WO2017171301A1 - 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2017171301A1
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random access
reference signal
length
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변일무
조희정
한진백
강지원
김희진
심현진
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to wireless communication, and more particularly, to a method for transmitting uplink data in a wireless communication system and a device using the same.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • the purpose of a wireless communication system is to allow a large number of terminals to perform reliable communication regardless of location and mobility.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with a plurality of terminals by sharing available radio resources.
  • radio resources include time, frequency, code, transmit power, and the like.
  • multiple access systems include time division multiple access (TDMA) systems, code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • the base station appropriately allocates radio resources to terminals in the cell through scheduling.
  • the terminal may transmit control information or user data to the base station by using the allocated radio resource.
  • the control information transmission method and the user data transmission method may be different.
  • a radio resource allocation scheme for control information and a radio resource allocation scheme for user data may also be different. Therefore, the radio resource for the control information and the radio resource for the user data may be different.
  • the base station may manage a radio resource reserved for control information and a radio resource reserved for user data.
  • the terminal in the idle state must precede the RRC connection configuration and data connection configuration before performing data transmission.
  • RRC connection logical connection between the base station and the terminal
  • MME mobility management entity
  • S1 connection / interface EPS connection
  • the present specification provides a method and apparatus for transmitting uplink data in a wireless communication system.
  • the present specification proposes a method for transmitting uplink data based on a connectionless transmission procedure in a wireless communication system.
  • connectionless transmission procedure may correspond to a procedure for transmitting data to the base station in a state in which the terminal is not connected to the base station.
  • the state in which connection with the base station is not established may correspond to an RRC unconnected state, an idle state, or an inactive state.
  • the symbol described below may correspond to an OFDM symbol.
  • the first terminal transmits a random access preamble for requesting connectionless transmission to the base station.
  • a first terminal and a second terminal perform a connectionless transmission procedure by transmitting a random access preamble to a base station from the same resource.
  • the same resource is referred to as a second resource
  • the first terminal and the second terminal transmit a random access preamble on the second resource.
  • the second resource may correspond to a resource used for transmitting the random access preamble by overlapping the first terminal and the second terminal.
  • the random access preamble may correspond to message 1 of a random access procedure.
  • the first terminal receives a random access response including scheduling information of uplink data and information indicating a CP length of a reference signal for the uplink data from the base station.
  • the information indicating the CP length of the reference signal may be indirectly indicated through a method of explicitly indicating the CP length or informing that a resource having a long CP length is scheduled for uplink transmission.
  • the second terminal since the second terminal also transmits the random access preamble, it may similarly receive a random access response including scheduling information of uplink data from the base station.
  • the random access response may correspond to message 2 of a random access procedure.
  • the reference signal may correspond to a reference signal for uplink channel estimation.
  • information indicating the CP length of the reference signal may be omitted when it is promised to apply a reference signal with a long CP length in the uplink scheduling resource corresponding thereto.
  • the random access response further includes one time advance (TA) information for the first terminal and the second terminal.
  • TA time advance
  • one terminal may be time synchronized but the other terminal is not time synchronized.
  • the first terminal transmits the uplink data and the reference signal in a first resource set based on scheduling information of the uplink data and information indicating the CP length of the reference signal. Since the terminal 1 and the terminal 2 has received the same uplink data scheduling information from the base station, the terminal 1 and the terminal 2 transmits the uplink data in the first resource. However, each terminal arbitrarily selects a reference signal for conflict resolution. In this case, the uplink data and the reference signal may be included in message 3 of a random access procedure.
  • the first resource may correspond to a resource used by the first terminal and the second terminal overlapping.
  • the present specification proposes a design of a resource for message 3 that is resistant to uplink synchronization mismatch so that connectionless transmission can be applied between different terminals transmitting message 3. Therefore, the method of setting or configuring the first resource is important and will be described below.
  • the CP length of the reference signal in the first resource is set equal to the CP length of the random access preamble. This means that the CP length of the reference signal is set to be longer than a general uplink data transmission channel. As a result, the difference in uplink synchronization is smaller than the CP of the reference signal so that the orthogonality of the reference signals is maintained and the base station can easily estimate channels of different terminals.
  • a guard period may be set after a symbol for transmitting the reference signal.
  • the length of the guard interval may be set equal to the length of the guard interval of the random access preamble.
  • the symbol on which the reference signal is transmitted may be repeatedly arranged after the CP of the reference signal. That is, the symbols to which the reference signal is transmitted may be repeatedly arranged so that the maximum bandwidth available for message 3 transmission does not decrease.
  • the orthogonality of the reference signal can be maintained. Therefore, even if the base station cannot decode the corresponding uplink data, the base station can determine that different terminals have transmitted uplink data using the reference signal.
  • the first resource may further include a symbol for transmitting the uplink data and a CP of the uplink data.
  • the CP length of the uplink data may be set equal to the CP length of the random access preamble.
  • the symbol on which uplink data is transmitted may be repeatedly arranged after the CP of the uplink data. This means setting up a structure of a first resource for uplink data.
  • the CP length of the uplink data is set longer than that of the general uplink data transmission channel, so that even if an uplink synchronization mismatch occurs, the orthogonality of the reference signal can be maintained to the maximum. Also, the maximum bandwidth may not be reduced when uplink data is transmitted by repeating a symbol for transmitting uplink data.
  • the first terminal receives a response signal for the uplink data.
  • the response signal may correspond to message 4 of the random access procedure.
  • the response signal may include a backoff value for retransmitting the random access preamble according to the reference signal or may include allocation information of a dedicated random access preamble for the first terminal. That is, since the base station could not decode the uplink data transmitted by the first terminal due to the difference in uplink synchronization, the base station may send a message of a backoff value for retransmitting the random access preamble so that the first terminal can perform the random access procedure again. Can be passed through 4.
  • the backoff value may be determined for each reference signal so that a backoff value distinguished from other terminals may be allocated.
  • the base station may allocate a dedicated random access preamble used only by each terminal so that the terminal assigned the dedicated random access preamble can perform a random access procedure again.
  • the present specification proposes an apparatus for transmitting uplink data based on a connectionless transmission procedure in a wireless communication system.
  • connectionless transmission procedure may correspond to a procedure for transmitting data to the base station in a state in which the terminal is not connected to the base station.
  • the state in which connection with the base station is not established may correspond to an RRC unconnected state, an idle state, or an inactive state.
  • the symbol described below may correspond to an OFDM symbol.
  • the device may be a terminal.
  • the terminal may be a first terminal, and the other terminal may be a second terminal.
  • the apparatus includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals and a processor coupled to the RF unit.
  • the processor first transmits a random access preamble for requesting connectionless transmission.
  • the processor receives a random access response including scheduling information of uplink data and information indicating a CP length of a reference signal for uplink data.
  • the processor transmits the uplink data and the reference signal in a first resource set based on scheduling information of the uplink data and information indicating a CP length of the reference signal.
  • the CP length of the reference signal may be set equal to the CP length of the random access preamble.
  • the first resource may correspond to a resource that is overlapped by the terminal and another terminal.
  • the base station can decode the signals of the different terminals and transmit the success or failure of the collision release and the decoding of message 3 to each terminal.
  • the probability of success of the connectionless transmission increases, the number of times of repeating the random access procedure of the terminal due to the success failure can be reduced.
  • FIG. 1 illustrates a wireless communication system to which the present specification is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a control plane.
  • FIG. 4 illustrates an operation performed between a terminal and a base station in a contention-based random access procedure.
  • 5 shows a procedure and time required for establishing a connection in 3GPP LTE.
  • FIG. 6 shows the time required for an uplink resource allocation scheme through a scheduling request in 3GPP LTE.
  • FIG. 7 illustrates a time required for an uplink resource allocation scheme through scheduling request and buffer status report in 3GPP LTE.
  • 8 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 is transmitted according to an embodiment of the present specification.
  • 9 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 having a long CP length of a reference signal is transmitted according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 10 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 in which a reference signal is repeated according to an embodiment of the present specification is transmitted.
  • FIG. 11 illustrates an example of an operation performed between a terminal and a base station on a connectionless transmission basis according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting uplink data on a connectionless transmission basis according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a device in which an embodiment of the present specification is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE long term evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network.
  • the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • the SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • the DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state. do.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • FIG. 4 illustrates an operation performed between a terminal and a base station in a contention-based random access procedure.
  • the UE may randomly select a random access preamble within a group of random access preambles indicated by system information or a handover command, and select a PRACH resource capable of transmitting the random access preamble. And then transmit the selected random access preamble to the base station (step 1).
  • the terminal may attempt to receive a response to the random access preamble in the random access response reception window indicated by the system information or the handover command (step 2).
  • the random access information may be transmitted in the form of a MAC PDU, and the MAC PDU may be transmitted on a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • the physical downlink control channel (PDCCH) is transmitted so that the terminal can properly receive the information transmitted on the physical downlink shared channel (PDSCH). That is, the physical downlink control channel (PDCCH) includes information on a terminal to receive the physical downlink shared channel (PDSCH), frequency and time information of radio resources of the PDSCH, a transmission format of the PDSCH, and the like.
  • the terminal can properly receive a random access response transmitted on the PDSCH according to the information of the PDCCH.
  • the random access response may include a random access preamble identifier ID, an UL grant, a temporary C-RNTI, a time alignment command (TAC), and the like.
  • the random access preamble identifier is included in the random access response, which informs the UE of information such as uplink grant (UL Grant), temporary C-RNTI, information about time alignment command is valid (available), and the like.
