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KR101447750B1 - 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법 - Google Patents

랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법 Download PDF

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KR101447750B1
KR101447750B1 KR1020080001293A KR20080001293A KR101447750B1 KR 101447750 B1 KR101447750 B1 KR 101447750B1 KR 1020080001293 A KR1020080001293 A KR 1020080001293A KR 20080001293 A KR20080001293 A KR 20080001293A KR 101447750 B1 KR101447750 B1 KR 101447750B1
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Abstract

무선통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access) 과정을 수행하는 방법은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블(preamble)이 실리는 영역 및 보호 시간을 포함하는 랜덤 액세스 채널(RACH)을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 보호 시간에 상향링크 스케줄링을 위한 사운딩 기준신호(sounding reference signal)를 전송하는 단계 및 상기 사운딩 기준신호를 전송한 후, 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 포함한다. 랜덤 액세스 과정에서 기지국은 단말에게 할당하는 상향링크 무선자원에 대하여 상향링크 채널상태를 반영하여 보다 신뢰성 있는 무선자원 스케줄링을 할 수 있다. 그리고 랜덤 액세스를 시도하는 단말에 대한 응답을 식별하는 식별자를 별도의 시그널링 없이 단말이 확인할 수 있도록 전송함으로써 불필요한 오버헤드를 줄일 수 있다.

Description

랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법{Method for performing random access process}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전 세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫 번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.
3세대 이후의 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심 볼간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼 간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.
일반적으로 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(cell)이 배치된다. 하나의 셀에는 다수의 단말이 위치할 수 있다. 일반적으로 단말이 망(network)에 접속하기 위해 랜덤 액세스(random access) 과정을 거친다. 랜덤 액세스 과정은 단말이 망과 시간 동기를 맞추거나 단말이 상향링크를 위한 무선자원이 없는 경우에 무선자원을 획득하기 위하여 사용될 수 있다. 랜덤 액세스 과정에서 기지국은 단말이 망에 접속할 수 있도록 상향링크 무선자원을 할당하여야 한다. 기지국은 단말의 채널상태를 알지 못하는 상태에서 상향링크 무선자원을 할당하게 되는데, 이로 인하여 채널 상태가 좋지 않은 무선자원을 단말에게 할당할 수 있다. 채널상태가 좋지 않는 무선자원을 단말에게 할당하는 경우 랜덤 액세스가 지연되거나 실패할 수 있다. 또한, 랜덤 액세스 과정에서 기지국은 랜덤 액세스를 시도하는 다수의 단말에 대한 응답을 식별하기 위한 식별자를 단말들에게 알리는데, 단말은 기지국이 알리는 식별자가 자신의 식별자인지 구분하는 방법이 명확히 제시되어 있지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 랜덤 액세스 과정에서 단말에게 할당하는 상향링크 무선자원에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access) 과정을 수행하는 방법은 랜덤 액세스를 위한 프리앰블(preamble)이 실리는 영역 및 보호 시간을 포함하는 랜덤 액세스 채널(RACH)을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 보호 시간에 상향링크 스케줄링을 위한 사운딩 기준신호(sounding reference signal)를 전송하는 단계 및 상기 사운딩 기준신호를 전송한 후, 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답을 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access) 과정을 수행하는 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계, 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 수신한 후, RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계 및 상기 RRC 연결 요청 메시지가 실리는 서브프레임에 상향링크 스케줄링을 위한 사운딩 기준신호(sounding reference signal)를 실어서 전송하는 단계를 포함한다.
랜덤 액세스 과정에서 기지국은 단말에게 할당하는 상향링크 무선자원에 대하여 상향링크 채널상태를 반영하여 보다 신뢰성 있는 무선자원 스케줄링을 할 수 있다. 그리고 랜덤 액세스를 시도하는 단말에 대한 응답을 식별하는 식별자를 별도의 시그널링 없이 단말이 확인할 수 있도록 전송함으로써 불필요한 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 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. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/SAE 게이트웨이(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 빗금친 블록은 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 빈 블록은 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.
기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.
MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 기지국들로 페이징 메시지의 분산, (2) 보안 제어(Security Control), (3) 아이들 상태 이동성 제어(Idle State Mobility Control), (4) SAE 베어러 제어, (5) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화(Ciphering) 및 무결 보호(Integrity Protection).
S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 페이징에 대한 사용자 평면 패킷의 종점(termination), (2) 단말 이동성의 지원을 위한 사용자 평면 스위칭.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)를 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 4 및 5를 참조하면, 제1 계층인 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용할 수 있다.
제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층에는 데이터의 전송방법에 따라 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드가 존재한다. AM RLC는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, RLC PDU(Protocol Data Unit)의 전송 실패시 재전송을 지원한다.
제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP(Internet Protocol) 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 패킷을 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.
제3 계층의 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널(transport channel)로는 시스템 정보(System Information)를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 호출 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel) 등이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(Uplink-Shared Channel)가 있다.
기지국은 하나 이상의 셀의 무선자원을 관리하며, 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향링크 또는 상향링크 전송 서비스를 제공한다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 그리고 여러 개의 주파수를 사용하여 지리적으로 여러 개의 셀이 중첩되도록 셀을 구성할 수도 있다. 기지국은 시스템 정보를 이용하여 네트워크에 접속하기 위한 기본적인 정보들을 단말에게 알려준다. 시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국 에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신해야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 유지해야 한다. 그리고 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 시스템 정보를 전송한다.
전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel), DCCH(Dedicated Control Channel) 등이 있다.
도 6은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다. 이는 물리계층에서의 무선자원을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 물리계층에서 서브프레임(subframe)은 제어영역(Control region)과 데이터영역(Data region)으로 나눌 수 있다. 제어영역에는 제어정보가 실리고, 데이터영역에는 사용자 데이터가 실린다. 제어영역과 데이터영역은 하나의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 제어정보에는 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, MIMO 제어정보 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다. 제어영역에는 제어정보만이 실릴 수 있다. 데이터영역에는 사용자 데이터와 제어정보가 함께 실릴 수 있다. 즉, 단말이 제어정보만을 전송하는 경우에는 제어영역을 통해 제어정보를 전송할 수 있고, 단말이 사용자 데이터와 제어정보를 전송하는 경우에는 제어정보를 제어영역을 통해 전송하거나 사용자 데이터와 제어정보를 다중화하여 데이터영역을 통해 전송할 수 있다. 상향링크에서 제어영역을 통해 제어정보를 전송하는 채널로 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다. 상향링크에서 데이터영역을 통해 사용자 데이터와 제어정보를 전송하는 채널로 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 있다.
서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 슬롯은 시간 영역(time domain)과 주파수 영역(frequency domain)에서 무선 자원을 할당하기 위한 단위라 할 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 서브프레임은 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함할 수 있다. 자원블록은 단말에게 할당하는 무선자원의 기본단위이다. 자원블록은 다수의 부반송파를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원블록은 주파수 영역에서 연속된 12개의 부반송파와 시간 영역에서 2개의 슬롯으로 이루어진 영역이 될 수 있다. 10개의 서브프레임이 하나의 무선 프레임(radio frame)을 구성할 수 있다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. 예를 들어, TTI를 1ms라 할 때, 슬롯은 0.5ms가 되고 하나의 무선 프레임을 전송하는 데 필요한 시간은 10ms가 된다.
여기서는, 서브프레임은 주파수 대역을 3부분으로 나누어, 양측의 2부분을 제어영역으로 하고, 중간 부분을 데이터영역으로 한다. 제어영역과 데이터영역이 서로 다른 주파수 대역을 사용하므로, FDM(Frequency Division Multiplexing) 되어 있다. 이는 예시에 불과하고, 서브프레임 상에서 제어영역과 데이터영역의 배치는 제한이 아니다. 또한, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
각 단말에 할당되는 슬롯은 서브프레임 상에서 주파수 도약(frequency hopping)될 수 있다. 즉, 하나의 단말에 할당되는 2개의 슬롯 중 하나는 일측의 주파수 밴드에서 할당되고, 나머지는 다른 측의 주파수 밴드에서 서로 엇갈리게 할당될 수 있다. 하나의 단말에 대한 제어영역을 서로 다른 주파수 밴드에 할당되는 슬롯을 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 복수의 사용자 간에는 CDM(code division multiplexing)으로 다중화할 수 있다.
