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KR20070080544A - 이동 통신 시스템에서 식별자를 이용한 충돌 회피 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 식별자를 이용한 충돌 회피 방법 Download PDF

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KR20070080544A
KR20070080544A KR1020060087372A KR20060087372A KR20070080544A KR 20070080544 A KR20070080544 A KR 20070080544A KR 1020060087372 A KR1020060087372 A KR 1020060087372A KR 20060087372 A KR20060087372 A KR 20060087372A KR 20070080544 A KR20070080544 A KR 20070080544A
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terminal
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rach
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천성덕
정명철
박성준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

이동 통신 시스템에서 다수의 단말들 간의 충돌을 회피하는 충돌 회피 방법을 제공한다. 상기 충돌 회피 방법은 단말이 기지국으로 RACH(Random Access Channel)을 통해 프리앰블(Preamble)을 전송하고, 상기 기지국이 상기 RACH에 대한 응답으로 상기 단말에 대한 식별자를 포함하는 응답 신호를 상기 단말로 전송한다. 단말이 RACH를 이용할 때 단말의 식별자를 효과적으로 이용하여 단말들 사이의 충돌을 줄이고 신뢰성 있는 데이터 송수신이 가능하다.
이동 통신, RACH, 랜덤 액세스, 식별자, 충돌 회피

Description

이동 통신 시스템에서 식별자를 이용한 충돌 회피 방법{Method for avoiding collision using identifier in mobile network }
도 1은 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 무선 인터페이스 프로토콜의 제어 평면을 나타낸 블록도이다.
도 3은 무선 인터페이스 프로토콜의 사용자 평면을 나타낸 블록도이다.
도 4는 PRACH의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 스케줄링 정보를 나타내는 예시도이다.
도 6은 상향링크 스케줄링 할당을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피 방법을 나타낸 흐름도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **
10 : 단말(UE)
20 : 기지국(eNodeB)
30 : AG
본 발명은 이동 통신 시스템에서 충돌 회피 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 식별자를 이용한 이동 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 라디오 액세스 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3세대 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 라디오 액세스 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 라디오 액세스 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.
이에 따라 3GPP는 고품질의 서비스를 제공하면서도 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 무선 전송 기술 개발을 목적으로 "Evolved UTRA and UTRAN"이라는 연구 과제를 2004년 말에 착수하였다. 이 3G 미래 장기 진화(Long Term Evolution; 이하 LTE) 과제는 커버리지 확장 및 시스템 용량 개선뿐만 아니라 사용자와 사업자의 비용을 줄이고 서비스 품질을 개선하는 것을 목표로 한다. 3G LTE는 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스 및 단말의 적절한 파워 소모를 상위 레벨 요구사항으로 정의하고 있다.
일반적으로 하나의 셀에 하나의 기지국이 배치된다. 하나의 셀에는 다수의 단말이 위치할 수 있다. 일반적으로 단말이 망(network)에 접속하기 위해 랜덤 액세스 과정을 거친다. 랜덤 액세스 과정은 상향 전송 채널인 RACH(Random Access Channel)을 통해 이루어진다. RACH를 통해 단말이 망으로 초기 제어메시지를 전송한다. 일반적으로 RACH를 이용하는 목적으로는 단말이 망과 시간 동기를 맞추기 위한 것과 단말이 상향링크로 데이터 전송이 필요한데 상기 데이터를 전송할 상향링크의 무선자원이 없는 경우에 무선자원을 획득하는 것이다.
그런데 둘 이상의 단말이 RACH를 통해 동일한 무선자원을 획득할 수 있다. 이 경우 둘 이상의 단말이 동시에 동일한 무선자원을 이용하여 각각 메시지 부분을 전송할 수 있다. 이로 인해 상기 메시지 부분들이 서로 충돌하고, 전송에 실패하는 문제점이 있다.
상기와 같이 메시지 부분의 전송에 실패한 단말들은 일반적으로 설정된 타이머에 따라서 일정 시간이 경과한 후 다시 RACH를 이용한다. 충돌로 인하여 데이터 전송의 시간이 크게 증가하고, 재접속에 따른 무선 자원의 낭비가 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 통신 시스템에서 식별자를 이용하여 단말들 간의 충돌을 줄이는 충돌 회피 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 이동 통신 시스템에서 다수의 단말들 간의 충돌을 회피하는 충돌 회피 방법을 제공한다. 상기 충돌 회피 방법은 단말이 기지국으로 RACH(Random Access Channel)을 통해 프리앰블(Preamble)을 전송하고, 상기 기지국이 상기 RACH에 대한 응답으로 상기 단말에 대한 식별자를 포함하는 응답 신호를 상기 단말로 전송한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 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. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다(deploy).