  • the random access preamble identifier is necessary because it may include random access information for one or more terminals in one random access response.
  • the random access preamble identifier may be the same as the random access preamble selected by the terminal in step 1.
  • the terminal may process each piece of information included in the random access response. That is, the terminal stores the temporary C-RNTI.
  • the terminal uses an uplink grant to transmit data stored in the buffer of the terminal to the base station or to transmit newly generated data to the base station (step 3).
  • the terminal identifier must be included in data included in the uplink grant (message 3). This is because, in the contention-based random access procedure, the base station cannot determine which terminals are performing the random access procedure, and then the terminals must be identified for contention resolution.
  • two different ways may be provided to include the terminal identifier.
  • the first method is to transmit the cell identifier of the terminal through the uplink grant as to whether the terminal has already received the valid cell identifier allocated in the corresponding cell prior to the random access procedure.
  • the second method is to transmit a terminal unique identifier if the terminal does not receive a valid cell identifier prior to the random access procedure. In general, the unique identifier of the terminal is longer than the cell identifier.
  • step 3 if the terminal transmits data through the uplink grant, the terminal starts a contention resolution timer.
  • the terminal After transmitting data with an identifier through an uplink grant included in the random access response, the terminal waits for an indication or instruction of a base station for contention resolution. That is, the terminal attempts to receive the PDCCH to receive a specific message (step 4).
  • the terminal attempts to receive the PDCCH to receive a specific message (step 4).
  • two ways exist to receive the PDCCH. As described above, when the terminal identifier transmitted through the uplink grant is a cell identifier, the terminal attempts to receive the PDCCH using its cell identifier. If the terminal identifier transmitted through the uplink grant is a unique identifier of the terminal, the terminal attempts to receive the PDCCH using the temporary C-RNTI included in the random access response.
  • the terminal determines that the random access procedure was successfully performed and completes the random access procedure.
  • the UE checks the data (message 4) transmitted by the PDSCH indicated by the PDCCH. If the unique identifier of the terminal is included in the data, the terminal determines that the random access procedure has been successfully performed and completes the random access procedure.
  • the terminal in the idle state must precede the RRC connection configuration and data connection configuration before performing data transmission. This means that both a logical connection between the base station and the terminal (RRC connection), a mobility management entity (MME) and a logical connection between the terminal (S1 connection / interface, EPS connection) is established.
  • RRC connection a logical connection between the base station and the terminal
  • MME mobility management entity
  • S1 connection / interface a logical connection between the terminal
  • 5 shows a procedure and time required for establishing a connection in 3GPP LTE.
  • the UE first performs an RRC connection establishment 510 with an eNB before transmitting data.
  • the terminal receives system information such as a master information block (MIB) and a system information block (SIB) from the base station.
  • the terminal transmits a random access preamble through the RACH resource and receives a random access response in response thereto. Thereafter, the terminal transmits an RRC connection request message to the base station, and receives the RRC connection setup message from the base station.
  • the RRC connection setup 510 may be performed.
  • the UE When the RRC connection configuration 510 is performed with the base station, the UE performs security configuration and data connection configuration 520 for a wireless link with a mobility management entity (MME).
  • MME mobility management entity
  • the base station makes a service request to the MME, and the MME sends an initial context setup request to the base station.
  • the base station transmits a security mode command and an RRC connection reconfiguration message to the terminal.
  • the terminal transmits a security mode complete and an RRC connection reconfiguration complete message to the base station.
  • the base station transmits an initial context setup request to the MME.
  • the UE may perform security setting and data connection setting 520 for the MME and the wireless link.
  • a total of 35.5 ms is required for the RRC connection setup 510, and a total of 49.5 ms is required for the security and data connection setup 520 for the wireless link. It takes
  • the terminal must go through a step of making a scheduling request to the base station.
  • a procedure for transmitting uplink data and a delay thereof are described below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 shows the time required for an uplink resource allocation scheme through a scheduling request in 3GPP LTE.
  • the terminal makes a scheduling request (SR) to the base station, and the base station transmits a UL grant to the terminal.
  • the terminal decodes the UL grant for a certain period and encodes a buffer status report (BSR). Thereafter, the terminal transmits the encoded BSR to the base station, the base station transmits a UL grant to the terminal, the terminal transmits data to the base station according to the UL grant.
  • the uplink resource allocation scheme through the scheduling request of the terminal may generate a total delay of 9.5 ms.
  • FIG. 7 illustrates a time required for an uplink resource allocation scheme through scheduling request and buffer status report in 3GPP LTE.
  • the terminal transmits data and BSR to the base station, and the base station transmits a UL grant to the terminal.
  • the terminal decodes the UL grant for a certain period and encodes data and BSR. Thereafter, the terminal transmits the encoded data and the BSR to the base station, the base station transmits a UL grant to the terminal, the terminal transmits data to the base station according to the UL grant.
  • the uplink resource allocation scheme through the scheduling request and the buffer status report of the terminal may generate a delay of 17.5 ms in total.
  • the time taken to occupy radio resources and transmit data of the terminal switched to the connected state may take a total of 9.5 ms to 17.5 ms. Since the connection state switching time of the terminal in the idle state takes a total of 85ms, the total time required for transmitting data by the terminal in the idle state may be 94ms ⁇ 102.5ms. Therefore, the connectionless transmission scheme may be considered to reduce the delay time due to the switching state of the terminal.
  • a terminal having no data to transmit transitions to an idle state for power saving or network overhead reduction.
  • the idle terminal needs to switch to the connected state in order to transmit and receive data.
  • the connection state switching process generates a plurality of signaling between the base station and the terminal.
  • battery consumption increases and a delay occurs before data transmission. Therefore, even when the terminal transmits or receives a small amount of data once or twice, it is inefficient to perform connection establishment. Therefore, by applying a connectionless transmission scheme, the number of signaling for connection establishment can be reduced, thereby efficiently reducing transmission delay and battery consumption.
  • the random access scheme of the existing LTE system has a disadvantage in that a collision occurs even when transmitting a message 3 when a collision occurs when transmitting a random access preamble (message 1). It is important for terminals performing connectionless transmission to reduce the number of transmissions as much as possible to reduce the battery consumption and the transmission delay of the terminal. Accordingly, the present specification proposes a connectionless transmission procedure for increasing the probability that the base station decodes the message 3 even when a collision occurs in the message 1.
  • the enhanced random access channel procedure patent of Nokia solutions and networks is a technique characterized in that the terminal selects different DMRS according to a predetermined rule when transmitting the message 3.
  • a collision between random access preambles occurs in message 1, so that different terminals receiving the same UL grant as message 2 select different DMRSs when transmitting message 3, thereby increasing the probability that the base station decodes message 3. It works.
  • the connectionless transmission procedure proposed herein consists of messages 1 to 4.
  • Message 1 is a random access preamble transmitted by the terminal to the base station
  • message 2 is a random access response sent by the base station to the terminal.
  • Message 3 includes uplink data transmitted by the terminal to the base station using the scheduling information included in message 2.
  • Message 4 is a response signal sent from the base station to the terminal for uplink data. Through the response signal of the message 4, the terminal can determine whether the transmission of the signal transmitted in the message 3 is successful. The reason why the signal transmitted by the terminal fails may be due to a bad channel condition or a collision between different terminals.
  • 8 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 is transmitted according to an embodiment of the present specification.
  • the UE sets a length of a cyclic prefix (CP) of an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) symbol for transmission of uplink data in message 3 longer than a general uplink data transmission channel.
  • CP cyclic prefix
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex
  • the terminal receives TA (Time Advance) information for the transmission of message 3 through message 2. Even if a collision occurs in message 1, the base station cannot determine whether a collision has occurred, and thus transmits only one TA information in message 2 transmission. Since the different terminals receiving the TA in the message 2 transmits the message 3 using the same, the base station receives the message 3 of the different terminals having the uplink synchronization in the same resource. If the difference in uplink synchronization is less than CP, orthogonality of the reference signal is maintained, so that the base station can easily estimate channels of different terminals. However, if the difference in uplink sync is greater than CP, much interference occurs in the reference signal, making accurate channel estimation difficult. Therefore, if the CP used for transmitting the message 3 is set long, the orthogonality of the reference signal can be maintained to the maximum even when a difference in uplink synchronization occurs.
  • TA Time Advance
  • the terminal sets the length of an OFDM symbol for transmitting uplink data in message 3 longer than the length of a typical uplink OFDM symbol. Longening the length of an OFDM symbol generally corresponds to a decrease in subcarrier spacing of the OFDM symbol. It also means that the subcarrier width of the resource allocated for message 3 is set differently from the subcarrier width of other resources. For example, the terminal may use an OFDM symbol having a length equal to the length of the random access preamble to transmit uplink data. At this time, if the length of the CP is set long, there is a disadvantage that the overhead of the CP increases. However, if the length of an OFDM symbol is increased by an increase of CP length, the CP overhead may be kept constant even if the CP increases.
  • the UE continuously arranges OFDM symbols after a CP set long when uplink data is transmitted in message 3. Reducing the subcarrier width of an OFDM symbol also reduces the maximum bandwidth that can be used for message 3 transmission.
  • a technique of repeatedly arranging the same OFDM symbol may be applied.
  • the loss of data rate due to repetitive arrangement of OFDM symbols can be overcome by setting the modulation and coding scheme (MCS) level of each OFDM symbol high by using a signal to noise ratio (SNR) gain due to repetitive transmission.