이하, 단말이 망으로 초기 제어메시지를 전송하는 RACH에 대해서 설명한다. 일반적으로 RACH를 이용하는 목적은 단말이 망과 시간 동기를 맞추거나 상향링크로 데이터 전송에 필요한 무선자원을 획득하기 위한 것이다. 예를 들면, 단말이 전원을 켜서 새로운 셀로 처음 접근하려고 한다. 이 경우에는 일반적으로 단말은 하향링크의 동기를 맞추고, 접속하려는 셀에서의 시스템 정보를 수신한다. 그리고 상기 시스템 정보를 수신한 후에 상기 단말은 RRC 접속을 위해서 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 전송한다. 하지만, 상기 단말은 현재 망과의 시간 동기도 맞지 않은 상태이고 또한 상향링크의 무선자원도 확보되지 않은 상태이기 때문에 RACH를 이용한다. 즉, RACH를 이용하여 상기 단말은 망에게 RRC 연결 요청 메시지 전송을 위한 무선자원을 요청한다. 그리고 해당 무선자원 요청을 받은 기지국은 상기 단말에게 RRC 연결메시지를 전송할 수 있도록 적당한 무선자원을 할당해 준다. 그러면 상기 단말은 상기 무선자원을 통해서 RRC 연결 요청 메시지를 망으로 전송할 수 있다.
다른 예를 들면, 단말이 망과의 RRC 접속이 맺어 있다고 가정한다. 이 경우에, 망의 무선자원 스케줄링에 따라서 단말은 무선자원을 할당받게 되고, 이 무선자원을 통해서 단말의 데이터를 망으로 전송하게 된다. 하지만, 단말의 버퍼에 더 이상 전송할 데이터가 남아 있지 않다면, 망은 단말에게 더 이상의 상향링크의 무선자원을 할당하지 않을 것이다. 왜냐하면, 전송할 데이터가 있지 않은 단말에게 상향링크의 무선자원을 할당하는 것은 비효율적이기 때문이다. 여기서 단말의 버퍼 상태는 주기적 혹은 사건 발생적으로 망으로 보고된다. 이처럼 무선자원이 없는 단말의 버퍼에 새로운 데이터가 생기게 되면, 단말에게 할당된 상향링크 무선자원이 없기 때문에, 단말은 RACH를 이용하게 된다. 즉, RACH를 이용해서 단말은 데이터의 전송에 필요한 무선자원을 망에게 요청하는 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 전송받은 시스템 정보 또는 페이징 메시지에 포함된 정보를 통하여 가능한 RACH 시그너처 및 RACH 기회(occasion)를 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 기지국으로 전송한다(S110). 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH를 통하여 전송된다. 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 프리앰블 중에서 임의로 선택되어 전송된다. 랜덤 액세스 프리앰블로는 상관(correlation) 특성이 우수한 직교 시퀀스(orthogonal sequence)를 사용할 수 있다. 직교 시퀀스의 일예로 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스 중 하나인 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스를 사용할 수 있다. ZC 시퀀스는 순환 시프 트(circular shift)되어 서로 직교한 시퀀스를 만든다. 랜덤 액세스 프리앰블은 상관 특성을 고려하여 셀당 64개의 직교 시퀀스를 사용할 수 있다.
단말은 기지국으로 랜덤 액세스 프리앰블과 함께 사운딩 기준신호(Sounding Reference Signal; SRS)를 전송한다(S120). 사운딩 기준신호는 상향링크 스케줄링을 위한 기준신호로 사운딩 채널(sounding channel)에 실린다. 사운딩 채널은 전체 주파수 대역에 대해 주파수 영역(frequency domain)으로 사운딩 기준신호를 실어서 전송하는 채널이다.