도 1을 참조하면, E-UMTS 망은 크게 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)과 CN(Core Network)으로 구분할 수 있다. E-UTRAN은 기지국(20; eNodeB)과 망의 종단에 위치하여 외부 망과 연결되는 접속 게이트웨이(30; E-UTRAN Access Gateway, AG)를 포함한다. CN은 AG(30)와 기타 단말(10)의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.
단말(10; User Equipment, UE)은 사용자가 가지고 다니는 통신 장비를 의미하며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어(terminology)로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 단말(10)에 사용자 평면과 제어 평면의 종단점을 제공한다. AG(30)는 단말(10)의 세션 및 이동성 관리 기능의 종단점을 제공한다. 기지국(20)과 AG(30)는 S1 인터페이스를 통해 연결된다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station) 을 말하며, BS(base station), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 셀(Cell)에는 하나의 기지국(20)이 배치될 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.
AG(30)는 MME/UPE(Mobility Management Entity/User Plane Entity)라고도 한다. AG(30)는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수 있다. 이 경우 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다.
E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 기지국(20)과 AG(30) 사이에는 S1 인터페이스를 통하여 다수 개의 노드들끼리(Many to Many) 연결될 수 있다. 기지국(20) 간에는 X2 인터페이스를 통하여 연결될 수 있으며, 인접한 기지국(20) 간에는 항상 X2 인터페이스가 존재하는 메쉬(meshed) 망 구조를 가질 수 있다.
한편, 단말(10)과 망 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(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 망간에 무선 자원을 제 어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC 계측은 기지국(20) 또는 AG(30) 등 망 노드에 분산되어 위치할 수 있고, 기지국(20) 또는 AG(30)에 위치할 수도 있다.
무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터 링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어 신호(Signaling) 전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다.
도 2는 무선 인터페이스 프로토콜의 제어 평면을 나타낸 블록도이다. 도 3은 무선 인터페이스 프로토콜의 사용자 평면을 나타낸 블록도이다. 도 2 및 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다.
도 2 및 3을 참조하면, 제1 계층인 물리계층은 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.
제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기 능 블록으로 구현될 수도 있다. 이 경우 RLC 계층은 존재하지 않을 수도 있다.
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 가장 상부에 위치하는 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. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)와 SCCH(Shared Control Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다.
한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)와 SCCH(Shared Control Channel)가 있다.
이제는 단말이 망으로 초기 제어메시지를 전송하는 RACH에 대해서 설명한다. 일반적으로 RACH를 이용하는 목적으로는 단말이 망과 시간 동기를 맞추기 위한 것과 단말이 상향링크로 데이터 전송이 필요한데 상기 데이터를 전송할 상향링크의 무선자원이 없는 경우에 무선자원을 획득하는 것이다.
일 예를 들면, 단말이 전원을 켜서 새로운 셀로 처음 접근하려고 한다. 이 경우에는 일반적으로 단말은 하향링크의 동기를 맞추고, 접속하려는 셀에서의 시스템 정보를 수신받을 것이다. 그리고 상기 시스템 정보를 수신받은 후에는 상기 단말은 RRC 접속을 위해서 접속요청 메시지를 전송해야 할 것이다. 하지만, 상기 단말은 현재 망과의 시간 동기도 맞지 않은 상태이고 또한 상향링크의 무선자원도 확보되지 않은 상태이기 때문에 RACH를 이용하게 된다. 즉, RACH를 이용하여 상기 단말은 망에게 접속요청 메시지 전송을 위한 무선자원을 요청하는 것이다. 그리고 해당 무선자원 요청을 받은 기지국은 상기 단말에게 RRC 접속메시지를 전송할 수 있도록 적당한 무선자원을 할당해 준다. 그러면 상기 단말은 상기 무선자원을 통해서 RRC 접속메시지를 망으로 전송할 수 있다.
다른 예를 들면, 단말이 망과의 RRC 접속이 맺어 있다고 가정하다. 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 상기 단말에게 더 이상의 상향링크의 무선자원을 할당하지 않을 것이다. 왜냐하면, 전송할 데이터를 가지고 있지 않은 단말에게 상향링크의 무선자원을 할당하는 것은 비효율적이기 때문이다. 여기서 단말의 버퍼 상태는 주기적 혹은 사건 발생적으로 망으로 보고된다. 상기 상황처럼 무선 자원이 없는 단말의 버퍼에 새로운 데이터가 생기게 되면, 상기 단말에게 할당된 상향링크의 무선자원이 없기 때문에, 상기 단말은 RACH를 이용하게 된다. 즉, RACH를 이용해서 단말은 데이터의 전송에 필요한 무선자원을 망에게 요청하는 것이다.