  • MCS modulation and coding scheme
  • SNR signal to noise ratio
  • 8 shows an example of repeating the same OFDM symbol three times.
  • the terminal configures a guard time in a resource block for transmitting message 3.
  • the UE may use a guard interval having the same length as the guard interval of the random access preamble.
  • FIG. 9 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 having a long CP length of a reference signal is transmitted according to an embodiment of the present specification.
  • 10 illustrates an example of a structure of a subframe in which message 3 in which a reference signal is repeated according to an embodiment of the present specification is transmitted.
  • the terminal sets the CP lengths 910 and 1010 of the OFDM symbols 920 and 1020 to which the reference signal is transmitted in message 3 longer than the general uplink data transmission channel. For example, a CP having the same length as the CP of the random access preamble transmitting the message 1 may be set.
  • the orthogonality of the reference signal is maintained even when uplink synchronization is inconsistent, and thus has the following advantages.
  • message 3 although different terminals transmit a signal but the base station fails to decode the corresponding signal (for example, uplink data) due to a difference in uplink synchronization, the base station transmits a signal from different terminals using a reference signal. You can see that. That is, the base station may proceed to the next step through the message 4, etc. in the state that the different terminals transmit the message 3 using the reference signal that the collision occurred.
  • the terminal sets a guard time in a resource interval for transmitting the reference signal of message 3.
  • the UE may use a guard interval having the same length as the guard interval of the random access preamble.
  • the base station specifies the CP length (910, 1010) of the reference signal when transmitting the message 2.
  • the subframe structure of message 3 changes according to the CP lengths 910 and 1010 of the reference signal, and information on the relationship between the CP length and the subframe structure is shared between the base station and the terminal in advance.
  • the base station receiving the message 1 obtained a correlation value of the random access preamble, there is a case where a time interval of correlation peak values exceeding a threshold is large. In this case, since the base station can predict that the uplink synchronization of the terminals transmitting the message 3 will be greatly inconsistent, the base station can set the CP lengths 910 and 1010 of the reference signal in the message 3 to be long.
  • the change in the subframe structure means that the number of symbols for transmitting data in the subframe, the length of the guard interval, the number of repetitions of the reference signal, and the like are changed.
  • the UE uses the subframe structure of FIG. 9 when not repeating the reference signal, and uses the subframe structure of FIG. 10 when repeating the reference signal.
  • channel estimation can be reliably performed by using a subframe structure in which a symbol 1020 in which a reference signal is transmitted is repeated as shown in FIG. 10. This is because channel estimation of uplink data must be preceded before decoding of uplink data.
  • the base station when the base station determines that different UEs transmit message 3 on the same resource through the reference signal of message 3, the base station 1) specifies a back-off value for transmission of a random access preamble differently. 4 is assigned to each UE, or 2) message 4 is used to assign a dedicated random access preamble to each UE. The backoff value may be specified differently for each reference signal. Since message 3 has collided, uplink data needs to be transmitted again, and the base station configures message 4 as described above so that the terminal can transmit a random access preamble again.
  • reference signals used when transmitting message 3 are orthogonal to each other, but the present invention is not limited thereto.
  • reference signals may have a quasi-orthogonal property when using the same time / frequency resources and using different code resources.
  • FIG. 11 illustrates an example of an operation performed between a terminal and a base station on a connectionless transmission basis according to an embodiment of the present specification.
  • UE 1 and UE 2 transmit message 1 1110 including a preamble for a connectionless transmission request to a base station.
  • Each terminal is transmitting a preamble through the same resource may cause a collision.
  • each terminal randomly selects a preamble.
  • the base station transmits message 2 1120 to terminal 1 and terminal 2 which transmitted the preamble.
  • Message 2 includes scheduling information for message 3 1130 and information indicating a CP length of a reference signal. Since both the terminal 1 and the terminal 2 transmits the message 3 1130 according to the scheduling information included in the message 2, a collision may occur at this time.
  • Each terminal arbitrarily selects a reference signal to resolve such a collision.
  • UE 1 and UE 2 transmit message 3 1130 including a reference signal and uplink data from a first resource to a base station.
  • a first resource is set based on the scheduling information and information indicating a CP length of a reference signal.
  • the base station determines that a collision has occurred by transmitting the message 3 on the same first resource between the different terminal 1 and the terminal 2 through the reference signal. Accordingly, message 4 1140 including a backoff value for transmission of a random access preamble designated for each reference signal or a dedicated random access preamble of each terminal is transmitted.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting uplink data on a connectionless transmission basis according to an embodiment of the present specification.
  • connectionless transmission procedure may correspond to a procedure for transmitting data to the base station in a state in which the terminal is not connected to the base station.
  • the state in which connection with the base station is not established may correspond to an RRC unconnected state, an idle state, or an inactive state.
  • the symbol described below may correspond to an OFDM symbol.
  • the first terminal transmits a random access preamble for requesting connectionless transmission to the base station.
  • a first terminal and a second terminal perform a connectionless transmission procedure by transmitting a random access preamble to a base station from the same resource.
  • the same resource is referred to as a second resource
  • the first terminal and the second terminal transmit a random access preamble on the second resource.
  • the second resource may correspond to a resource used for transmitting the random access preamble by overlapping the first terminal and the second terminal.
  • the random access preamble may correspond to message 1 of a random access procedure.
  • the first terminal receives a random access response including scheduling information of uplink data and information indicating a CP length of a reference signal for the uplink data from the base station.
  • the information indicating the CP length of the reference signal may be indirectly indicated through a method of explicitly indicating the CP length or informing that a resource having a long CP length is scheduled for uplink transmission.
  • the second terminal since the second terminal also transmits the random access preamble, it may similarly receive a random access response including scheduling information of uplink data from the base station.
  • the random access response may correspond to message 2 of a random access procedure.
  • the reference signal may correspond to a reference signal for uplink channel estimation.
  • information indicating the CP length of the reference signal may be omitted when it is promised to apply a reference signal with a long CP length in the uplink scheduling resource corresponding thereto.
  • the random access response further includes one time advance (TA) information for the first terminal and the second terminal.
  • TA time advance
  • one terminal may be time synchronized but the other terminal is not time synchronized.
  • the first terminal transmits the uplink data and the reference signal in a first resource set based on scheduling information of the uplink data and information indicating a CP length of the reference signal. Since the terminal 1 and the terminal 2 has received the same uplink data scheduling information from the base station, the terminal 1 and the terminal 2 transmits the uplink data in the first resource. However, in order to resolve the collision, each terminal arbitrarily selects a reference signal. In this case, the uplink data and the reference signal may be included in message 3 of a random access procedure.
  • the first resource may correspond to a resource used by the first terminal and the second terminal overlapping.
  • the present specification proposes a design of a resource for message 3 that is resistant to uplink synchronization mismatch so that connectionless transmission can be applied between different terminals transmitting message 3. Therefore, the method of setting or configuring the first resource is important and will be described below.
  • the CP length of the reference signal in the first resource is set equal to the CP length of the random access preamble. This means that the CP length of the reference signal is set to be longer than a general uplink data transmission channel. As a result, the difference in uplink synchronization is smaller than the CP of the reference signal so that the orthogonality of the reference signals is maintained and the base station can easily estimate channels of different terminals.
  • a guard period may be set after a symbol for transmitting the reference signal.
  • the length of the guard interval may be set equal to the length of the guard interval of the random access preamble.
  • the symbol on which the reference signal is transmitted may be repeatedly arranged after the CP of the reference signal. That is, the symbols to which the reference signal is transmitted may be repeatedly arranged so that the maximum bandwidth available for message 3 transmission does not decrease.
  • the orthogonality of the reference signal can be maintained. Therefore, even if the base station cannot decode the corresponding uplink data, the base station can determine that different terminals have transmitted uplink data using the reference signal.
  • the first resource may further include a symbol for transmitting the uplink data and a CP of the uplink data.
  • the CP length of the uplink data may be set equal to the CP length of the random access preamble.
  • the symbol on which uplink data is transmitted may be repeatedly arranged after the CP of the uplink data. This means setting up a structure of a first resource for uplink data.
  • the CP length of the uplink data is set longer than that of the general uplink data transmission channel, so that even if an uplink synchronization mismatch occurs, the orthogonality of the reference signal can be maintained to the maximum. Also, the maximum bandwidth may not be reduced when uplink data is transmitted by repeating a symbol for transmitting uplink data.
  • the first terminal receives a response signal for the uplink data.
  • the response signal may correspond to message 4 of the random access procedure.
  • the response signal may include a backoff value for retransmitting the random access preamble according to the reference signal or may include allocation information of a dedicated random access preamble for the first terminal. That is, since the base station could not decode the uplink data transmitted by the first terminal due to the difference in uplink synchronization, the base station may send a message of a backoff value for retransmitting the random access preamble so that the first terminal can perform the random access procedure again. Can be passed through 4.
  • the backoff value may be determined for each reference signal so that a backoff value distinguished from other terminals may be allocated.
  • the base station may allocate a dedicated random access preamble used only by each terminal so that the terminal assigned the dedicated random access preamble can perform a random access procedure again.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a device in which an embodiment of the present specification is implemented.
  • the wireless device 1300 may include a processor 1310, a memory 1320, and a radio frequency (RF) unit 1330.
  • the processor 1310 may be configured to implement the above-described functions, procedures, and methods. Layers of a radio interface protocol may be implemented in a processor. The processor 1310 may perform a procedure for driving the above-described operation.