기지국은 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)을 전송한다(S130). 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블과 함께 사운딩 기준신호를 수신할 수 있으며, 사운딩 기준신호를 통해 상향링크 채널 상태를 추정할 수 있다. 기지국은 추정한 상향링크 채널 상태를 반영하여 랜덤 액세스 응답을 결정할 수 있다. 랜덤 액세스 응답에는 타이밍 옵셋정보(Time Advance; TA), RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지의 전송을 위한 상향링크의 무선자원 할당에 관한 정보 등을 포함된다. 기지국은 사운딩 기준신호로 추정한 상향링크 채널 상태를 이용하여 단말에게 좋은 채널 상태의 주파수 대역을 할당할 수 있다. 즉, 기지국은 상향링크의 무선자원을 보다 효율적으로 스케줄링할 수 있다. 한편, 기지국은 시스템 정보 또는 페이징 정보를 통해 랜덤 액세스 식별자(Random Access preamble identifier)에 대한 정보를 단말에게 알린다. 랜덤 액세스 식별자는 랜덤 액세스 응답을 식별하기 위한 식별자로 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identity)라 할 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 DL-SCH을 통해 전송될 수 있고, RA-RNTI는 DL L1/L2 제어채널(Downlink L1/L2 control channel, 또는 DL L1/L2 control signaling)을 통해 전송될 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답을 수신한 후, 랜덤 액세스 응답에 포함된 무선자원 할당에 관한 정보에 따라 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 전송한다(S140). 단말은 DL L1/L2 제어채널로 전송되는 RA-RNTI를 모니터링 하고, 해당하는 DL-SCH 메시지를 읽는다. 그리고 단말은 해당 DL-SCH 메시지로 전송되는 랜덤 액세스 응답의 정보에 따라 RRC 연결 요청 메시지를 전송한다. RRC 연결 요청 메시지는 UL-SCH을 통해 전송된다.
기지국은 RRC 연결 요청 메시지를 단말로부터 수신한 후에, 충돌 해결(Contention Resolution) 메시지를 단말로 전송한다(S150). 충돌 해결 메시지는 DL-SCH을 통해 전송된다.
도 8은 도 7의 랜덤 액세스 프리앰블 전송시의 RACH 버스트 및 사운딩 채널 버스트를 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 랜덤 액세스 프리앰블 전송시에 사운딩 기준신호(sounding reference signal; SRS)가 함께 전송될 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위한 RACH 버스트 및 사운딩 기준신호의 전송을 위한 사운딩 채널 버스트는 하나의 서브프레임에 실려서 전송될 수 있다.
RACH(random access channel) 버스트는 CP(cyclic prefix) 영역(TCP) 및 프리앰블(Preamble) 영역(TPRE)을 포함한다. RACH 버스트에는 보호시간(TGT)이 뒤따를 수 있다. CP 영역(TCP)은 심볼간 간섭(inter-symbol interference) 및 다중 경로 채널에 의한 간섭 등을 최소화하기 위한 CP가 삽입되는 구간이다. 프리앰블 영역(TPRE)은 랜덤 액세스를 위한 실제 프리앰블(preamble)이 실리는 구간이다. RACH 버스트의 길이는 기지국의 셀 반경에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들어, RACH 버스트의 길이는 0.8ms가 될 수 있다. 서브프레임의 TTI(Transmission Time Interval)가 1.0ms일 때 0.2ms는 보호시간(TGT)으로 사용된다. 또는 RACH 버스트의 길이는 1.6ms가 될 수 있고, 보호시간(TGT)은 0.4ms가 될 수 있다.
사운딩 채널 버스트는 주파수 영역(frequency domain)을 따라 사운딩 기준신호(sounding reference signal; SRS)가 실리는 버스트이다. 사운딩 채널 버스트는 보호시간(TGT)의 범위 내에 위치한다. 보호시간(TGT)은 적어도 하나의 OFDM 심볼을 포함하며, 사운딩 기준신호(SRS)는 하나의 OFDM 심볼에 맵핑될 수 있다. 사운딩 채널 버스트는 보호시간(TGT) 범위 내에서 RACH 버스트에 시간적으로 연속하거나 일정 간격을 두고 위치할 수 있다. 여기서는 보호시간(TGT)이 RACH 버스트에 시간적으로 뒤따르는 것으로 설명하였으나, 보호시간(TGT)은 RACH 버스트에 시간적으로 앞설 수 있으며, 이에 따라 사운딩 채널 버스트가 RACH 버스트에 시간적으로 앞설 수 있다.
