massive multi-input multi-output
  • FD-MIMO Full Dimensional MIMO
  • array antenna analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to Device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM and QAM Modulation
  • SWSC Slide Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA NOMA
  • SAP Non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • One of the research topics of next generation communication after 4G communication is to increase system communication capacity by increasing the frequency band used.
  • the frequency band to be added to increase the frequency band it is considered to use a carrier in the 3 to 30 GHz band (millimeter wave band), that is, a carrier of the frequency band below 3 GHz used in commercial cellular systems, have.
  • the millimeter wave (mmWave) carrier in the 3 ⁇ 30 GHz band has directivity in terms of propagation characteristics, and beamforming technology may be used for interference control in carrier operation.
  • a base station as well as a terminal may generate and communicate a beam having a specific angle and width by using a multiple array antenna. That is, the base station and the terminal can utilize the transmission / reception beamforming to solve the path attenuation problem occurring in the carrier of the millimeter wave band.
  • the base station and the terminal may operate a plurality of transmit / receive beamforming, and may use the plurality of transmit / receive beamforming in a random access (RA) resource.
  • RA random access
  • the transmission beam of the terminal may have a connection with one or more reception beams of the base station.
  • the terminal may have a connection with a plurality of base station reception beams depending on whether the reception beam of the base station corresponds to a line of sight (LOS) or a non line of sight (NLOS).
  • LOS line of sight
  • NLOS non line of sight
  • the terminal connected to one reception beam of the base station may be prevented from performing random access by another terminal connected to two or more reception beams of the base station.
  • FIG. 1 is a diagram conceptualizing a random access operation of a terminal in a mobile communication system.
  • FIG. 1 (a) illustrates a situation in which terminals perform uplink random access by connecting to different numbers of receive beams.
  • Base station 120 may form multiple receive beams (eg, including B1 122 and B2 124).
  • the user terminal UE1 100 has a connection 102, 104 with at least one of the receive beams B1 122 and B2 124 using one or more transmit beams, and the UE2 110 uses one or more transmit beams.
  • FIG. 1B illustrates an RA resource set 140 that can be used by UE1 100 and UE2 110.
  • the RA resource set 140 has an RA resource structure defined by a beam resource (x axis) and a frequency-time resource (y axis). That is, the x axis of the RA resource set 140 is the axis of the receive beam of the base station, and the y axis is the axis of the frequency-time resource. For simplicity, two-dimensional radio resources defined by frequency and time are represented in one dimension on the y axis.
  • the UE1 100 Since the UE1 100 has a connection with the reception beams B1 122 and B2 124, the UE1 100 has 10 resources of the resource region 142 by the reception beams B1 122 and B2 124 as RA resources. On the other hand, since the UE2 110 has a connection with the reception beam B2 124, five resources of the resource region 144 by the reception beam B2 124 are provided as RA resources. In this case, the UE1 100 selects the frequency-time resources R4 (146 and 148) for the B1 122 and the B2 124 to perform random access, and the UE2 110 performs the R4 for the B2 124. Only the frequency-time resource 146 may be selected to perform random access.
  • the UE2 110 may use another RA available. Random access fails because there is no resource. However, there is a possibility of RA success because UE1 100 may use other available RA resources, namely the frequency-time resource R4 144 of B1.
  • a situation occurs in which a UE having a large number of connected reception beams has an advantage in RA competition.
  • a terminal having a relatively low number of connected reception beams is placed in an unfavorable position in RA competition.
  • one base station may own a large number of RA resources (ie, transmit / receive beams) in terms of spatial resources. That is, in the millimeter wave carrier communication system, the number of receiving beams of the base station is very large, and the RA attempt of the plurality of terminals for the plurality of receiving beams of the base station occurs.
  • RA resources ie, transmit / receive beams
  • the RA attempt of multiple terminals in the millimeter wave carrier communication system may increase the possibility of RA collision and interfere with access of other terminals, and therefore, a transmission / reception beam operation technique capable of reducing RA collision is required.
  • the present disclosure is to provide a method for mitigating a collision problem with other terminals.
  • the present disclosure provides an RA method based on the number of received beam links with a base station in a mobile communication system using millimeter waves.
  • the present disclosure provides a method for performing random access of a terminal using a random access resource defined by a beam resource and a radio transmission resource in a mobile communication system using beamforming, the method comprising: receiving a reception beam of a base station connected to a transmission beam of the terminal; Determining a number; Determining an area of the radio transmission resource based on the number of the received beams; And attempting random access on a random access resource defined by a beam resource corresponding to the determined number and a radio transmission resource corresponding to the determined area.
  • a terminal for performing random access using a random access resource defined by a beam resource and a radio transmission resource in a mobile communication system using beamforming, the number of reception beams of a base station connected to a transmission beam of the terminal. Determine an area of the radio transmission resources based on the number of the received beams, and random access in a random access resource defined by the beam resources corresponding to the determined number and the radio transmission resources corresponding to the determined area.
  • a control unit configured to attempt an attempt; And a transmission / reception unit configured to communicate with the base station by forming a transmission / reception beam under the control of the control unit.
  • the present disclosure provides a method for supporting random access using a random access resource defined by a beam resource and a radio transmission resource in a base station of a mobile communication system, the method comprising: determining a number of reception beams connected to a transmission beam of a terminal; Determining an area of the radio transmission resource based on the number of the received beams; And receiving a random access message from a random access resource defined by a beam resource corresponding to the determined number and a radio transmission resource corresponding to the determined area.
  • the present disclosure provides a base station of a mobile communication system using a random access resource defined by a beam resource and a radio transmission resource, and determines the number of reception beams connected to a transmission beam of a terminal, and based on the number of the reception beams.
  • a controller for determining an area of a radio transmission resource;
  • a transceiver for receiving a random access message in a random access resource defined by a beam resource corresponding to the determined number and a radio transmission resource corresponding to the determined area.
  • the random access scheme of the present disclosure it is possible to effectively prevent collisions between terminals according to the number of base station beam links connected for each terminal beam in an environment where a plurality of base station beams and terminal beams exist.
  • the random access scheme of the present disclosure can increase the probability of success of random access by preventing collision between terminals having different numbers of links.
  • the random access scheme of the present disclosure may provide a differential RA success rate between terminals having different priorities.
  • the random access scheme of the present disclosure provides an RA support scheme for a service requiring access to a plurality of base station receive beams.
  • the RA method according to the present disclosure solves a newly occurring RA collision problem when introducing a virtual cellular network (VCN) system.
  • VCN virtual cellular network
  • FIG. 2 is an exemplary diagram of a method for determining a reception beam link by a terminal according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 illustrates a structure in which terminals have different numbers of receive beam links
  • FIG. 4 illustrates an example of RA resources when the number of selectable RA resources is determined in proportion to the number of reception beamlinks of UEs
  • FIG. 5 illustrates an example of a RA resource when the number of selectable RA resources is determined to be the same regardless of the number of reception beamlinks of UEs;
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating a process of setting a random access resource region according to a rank by a terminal according to the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating random access performance and success of a terminal according to the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a configuration of a terminal apparatus according to the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates a method of random access support of a base station according to the present disclosure
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration of a base station apparatus according to the present disclosure.
  • a base station is a subject that communicates with a terminal, and may also be referred to as a BS, a NodeB (NB), an eNodB (eNB), an access point (AP), or the like.
  • NB NodeB
  • eNB eNodB
  • AP access point
  • User equipment is a subject that communicates with a base station, and may also be referred to as a UE, a mobile station (MS), a mobile equipment (ME), a device, a terminal, and the like.
  • the beam resource refers to one or more beams formed in the base station or the terminal by beamforming, and each beam may perform its own transmission / reception operation through a radio transmission resource.