이하에서는 WCDMA의 RACH에 대해 설명한다. RACH는 상향으로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위해 사용된다. RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)와 셀 갱신 메시지(Cell Update Message), URA 갱신 메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지가 RACH를 통해 전송된다. 논리채널 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 전송채널 RACH에 매핑될 수 있으며, 전송채널 RACH는 다시 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)에 매핑된다.
도 4는 PRACH의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상향 물리채널 PRACH는 프리앰블 부분(Preamble Part)과 메시지 부분(Message Part)으로 나누어진다. 프리앰블 부분은 메시지 전송에 사용되는 적절한 전송전력을 조절하는 전력 램핑(Power Ramping) 기능과 여러 단말 간의 충돌(Collision)을 방지하는 기능을 수행한다. 메시지 부분은 MAC에서 물리채널에 전달한 MAC PDU(Protocol Data Unit)를 전송하는 기능을 수행한다.
단말 MAC이 단말 물리계층에 PRACH 전송을 지시하면, 단말 물리계층은 먼저 하나의 액세스 슬롯(Access Slot)과 하나의 시그너처(Signature)를 선택하여 PRACH 프리앰블을 상향으로 전송한다. 상기 프리앰블은 1.33ms 길이의 액세스 슬롯 구간 동안 전송될 수 있으며, 액세스 슬롯의 처음 일정 길이 동안에 16가지 시그너처 중 하나의 시그너처를 선택하여 전송할 수 있다.
단말이 프리앰블을 전송하면 기지국은 하향 물리채널 AICH(Acquisition Indicator Channel)을 통해 응답 신호를 전송할 수 있다. 기지국은 상기 AICH가 전송하는 응답 신호를 통해 긍정적인 응답(ACK) 또는 부정적인 응답(NACK)을 단말에게 전송한다. 만일 단말이 ACK을 수신하면, 단말은 메시지 부분을 전송한다. 만일 단말이 NACK을 수신하면, 단말 MAC은 적당한 시간 이후에 단말 물리계층에게 다시 PRACH 전송을 지시한다.
한편, 만일 단말이 전송한 프리앰블에 대응되는 응답을 수신하지 못하였을 경우, 단말은 정해진 액세스 슬롯 이후에 이전 프리앰블보다 한 단계 높은 전력으로 새로운 프리앰블을 전송한다.
상기에서는 RACH 프리앰블에 대한 응답에 대하여 설명하고 있으나, 이외에 기지국에서 단말로 데이터 전송 혹은 제어 신호를 전송할 수 있다. 기지국으로부터 단말로 전송되는 제어 신호는 하향링크 스케줄링 정보(Downlink Scheduling Information), 상향링크 스케줄링 할당(Uplink Scheduling Grant) 그리고 단말의 RACH 프리앰블 전송에 대한 응답정보 등 있다.
본 발명에서는 상향링크 또는 하향링크에서 단말들 사이의 충돌을 피하기 위해 식별자(identifier)를 사용한다. 기지국은 식별자를 생성하여 단말로 전달하고 단말은 상기 식별자를 통해 데이터를 전송한다. 또한, 단말이 식별자를 사용할 때 식별자들끼리의 충돌을 피하기 위해 식별자를 구분하는 구분자(indicator)를 더 포함할 수 있다. 즉 단말에서 기지국으로 데이터 전송 혹은 제어 신호를 전송할 때, 기지국이 자신을 타 단말과 식별하도록 하기 위한 식별자를 사용할 수 있다. 또한, 식별자가 사용된다면 식별자와 함께 상기 식별자에 대한 구분자를 포함할 수 있다.
기지국은 단말로 상기 식별자를 이용하여 특정 단말에게 데이터 전송 또는 제어 신호를 전달할 수 있다. 식별자와 함께 상기 식별자에 대한 구분자를 포함할 수 있다. 단말에서 기지국으로 데이터를 전송하거나 제어 신호를 전송할 때 식별자가 필요할 수 있다. 이때 상기 식별자에 대한 구분자를 포함할 수 있다.
이하에서는 식별자와 구분자에 대해 설명한다.
상기 식별자는 Random Id(Random Identifier), MAC Id(MAC Identifier), C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity) 또는 P-TMSI(Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity) 일 수 있다.