단말이 랜덤 액세스 프리앰블 전송시에 사운딩 기준신호(SRS)를 함께 전송하면, 기지국은 사운딩 기준신호를 통하여 전체 주파수 대역의 채널상태를 알 수 있다. 기지국은 단말의 RRC 연결 요청 메시지를 위한 상향링크 무선자원을 할당할 때 또는 RRC에 연결된 상태의 단말에게 무선자원을 할당할 때 채널상태가 좋은 주파수 대역을 단말에게 할당할 수 있다. 특히, 채널상태가 주파수 대역에 따라 변화폭이 큰 채널 환경에서 보다 효과적으로 무선자원 스케줄링이 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 전송받은 시스템 정보 또는 페이징 메시지에 포함된 정보를 통하여 가능한 RACH 시그너처 및 RACH 기회(occasion)를 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 기지국으로 전송한다(S210). 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH를 통하여 전송된다.
기지국은 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)을 전송한다(S220). 랜덤 액세스 응답에는 타이밍 옵셋정보(Time Advance; TA), RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지의 전송을 위한 상향링크의 무선자원 할당에 관한 정보 등을 포함된다. 기지국은 시스템 정보 또는 페이징 정보를 통해 RA-RNTI를 단말에게 알린다. 랜덤 액세스 응답은 DL-SCH을 통해 전송되고, RA-RNTI는 DL L1/L2 제어채널(Downlink L1/L2 control channel, 또는 DL L1/L2 control signaling)을 통해 전송될 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답을 수신한 후, 랜덤 액세스 응답에 포함된 무선자원 할당에 관한 정보에 따라 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 전송한다(S230). 단말은 DL L1/L2 제어채널로 전송되는 RA-RNTI를 모니터링 하고, 해당하는 DL-SCH 메시지를 읽는다. 그리고 단말은 해당 DL-SCH 메시지로 전송되는 랜덤 액세스 응답의 정보에 따라 RRC 연결 요청 메시지를 전송한다. RRC 연결 요청 메시지는 UL-SCH를 통해 전송된다.
단말은 RRC 연결 요청 메시지와 함께 사운딩 기준신호를 전송한다(S240). 사운딩 기준신호(sounding reference signal)는 상향링크 스케줄링을 위한 기준신호이다. 사운딩 기준신호는 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼에 실려서 전송될 수 있다. RRC 연결 요청 메시지와 함께 전송되는 사운딩 기준신호는 단말이 RRC에 연결된 후 무선자원 할당을 위한 스케줄링을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 사운딩 기준신호로부터 상향링크 채널상태를 추정할 수 있다. 기지국은 단말이 RRC에 연결된 후 단말에게 할당하는 UL-SCH에 대해 신뢰성있는 무선자원을 할당할 수 있다.
기지국은 RRC 연결 요청 메시지를 단말로부터 수신한 후에, 충돌 해결(Contention Resolution) 메시지를 단말로 전송한다(S250). 충돌 해결 메시지는 DL-SCH을 통해 전송된다.
도 10은 도 9의 RRC 연결 요청 메시지 전송시의 사운딩 기준신호를 서브프레임에 싣는 방법을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, RRC 연결 요청 메시지 전송시의 사운딩 기준신호(SRS)는 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼에 실려서 전송될 수 있다. RRC 연결 요청 메시지와 함께 전송되는 사운딩 기준신호는 제2 슬롯(2nd slot)의 마지막 OFDM 심볼에 실릴 수 있다. 사운딩 기준신호는 데이터영역(data region)의 PUSCH에 실릴 수 있다. 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함할 때, 사운딩 기준신호는 PUSCH의 7번째 OFDM 심볼에 맵핑되어 전송될 수 있다. PUSCH에서 슬롯의 4번째 OFDM 심볼에는 데이터 복조를 위한 기준신호(demodulation reference signal; DM RS)가 실릴 수 있다.