  • the radio transmission resource is a term that collectively refers to a resource used by a base station or a terminal for radio transmission.
  • the radio transmission resource is interpreted as a radio transmission resource excluding a beam resource.
  • the radio transmission resource may be a resource defined by at least one of frequency, time, and code.
  • the radio transmission resource may be a frequency resource, may be a time resource, may be a frequency-time resource, or may be a resource defined by a frequency-time-code.
  • the code may be an orthogonal code such as a Walsh code.
  • the radio transmission resource will be expressed as a frequency-time resource, but it should be noted that it may be interpreted in the meaning of other examples described above.
  • the present disclosure proposes a random access scheme of a terminal having multiple reception beams and links of one base station in a millimeter wave band communication environment.
  • the random access scheme according to the present disclosure may include at least one of three steps.
  • the first step is to determine the number of radio transmission resources and the number of received beam links of the base station connected to the terminal.
  • the second step is to select RA resources (eg, frequency-time resources) according to the number of received beamlinks and perform contention-based RA.
  • the third step is the RA response (success or failure) of the base station to the RA attempt of the terminal.
  • the terminal must check the reception beam of the base station to be connected with itself before performing random access.
  • the reception beam of the base station connected with the terminal is referred to as a 'receive beam link'.
  • FIG. 2 illustrates an example of a method of determining a reception beam link by a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the base station 200 forms five reception beams 201, 202, 203, 204, and 205, for example, and the terminal 210 forms one transmission beam 211.
  • FIG. 2 (a) illustrates a case in which the UE determines the reception beam link using the downlink channel estimation value.
  • the first method for the UE 210 to determine the reception beam link is to determine the reception beam link based on the downlink beam channel estimation result.
  • the terminal performs channel estimation of the downlink beam through a beam pilot signal transmitted through the reception beam of the base station, and a channel estimation result value (for example, received signal strength (RSS)) Beams higher than a predetermined threshold (eg, 202, 203, 204) may be determined as the reception beam links, and the number of the reception beam links may be checked.
  • a channel estimation result value for example, received signal strength (RSS) Beams higher than a predetermined threshold (eg, 202, 203, 204)
  • FIG. 2 (b) illustrates a case in which the terminal determines a reception beam link using a neighbor advertisement.
  • the second method for the terminal 210 to identify the beam link is to use the neighbor advertisement 220 transmitted from the base station 200.
  • the terminal may receive the neighbor advertisement 220 and determine the reception beam link by using information such as the beam identifier of the base station existing in the neighbor advertisement. Specifically, the terminal performs beam scanning, and then performs an index on an index (eg, a reception beam index such as 2, 3, 1, 5) in an active set existing in the neighbor advertisement. One or more of the corresponding reception beams may be determined as the reception beam links, and the number of the reception beam links may be checked.
  • an index eg, a reception beam index such as 2, 3, 1, 5
  • One or more of the corresponding reception beams may be determined as the reception beam links, and the number of the reception beam links may be checked.
  • FIG. 2 the case where there is one transmission beam 211 of the terminal has been described as an example.
  • a reception beam link of the base station may be defined for each of the plurality of beams. The number of receive beam links can be checked.
  • FIG. 3 illustrates a structure in which terminals have different numbers of receive beam links.
  • UE1 310, UE2 312 and UE3 314 have a connection with one or more receive beams of base station 300.
  • UE1 310 has a connection with three receive beams 301, 302, 303 of base station 300.
  • UE2 312 has a connection with two receive beams 301, 302 of base station 300.
  • UE3 314 has a connection with one receive beam 303 of base station 300.
  • FIG. 4 illustrates an example in which the number of selectable RA resources is determined in proportion to the number of receive beam links of terminals illustrated in FIG. 3.
  • the RA resource has a structure defined by the beam resource (x axis) and the radio transmission resource (y axis).
  • the x axis of the RA resource set is the axis of the reception beam of the base station
  • the y axis is the axis of the radio transmission resource defined by at least one of frequency, time and code.
  • multidimensional radio resources defined by a combination of one or more of frequency, time, and code have been represented in one dimension on the y axis.
  • an area of radio transmission resources eg, frequency-time resources
  • RA resources e.g. frequency-time resources
  • the RA resource region 404 includes a total of 18 RA resources.
  • the UE2 312 Since the UE2 312 has two receive beam resource links, all the frequency-time resources corresponding to the two receive beams B1 and B2 are selected as the selectable RA resource region 402, and the RA resource region ( 402 includes a total of 12 RA resources.
  • all the frequency-time resources corresponding to the one reception beam B3 are provided as the selectable RA resource region 400 and the RA resource region 400. Contains a total of six RA resources.
  • the selectable RA resource region of the UE having a small number of receive beams is small, there is a high probability that a collision occurs when performing random access compared to other UEs having a large number of receive beams. This is because a terminal having a small number of receive beams can select only a subset of selectable resource regions of another terminal having a large number of receive beams when performing RA. It is unfair in terms of fairness to grant fewer selectable RA resources to a terminal having a small number of received beams. That is, determining a selectable resource in proportion to the number of reception beamlinks of the terminals has an unfair possibility of RA success among the terminals.
  • the present disclosure proposes a method of assigning the same number of selectable RA resources to terminals regardless of the number of received beams, and setting a selectable resource region differently according to the number of received beams.
  • FIG. 5 illustrates an example in which the number of selectable RA resources is determined to be the same regardless of the number of reception beamlinks of terminals illustrated in FIG. 3.
  • the terminal selects a random access resource based on the number of links determined by itself, thereby allowing all terminals having the same priority to use the same number of RA resources for random access. That is, the present disclosure identifies (or limits or specifies) an area of radio transmission resources (eg, frequency-time resources) that each of the terminals will use as RA resources based on the number of received beamlinks of the terminals. Suggest a solution.
  • radio transmission resources eg, frequency-time resources
  • UE3 704 may select different selectable frequency-time resources.
  • each terminal may be configured to select a frequency-time resource region of a size inversely proportional to the number of receive beam links.
  • UE1 700 is illustrated as being able to select R5 and R6 resources, but is not limited thereto and may select another frequency-time resource.
  • UE2 312 is illustrated as being able to select R4 to R6 resources, but is not limited thereto and may select another frequency-time resource.
  • each of UE1 310, UE2 312, and UE3 314 may be configured to equally select six resource regions, regardless of the number of receive beam links. As such, by selecting the selectable RA resources, terminals having different available reception beamlinks may have the same number of RA resources, and terminals having the same priority may have the possibility of RA success equally.
  • the terminal may determine the priority of the terminal in addition to the number of reception beamlinks and use the priority to determine the RA resource.
  • the terminal refers to a priority as a rank.
  • the rank may be defined by the type of data to be transmitted in the uplink, the mobility of the terminal (for example, when a cell change is performed quickly), or a factor (or environment) requiring fast synchronization acquisition.
  • the rank may be classified into various stages, and the higher the value, the higher the priority terminal, and the lower the lower the priority.
  • FIG. 6 shows a process in which a terminal sets a random access resource region according to a rank according to the present disclosure.
  • the number of resources that each terminal can select is set to be the same regardless of the number of reception beamlinks.
  • the higher the rank value the higher the random access priority of the terminal. Therefore, the random access resource region that can be selected by the terminal having a large rank value becomes wider. As the random access resource region becomes wider, the probability of random access success increases. Therefore, a terminal having a large rank value may have higher random access success than a terminal having a small rank value.
  • 6 exemplarily illustrates RA resource configuration of two terminals having different rank values.
  • a terminal having a rank of 2 has a higher priority than a terminal having a rank of 1 and may use more RA resources than a terminal having a rank of 1 to ensure a high RA success rate of the terminal having a rank of 2.