  • the memory 1320 is operatively connected to the processor 1310, and the RF unit 1330 is operatively connected to the processor 1310.
  • the processor 1310 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the memory 1320 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 1330 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 1320 and executed by the processor 1310.
  • the memory 1320 may be inside or outside the processor 1310 and may be connected to the processor 1310 through various well-known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 기기가 제공된다. 구체적으로, 제1 단말은 비연결 전송을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 제1 단말은 상향링크 데이터의 스케줄링 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 제1 단말은 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상향링크 데이터 및 참조 신호를 전송한다. 참조 신호의 CP 길이는 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 제1 자원은 제1 단말과 제2 단말이 중첩해서 사용하는 자원에 대응할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치
본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 사용한 기기에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 단말이 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 무선 자원을 공유하여 다수의 단말과의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 무선 자원의 예로는 시간, 주파수, 코드, 전송 파워 등이 있다. 다중 접속 시스템의 예들로는 TDMA(time division multiple access) 시스템, CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
기지국은 스케줄링을 통해 셀 내 단말들마다 무선 자원을 적절히 할당한다. 단말은 할당 받은 무선 자원을 이용하여 기지국에게 제어정보를 전송하거나, 사용자 데이터를 전송할 수 있다. 그런데, 제어정보 전송 방식과 사용자 데이터 전송 방식은 다를 수 있다. 또, 제어정보를 위한 무선 자원 할당 방식과 사용자 데이터를 위한 무선 자원 할당 방식 역시 다를 수 있다. 따라서, 제어정보를 위한 무선 자원과 사용자 데이터를 위한 무선 자원은 서로 다를 수 있다. 기지국은 제어정보를 위해 예약된 무선 자원과 사용자 데이터를 위해 예약된 무선 자원을 구분하여 관리할 수 있다.
3GPP LTE 시스템에서 유휴 상태(idle state)인 단말은 데이터 전송을 수행하기 전에 RRC 연결 설정 및 데이터 연결 설정을 선행해야 한다. 이는 기지국과 단말 간 논리적 연결(RRC connection)과 MME(Mobility Management Entity)와 단말 간 논리적 연결(S1 connection / interface, EPS connection)이 모두 설정되는 것으로 단말이 데이터 전송을 수행하기 위해서는 상기 연결 설정을 위해 필요한 시간만큼 시간이 더 소요된다. 다만, 단말이 작은 용량의 데이터를 한두 번 전송 또는 수신하는 경우에 연결 설정을 하는 것은 비효율적이다. 따라서, 이를 해결하기 위한 비연결 전송(connectionless transmission) 기법을 고려해볼 수 있다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 비연결 전송 절차를 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 방법을 제안한다.
먼저 용어를 정리하면, 비연결 전송 절차는 단말이 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태에서 기지국으로 데이터를 전송하는 절차에 대응할 수 있다. 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태는 RRC unconnected state, 유휴 상태(idle state) 또는 비활성화 상태(inactive state)에 대응할 수 있다. 이하에서 기술하는 심벌은 OFDM 심벌에 대응할 수 있다.
먼저, 제1 단말은 기지국으로 비연결 전송을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 여기서는, 제1 단말 및 제2 단말이 동일 자원에서 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하여 비연결 전송 절차를 수행하는 경우를 가정한다. 상기 동일 자원을 제2 자원이라 하면, 제1 단말 및 제2 단말은 제2 자원에서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 즉, 제2 자원은 제1 단말 및 제2 단말이 중첩해서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 사용되는 자원에 대응할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 랜덤 액세스 절차의 메시지 1에 대응할 수 있다.
제1 단말은 기지국으로부터 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 상향링크 데이터에 대한 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보는 명시적으로 CP 길이를 알려주거나 또는 CP 길이가 긴 자원이 상향링크 전송용으로 스케줄링 되었음을 알리는 방법을 통해 간접적으로 지시할 수 있다. 제2 단말 역시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하였으므로 동일하게 기지국으로부터 상향링크 데이터의 스케줄링 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답은 랜덤 액세스 절차의 메시지 2에 대응할 수 있다. 여기서, 참조 신호는 상향링크 채널 추정을 위한 참조 신호에 대응할 수 있다.
만약, 단말이 비연결 전송용 자원을 요청하면 이에 대응하는 상향링크 스케줄링 자원에서는 CP길이가 긴 참조 신호를 적용하는 것이 사전에 약속된 경우에는 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보는 생략될 수 있다.
또한, 랜덤 액세스 응답은 제1 단말 및 제2 단말에 대한 하나의 TA(Time Advance) 정보를 더 포함한다. 하나의 TA 정보가 전송되면 하나의 단말은 시간 동기가 맞춰질 수 있지만 다른 단말은 시간 동기가 맞춰지지 않는다. 여기서는 상기 하나의 TA 정보를 통해 제1 단말은 시간 동기가 맞춰지지 않고 제2 단말이 시간 동기가 맞춰지는 경우를 가정한다.
제1 단말은 상기 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호를 전송한다. 단말 1 및 단말 2가 기지국으로부터 동일한 상향링크 데이터의 스케줄링 정보를 수신하였으므로 단말 1 및 단말 2는 제1 자원에서 상향링크 데이터를 전송하게 된다. 다만, 충돌 해결을 위해 각 단말은 참조 신호를 임의로 선택한다. 이때, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호는 랜덤 액세스 절차의 메시지 3에 포함될 수 있다.
여기서, 제1 자원은 제1 단말과 제2 단말이 중첩해서 사용하는 자원에 대응할 수 있다. 본 명세서는 메시지 3를 전송하는 서로 다른 단말 간에 비연결 전송이 적용될 수 있도록 상향링크 동기 불일치에 강한 메시지 3 용 자원의 설계를 제안한다. 따라서, 상기 제1 자원의 설정 또는 구성 방법이 중요하므로 이하 설명한다.
제1 자원에서 상기 참조 신호의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정된다. 이는 참조 신호의 CP 길이를 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정한다는 것을 의미한다. 이로써, 상향링크 동기의 차이가 참조 신호의 CP보다 작게 하여 참조 신호의 직교성을 유지하고 기지국이 서로 다른 단말의 채널을 추정하는 것이 용이해진다.
또한, 제1 자원은 상기 참조 신호가 전송되는 심벌 뒤에 보호 구간이 설정될 수 있다. 상기 보호 구간의 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 상기 참조 신호의 CP 뒤에 반복되어 배치될 수 있다. 즉, 메시지 3 전송 시 사용할 수 있는 최대 대역폭이 감소하지 않도록 상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 반복되어 배치될 수 있다.
상기 제1 자원의 구조에 따르면, 제1 단말과 제2 단말의 상향링크 동기가 불일치하더라도 참조 신호의 직교성이 유지될 수 있다. 따라서, 기지국은 해당 상향링크 데이터를 복호하지 못하더라도 참조 신호를 이용해 서로 다른 단말이 상향링크 데이터를 전송했음을 파악할 수 있다.
또한, 제1 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌 및 상기 상향링크 데이터의 CP가 더 배치될 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 상향링크 데이터가 전송되는 심벌은 상기 상향링크 데이터의 CP 뒤에 반복되어 배치될 수 있다. 이는, 상향링크 데이터에 대한 제1 자원의 구조를 설정하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 상향링크 데이터의 CP 길이는 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정되어 상향링크 동기 불일치가 발생하더라도 참조 신호의 직교성을 최대한 유지할 수 있다. 또한, 상향링크 데이터가 전송되는 심벌을 반복하여 상향링크 데이터 전송 시 최대 대역폭이 감소되지 않게 할 수 있다.
제1 단말은 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호를 수신한다. 응답 신호는 랜덤 액세스 절차의 메시지 4에 대응할 수 있다.
상기 응답 신호는 상기 참조 신호에 따른 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프 값을 포함하거나 또는 상기 제1 단말에 대한 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 할당 정보를 포함할 수 있다. 즉, 기지국은 상향링크 동기 차이로 인해 제1 단말이 전송한 상향링크 데이터를 복호하지 못했으므로, 제1 단말이 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있도록 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프 값을 메시지 4를 통해 전달할 수 있다. 상기 백오프 값은 참조 신호 별로 결정될 수 있어 다른 단말과 구별된 백오프 값을 할당받을 수 있다. 또한, 기지국은 각 단말만이 사용하는 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당하여 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당받은 단말이 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있도록 해줄 수도 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 비연결 전송 절차를 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 장치를 제안한다.
먼저 용어를 정리하면, 비연결 전송 절차는 단말이 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태에서 기지국으로 데이터를 전송하는 절차에 대응할 수 있다. 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태는 RRC unconnected state, 유휴 상태(idle state) 또는 비활성화 상태(inactive state)에 대응할 수 있다. 이하에서 기술하는 심벌은 OFDM 심벌에 대응할 수 있다.
상기 장치는 단말일 수 있다. 단말은 제1 단말이고, 다른 단말은 제2 단말일 수 있다.
상기 장치는 무선신호를 전송 및 수신하는 RF(radio frequency)부 및 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 먼저, 비연결 전송을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 상기 프로세서는, 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상향링크 데이터에 대한 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 상기 프로세서는, 상기 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호를 전송한다. 여기서, 상기 참조 신호의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 제1 자원은 상기 단말과 다른 단말이 중첩해서 사용하는 자원에 대응할 수 있다.