여기서는 사운딩 기준신호가 데이터영역(data region), 즉 PUSCH의 마지막 OFDM 심볼에 맵핑되는 것으로 설명하였으나, 사운딩 기준신호는 데이터영역 및 제어영역(control region)에 걸쳐서 맵핑될 수 있다. 그리고 RRC 연결 요청 메시지와 함께 전송되는 사운딩 기준신호가 맵핑되는 OFDM 심볼의 위치는 제한이 없으며 서브프레임의 임의의 OFDM 심볼에 맵핑될 수 있다.
단말은 RRC에 연결된 후 기지국으로 주기적 또는 사건발생적으로 사운딩 채널을 통하여 사운딩 기준신호를 전송하여 상향링크 채널상태를 기지국이 알 수 있도록 한다. 그러나 단말이 RRC에 연결되기 전에는 기지국이 상향링크 채널상태를 알지 못한 상태에서 단말에게 상향링크 무선자원을 할당하여야 한다. 단말이 RRC에 연결되기 전에 사운딩 기준신호를 전송하게 되면, 기지국은 단말에게 할당하는 최초 상향링크 무선자원에 대하여도 상향링크 채널상태를 반영하여 스케줄링할 수 있다. 기지국은 UL-SCH에 대해 보다 신뢰성있는 무선자원 스케줄링을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 무선 프레임(radion frame)에서 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 서브프레임은 기지국이 사용하는 주파수 대역(bandwidth)에 따라 일정수의 특정 서브프레임으로 정해질 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역이 10MHz 인 기지국은 무선 프레임에서 2개의 서브프레임에 대해 랜덤 액세스 프리앰 블의 전송을 허용할 수 있다. 일반적으로 기지국이 사용하는 주파수 대역이 커질수록 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위한 서브프레임의 수를 많이 정할 수 있다. 무선 프레임에서 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용되는 서브프레임은 일정 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 프리앰블은 일정 주기로 전송될 수 있다.
무선 프레임에서 2개의 서브프레임이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용되는 것으로 가정하여, RA-RNTI를 전송하는 방법에 대하여 설명한다. 무선 프레임에서 인덱스 0과 5인 서브프레임이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용된다고 하자. 단말은 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 단말은 복수의 프리앰블 중에서 임의의 프리앰블을 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블로써 기지국으로 전송한다. 프리앰블의 수가 64개라고 할 때, 랜덤 액세스 프리앰블로 사용되는 ZC 시퀀스는 순환 시프트(circular shift)되는 정도에 따라 시퀀스 번호를 가질 수 있고, 이 시퀀스 번호를 프리앰블 번호 #0 ~ #63으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 순환 시프트가 되지 않는 ZC 시퀀스를 프리앰블 번호 #0 이라고 할 때, 1회 순환 시프트된 ZC 시퀀스를 프리앰블 번호 #1이라 할 수 있다.
기지국은 랜덤 액세스 응답을 식별하는 RA-RNTI를 단말에게 알린다. 이때, 기지국은 RA-RNTI를 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 특정 위치의 자원블록(resource block; RB)에 맵핑시켜 전송한다. 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RA-RNTI는 인덱스 1~4인 서브프레임을 통하여 전송될 수 있다. 각 서브프레임은 복수의 자원블록을 포함하고, RA-RNTI가 실리는 자원블록의 위치는 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 1:1 대응한다.
서브프레임이 N개의 자원블록을 포함하는 경우(N>1인 정수), 자원블록 인덱스(RB index)는 0 ~ N-1이 된다. 인덱스 1~4인 서브프레임은 N×4개의 자원블록을 가지며, 이 중에서 64개의 자원블록을 64개의 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 RA-RNTI가 실리는 자원블록으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 10MHz의 주파수 대역을 사용하는 시스템에서 하나의 서브프레임은 일반적으로 50개의 자원블록을 포함하고, 4개의 서브프레임은 200개의 자원블록을 가진다. 200개의 자원블록 중에서 64개의 자원블록을 랜덤 액세스 프리앰블 번호에 대응하는 자원블록으로 지정할 수 있다. 자원블록의 위치를 (서브프레임 인덱스, 자원블록 인덱스(RB index))로 표현하는 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 #0, #1, #2, #3, ..., #62, #63에 대응하는 자원블록은 (1,0), (2,0), (3,0), (4,0), ..., (3, N-3), (4, N-3)이 될 수 있다. 단말이 프리앰블 번호 #3인 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 경우, 기지국은 (4, 0)의 자원블록에 상기 단말에 대한 RA-RNTI를 맵핑시켜 전송할 수 있다. 단말과 기지국이 RA-RNTI가 맵핑되는 방식을 서로 알고 있으면, RA-RNTI에 대한 추가적인 시그널링이 필요없다.