  • a terminal having a rank 2 is set to use 12 RA resource regions 600 in beam resource B2, and a terminal having a rank 1 has some radio transmission resources (eg, frequency-time resources in beam resource B3). 6 RA resource zones 602 corresponding to) may be used.
  • a terminal having a rank of 2 has a higher priority than a terminal having a rank of 1 and may use more RA resources than a terminal having a rank of 1 to ensure a high RA success rate for the terminal having a rank of 2.
  • a UE having a rank of 2 is configured to use 12 RA resource regions 610 corresponding to some radio transmission resources (eg, frequency-time resources) in beam resources B2 and B3, and has a rank of 1
  • the terminal may be configured to use six RA resource regions 612 corresponding to some radio transmission resources (eg, frequency-time resources) in the beam resources B1 and B2.
  • a terminal having a rank of 2 has a higher priority than a terminal having a rank of 1 and may use more RA resources than a terminal having a rank of 1 to ensure a high RA success rate for the terminal having a rank of 2.
  • a terminal having a rank 2 is set to use 12 RA resource regions 620 corresponding to some radio transmission resources (eg, frequency-time resources) in beam resources B1, B2, and B3, and the rank is
  • the terminal 1 may be configured to use six RA resource regions 622 corresponding to some radio transmission resources (eg, frequency-time resources) in the beam resources B1, B2, and B3.
  • the some frequency-time resources may be allocated to frequency-time resources that are not used by other terminals.
  • the base station and the terminal may use the number of links s for which the connection is guaranteed when performing the RA in the RA response.
  • the terminal may be configured to receive a response regarding the RA success from the base station. . For example, when the base station requests two or more reception beam link formations from the terminal due to characteristics of a service, increasing the value of s ensures multiple reception beam link formations.
  • the value of d may be set to a value less than or equal to L. If d is equal to L, s is 1. If d is L / 2, s is 2. In this way, by adjusting the d value to ensure a certain number of link connections (that is, s) or more, the terminal can obtain an uplink connection with the base station.
  • the terminal may utilize the s in a beam uplink cooperation procedure or a beam uplink negotiation procedure.
  • the d value may be determined according to the rank of the terminal or the type (or QoS) of the service to be transmitted by the terminal in uplink.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating random access performed and success of a terminal according to the present disclosure.
  • Base station 700 forms a receive beam link with three UEs 710, 712, 714.
  • UE1 710 has a base station 700 and three receive beam links 720, 722, 724, and UE2 712 has a base station 700 and two receive beam links 730, 732, and UE3 ( 714 has a base station 700 and two receive beam links 740, 742.
  • UE1 710 and UE3 714 are successful without collisions in two receive beam links 720 and 722 and one receive beam link 742, respectively, and UE2 712 receives all receive beam links 730, At 732, a collision occurs and the RA fails.
  • UE1 710 and UE3 714 receive a RA success response from the base station, and UE2 712 fails the RA. If the s value for all UEs is 2, only UE1 710 is RA successful, and UE2 712 and UE3 714 fail RA. The UE that fails the RA may receive a response to the RA failure or receive no response.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a random access method of a terminal according to the present disclosure.
  • the terminal may determine the number of reception beams of the base station connected to the transmission beam of the terminal (800). For example, the terminal performs channel estimation on at least one reception beam of the base station, identifies reception beams whose result of the channel estimation is greater than or equal to a threshold, and counts the number of the identified reception beams. It can be determined by the number of reception beams. As another example, the terminal performs an operation of receiving a neighbor advertisement, confirms a reception beam identified by the information included in the neighbor advertisement, and converts the number of the confirmed reception beams into the number of the reception beams. You can also decide.
  • the terminal may determine an area of a radio transmission resource (eg, frequency-time resource) based on the number of received beams (810).
  • the terminal may determine an area of a radio transmission resource such that an area of an RA resource having the same size as another terminal is determined regardless of the number of received beams (if the priority is the same). For example, the terminal may determine an area of the radio transmission resource in a size inversely proportional to the number of the reception beams.
  • the terminal may further consider the priority of the terminal as well as the number of the received beams. In this case, the terminal may determine an area of the radio transmission resource corresponding to (proportional) the priority value of the terminal.
  • the terminal may attempt random access in a random access resource defined by a beam resource corresponding to the reception beam of the base station and a radio transmission resource of the determined region (820).
  • the terminal may receive a response to the random access attempt from the base station (830).
  • the received response may indicate success of random access only when the number of received beams for which the attempt succeeds among the received beams of the connected base station is greater than or equal to a predetermined number (s).
  • the predetermined number may have a value of two or more.
  • the radio transmission resource may be a resource defined by at least one of frequency, time, and code.
  • FIG. 9 schematically illustrates a configuration of a terminal device according to the present disclosure.
  • the terminal device 900 may include a transceiver 910 that transmits and receives a signal or data with a base station, and a controller 920 that controls the transceiver 910 to perform an operation of the terminal described in the present disclosure. have.
  • controller 920 All operations of the UE described above in the present disclosure may be understood to be performed by the control of the controller 920.
  • the controller 920 and the transceiver 910 are not necessarily implemented as separate devices, but may be implemented as one component (in the form of a single chip).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a random access support method of a base station according to the present disclosure.
  • the base station may determine the number of reception beams connected with the transmission beam of the terminal (1000). For example, the base station reports a channel estimation result for at least one of the reception beams from the terminal, checks reception beams whose result of the channel estimation is greater than or equal to a threshold value, and counts the number of the identified reception beams. It can be determined by the number of reception beams. As another example, the terminal may determine the number of reception beams by itself and transmit the reception beams corresponding to the determined number to the terminal through a neighbor advertisement.
  • the base station may determine an area of a radio transmission resource (eg, frequency-time resource) based on the number of received beams (1010). Alternatively, the base station may determine the area of the radio transmission resources of the terminal so that RA resources of the same size as other terminals are determined regardless of the number of received beams (if the priority is the same). For example, the base station may specify an area of the radio transmission resource in a size inversely proportional to the number of the received beams. Alternatively, the base station may further consider the priority of the terminal as well as the number of the received beams when determining the area of the radio transmission resource. At this time, the base station may determine the area of the radio transmission resource in a size corresponding to (proportional) the priority value of the terminal. Optionally, the base station may transmit a message including information on the region of the determined radio transmission resource and the reception beam to the terminal to indicate the random access resource allocated to the terminal.
  • a radio transmission resource eg, frequency-time resource
  • the base station may receive a random access message from a random access resource defined by a beam resource corresponding to the received beam and a radio transmission resource of the determined region (1020).
  • the base station may transmit a response to the random access message to the terminal (1030).
  • the transmitted response may indicate success of random access only when the number of reception beams in which the random access (message) succeeds is greater than or equal to a predetermined number (s).
  • the predetermined number may have a value of two or more.
  • the radio transmission resource may be a resource defined by at least one of frequency, time, and code.
  • FIG. 11 schematically illustrates a configuration of a base station apparatus according to the present disclosure.
  • the base station apparatus 1100 may include a transceiver 1110 for transmitting and receiving a signal or data with a terminal and a controller 1120 for controlling the transceiver 1110 to perform an operation of the base station described in the present disclosure. have.
  • controller 1120 all the operations of the base station described above may be understood to be performed by the control of the controller 1120.
  • the controller 1120 and the transceiver 1110 are not necessarily implemented as separate devices, but may be implemented as one component (in the form of a single chip).
  • FIGS. 2 to 11 illustrate a configuration diagram, an example of an RA resource configuration, an example of a terminal access method, an example of a base station access support method, an example of a terminal device configuration, and an example of a base station apparatus configuration. It should be noted that there is no intention to limit the scope of the disclosure. In other words, all components, or steps of operations described in FIGS. It can be implemented within.