제안하는 기법을 이용하면 서로 다른 단말이 동일 자원에서 메시지 3를 전송한 경우에도 기지국은 서로 다른 단말의 신호를 복호하고 각 단말에게 충돌 해제 및 메시지 3의 복호에 대한 성공 여부를 전달할 수 있다. 이로 인해 비연결 전송의 성공 확률이 증가하므로 성공 실패로 인한 단말의 랜덤 액세스 절차를 반복하는 횟수를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서가 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 경쟁기반 랜덤 액세스 절차에서 단말과 기지국 사이에서 수행되는 동작과정을 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE에서 연결 설정을 위한 절차 및 소요 시간을 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 스케줄링 요청을 통한 상향링크 자원 할당 방식의 소요 시간을 나타낸다.
도 7은 3GPP LTE에서 스케줄링 요청 및 버퍼상태 보고를 통한 상향링크 자원 할당 방식의 소요 시간을 나타낸다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 참조 신호의 CP 길이가 긴 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 참조 신호가 반복된 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 비연결 전송 기반으로 단말과 기지국 사이에서 수행되는 동작의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 비연결 전송 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서의 실시예가 구현되는 기기를 나타낸 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.
RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 4는 경쟁기반 랜덤 액세스 절차에서 단말과 기지국 사이에서 수행되는 동작과정을 나타낸다.
우선, 경쟁 기반의 랜덤 액세스에서 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시되는 랜덤 액세스 프리앰블들의 그룹 내에서 랜덤 액세스 프리앰블을 임의적으로 선택할 수 있고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH 자원을 선택할 수 있고, 이어서 기지국으로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다 (단계 1).
상기 랜덤 액세스를 전송한 후, 단말은 상기 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 수신 윈도우내의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답의 수신을 시도할 수 있다 (단계 2). 구체적으로, 상기 랜덤 액세스 정보는 MAC PDU의 형태로 전송되고, 상기 MAC PDU는 물리 하향링크 공유채널 (PDSCH) 상에서 전송될 수 있다. 또한, 상기 물리 하향링크 공유채널 (PDSCH) 상에서 전송되는 정보를 단말이 적적하게 수신할 수 있도록 상기 물리 하향링크 제어 채널 (PDCCH)가 전송된다. 즉, 상기 물리 하향링크 제어 채널 (PDCCH)은 상기 물리 하향링크 공유채널 (PDSCH)를 수신할 단말에 대한 정보, 상기 PDSCH의 무선 자원들의 주파수 및 시간 정보, 상기 PDSCH의 전송 포맷 등을 포함한다. 여기에서, 상기 물리 하향링크 제어채널이 성공적으로 수신되면, 상기 단말은 상기 PDCCH의 정보에 따라 상기 PDSCH상에서 전송되는 랜덤 액세스 응답을 적절하게 수신할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답은 랜덤 액세스 프리앰블 식별자ID, 상향링크 그랜트(UL Grant), 일시적 C-RNTI(temporary C-RNTI), 시간 정렬 명령(Time Alignment Command; TAC) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자가 상기 랜덤 액세스 응답에 포함되는데 이는 상향링크 그랜트(UL Grant), 일시적 C-RNTI, 시간 정렬 명령에 관한 정보가 유효한 (사용가능한) 등 중에 어떤 정보인지를 단말에게 통보하기 위함이고, 이와 같이 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 하나의 랜덤 액세스 응답에 하나 또는 그 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 정보를 포함할 수 있기 때문에 필요하다. 여기에서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 상기 단계 1에서 단말에 의해 선택된 랜덤 액세스 프리앰블과 동일 할 수 있다.
상기 단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하면, 단말은 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보 각각을 처리할 수 있다. 즉, 상기 단말은 상기 일시적 C-RNTI를 저장한다. 또한, 단말은 단말의 버퍼에 저장된 데이터를 기지국으로 전송하거나 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송하기 위해 상향 링크 그랜트를 사용한다 (단계 3). 여기에서, 단말 식별자는 필수적으로 상기 상향링크 그랜트 (메시지 3) 에 포함되는 데이터에 포함되어야 한다. 그 이유는 상기 경쟁기반 랜덤 액세스 절차에 있어서, 기지국은 어느 단말들이 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하고 있는지 판단할 수 없고, 이후에 단말들이 경쟁해결을 위해 식별되어야 하기 때문이다. 여기에서, 단말식별자를 포함하기 위해 두 가지 다른 방식이 제공될 수 있다. 첫 번째 방식은 랜덤 액세스 절차에 앞서 단말이 해당 셀 내에서 할당된 유효 셀 식별자를 이미 수신했는지에 관하여 상향링크 그랜트를 통해 단말의 셀 식별자를 전송하는 것이다. 역으로, 두 번째 방식은 상기 랜덤 액세스 절차에 앞서 단말이 유효한 셀 식별자를 수신하지 않았으면 단말 고유의 식별자를 전송하는 것이다. 일반적으로, 단말의 고유 식별자 (unique identifier)는 상기 셀 식별자보다 더 길다. 단계 3에서, 만일 단말이 상향링크 그랜트를 통해 데이터를 전송하였다면, 단말은 경쟁 해결 타이머를 시작한다.
상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 상향링크 그랜트를 통해 식별자와 함께 데이터를 전송한 후, 단말은 경쟁 해결을 위한 기지국의 지시 (indication or instruction)를 기다린다. 즉, 단말은 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다 (단계 4). 여기에서, PDCCH를 수신하기 위해 두 가지 방식이 존재한다. 상술한 바와 같이, 상향링크 그랜트를 통해 전송되는 단말 식별자가 셀 식별자인 경우, 상기 단말은 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 상향링크 그랜트를 통해 전송되는 단말 식별자가 단말의 고유 식별자인 경우, 단말은 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 일시적 C-RNTI를 사용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 이후, 전자에 있어서, 상기 PDCCH (메시지 4)가 상기 경쟁 해결 타이머가 만료되기 전에 셀 식별자를 통해 수신되면, 단말은 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되었다고 판단하고 상기 랜덤 액세스 절차를 완료한다. 후자에 있어서, 상기 PDCCH가 상기 경쟁해결 타이머가 만료되기 전에 일시적 셀 식별자를 통해 수신되면, 단말은 PDCCH가 지시하는 PDSCH에 의해 전송되는 데이터 (메시지 4)를 체크한다. 만일 상기 단말의 고유 식별자가 상기 데이터에 포함되어 있으면, 단말은 상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되었다고 판단하고 상기 랜덤 액세스 절차를 완료한다.
이하에서는 비연결 전송(connectionless transmission)에 대해 설명한다.
3GPP LTE 시스템에서 유휴 상태(idle state)인 단말은 데이터 전송을 수행하기 전에 RRC 연결 설정 및 데이터 연결 설정을 선행해야 한다. 이는 기지국과 단말 간 논리적 연결(RRC connection)과 MME(Mobility Management Entity)와 단말 간 논리적 연결(S1 connection / interface, EPS connection)이 모두 설정되는 것을 의미한다.
도 5는 3GPP LTE에서 연결 설정을 위한 절차 및 소요 시간을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 단말은 데이터를 전송하기 전에 먼저 기지국(eNB)과 RRC 연결 설정(510)을 수행한다. 단말은 기지국으로부터 MIB(Master Information Block) 및 SIB(System Information Block)와 같은 시스템 정보를 수신한다. 그리고, 단말은 RACH 자원을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고 이에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 이후에, 단말은 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, RRC 연결 설정 메시지를 기지국으로부터 수신한다. 단말이 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 기지국으로 전송하면 RRC 연결 설정(510)이 수행될 수 있다.
단말은 기지국과 RRC 연결 설정(510)이 수행되면, MME(Mobility Management Entity)와 무선 링크에 대한 보안 설정 및 데이터 연결 설정(520)을 수행한다. 기지국이 MME로 서비스 요청을 하고, MME는 기지국으로 초기 컨텍스트 설정 요청(initial context setup request)을 전송한다. 기지국은 단말로 보안 모드 명령(security mode command) 및 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 전송한다. 단말은 기지국으로 보안 모드 완료(security mode complete) 및 RRC 연결 재구성 완료(RRC connection reconfiguration complete) 메시지를 전송한다. 이후에, 기지국은 MME로 초기 컨텍스트 설정 응답(initial context setup request)을 전송한다. 이로써, 단말은 MME와 무선 링크에 대한 보안 설정 및 데이터 연결 설정(520)을 수행할 수 있다.
RRC 연결 설정(510)을 위해서는 총 35.5ms가 소요되고, 무선 링크에 대한 보안 설정 및 데이터 연결 설정(520)을 위해서는 총 49.5ms가 소요되므로, 유휴 상태인 단말의 연결 상태 전환 시간은 총 85ms가 소요된다.
단말의 연결 상태 전환 후에 상향링크 데이터를 전송하고자 한다면, 단말은 기지국에 스케줄링 요청을 하는 단계를 거쳐야 한다. 상향링크 데이터를 전송하는 절차와 이로 인한 지연은 이하의 도 6 및 도 7에서 설명한다.
도 6은 3GPP LTE에서 스케줄링 요청을 통한 상향링크 자원 할당 방식의 소요 시간을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 단말은 기지국으로 스케줄링 요청(scheduling request; SR)을 하고, 기지국은 단말로 UL grant를 전송한다. 단말은 일정 기간 동안 UL grant를 복호(decoding)하고 BSR(Buffer Status Report)을 인코딩한다. 이후에, 단말은 기지국으로 인코딩한 BSR을 전송하고, 기지국은 단말로 UL grant를 전송하고, 상기 UL grant에 따라 단말은 기지국으로 데이터를 전송한다. 이렇게 단말의 스케줄링 요청을 통한 상향링크 자원 할당 방식은 총 9.5ms의 지연을 발생시킬 수 있다.