한편, 기지국은 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity)의 일부를 임시(Temporary) RNTI로 사용할 수 있다. C-RNTI는 단말이 RRC에 연결된 상태에서 사용하는 식별자이고, 임시 RNTI는 RRC 연결 요청 메시지 전송시에 사용하는 식별자이다. C-RNTI는 일반적으로 16비트의 크기로 0~65536까지 표현할 수 있다. 이 중에서 0~1000까지를 임시 RNTI로 사용하고, 1001~65536까지를 C-RNTI로 사용할 수 있다.
단말은 서브프레임 인덱스 및 자원블록 인덱스를 찾아 자신이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답을 확인할 수 있다. 인덱스 0인 서브프레임을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한 단말이 인덱스 1~4의 서브프레임에서 RA-RNTI를 수신하지 못한 경우에는 인덱스 5인 서브프레임에서 다시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하거나, 다음 무선 프레임에서 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다.
64개의 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하는 것으로 설명하였으나, 이는 제한이 아니다. 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록의 위치는 예시에 불과하며, 프리앰블 번호에 대응하는 자원블록의 배치는 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들어, 인덱스 1~4인 서브프레임 중 하나의 서브프레임에 RA-RNTI를 맵핑시키되, 프리앰블 번호 #0~#63인 랜덤 액세스 프리앰블과 인덱스 0~63인 자원블록이 1:1로 대응되도록 RA-RNTI를 맵핑시킬 수 있다. 그리고 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되는 서브프레임과 랜덤 액세스 응답이 전송되는 서브프레임은 연속되는 것으로 설명하였으나, 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 후 일정 시간 지연된 서브프레임을 통하여 랜덤 액세스 응답이 전송될 수 있다. 그리고 무선 프레임에서 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되는 서브프레임의 위치 및 수는 제한이 없다. 다중 셀 환경에서는 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되는 서브프레임의 위치는 인접하는 셀과 서로 달리 정해질 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도 이다.
도 12를 참조하면, 무선 프레임에서 2개의 서브프레임이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용되는 경우, 프리앰블 번호에 따라 2개의 그룹으로 나누어 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 할 수 있다. 예를 들어, 프리앰블 번호가 짝수이면 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 프리앰블 번호가 홀수이면 인덱스 5인 서브프레임을 통하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하도록 할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용되는 서브프레임의 수 및 위치에는 제한이 없다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 위해 사용되는 서브프레임을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 방식은 다양하게 적용될 수 있다. 프리앰블 번호 #0~#31인 랜덤 액세스 프리앰블은 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 전송하고, 프리앰블 번호 #32~#63인 랜덤 액세스 프리앰블은 인덱스 5인 서브프레임을 통하여 전송하는 등 다양한 방식으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다.
인덱스 0인 서브프레임을 통하여 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블에 대하여 인덱스 1~4인 서브프레임을 통하여 RA-RNTI를 전송하고, 인덱스 5인 서브프레임을 통하여 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블에 대하여 인덱스 6~9인 서브프레임을 통하여 RA-RNTI를 전송할 수 있다. 이때, RA-RNTI가 맵핑되는 자원블록은 프리앰블 번호에 따라 랜덤 액세스 프리앰블과 대응한다. 인덱스 1~4인 서브프레임에는 프리앰블 번호가 짝수인 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록을 지정하고, 인덱스 6~9인 서브프레임에는 프리앰블 번호가 홀수인 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록을 지정할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록의 배치는 제한이 없다.