  • the above-described operations can be realized by providing a memory device storing the corresponding program code to any component in an entity, a function, a base station, or a terminal device of the communication system. That is, the controller of an entity, a function, a base station, or a terminal device can execute the above-described operations by reading and executing a program code stored in a memory device by a processor or a central processing unit (CPU).
  • a processor or a central processing unit (CPU).
  • the various components, modules, etc. of an entity, function, base station, or terminal device described herein may be a hardware circuit, for example, a complementary metal oxide semiconductor based logic circuit. And hardware circuitry such as firmware and a combination of software and / or hardware and software embedded in firmware and / or machine readable media.
  • various electrical structures and methods may be implemented using transistors, logic gates, and electrical circuits such as application specific semiconductors.

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 단말의 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔의 개수를 결정하는 동작; 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작; 및 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도하는 동작을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 기법
본 개시는 이동 통신 시스템에서 단말의 랜덤 액세스(RA, random access) 수행 기법에 관한 것으로써, 빔포밍을 이용하는 단말의 랜덤 액세스 기법에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 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 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: 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.
4G 통신 이후의 차세대 통신에 대한 연구 주제 중 하나는 사용 주파수 대역을 증가시켜 시스템 통신 용량을 증가시키는 데에 있다. 주파수 대역 증가를 위해 추가될 주파수 대역으로는, 상용 셀룰러 시스템에서 쓰이는 3GHz 미만의 주파수 대역의 캐리어가 아니라 3~30 GHz 대역(밀리미터파 대역)의 캐리어 즉, 밀리미터파 캐리어를 사용하는 방안이 고려되고 있다.
3~30 GHz 대역의 밀리미터파(mmWave) 캐리어는 전파 특성상 지향성을 가지며, 캐리어 운용시 간섭 제어를 위해 빔포밍 기술이 이용될 수 있다. 밀리미터파 대역에서는, 기지국은 물론 단말도 다중 어레이(multiple array) 안테나를 이용하여 특정 각도와 너비를 가진 빔(beam)을 생성하여 통신할 수 있다. 즉, 기지국과 단말은 밀리미터파 대역의 캐리어에서 발생하는 경로 감쇠 문제를 해결하기 위해서 송/수신 빔포밍을 활용할 수 있다. 기지국과 단말은 다수의 송/수신 빔포밍을 운용할 수 있으며, 다수의 송/수신 빔포밍을 랜덤 액세스(random access; RA) 자원에서도 활용할 수 있다.
기지국이 다수의 수신 빔을 형성한 상황에서 단말이 임의의 하나의 송신 빔을 이용하여 랜덤 액세스를 수행할 경우에, 상기 단말의 송신 빔은 상기 기지국의 하나 이상의 수신 빔과 연결을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국의 수신 빔이 LOS(line of sight; 가시선) 또는 NLOS(non line of sight; 비-가시선)에 해당하는지 여부에 따라서 상기 단말은 다수의 기지국 수신 빔과 연결을 가질 수 있다. 이때, 상기 기지국의 하나의 수신 빔과 연결된 단말은 상기 기지국의 2 이상의 수신 빔과 연결된 타 단말에 의해 랜덤 액세스 수행이 방해될 수 있다.
도 1은 이동 통신 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 동작을 개념화한 도면이다.
도 1(a)은 단말들이 서로 다른 개수의 수신 빔과 연결하여 상향링크 랜덤 액세스를 수행하는 상황을 예시한다.
기지국(120)은 다수의 수신 빔(예를 들어, B1(122) 및 B2(124)을 포함하는)을 형성할 수 있다. 사용자 단말 UE1(100)은 하나 이상의 송신 빔을 이용하여 상기 수신 빔 B1(122) 및 B2(124) 중 적어도 하나와 연결(102, 104)을 갖고, UE2(110)은 하나 이상의 송신 빔을 이용하여 수신 빔 B2(124)와 연결(114)을 가질 수 있다.
도 1(b)는 UE1(100) 및 UE2(110)이 사용할 수 있는 RA 자원 셋(140)을 예시한다.
상기 RA 자원 셋(140)은 빔 자원(x축) 및 주파수-시간 자원(y축)에 의해 정의되는 RA 자원 구조를 갖는다. 즉, RA 자원 셋(140)의 x 축은 기지국의 수신 빔의 축이고, y 축은 주파수-시간 자원의 축이다. 단순화를 위해, 주파수 및 시간에 의해 정의되는 2차원의 무선 자원이 y축에서 1차원으로 표시되었다.
UE1(100)은 수신 빔 B1(122) 및 B2(124)와 연결을 가지므로, 수신 빔 B1(122) 및 B2(124)에 의한 자원 영역(142)의 10개의 자원을 RA 자원으로 갖는다. 반면, UE2(110)는 수신 빔 B2(124)와 연결을 가지므로, 수신 빔 B2(124)에 의한 자원 영역(144)의 5개의 자원을 RA 자원으로 갖는다. 이때, UE1(100)은 B1(122) 및 B2(124)에 대한 주파수-시간 자원 R4 (각각 146 및 148)을 선택하여 랜덤 액세스를 수행하며, UE2(110)는 B2(124)에 대한 R4 주파수-시간 자원(146)만을 선택하여 랜덤 액세스를 수행할 수 있다.
UE1(100)과 UE2(110)가 동시에 수신 빔 B2의 주파수-시간 자원 R4 (146)를 사용하여 랜덤 액세스를 수행하는 상황(즉, 충돌)이 발생되면, UE2(110)는 가용한 다른 RA 자원이 없으므로 랜덤 액세스에 실패한다. 그러나, UE1(100)은 가용한 다른 RA 자원 즉, B1의 주파수-시간 자원 R4(144)을 사용할 수 있으므로 RA 성공 가능성이 존재한다.
즉, 연결되는 수신 빔 개수가 많은 단말이 RA 경쟁에서 우위를 가지는 상황이 발생한다. 또한, 연결되는 수신 빔 개수가 상대적으로 적은 단말은 RA 경쟁에서 불리한 위치에 있게 된다.
밀리미터파 캐리어를 사용하는 통신 시스템에서 하나의 기지국은 공간 자원의 관점에서 많은 개수의 RA 자원(즉, 송/수신 빔)을 소유할 수 있다. 즉, 밀리미터파 캐리어 통신 시스템에서는 기지국의 수신 빔 수가 매우 많으며, 기지국의 다수 수신 빔에 대한 다수 단말의 RA 시도가 발생한다.
따라서, 밀리미터파 캐리어 통신 시스템에서 다수 단말의 RA 시도는 RA 충돌의 가능성을 증가시키고 다른 단말들의 접속을 방해할 수 있으므로, RA 충돌을 줄일 수 있는 송/수신 빔의 운용 기법이 요구된다.
본 개시는 다른 단말들과의 충돌 문제를 완화하는 방법을 제공하고자 한다.
본 개시는 밀리미터파를 사용하는 이동 통신 시스템에서 기지국과의 수신 빔 링크 수 기반의 RA 방법을 제공한다.
본 개시는 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 단말의 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔의 개수를 결정하는 동작; 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작; 및 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도하는 동작을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하여 랜덤 액세스를 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔의 개수를 결정하고, 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하고, 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도하도록 구성되는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 송수신 빔을 형성하여 상기 기지국과 통신하는 송수신부를 포함하는 단말을 제안한다.
본 개시는 이동 통신 시스템의 기지국에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 랜덤 액세스를 지원하는 방법에 있어서, 단말의 송신 빔과 연결되는 수신 빔의 개수를 결정하는 동작; 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작; 및 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스 메시지를 수신하는 동작을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 이동 통신 시스템의 기지국에 있어서, 단말의 송신 빔과 연결되는 수신 빔의 개수를 결정하고, 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하고는 제어부; 및 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스 메시지를 수신하는 송수신부를 포함하는 기지국을 제안한다.