도 7은 3GPP LTE에서 스케줄링 요청 및 버퍼상태 보고를 통한 상향링크 자원 할당 방식의 소요 시간을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 단말은 기지국으로 데이터 및 BSR을 전송하고, 기지국은 단말로 UL grant를 전송한다. 단말은 일정 기간 동안 UL grant를 복호(decoding)하고 데이터 및 BSR을 인코딩한다. 이후에, 단말은 기지국으로 인코딩한 데이터 및 BSR을 전송하고, 기지국은 단말로 UL grant를 전송하고, 상기 UL grant에 따라 단말은 기지국으로 데이터를 전송한다. 이렇게 단말의 스케줄링 요청 및 버퍼상태 보고를 통한 상향링크 자원 할당 방식은 총 17.5ms의 지연을 발생시킬 수 있다.
즉, 연결 상태로 전환한 단말의 무선자원 점유 및 데이터를 전송하는 시간은 총 9.5ms~17.5ms가 소요될 수 있다. 유휴 상태인 단말의 연결 상태 전환 시간은 총 85ms가 소요되므로, 유휴 상태인 단말이 데이터를 전송하기 위해 소요되는 총 시간은 94ms~102.5ms가 될 수 있다. 따라서, 단말의 연결 상태 전환에 따라 지연되는 시간을 줄이기 위해 비연결 전송 기법을 고려할 수 있다.
일반적으로, 전송할 데이터가 없는 단말은 파워 세이빙(power saving) 또는 네트워크 오버헤드 감소를 위해 유휴 상태로 전환한다. 유휴 상태인 단말이 데이터를 송수신하기 위해서는 연결 상태로 전환해야 한다. 연결 상태 전환 과정은 기지국과 단말 간 다수의 시그널링을 발생시킨다. 다수의 시그널링을 처리하기 위해서 단말은 신호를 여러 번 전송해야 하므로 배터리 소모가 증가하고 데이터 전송 전까지 지연이 발생하는 단점이 있다. 그러므로, 단말이 작은 용량의 데이터를 한두 번 전송 또는 수신하는 경우에도 연결 설정을 수행하는 것은 비효율적이다. 따라서, 비연결 전송 기법을 적용하여 연결 설정을 위한 시그널링 수를 감소시켜 전송 지연과 배터리 소모를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
기존 LTE 시스템의 랜덤 액세스 기법은 랜덤 액세스 프리앰블(메시지 1)을 전송할 때 충돌이 발생하면 메시지 3 전송 시에도 충돌이 발생한다는 단점이 있다. 비연결 전송을 수행하는 단말들은 단말의 배터리 소모의 감소와 전송 지연을 단축시키기 위해 전송 횟수를 최대한 줄이는 것이 중요하다. 따라서, 본 명세서에서는 메시지 1에서 충돌이 난 경우에도 기지국이 메시지 3를 복호할 확률을 높이기 위한 비연결 전송 절차를 제안한다.
NSN(Nokia solutions and networks)의 enhanced random access channel procedure 특허는 단말들이 메시지 3를 전송할 때 사전에 정해진 규칙에 따라 서로 다른 DMRS를 선택하는 것을 특징으로 하는 기법이다. 이 기법을 적용하면 메시지 1에서 랜덤 액세스 프리앰블 간 충돌이 발생해서 메시지 2로 동일한 UL grant를 수신한 서로 다른 단말들이 메시지 3 전송 시 서로 다른 DMRS를 선택하게 함으로써 기지국이 메시지 3를 복호할 확률을 높이는 효과가 있다.
그러나, 해당 특허에서는 동일한 자원에서 메시지 3를 전송한 단말들의 상향링크 동기가 일치하는 경우만을 고려해 설계했으므로 비연결 전송을 적용하는 것이 어렵다. 따라서, 상향링크 동기가 일치하지 않는 경우를 대비하여 상향링크 동기 불일치에 강인한 메시지 3를 전송하기 위한 서브프레임의 설계가 필요하다.
본 명세서에서 제안하는 비연결 전송 절차는 메시지 1 내지 메시지 4로 구성된다. 메시지 1은 단말이 기지국에 전송하는 랜덤 액세스 프리앰블이고, 메시지 2는 기지국이 단말에게 보내는 랜덤 액세스 응답이다. 메시지 3는 메시지 2에 포함된 스케줄링 정보를 이용해서 단말이 기지국에 전송하는 상향링크 데이터를 포함한다. 메시지 4는 상향링크 데이터에 대해 기지국이 단말에게 보내는 응답 신호이다. 메시지 4의 응답 신호를 통해 단말은 자신이 메시지 3에서 전송한 신호의 전송이 성공했는지 여부를 파악할 수 있다. 단말이 전송한 신호가 실패한 이유는 채널 상태가 나빴거나 서로 다른 단말 간 충돌이 발생하였기 때문일 수 있다.
이하에서는 비연결 전송을 기반으로 상향링크 동기 불일치에 강인한 메시지 3 용 서브프레임에서 상향링크 데이터를 전송하기 위한 동작을 설명한다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다.
단말은 메시지 3에서 상향링크 데이터의 전송을 위한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 심벌의 CP(Cyclic Prefix)의 길이를 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정한다. 일례로, 메시지 1을 전송하는 랜덤 액세스 프리앰블의 CP와 동일한 길이의 CP를 설정할 수 있다.
단말은 메시지 2를 통해 메시지 3의 전송을 위한 TA(Time Advance) 정보를 수신한다. 메시지 1에서 충돌이 발생하더라도 기지국은 충돌 발생 여부를 판단하지 못하므로 메시지 2 전송 시 하나의 TA 정보만을 전송한다. 메시지 2에서 TA를 수신한 서로 다른 단말은 이를 이용해 메시지 3를 전송하므로, 기지국은 동일 자원에서 상향링크 동기가 불일치하는 서로 다른 단말의 메시지 3를 수신하게 된다. 상향링크 동기의 차이가 CP보다 작다면 참조 신호의 직교성이 유지되므로 기지국이 서로 다른 단말의 채널을 추정하는 것이 용이해진다. 그러나, 상향링크 동기의 차이가 CP보다 크다면 참조 신호에 많은 간섭이 발생하므로 정확한 채널 추정이 어려워진다. 그러므로, 메시지 3 전송 시 사용하는 CP를 길게 설정하면 상향링크 동기의 차이가 발생하는 경우에도 참조 신호의 직교성을 최대한 유지할 수 있다.
일례로, 단말은 메시지 3에서 상향링크 데이터가 전송되는 OFDM 심벌의 길이를 일반적인 상향링크 OFDM 심벌의 길이보다 길게 설정한다. OFDM 심벌의 길이를 길게 한다는 것은 일반적으로 OFDM 심벌의 부반송파 너비(subcarrier spacing)의 감소에 대응한다. 또한, 메시지 3를 위해 할당된 자원의 부반송파 너비가 다른 자원의 부반송파 너비와 다르게 설정됨을 의미하기도 한다. 예를 들어, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 길이와 동일한 길이의 OFDM 심벌을 상향링크 데이터를 전송하기 위해 사용할 수 있다. 이때, CP 길이를 길게 설정하면 CP의 오버헤드가 증가하는 단점이 있다. 그러나, CP 길이의 증가분만큼 OFDM 심벌의 길이를 증가시키면 CP가 증가하더라도 CP 오버헤드는 일정하게 유지될 수 있다.
다른 예로, 도 8과 같이, 단말은 메시지 3에서 상향링크 데이터 전송 시 길게 설정한 CP 뒤에 OFDM 심벌을 연속해서 배치한다. OFDM 심벌의 부반송파 너비를 감소시키면 메시지 3 전송 시 사용할 수 있는 최대 대역폭도 감소하는 단점이 있다. 이러한 단점을 제거하기 위해 동일한 OFDM 심벌을 반복 배치하는 기법을 적용할 수 있다. OFDM 심벌의 반복 배치로 인해 발생하는 데이터 전송률의 손해는 반복 전송으로 인한 SNR(Signal to Noise Ratio) 이득을 이용하여 각 OFDM 심벌의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 높게 설정함으로써 극복할 수 있다. 즉, 변조 차수(modulation order)를 올려서 데이터 전송률을 높이겠다는 것이다. 도 8은 동일한 OFDM 심벌을 3번 반복한 일례를 나타낸다.
다른 예로, 도 8과 같이, 단말은 메시지 3을 전송하는 자원 블록(resource block) 내에 보호 구간(guard time)을 설정한다. 예를 들어, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일한 길이의 보호 구간을 사용할 수 있다.
기지국은 메시지 2에서 TA 정보를 전송하지만 메시지 3를 전송하는 서로 다른 단말이 동일한 TA 정보를 이용한다면 메시지 3 전송 시 상향링크 동기가 일치하지 않는다. 그러므로 상향링크 동기의 불일치로 인한 간섭을 인접한 앞뒤 서브프레임에 미치지 않기 위해 보호 구간이 필요하다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 참조 신호의 CP 길이가 긴 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다. 도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 참조 신호가 반복된 메시지 3가 전송되는 서브프레임의 구조의 일례를 나타낸다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 단말은 메시지 3에서 참조 신호가 전송되는 OFDM 심벌(920, 1020)의 CP 길이(910, 1010)를 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정한다. 예를 들어, 메시지 1을 전송하는 랜덤 액세스 프리앰블의 CP와 동일한 길이의 CP를 설정할 수 있다.