단말은 자신이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 위치의 자원블록에 맵핑된 RA-RNTI를 확인하여 랜덤 액세스 과정을 계속해서 수행할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록의 위치를 기지국과 단말이 미리 알고 있으면, 기지국은 별도의 시그널링 없이 단말에게 RA-RNTI를 알릴 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 무선 프레임에서 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 프리앰블 번호가 짝수인 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되도록 지정하고, 인덱스 5인 서브프레임을 통하여 프리앰블 번호가 홀수인 랜덤 액세스 프리앰블이 전송되도록 지정한 경우이다. 인덱스 0인 서브프레임을 통하여 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RA-RNTI는 인덱스 1인 서브프레임을 통하여 전송되고, 인덱스 5인 서브프레임을 통하여 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RA-RNTI는 인덱스 6인 서브프레임을 통하여 전송된다. RA-RNTI가 실리는 서브프레임에서, 프리앰블 번호에 자원블록 인덱스가 일치하는 자원블록에 RA-RNTI를 맵핑한다.
단말은 서브프레임 인덱스와 자신이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블에 대응하는 자원블록 인덱스로 RA-RNTI가 실리는 자원블록을 찾을 수 있고, 자원블록에 실리는 RA-RNTI를 확인하여 랜덤 액세스 응답을 식별할 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 도 7의 랜덤 액세스 프리앰블 전송시의 RACH 버스트 및 사운딩 채널 버스트를 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 도 9의 RRC 연결 요청 메시지 전송시의 사운딩 기준신호를 서브프레임에 싣는 방법을 도시한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RA-RNTI 전송 방법을 도시한 블록도이다.

Claims (6)

  1. 무선통신 시스템에서, 단말(User Equipment; UE)이 랜덤 엑세스(random access) 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    랜덤 엑세스 프리앰블(random access preamble)을 송신하는 단계;
    상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대응하여, 상향 링크의 무선자원 할당에 관한 정보를 포함하는 랜덤 엑세스 응답(random access response)을 수신하기 위해 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identity)를 이용하여 하향 제어 채널을 모니터링 하되, 상기 RA-RNTI는 시간 영역(time domain) 인덱스와 주파수 영역(frequency domain) 인덱스를 기초로 결정되고, 상기 시간 영역 인덱스는 상기 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 서브프레임을 지시하고, 상기 주파수 영역 인덱스는 상기 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 주파수 영역 자원을 지시하도록 설정되는 단계; 및
    상기 랜덤 엑세스 응답에 대응하여, 상기 상향 링크의 무선자원 할당에 관한 정보를 이용하여 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 상향링크 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하향 제어 채널은 하향(DL) L1/L2 채널인
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 영역 인덱스는 자원블록 인덱스(RB index)인
    방법.
  4. 무선통신 시스템에서, 랜덤 엑세스(random access) 과정을 수행하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    랜덤 엑세스 프리앰블(random access preamble)을 송신하고,
    상기 랜덤 엑세스 프리앰블에 대응하여, 상향 링크의 무선자원 할당에 관한 정보를 포함하는 랜덤 엑세스 응답(random access response)을 수신하기 위해, RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identity)를 이용하여 하향 제어 채널을 모니터링 하되, 상기 RA-RNTI는 시간 영역(time domain) 인덱스와 주파수 영역(frequency domain) 인덱스로 결정되고, 상기 시간 영역 인덱스는 상기 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 서브프레임을 지시하고, 상기 주파수 영역 인덱스는 상기 랜덤 엑세스 프리앰블을 송신한 주파수 영역 자원을 지시하고,
    상기 랜덤 엑세스 응답에 대응하여, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 상향링크 메시지를 송신하도록 설정되는 프로세서(processor)를
    포함하는 단말.
  5. 무선통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access) 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계;
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 수신한 후, RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 RRC 연결 요청 메시지가 실리는 서브프레임에 상향링크 스케줄링을 위한 사운딩 기준신호(sounding reference signal)를 실어서 전송하는 단계를 포함하는 랜덤 액세스를 수행하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 사운딩 기준신호는 상기 서브프레임에서 마지막 OFDM 심볼에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스를 수행하는 방법.
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