본 개시의 랜덤 액세스 방안에 따르면 다수의 기지국 빔과 단말 빔이 존재하는 환경에서 단말 빔 별로 연결된 기지국 빔 링크 수에 따라서 효과적으로 단말들끼리의 충돌을 방지할 수 있다.
본 개시의 랜덤 액세스 방안은 통해 링크 수가 서로 다른 단말들끼리의 충돌을 방지함으로써, 랜덤 액세스의 성공 확률을 높일 수 있다.
본 개시의 랜덤 액세스 방안은 우선 순위가 다른 단말들 간의 차등적 RA 성공율을 제공할 수 있다.
본 개시의 랜덤 액세스 방안은 다수의 기지국 수신 빔과의 접속이 필요한 서비스에 대한 RA 지원 방안을 제공한다.
본 개시에 따른 RA 방법을 통해 VCN(virtual cellular network; 가상 셀룰러 네트워크) 시스템 도입 시, 새롭게 발생할 수 있는 RA 충돌 문제를 해결한다.
도 1은 밀리미터파 대역을 사용하는 이동 통신 시스템에서 랜덤 액세스 방법을 개념화한 도면;
도 2는 본 개시의 실시예에 따라 단말이 수신 빔 링크를 결정하는 방법의 예시도;
도 3은 단말들이 서로 다른 개수의 수신 빔 링크를 갖는 구조를 예시하는 도면;
도 4는 단말들의 수신 빔 링크의 개수에 비례하여 선택 가능한 RA 자원 개수가 결정되는 경우의 RA 자원 예시도;
도 5는 단말들의 수신 빔 링크의 개수에 관계 없이 선택 가능한 RA 자원 개수가 동일하게 결정되는 경우의 RA 자원 예시도;
도 6은 본 개시에 따른 단말이 랭크에 따라서 랜덤 액세스 자원 영역을 설정하는 과정의 예시도;
도 7은 본 개시에 따른 단말의 랜덤 액세스 수행과 성공 여부를 예시하는 도면;
도 8은 본 개시에 따른 단말의 랜덤 액세스 방법을 예시하는 도면;
도 9는 본 개시에 따른 단말 장치의 구성의 개략도;
도 10은 본 개시에 따른 기지국의 랜덤 액세스 지원 방법을 예시하는 도면;
도 11는 본 개시에 따른 기지국 장치의 구성의 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다. 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. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.
기지국(Base Station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수도 있다.
사용자 단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 이동국(Mobile Station; MS), 이동장비(Mobile Equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.
빔 자원은 빔포밍에 의해 기지국 또는 단말에 형성되는 하나 이상의 빔을 의미하며, 각 빔은 무선 전송 자원을 통해 자신의 송/수신 동작을 수행할 수 있다.
무선 전송 자원은 기지국 또는 단말이 무선 전송에 사용하는 자원을 통칭하는 용어이며, 본 개시에서는 빔 자원을 제외한 무선 전송 자원으로 해석된다. 구체적으로, 무선 전송 자원은 주파수, 시간, 및 코드 중 적어도 하나에 의해 정의되는 자원일 수 있다. 예를 들어, 무선 전송 자원은 주파수 자원일 수 있고, 시간 자원일 수도 있으며, 주파수-시간 자원일 수도 있고, 주파수-시간-코드에 의해 정의되는 자원일 수 있다. 여기서 코드는 왈시 코드(Walsh code)와 같은 직교 코드(orthogonal code)가 될 수 있다. 이하에서는 편의상 무선 전송 자원을 주파수-시간 자원으로 표현할 것이나, 상술한 기타 예의 의미로 해석될 수도 있음을 주의하여야 한다.
본 개시는 밀리미터파 대역 통신 환경에서 하나의 기지국의 다수의 수신 빔과 링크를 갖는 단말의 랜덤 액세스 방안을 제안한다. 본 개시에 따른 랜덤 액세스 방안은 3가지 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
첫 번째 단계는, 무선 전송 자원 및 단말과 연결된 기지국의 수신 빔 링크의 개수 파악 단계이다. 두 번째 단계는, 수신 빔 링크 개수에 따른 RA 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원) 선택 및 경쟁 기반의 RA 수행 단계이다. 세 번째 단계는, 단말의 RA 시도에 대한 기지국의 RA 응답(성공 혹은 실패) 단계이다.
도 2를 참고하여, 본 개시에 따른 랜덤 액세스 방안의 첫 번째 단계를 설명한다.
단말은 랜덤 액세스를 수행하기 전에 자신과 연결할 기지국의 수신 빔을 확인해야 한다. 이하에서, 단말과 연결되는 기지국의 수신 빔을 '수신 빔 링크'라고 칭한다.
본 개시에서는 단말이 수신 빔 링크의 개수를 확인하는 2가지 방법을 제안한다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따라 단말이 수신 빔 링크를 결정하는 방법의 예제를 도시한다.
기지국(200)은 예를 들어 다섯 개의 수신 빔(201, 202, 203, 204, 205)을 형성하고, 단말(210)은 하나의 송신 빔(211)을 형성한다.
도 2(a)는 단말이 하향링크 채널 추정 값을 이용하여 수신 빔 링크를 결정하는 경우를 예시한다.
단말(210)이 수신 빔 링크를 결정하는 첫 번째 방식은 하향링크 빔 채널 추정 결과에 근거하여 수신 빔 링크를 결정하는 것이다. 단말은 기지국의 수신 빔을 통해 송신되는 빔 파일럿(beam pilot) 신호를 통해 하향링크 빔의 채널 추정을 수행하고, 채널 추정 결과 값(예를 들어, RSS(received signal strength; 수신 신호 세기))이 일정 임계 값보다 높은 빔(예를 들어, 202, 203, 204)을 수신 빔 링크로 결정할 수 있고, 상기 수신 빔 링크의 개수를 확인할 수 있다.
도 2(b)는 단말이 이웃 광고(neighbor advertisement)를 이용하여 수신 빔 링크를 결정하는 경우를 예시한다.
단말(210)이 빔 링크를 확인하는 두 번째 방식은 기지국(200)으로부터 송신되는 이웃 광고(220)를 이용하는 방식이다. 단말은 이웃 광고(220)를 수신하고, 상기 이웃 광고에 존재하는 기지국의 빔 식별자와 같은 정보를 이용하여 수신 빔 링크를 결정할 수도 있다. 구체적으로, 상기 단말은 빔 스캐닝(beam scanning)을 수행한 후, 상기 이웃 광고에 존재하는 액티브 셋(active set) 내의 인덱스(예를 들어, 2, 3, 1, 5 와 같은 수신 빔 인덱스)에 해당하는 수신 빔 중 하나 이상을 수신 빔 링크로써 결정할 수도 있고, 상기 수신 빔 링크의 개수를 확인할 수 있다. 도 2에서는 단말의 송신 빔(211)이 1개인 경우를 예로써 설명하였지만, 단말이 다수의 빔을 사용하는 경우에는 다수의 빔 각각에 대해서 기지국의 수신 빔 링크가 정의될 수 있고, 상기 단말은 수신 빔 링크의 개수를 확인할 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참고하여, 본 개시에 따른 랜덤 액세스 방안의 두 번째 단계를 설명한다.
도 3은 단말들이 서로 다른 개수의 수신 빔 링크를 갖는 구조를 예시한다.
UE1(310), UE2(312) 및 UE3(314)는 기지국(300)의 하나 이상의 수신 빔과 연결을 갖는다. 예를 들어, UE1(310)은 기지국(300)의 3 개의 수신 빔(301, 302, 303)과 연결을 갖는다. UE2(312)는 기지국(300)의 2개의 수신 빔(301, 302)와 연결을 갖는다. UE3(314)은 기지국(300)의 1 개의 수신 빔(303)과 연결을 갖는다.