Random Id와 MAC Id는 RACH를 이용할 때 사용되는 식별자일 수 있다. RACH를 이용할 때 사용되는 Random Id 또는 MAC Id는 C-RNTI와 같은 길이일 수 있다. 예를 들면, Random Id, MAC Id 그리고 C-RNTI 모두 10비트의 길이를 가질 수 있다. 또는 MAC Id와 C-RNTI 만 같은 길이일 수 있다.
Random Id는 단말이 선택한 프리앰블 시그너처와 전송 기회(occasion)에 따라 단말과 기지국에서 동일하게 생성될 수 있다. 예를 들어, 단말이 1번의 프리앰블 시그너처를 전송 기회 A를 통해서 기지국으로 전송한다면, 상기 두 정보를 통해서 단말과 기지국에서 같은 Random Id를 도출할 수 있다. 상기 Random Id를 도출하 기 위한 상기의 정보들, 즉 각 시그너처의 정보와 전송 기회의 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해서 기지국에서 단말에게 알린다.
MAC Id는 단말이 기지국으로부터 C-RNTI를 할당받기 전까지 특정 셀 내에서 상기 단말을 식별하기 위해 사용되는 식별자일 수 있다.
MAC Id는 Random Id를 통해서 도출될 수 있다. 만약 Random Id가 C-RNTI와 동일한 길이를 갖는다면, Random Id와 MAC Id는 동일할 수 있다. 하지만, Random Id가 C-RNTI의 길이보다 작다면 상기 Random Id를 통해서 MAC Id를 확장한다. 상기 MAC Id는 C-RNTI와 동일한 길이를 갖는다. Random Id를 통해서 MAC Id를 도출하는 방법은 기지국에서 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해서 단말에게 알린다.
C-RNTI는 한 셀 내에서 단말을 구분하기 위한 식별자로 기지국에서 상기 식별자의 할당 및 회수를 담당한다. 단말이 새로운 셀에 들어가면, 기지국으로부터 새로운 C-RNTI를 부여받을 수 있다.
P-TMSI는 한 CN에서 단말을 구분하기 위한 식별자로 AG에서 상기 식별자의 할당 및 회수를 담당한다.
한편, 상기 식별자의 구분자(Indicator)는 식별자들끼리를 구분하기 위함이다. 구분자는 RACH에서 사용되는 식별자, 즉 Random Id 혹은 MAC-Id와 C-RNTI를 구분하기 위한 것이다. 상기와 같이 구분자가 필요한 이유는 Random Id 혹은 MAC-Id의 길이가 C-RNTI의 길이와 같다면, 식별자들끼리의 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 이를 막기 위해 사용되는 것이다. 예를 들면 MAC Id와 C-RNTI의 길이가 같다고 가정하자. 이 경우에 현재 셀 내에서 단말 A는 8비트의 1111 0000의 C-RNTI를 가지 고 있다고 가정해보자. 그리고 상기 셀에 단말 B가 접속하기 위해 RACH를 사용한다. 그리고 기지국은 상기 단말의 Random Id를 통해서 MAC-Id를 도출한다고 하자. 이 경우에 MAC-Id도 또한 8비트의 길이를 가지고 도출된 값이 1111 0000 이라고 가정하다. 이 경우에, 기지국은 단말 B에게 상기 프리앰블에 대한 응답 정보를 전송하려고, 상기 식별자를 통해서 단말B에게 알리려고 하지만, 단말 A도 역시 기지국으로부터 오는 상기 정보가 자신의 식별자를 통해서 전달되기 때문에, 자신의 정보로 판단하게 되어 잘못된 정보가 단말 A에게 전송될 수 있다. 그리고 또한 단말 B는 기지국으로부터 C-RNTI를 할당받기 전까지는 MAC Id를 사용하기 때문에, 특정 메시지 전달을 위해서 자신의 식별자를 이용해서 기지국으로 알리게 된다면, 기지국은 상기 정보가 단말 A에서 온 것인지 아니면 단말 B에서 온 것인지를 잘못 판단할 수 있게 되기 때문이다.
상기 구분자는 RACH에서 단말을 구분하기 위해서 사용되는 Random Id 또는 MAC Id와 셀 내에서 기지국 및 CN과의 통신을 위해 사용되는 C-RNTI 또는 P-TMSI와 구분하기 위해 사용된다. 예를 들면 1비트의 구분자가 있다면, “0”인 경우에는 Random Id 또는 MAC Id가 사용되는 것을 그리고 “1”인 경우에는 C-RNTI 또는 P-TMSI가 사용되는 것을 말한다.
이하는 식별자와 구분자가 전송되는 예시를 설명한다.