상술한 기법을 이용하면 상향링크 동기가 불일치하는 경우에도 참조 신호의 직교성이 유지되므로 다음과 같은 장점이 있다. 메시지 3에서 서로 다른 단말이 신호를 전송했으나 상향링크 동기의 차이로 인해 기지국이 해당 신호(예를 들어, 상향링크 데이터)를 복호하지 못한 경우에도 기지국은 참조 신호를 이용해 서로 다른 단말이 신호를 전송했음을 파악할 수 있다. 즉, 기지국은 참조 신호를 이용해 서로 다른 단말이 메시지 3를 전송하여 충돌이 발생했다는 것을 아는 상태에서 메시지 4 등을 통해서 다음 단계를 진행할 수 있다.
일례로, 도 9와 같이, 단말은 메시지 3의 참조 신호를 전송하는 자원 구간 내에 보호 구간(guard time)을 설정한다. 예를 들어, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일한 길이의 보호 구간을 사용할 수 있다. 여기서는, 참조 신호만 상향링크 동기 불일치에 강인하게 설계하였으므로 참조 신호의 바로 뒤에 보호 구간을 설정하는 것이 바람직하다.
다른 예로, 기지국은 메시지 2를 전송 시 참조 신호의 CP 길이(910, 1010)를 지정한다. 참조 신호의 CP 길이(910, 1010)에 따라 메시지 3의 서브프레임 구조가 변화하고 CP 길이와 서브프레임 구조의 관계에 대한 정보는 사전에 기지국과 단말이 공유한다.
메시지 1을 수신한 기지국이 랜덤 액세스 프리앰블의 상관관계(correlation) 값을 구하였는데, 임계치를 넘는 상관관계 정점 값들(correlation peak values)의 시간 간격이 큰 경우가 존재한다. 이 경우 기지국은 메시지 3를 전송하는 단말들의 상향링크 동기가 크게 불일치할 것을 예측할 수 있으므로 메시지 3 내 참조 신호의 CP 길이(910, 1010)를 길게 설정할 수 있다.
상술한 것과 같이 서브프레임 구조의 변화는 서브프레임 내 데이터를 전송하는 심벌의 수, 보호 구간의 길이, 참조 신호의 반복 횟수 등이 변화되는 것을 의미한다. 여기서, 참조 신호를 반복하지 않는 경우에는 단말은 도 9의 서브프레임 구조를 사용하고, 참조 신호를 반복하는 경우에는 도 10의 서브프레임 구조를 사용한다고 가정할 수 있다. 단말 간 시간 동기 차이가 더 큰 경우에는 도 10과 같이 참조 신호가 전송되는 심벌(1020)을 반복하는 서브프레임 구조를 사용하여 채널 추정이 확실하게 수행될 수 있도록 한다. 이는 상향링크 데이터의 복호에 앞서 상향링크 데이터의 채널 추정이 선행되어야 하기 때문이다.
다른 예로, 기지국은 메시지 3의 참조 신호를 통해 서로 다른 단말이 동일 자원에서 메시지 3를 전송했음을 파악하면, 1) 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위한 백오프(back-off) 값을 서로 다르게 지정하여 메시지 4를 이용해 각 단말에게 지정해주거나 또는, 2) 메시지 4를 이용해 각 단말에게 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당한다. 백오프 값은 참조 신호 별로 다르게 지정될 수 있다. 메시지 3가 충돌하였으므로 상향링크 데이터가 다시 전송될 필요가 있는바, 기지국은 단말이 다시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있도록 상기와 같이 메시지 4를 구성한다.
본 명세서에서는 메시지 3의 전송 시 사용하는 참조 신호들이 상호 직교함을 가정하였으나 이에 제한되는 것은 아니다. 특히 참조 신호들이 동일한 시간/주파수 자원을 사용하며 서로 다른 코드 자원을 사용하는 경우, 준직교(quasi-orthogonal) 성질을 가질 수 있음을 배제하지 않는다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 비연결 전송 기반으로 단말과 기지국 사이에서 수행되는 동작의 일례를 나타낸다.
단말 1 및 단말 2는 기지국으로 비연결 전송 요청을 위한 프리앰블을 포함하는 메시지 1(1110)을 전송한다. 각 단말은 동일한 자원을 통해 프리앰블을 전송하고 있어 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 충돌 해결을 위해 각 단말은 프리앰블을 임의로 선택한다.
이에 대해 기지국은 프리앰블을 전송한 단말 1 및 단말 2로 메시지 2(1120)를 전송한다. 메시지 2에는 메시지 3(1130)에 대한 스케줄링 정보와 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보가 포함된다. 단말 1 및 단말 2가 둘 다 메시지 2에 포함된 스케줄링 정보에 따라 메시지 3(1130)를 전송하기 때문에 이 시점에서도 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 충돌 해결을 위해 각 단말은 참조 신호를 임의로 선택한다.
단말 1 및 단말 2는 기지국으로 참조 신호 및 상향링크 데이터를 포함하는 메시지 3(1130)를 제1 자원에서 전송한다. 제1 자원은 상기 스케줄링 정보 및 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된다.
메시지 3를 수신한 기지국은 참조 신호를 통해 서로 다른 단말 1과 단말 2가 동일한 제1 자원에서 메시지 3를 전송하여 충돌이 발생했음을 파악한다. 이에 따라, 참조 신호 별로 지정된 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위한 백오프 값 또는 각 단말의 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 포함하는 메시지 4(1140)를 전송한다.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 비연결 전송 기반으로 상향링크 데이터를 전송하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
먼저 용어를 정리하면, 비연결 전송 절차는 단말이 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태에서 기지국으로 데이터를 전송하는 절차에 대응할 수 있다. 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상태는 RRC unconnected state, 유휴 상태(idle state) 또는 비활성화 상태(inactive state)에 대응할 수 있다. 이하에서 기술하는 심벌은 OFDM 심벌에 대응할 수 있다.
먼저, 단계 S1210에서, 제1 단말은 기지국으로 비연결 전송을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 여기서는, 제1 단말 및 제2 단말이 동일 자원에서 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하여 비연결 전송 절차를 수행하는 경우를 가정한다. 상기 동일 자원을 제2 자원이라 하면, 제1 단말 및 제2 단말은 제2 자원에서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 즉, 제2 자원은 제1 단말 및 제2 단말이 중첩해서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 사용되는 자원에 대응할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 랜덤 액세스 절차의 메시지 1에 대응할 수 있다.
단계 S1220에서, 제1 단말은 기지국으로부터 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 상향링크 데이터에 대한 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보는 명시적으로 CP 길이를 알려주거나 또는 CP 길이가 긴 자원이 상향링크 전송용으로 스케줄링 되었음을 알리는 방법을 통해 간접적으로 지시할 수 있다. 제2 단말 역시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하였으므로 동일하게 기지국으로부터 상향링크 데이터의 스케줄링 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답을 수신할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 응답은 랜덤 액세스 절차의 메시지 2에 대응할 수 있다. 여기서, 참조 신호는 상향링크 채널 추정을 위한 참조 신호에 대응할 수 있다.
만약, 단말이 비연결 전송용 자원을 요청하면 이에 대응하는 상향링크 스케줄링 자원에서는 CP길이가 긴 참조 신호를 적용하는 것이 사전에 약속된 경우에는 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보는 생략될 수 있다.
또한, 랜덤 액세스 응답은 제1 단말 및 제2 단말에 대한 하나의 TA(Time Advance) 정보를 더 포함한다. 하나의 TA 정보가 전송되면 하나의 단말은 시간 동기가 맞춰질 수 있지만 다른 단말은 시간 동기가 맞춰지지 않는다. 여기서는 상기 하나의 TA 정보를 통해 제1 단말은 시간 동기가 맞춰지지 않고 제2 단말이 시간 동기가 맞춰지는 경우를 가정한다.
단계 S1230에서, 제1 단말은 상기 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호를 전송한다. 단말 1 및 단말 2가 기지국으로부터 동일한 상향링크 데이터의 스케줄링 정보를 수신하였으므로 단말 1 및 단말 2는 제1 자원에서 상향링크 데이터를 전송하게 된다. 다만, 충돌 해결을 위해 각 단말은 참조 신호를 임의로 선택한다. 이때, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호는 랜덤 액세스 절차의 메시지 3에 포함될 수 있다.
여기서, 제1 자원은 제1 단말과 제2 단말이 중첩해서 사용하는 자원에 대응할 수 있다. 본 명세서는 메시지 3를 전송하는 서로 다른 단말 간에 비연결 전송이 적용될 수 있도록 상향링크 동기 불일치에 강한 메시지 3 용 자원의 설계를 제안한다. 따라서, 상기 제1 자원의 설정 또는 구성 방법이 중요하므로 이하 설명한다.
제1 자원에서 상기 참조 신호의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정된다. 이는 참조 신호의 CP 길이를 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정한다는 것을 의미한다. 이로써, 상향링크 동기의 차이가 참조 신호의 CP보다 작게 하여 참조 신호의 직교성을 유지하고 기지국이 서로 다른 단말의 채널을 추정하는 것이 용이해진다.