도 4는 도 3에 예시된 단말들의 수신 빔 링크의 개수에 비례하여 선택 가능한 RA 자원 개수가 결정되는 경우의 예를 도시한다.
이하에서, RA 자원은 빔 자원(x축) 및 무선 전송 자원(y축)에 의해 정의되는 구조를 갖는다. RA 자원 셋의 x 축은 기지국의 수신 빔의 축이고, y 축은 주파수, 시간 및 코드 중 적어도 하나에 의해 정의되는 무선 전송 자원의 축이다. 단순화를 위해, 주파수, 시간 및 코드 중 하나 이상의 조합에 의해 정의되는 다차원의 무선 자원이 y축에서 1차원으로 표시되었다.
도 4에서는 단말들의 수신 빔 링크 수에 따라서 상기 단말들 각각이 RA 자원으로써 사용할 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)의 영역을 구분하지(또는 제한하지, 또는 특정하지) 않는다
구체적으로, UE1(310)은 3개의 수신 빔 자원 링크를 가지므로, 상기 3개의 수신 빔(B1, B2, B3)에 해당하는 모든 주파수-시간 자원을 선택 가능한 RA 자원 영역(404)으로 가지며, 상기 RA 자원 영역(404)은 총 18개의 RA 자원을 포함한다.
UE2(312)은 2개의 수신 빔 자원 링크를 가지므로, 상기 2개의 수신 빔(B1, B2)에 해당하는 모든 주파수-시간 자원을 선택 가능한 RA 자원 영역(402)으로 가지며, 상기 RA 자원 영역(402)은 총 12개의 RA 자원을 포함한다.
UE3(314)은 1개의 수신 빔 자원 링크를 가지므로, 상기 1개의 수신 빔(B3)에 해당하는 모든 주파수-시간 자원을 선택 가능한 RA 자원 영역(400)으로 가지며, 상기 RA 자원 영역(400)은 총 6개의 RA 자원을 포함한다.
수신 빔 수가 적은 단말의 선택 가능한 RA 자원 영역이 작으면 수신 빔 수가 많은 타 단말에 비해 랜덤 액세스 수행시 충돌이 발생할 확률이 높다. 왜냐하면, 수신 빔 수가 적은 단말은 수신 빔 수가 많은 타 단말의 선택 가능한 자원 영역의 서브셋(subset)만 RA 수행시 선택할 수 있기 때문이다. 수신 빔 개수가 적은 단말에게 선택 가능한 RA 자원도 적게 부여하는 것은 공평성(fairness) 관점에서 불공평하다. 즉, 단말들의 수신 빔 링크의 개수에 비례하여 선택 가능한 자원을 결정하는 것은 단말들 간에 불공평한 RA 성공 가능성을 갖게 한다.
따라서, 본 개시는 수신 빔 개수에 관계 없이 단말들에게 선택 가능한 RA 자원의 개수를 동일하게 부여하되, 수신 빔 개수에 따라서 선택 가능한 자원 영역을 다르게 설정하는 방안을 제안한다.
도 5는 도 3에 예시된 단말들의 수신 빔 링크의 개수에 관계 없이 선택 가능한 RA 자원 개수가 동일하게 결정되는 경우의 예를 도시한다.
단말은 스스로 결정한 링크 수를 기반으로 랜덤 액세스 자원을 선택함으로써, 우선순위가 동일한 모든 단말들이 동일한 개수의 RA 자원을 랜덤 액세스에 이용하게 할 수 있다. 즉, 본 개시는 단말들의 수신 빔 링크 개수에 근거하여 상기 단말들 각각이 RA 자원으로써 사용할 무선 전송 자원 (예를 들어, 주파수-시간 자원)의 영역을 구분하는(또는 제한하는, 또는 특정하는) 방안을 제안한다.
도 3에서 예시된 바와 같이, UE1(700), UE2(702), UE3(704)가 각각 수신 빔 링크를 3개, 2개, 1개를 갖는 상황에서, 상기 UE1(700), UE2(702), UE3(704)는 선택 가능한 주파수-시간 자원을 서로 다르게 선택할 수 있다. 예를 들어, 각 단말은 수신 빔 링크의 개수에 반비례하는 크기의 주파수-시간 자원 영역을 선택하도록 설정될 수 있다.
구체적으로, 수신 빔 자원 3개(B1, B2, B3)를 모두 사용 가능한 UE1(310)은 주파수-시간 자원 R1 ~ R6 중에서 임의로 2개의 자원(R5 및 R6)을 RA 자원으로 선택 가능하도록 구성되며(configured), 그러면 상기 UE1(310)은 RA 자원으로써 선택 가능한 6 개(= 3 * 2)의 자원을 갖게 된다. 도 5에서 UE1(700)은 R5 및 R6 자원을 선택할 수 있는 것으로 예시되었으나, 이에 구속되지 않으며 다른 주파수-시간 자원을 선택할 수도 있다.
수신 빔 자원 2개 (B1, B2)를 사용 가능한 UE2(312)은 주파수-시간 자원 R1 ~ R6 중에서 임의로 3개의 자원(R4 내지 R6)을 RA 자원으로 선택 가능하도록 구성되며, 그러면 상기 UE2(312)은 RA 자원으로써 6 개(= 2 * 3)의 자원을 갖게 된다. 도 5에서 UE2(312)은 R4 내지 R6 자원을 선택할 수 있는 것으로 예시되었으나, 이에 구속되지 않으며 다른 주파수-시간 자원을 선택할 수도 있다.
수신 빔 자원 1개(B3)만을 사용 가능한 UE3(314)은 6개의 주파수-시간 자원 R1 ~ R6 모두를 RA 자원으로 선택 가능하며, 그러면 상기 UE3(314)은 RA 자원으로써 6 개(= 6 * 1)의 자원을 갖게 된다.
이렇게 함으로써, UE1(310), UE2(312), UE3(314) 각각은 수신 빔 링크 개수와 상관없이 동등하게 6개의 자원 영역을 선택하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 선택 가능한 RA 자원을 설정함으로써, 서로 다른 사용 가능 수신 빔 링크를 갖는 단말들이 동일한 개수의 RA 자원을 갖게 할 수 있고, 우선순위가 동일한 단말이 평등하게 RA 성공 가능성을 갖게 할 수 있다.
선택적으로, 단말은 수신 빔 링크의 개수 이외에 단말의 우선순위를 파악하고, 상기 우선 순위를 RA 자원 결정에 이용할 수 있다. 본 개시에서는 상기 단말이 우선순위를 랭크(rank)로 지칭한다. 상기 랭크는 상향링크로 보낼 데이터의 종류, 단말의 이동성(예를 들어, 셀 변경이 빠르게 이루어지는 경우), 또는 빠른 동기 획득을 필요로 하는 요인(또는 환경) 등으로 정의될 수 있다. 상기 랭크는 다양한 단계로 구분 가능하며, 값이 높을수록 우선 순위가 높은 단말이며, 낮을 수록 우선순위가 낮은 단말로 고려될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 단말이 랭크에 따라서 랜덤 액세스 자원 영역을 설정하는 과정을 보여준다.
단말들이 서로 같은 랭크 값을 가질 경우, 수신 빔 링크 개수와 상관없이 각 단말이 선택할 수 있는 자원의 개수는 동일하게 설정된다.