도 5는 하향링크 스케줄링 정보를 나타내는 예시도이다. 이는 기지국으로부터 단말로 전송되는 제어 신호의 하향링크 스케줄링 정보에 포함되는 식별자와 상기 식별자의 구분자를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 구분자와 식별자가 DL-SCCH로 전송된다. 기지국이 DL-SCCH로 식별자와 그 식별자를 식별하는 구분자를 단말로 전송한다. 단말은 차후 메시지 전송에 상기 구분자와 식별자를 이용하여 기지국으로 데이터 또는 제어신호를 전송할 수 있다.
도 6은 상향링크 스케줄링 할당을 나타내는 예시도이다. 이는 기지국으로부터 단말로 전송되는 제어 신호인 상향링크 스케줄링 할당 정보에 포함되는 식별자와 상기 식별자의 구분자를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 기지국에서는 단말로 상향링크 스케줄링 할당 정보를 DL-SCCH 또는 DL-SCH로 전송한다. 상기 상향링크 스케줄링 할당 정보는 DL-SCCH와 DL-SCH에 각각 다른 정보들이 나눠져서 전송될 수 있다. DL-SCCH 또는 DL-SCH로 식별자와 그 식별자를 식별하는 구분자를 단말로 전송한다. 단말은 차후 메시지 전송에 상기 구분자와 식별자를 이용하여 기지국으로 데이터 또는 제어신호를 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피 방법을 나타낸 흐름도이다. 이는 단말이 RACH를 이용할 때 사용되는 식별자와 상기 식별자의 구분자가 사용되는 예시이다.
도 7을 참조하면, 단말은 선택된 시그너처와 전송 기회를 이용하여 프리앰블 시그너처를 기지국으로 전송한다(S110).
기지국은 상기 단말로부터 수신받은 프리앰블 시그너처에 대한 응답 정보를 상기 단말에게 전송한다(S120). 이때 상기 정보에는 MAC Id와 같은 식별자가 포함 한다. 또한, 상기 식별자를 구분할 수 있는 구분자가 더 포함될 수 있다. 기지국은 상기 프리앰블 시그너처를 이용하여 Random Id를 도출하고, MAC Id를 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이 MAC Id는 단말과 기지국은 모두 같은 MAC Id를 가지고 있고, 생성하는 방법은 시스템 정보 및 페이징 정보를 통해서 기지국이 단말에게 알린다.
상기 단말은 프리앰블 시그너처에 대한 응답 정보를 수신한 후에, MAC Id와 같은 식별자와 구분자를 이용하여 상기 응답정보에 포함된 무선자원 할당정보를 통해서 데이터 전송을 한다(S130). 이때 상기 데이터에는 MAC Id와 같은 식별자와 상기 식별자를 구분할 수 있는 구분자가 포함된다. 데이터 전송은 RRC 메시지 또는 사용자 데이터 또는 상향 제어정보일 수 있다.
기지국은 상기 단말로부터 수신받은 데이터에 대한 응답정보를 상기 단말에게 전송한다(S140). 이때 상기 응답정보에는 MAC Id와 같은 식별자와 상기 식별자를 구분할 수 있는 구분자 그리고 상기 단말이 셀 내에서 사용하게 되는 C-RNTI가 포함될 수 있다. 응답 정보는 RRC 메시지 또는 사용자 데이터 또는 하향 제어정보일 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
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.
상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 단말이 RACH를 이용할 때 단말의 식별자를 효과적으로 이용하는 방법과 식별자를 사용할 때 구분자를 이용하는 방법을 제시함으로써, 단말들 사이의 충돌을 줄이고 신뢰성 있는 데이터 송수신이 가능한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 이동 통신 시스템에서 다수의 단말들 간의 충돌을 회피하는 충돌 회피 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로 RACH(Random Access Channel)을 통해 프리앰블(Preamble)을 전송하는 단계와,
    상기 기지국이 상기 RACH에 대한 응답으로 상기 단말에 대한 식별자를 포함하는 응답 신호를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 프리앰블에 포함되는 시그너처를 통해 생성되는 충돌 회피 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자는 여러 종류를 포함하고,
    상기 응답 신호에는 상기 식별자를 식별하는 구분자를 더 포함하는 충돌 회피 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자는 Random Id, MAC Id, C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity) 및 P-TMSI(Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity) 중 하나인 충돌 회피 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 응답 신호에는 상기 Random Id 혹은 MAC-Id와 C-RNTI를 구분하기 위한 구분자를 더 포함하는 충돌 회피 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 식별자를 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 충돌 회피 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 식별자를 이용하여 상기 데이터 전송에 대한 응답 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 충돌 회피 방법.
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