또한, 제1 자원은 상기 참조 신호가 전송되는 심벌 뒤에 보호 구간이 설정될 수 있다. 상기 보호 구간의 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 상기 참조 신호의 CP 뒤에 반복되어 배치될 수 있다. 즉, 메시지 3 전송 시 사용할 수 있는 최대 대역폭이 감소하지 않도록 상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 반복되어 배치될 수 있다.
상기 제1 자원의 구조에 따르면, 제1 단말과 제2 단말의 상향링크 동기가 불일치하더라도 참조 신호의 직교성이 유지될 수 있다. 따라서, 기지국은 해당 상향링크 데이터를 복호하지 못하더라도 참조 신호를 이용해 서로 다른 단말이 상향링크 데이터를 전송했음을 파악할 수 있다.
또한, 제1 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌 및 상기 상향링크 데이터의 CP가 더 배치될 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 상향링크 데이터가 전송되는 심벌은 상기 상향링크 데이터의 CP 뒤에 반복되어 배치될 수 있다. 이는, 상향링크 데이터에 대한 제1 자원의 구조를 설정하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 상향링크 데이터의 CP 길이는 일반적인 상향링크 데이터 전송 채널보다 길게 설정되어 상향링크 동기 불일치가 발생하더라도 참조 신호의 직교성을 최대한 유지할 수 있다. 또한, 상향링크 데이터가 전송되는 심벌을 반복하여 상향링크 데이터 전송 시 최대 대역폭이 감소되지 않게 할 수 있다.
단계 S1240에서, 제1 단말은 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호를 수신한다. 응답 신호는 랜덤 액세스 절차의 메시지 4에 대응할 수 있다.
상기 응답 신호는 상기 참조 신호에 따른 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프 값을 포함하거나 또는 상기 제1 단말에 대한 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 할당 정보를 포함할 수 있다. 즉, 기지국은 상향링크 동기 차이로 인해 제1 단말이 전송한 상향링크 데이터를 복호하지 못했으므로, 제1 단말이 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있도록 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프 값을 메시지 4를 통해 전달할 수 있다. 상기 백오프 값은 참조 신호 별로 결정될 수 있어 다른 단말과 구별된 백오프 값을 할당받을 수 있다. 또한, 기지국은 각 단말만이 사용하는 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당하여 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 할당받은 단말이 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있도록 해줄 수도 있다.
도 13은 본 명세서의 실시예가 구현되는 기기를 나타낸 블록도이다.
무선장치(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320), RF(radio frequency) 유닛(1330)을 포함할 수 있다.
프로세서(1310)는 상술한 기능, 절차, 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 라디오 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층(layer)들은 프로세서에 구현될 수 있다. 프로세서(1310)는 상술한 동작을 구동하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 메모리(1320)는 동작적으로 프로세서(1310)에 연결되고, RF 유닛(1330)은 프로세서(1310)에 동작적으로 연결된다.
프로세서(1310)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1320)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1330)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1320)에 저장되고, 프로세서(1310)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1320)는 프로세서(1310) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1310)와 연결될 수 있다.
상술한 일례들에 기초하여 본 명세서에 따른 다양한 기법들이 도면과 도면 부호를 통해 설명되었다. 설명의 편의를 위해, 각 기법들은 특정한 순서에 따라 다수의 단계나 블록들을 설명하였으나, 이러한 단계나 블록의 구체적 순서는 청구항에 기재된 발명을 제한하는 것이 아니며, 각 단계나 블록은 다른 순서로 구현되거나, 또 다른 단계나 블록들과 동시에 수행되는 것이 가능하다. 또한, 통상의 기술자라면 간 단계나 블록이 한정적으로 기술된 것이나 아니며, 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적어도 하나의 다른 단계들이 추가되거나 삭제되는 것이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 일례를 포함한다. 통상의 기술자라면 발명의 모든 가능한 일례의 조합이 설명될 수 없다는 점을 알 것이고, 또한 본 명세서의 기술로부터 다양한 조합이 파생될 수 있다는 점을 알 것이다. 따라서 발명의 보호범위는, 이하 청구항에 기재된 범위을 벗어나지 않는 범위 내에서, 상세한 설명에 기재된 다양한 일례를 조합하여 판단해야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선통신시스템에서 제1 단말의 상향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    비연결 전송(connectionless transmission)을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 단계;
    상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 참조 신호의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 지시하는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 수신하는 단계; 및
    상기 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호를 전송하되,
    상기 참조 신호의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정되고,
    상기 제1 자원은 상기 제1 단말과 제2 단말이 중첩해서 사용하는 자원인 것을 특징으로 하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자원은 상기 참조 신호가 전송되는 심벌 뒤에 보호 구간(guard time)이 설정되고,
    상기 보호 구간의 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 상기 참조 신호의 CP 뒤에 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 응답 신호는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프(back-off) 값을 포함하거나 또는 상기 제1 단말에 대한 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 할당 정보를 포함하고,
    상기 백오프 값은 상기 참조 신호 별로 다르게 지정되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌 및 상기 상향링크 데이터의 CP가 더 배치되고,
    상기 상향링크 데이터의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정되고,
    상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌은 상기 상향링크 데이터의 CP 뒤에 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말이 중첩해서 사용하는 제2 자원에서 전송되고,
    상기 랜덤 액세스 응답은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에 대한 하나의 TA(Time Advance) 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터는 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상기 제1 단말 및 제2 단말에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  8. 무선통신시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 단말에 있어서,
    무선신호를 전송 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    비연결 전송(connectionless transmission)을 요청하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하고,
    상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 상향링크 데이터에 대한 참조 신호의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 지시하는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 수신하고, 및
    상기 상향링크 데이터의 스케줄링 정보 및 상기 참조 신호의 CP 길이를 지시하는 정보를 기반으로 설정된 제1 자원에서, 상기 상향링크 데이터 및 상기 참조 신호를 전송하되,
    상기 참조 신호의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정되고,
    상기 제1 자원은 상기 단말과 다른 단말이 중첩해서 사용하는 자원인 것을 특징으로 하는
    단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 자원은 상기 참조 신호가 전송되는 심벌 뒤에 보호 구간(guard time)이 설정되고,
    상기 보호 구간의 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 보호 구간의 길이와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는
    단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 참조 신호가 전송되는 심벌은 상기 참조 신호의 CP 뒤에 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는
    단말.
  11. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호를 수신하되,
    상기 응답 신호는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하기 위한 백오프(back-off) 값을 포함하거나 또는 상기 단말에 대한 전용 랜덤 액세스 프리앰블의 할당 정보를 포함하고,
    상기 백오프 값은 상기 참조 신호 별로 다르게 지정되는 것을 특징으로 하는
    단말.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 자원은 상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌 및 상기 상향링크 데이터의 CP가 더 배치되고,
    상기 상향링크 데이터의 CP 길이는 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 CP 길이와 동일하게 설정되고,
    상기 상향링크 데이터가 전송되는 심벌은 상기 상향링크 데이터의 CP 뒤에 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는
    단말.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 단말 및 상기 다른 단말이 중첩해서 사용하는 제2 자원에서 전송되고,
    상기 랜덤 액세스 응답은 상기 단말 및 상기 다른 단말에 대한 하나의 TA(Time Advance) 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    단말.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터는 기지국과 연결 설정이 되지 않은 상기 단말 및 다른 단말에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는
    단말.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020210929A1 (zh) * 2019-04-15 2020-10-22 北京小米移动软件有限公司 随机接入方法及装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112514508A (zh) * 2018-07-27 2021-03-16 Oppo广东移动通信有限公司 随机接入的方法和装置
WO2020221861A1 (en) 2019-05-02 2020-11-05 Nokia Technologies Oy Enhanced initial access for efficient small data transmission
EP3987735A4 (en) * 2019-06-24 2022-07-13 ZTE Corporation REFERENCE SIGNAL SEQUENCES IN TIME DOMAIN DATA

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100080307A1 (en) * 2007-01-04 2010-04-01 Moon-Sik Lee Random access preamble structure in extended cells environment
WO2010064968A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement in a communication network system
US20150305067A1 (en) * 2006-09-26 2015-10-22 Lg Electronics Inc. Random access method and signalling method for the same
KR20150129061A (ko) * 2008-01-07 2015-11-18 삼성전자주식회사 랜덤 액세스 프리앰블 전송 장치 및 방법
WO2016029958A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Nokia Solutions And Networks Oy Enhanced random access channel procedure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8428022B2 (en) * 2010-08-27 2013-04-23 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for transmitting positioning reference signals in a wireless communication network
US9161350B2 (en) * 2010-12-30 2015-10-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Uplink transmission timing
RU2628489C2 (ru) * 2012-05-10 2017-08-17 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ и система для передачи без подключения во время передачи пакетов данных по восходящей линии связи и нисходящей линии связи

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150305067A1 (en) * 2006-09-26 2015-10-22 Lg Electronics Inc. Random access method and signalling method for the same
US20100080307A1 (en) * 2007-01-04 2010-04-01 Moon-Sik Lee Random access preamble structure in extended cells environment
KR20150129061A (ko) * 2008-01-07 2015-11-18 삼성전자주식회사 랜덤 액세스 프리앰블 전송 장치 및 방법
WO2010064968A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement in a communication network system
WO2016029958A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Nokia Solutions And Networks Oy Enhanced random access channel procedure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020210929A1 (zh) * 2019-04-15 2020-10-22 北京小米移动软件有限公司 随机接入方法及装置

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