단말들이 서로 다른 랭크 값을 가질 경우, 랭크 값이 클수록 단말의 랜덤 액세스 우선순위가 높아지게 된다. 따라서, 랭크 값이 큰 단말이 선택할 수 있는 랜덤 액세스 자원 영역이 넓어지게 된다. 랜덤 액세스 자원 영역이 넓어지게 되면 랜덤 액세스 성공 확률이 높아지게 된다. 그러므로 랭크 값이 큰 단말은 랭크 값이 작은 단말에 비해 높은 랜덤 액세스 성공을 가질 수 있다.
도 6은 예로써 서로 다른 랭크 값을 갖는 2개의 단말들의 RA 자원 설정을 설명한다.
도 6(a)는 상기 단말들의 수신 빔 링크 개수가 1 인 경우를 나타낸다. 랭크가 2인 단말은 랭크가 1인 단말에 비해 우선순위가 높으며, 랭크가 2인 단말의 높은 RA 성공율을 보장하기 위해 랭크가 1인 단말보다 많은 RA 자원을 사용하도록 설정할 수 있다. 예로써, 랭크가 2인 단말은 빔 자원 B2 에서 12 개의 RA 자원 영역(600)을 사용하도록 설정되고, 랭크가 1인 단말은 빔 자원 B3 에서 일부 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)에 해당하는 6 개의 RA 자원 영역(602)을 사용하도록 설정될 수 있다.
도 6(b)는 상기 단말들의 수신 빔 링크 개수가 2인 경우를 나타낸다. 랭크가 2인 단말은 랭크가 1인 단말에 비해 우선순위가 높으며, 랭크가 2인 단말에게 높은 RA 성공율을 보장하기 위해 랭크가 1인 단말보다 많은 RA 자원을 사용하도록 설정할 수 있다. 예로써, 랭크가 2인 단말은 빔 자원 B2, B3 에서 일부 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)에 해당하는 12 개의 RA 자원 영역(610)을 사용하도록 설정되고, 랭크가 1인 단말은 빔 자원 B1, B2 에서 일부 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)에 해당하는 6 개의 RA 자원 영역(612)을 사용하도록 설정될 수 있다.
도 6(c)는 상기 단말들의 수신 빔 링크 개수가 3인 경우를 나타낸다. 랭크가 2인 단말은 랭크가 1인 단말에 비해 우선순위가 높으며, 랭크가 2인 단말에게 높은 RA 성공율을 보장하기 위해 랭크가 1인 단말보다 많은 RA 자원을 사용하도록 설정할 수 있다. 예로써, 랭크가 2인 단말은 빔 자원 B1, B2, B3 에서 일부 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)에 해당하는 12 개의 RA 자원 영역(620)을 사용하도록 설정되고, 랭크가 1인 단말은 빔 자원 B1, B2, B3 에서 일부 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)에 해당하는 6 개의 RA 자원 영역(622)을 사용하도록 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 일부 주파수-시간 자원은 타 단말에 의해 사용되지 않는 주파수-시간 자원으로 할당될 수 있다.
도 6에서는 랭크의 값이 2 가지인 경우에 대해서 설명하였으나, 같은 원리로 단말들이 서로 다른 3 가지 이상의 랭크 값을 갖는 경우에도 적용될 수 있다.
도 7을 참고하여, 본 개시에 따른 랜덤 액세스 방안의 세 번째 단계를 설명한다.
기지국과 단말은 RA 수행 시 연결이 보장되는 링크의 개수 s 를 RA 응답에 이용할 수 있다. 단말이 기지국에 연결된 L개의 수신 빔 링크를 이용하여 RA 수행 시 L 개의 링크 중 s 개 이상의 링크에서 충돌 없이 RA가 성공할 경우, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 RA 성공에 관한 응답을 수신하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 서비스의 특성 등으로 인해 기지국이 단말에게 2 이상의 수신 빔 링크 형성을 요구하는 경우, s 값을 증가는 다수의 수신 빔 링크 형성을 보장할 수 있게 한다.
이때, s는 1 이상의 값으로써 s=[L/d] 와 같이 정의될 수 있다. d의 값은 L보다 작거나 같은 값으로 설정될 수 있다. d의 값이 L과 같을 경우 s는 1이 되며, d의 값이 L/2 인 경우 s는 2가 된다. 이와 같이, d 값을 조정함으로써 일정 개수(즉, s) 이상의 링크 연결을 보장함으로써, 상기 단말은 상기 기지국과의 상향링크 연결 획득이 가능하다. 상기 단말은 빔 상향링크 협력(beam uplink cooperation) 절차 또는 빔 상향링크 협상(beam uplink negotiation) 절차 시에 상기 s를 활용할 수 있다. 그리고, d 값은 단말의 랭크 또는 상기 단말이 상향링크로 전송할 서비스의 종류(혹은 QoS)에 따라서 결정될 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 단말의 랜덤 액세스 수행과 성공 여부를 예시하는 도면이다.
기지국(700)은 3개의 UE(710, 712, 714)와 수신 빔 링크를 형성하고 있다. UE1(710)은 기지국(700)과 3개의 수신 빔 링크(720, 722, 724)를 갖고, UE2(712)는 기지국(700)과 2개의 수신 빔 링크(730, 732)를 갖고, UE3(714)은 기지국(700)과 2개의 수신 빔 링크(740, 742)를 갖는다. UE1(710)과 UE3(714)은 각각 2개의 수신 빔 링크(720, 722), 1개의 수신 빔 링크(742)에서 RA가 충돌 없이 성공되고, UE2(712)는 모든 수신 빔 링크(730, 732)에서 충돌이 발생하여 RA가 실패한다.
모든 UE들에 대한 s 값이 1이라면, UE1(710)과 UE3(714)은 RA 성공을 기지국으로부터 응답 받게 되고, UE2(712)는 RA를 실패한다. 모든 UE들에 대한 s 값이 2라면, UE1(710)만 RA 성공이며, UE2(712)와 UE3(714)은 RA 를 실패한다. RA를 실패한 상기 UE는 RA 실패를 응답 받게 되거나 아무런 응답을 받지 못할 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 단말의 랜덤 액세스 방법을 예시하는 도면이다.
본 개시의 목적을 달성하기 위하여 이하에 설명될 모든 동작이 수행되어야 만 하는 것은 아니다. 본 개시에 따른 방법의 구현에 있어서 각 동작은 선택적으로 포함될 수 있음을 주의하여야 한다.
단말은 상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔 개수를 결정할 수 있다(800). 예를 들어, 상기 단말은 상기 기지국의 적어도 하나의 수신 빔에 대한 채널 추정하는 동작을 수행하고, 상기 채널 추정의 결과 값이 임계 값 이상인 수신 빔들을 확인하고, 상기 확인된 수신 빔의 개수를 상기 수신 빔 개수로써 결정할 수 있다. 다른 예로써, 상기 단말은 이웃 광고(neighbor advertisement)를 수신하는 동작을 수행하고, 상기 이웃 광고에 포함되는 정보에 의해 식별되는 수신 빔을 확인하여 상기 확인된 수신 빔의 개수를 상기 수신 빔 개수로 결정할 수도 있다.
상기 단말은 상기 수신 빔 개수에 근거하여 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)의 영역을 결정할 수 있다(810). 상기 단말은 (우선 순위가 동일하다면) 상기 수신 빔 개수에 관계 없이 타 단말과 동일한 크기의 RA 자원의 영역이 결정되도록, 무선 전송 자원의 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 수신 빔 개수에 반비례하는 크기로 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정할 수 있다. 선택적으로, 상기 단말은 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정할 때, 상기 수신 빔 개수뿐만 아니라 상기 단말의 우선순위를 더 고려할 수도 있다. 이때, 상기 단말은 상기 단말의 우선순위 값에 상응하는(비례하는) 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정할 수 있다.
상기 단말은 상기 기지국의 수신 빔에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역의 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도할 수 있다(820).
선택적으로, 상기 단말은 상기 랜덤 액세스 시도에 대한 응답을 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다(830). 상기 수신되는 응답은, 상기 연결되는 기지국의 수신 빔 중 상기 시도가 성공하는 수신 빔의 개수가 일정 개수(s) 이상인 경우에 한하여 랜덤 액세스 성공을 지시할 수 있다. 다수의 수신 빔과 연결이 필요한 경우, 상기 일정 개수는 2 이상의 값을 가질 수 있다.
여기서, 무선 전송 자원은 주파수, 시간 및 코드 중 적어도 하나에 의해 정의되는 자원일 수 있다.
도 9는 본 개시에 따른 단말 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
단말 장치(900)은 기지국과 신호 또는 데이터의 송수신을 수행하는 송수신부(910) 및 상기 송수신부(910)을 제어하여 본 개시에서 설명된 단말의 동작을 수행하는 제어부(920)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 상술한 UE의 모든 동작들은 상기 제어부(920)의 제어에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 상기 제어부(920) 및 상기 송수신부(910)는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 하나의 구성부(단일 칩과 같은 형태로)로 구현될 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 개시에 따른 기지국의 랜덤 액세스 지원 방법을 예시하는 도면이다.
본 개시의 목적을 달성하기 위하여 이하에 설명될 모든 동작이 수행되어야 만 하는 것은 아니다. 본 개시에 따른 방법의 구현에 있어서 각 동작은 선택적으로 포함될 수 있음을 주의하여야 한다.
기지국은 단말의 송신 빔과 연결되는 수신 빔 개수를 결정할 수 있다(1000). 예를 들어, 상기 기지국은 상기 단말로부터 적어도 하나의 상기 수신 빔에 대한 채널 추정 결과를 보고받고, 상기 채널 추정의 결과 값이 임계 값 이상인 수신 빔들을 확인하고, 상기 확인된 수신 빔의 개수를 상기 수신 빔 개수로써 결정할 수 있다. 다른 예로써, 상기 단말은 수신 빔의 개수를 스스로 결정하여, 상기 결정된 개수에 해당하는 수신 빔을 이웃 광고를 통해 상기 단말에게 송신할 수도 있다.
상기 기지국은 상기 수신 빔 개수에 근거하여 무선 전송 자원(예를 들어, 주파수-시간 자원)의 영역을 결정할 수 있다(1010). 대안적으로, 상기 기지국은 (우선 순위가 동일하다면) 상기 수신 빔 개수에 관계 없이 타 단말과 동일한 크기의 RA 자원이 결정되도록, 상기 단말의 무선 전송 자원의 영역을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 수신 빔 개수에 반비례하는 크기로 상기 무선 전송 자원 의 영역을 특정할 수 있다. 대안적으로, 상기 기지국은 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정할 때 상기 수신 빔 개수뿐만 아니라 상기 단말의 우선순위를 더 고려할 수도 있다. 이때, 상기 기지국 상기 단말의 우선순위 값에 상응하는(비례하는) 크기로 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정할 수 있다. 선택적으로, 상기 기지국은 상기 단말에게 할당된 랜덤 액세스 자원을 지시하기 위해, 상기 결정된 무선 전송 자원의 영역과 수신 빔에 대한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신할 수도 있다.
상기 기지국은 상기 수신 빔에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역의 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스 메시지를 수신할 수 있다(1020).
선택적으로, 상기 기지국은 상기 랜덤 액세스 메시지에 대한 응답을 상기 단말에게 송신할 수 있다(1030). 상기 송신되는 응답은, 상기 수신 빔 중 상기 랜덤 액세스(메시지)가 성공하는 수신 빔의 개수가 일정 개수(s) 이상인 경우에 한하여 랜덤 액세스 성공을 지시할 수 있다. 다수의 수신 빔과 연결이 필요한 경우, 상기 일정 개수는 2 이상의 값을 가질 수 있다.
여기서, 무선 전송 자원은 주파수, 시간 및 코드 중 적어도 하나에 의해 정의되는 자원일 수 있다.
도 11는 본 개시에 따른 기지국 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
기지국 장치(1100)은 단말과 신호 또는 데이터의 송수신을 수행하는 송수신부(1110) 및 상기 송수신부(1110)을 제어하여 본 개시에서 설명된 기지국의 동작을 수행하는 제어부(1120)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 상술한 기지국의 모든 동작들은 상기 제어부(1120)의 제어에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 상기 제어부(1120) 및 상기 송수신부(1110)는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 하나의 구성부(단일 칩과 같은 형태로)로 구현될 수 있음은 물론이다.
상기 도 2 내지 도 11가 예시하는 시스템의 구성도, RA 자원 구성의 예시도, 단말 액세스 방법의 예시도, 기지국 액세스 지원 방법의 예시도, 단말 장치 구성 예시도, 및 기지국 장치 구성 예시도는 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 2 내지 도 1에 기재된 모든 구성부, 또는 동작의 단계가 본 개시의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 본 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.
앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 통신 시스템의 엔터티, 기능(Function), 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 엔터티, 기능(Function), 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기능(Function), 기지국, 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 단말의 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔의 개수를 결정하는 동작;
    상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도하는 동작을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 적어도 하나의 수신 빔에 대한 채널 추정 동작을 더 포함하고,
    상기 수신 빔의 개수는 상기 채널 추정의 결과 값이 임계 값 이상인 수신 빔의 개수임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    이웃 광고(neighbor advertisement)를 수신하는 동작을 더 포함하고,
    상기 수신 빔의 개수는 상기 이웃 광고에 포함되는 정보에 의해 식별되는 수신 빔의 개수임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말과 동일한 우선순위를 갖는 타 단말의 랜덤 액세스 자원의 영역과 상기 랜덤 액세스 자원의 영역은 동일한 크기임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작은,
    상기 수신 빔의 개수에 반비례하는 크기로 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작은,
    상기 수신 빔의 개수 및 상기 단말의 우선순위에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선 전송 자원의 영역은, 상기 단말의 우선순위 값에 상응하는 크기로 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시도에 대한 응답을 수신하는 동작을 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신 빔 중 상기 시도가 성공하는 수신 빔의 개수가 일정 개수 이상인 경우에, 상기 응답은 랜덤 액세스 성공을 지시함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국과 적어도 2 개의 수신 빔을 통한 연결이 필요한 경우, 상기 일정 개수는 2 이상임을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전송 자원은 주파수, 시간 및 코드 중 적어도 하나에 의해 정의되는 자원임을 특징으로 하는 방법.
  12. 빔포밍을 이용하는 이동 통신 시스템에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하여 랜덤 액세스를 수행하는 단말에 있어서,
    상기 단말의 송신 빔과 연결되는 기지국의 수신 빔의 개수를 결정하고, 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하고, 상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스를 시도하도록 구성되는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 의해 송수신 빔을 형성하여 상기 기지국과 통신하는 송수신부를 포함하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    제2항 내지 제11항 중 어느 한 항의 동작을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 단말.
  14. 이동 통신 시스템의 기지국에서 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 랜덤 액세스를 지원하는 방법에 있어서,
    단말의 송신 빔과 연결되는 수신 빔의 개수를 결정하는 동작;
    상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스 메시지를 수신하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 빔 자원 및 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원을 이용하는 이동 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    단말의 송신 빔과 연결되는 수신 빔의 개수를 결정하고, 상기 수신 빔의 개수에 근거하여 상기 무선 전송 자원의 영역을 결정하고는 제어부; 및
    상기 결정된 개수에 해당하는 빔 자원 및 상기 결정된 영역에 해당하는 무선 전송 자원에 의해 정의되는 랜덤 액세스 자원에서 랜덤 액세스 메시지를 수신하는 송수신부를 포함하는 기지국.
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