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KR20110036133A - Random access structure for wireless networks - Google Patents

Random access structure for wireless networks Download PDF

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KR20110036133A
KR20110036133A KR1020117004286A KR20117004286A KR20110036133A KR 20110036133 A KR20110036133 A KR 20110036133A KR 1020117004286 A KR1020117004286 A KR 1020117004286A KR 20117004286 A KR20117004286 A KR 20117004286A KR 20110036133 A KR20110036133 A KR 20110036133A
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KR
South Korea
Prior art keywords
random access
signal
sequence
preamble
cazac
Prior art date
Application number
KR1020117004286A
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Korean (ko)
Other versions
KR101215727B1 (en
Inventor
피에르 베트란드
징 지앙
샨타누 칸구드
타릭 무하레모빅
Original Assignee
텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Publication date
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Priority claimed from PCT/US2007/007535 external-priority patent/WO2007126793A2/en
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Abstract

랜덤 액세스 신호를 전송함으로써 무선 통신 네트워크에 액세스하는 장치 및 방법이 개시된다. 랜덤 액세스 신호는 선택된 루트 CAZAC 시퀀스들을 순환 시프팅하여 구성된 한 세트의 랜덤 액세스 프리앰블 신호로부터 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 포함한다. 랜덤 액세스 신호는 존속 기간 내의 하나 이상의 전송 서브 프레임일 수 있으며, 포함된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스의 길이는 보다 큰 셀에서 그리고 보다 높은 간섭 환경에서 향상된 신호 검출 성능을 제공하도록 상기 신호로 연장된다. 랜덤 액세스 신호는 소정 상황에서 업링크 주파수 응답의 기지국 추정을 돕는 광대역 파일럿 신호를 포함할 수 있다. 복수의 이용 가능 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스 각각은 고유 정복 값을 할당받을 수 있다. 기지국은 랜덤 액세스 프리앰블 내에 인코딩된 정보를 이용하여 자원들 및 자원 할당들을 우선순위화할 수 있다. 랜덤 액세스 신호 충돌들은 프리앰블 코드 공간 무작위성 및 백오프 절차들의 조합에 의해 처리된다.An apparatus and method for accessing a wireless communication network by transmitting a random access signal is disclosed. The random access signal includes a random access preamble signal selected from a set of random access preamble signals configured by cyclically shifting selected root CAZAC sequences. The random access signal may be one or more transmission subframes within the duration, and the length of the included random access preamble sequence is extended to the signal to provide improved signal detection performance in larger cells and in higher interference environments. The random access signal may comprise a wideband pilot signal that aids in base station estimation of the uplink frequency response in certain circumstances. Each of the plurality of available random access preamble sequences may be assigned a unique conquest value. The base station may use the information encoded in the random access preamble to prioritize resources and resource allocations. Random access signal collisions are handled by a combination of preamble code space randomness and backoff procedures.

Description

무선 네트워크에 액세스하는 방법, 업링크 자원들을 할당하는 방법 및 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 장치{RANDOM ACCESS STRUCTURE FOR WIRELESS NETWORKS}A method for accessing a wireless network, a method for allocating uplink resources, and an apparatus for transmitting a random access signal {RANDOM ACCESS STRUCTURE FOR WIRELESS NETWORKS}

본 발명은 무선 네트워크용 랜덤 액세스 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a random access structure for a wireless network.

무선 시스템들이 급증함에 따라, 늘어나는 사용자 베이스 및 새로운 서비스들에 대한 요구는 사용자들의 계속 증가하는 기대를 만족시킬 수 있는 기술들의 개발을 필요로 한다. 이동 통신 장치들의 사용자들은 전역적으로 이용 가능한 신뢰성 있는 음성 통신뿐만 아니라, 이메일, 텍스트 메시징 및 인터넷 액세스 등의 다양한 데이터 서비스를 기대한다.As wireless systems proliferate, the demand for growing user bases and new services requires the development of technologies that can meet the ever-growing expectations of users. Users of mobile communication devices expect a variety of data services, such as email, text messaging and Internet access, as well as reliable voice communications available globally.

결과적으로, 랜덤 액세스 채널은 이전 또는 현재의 셀룰러 네트워크들에서보다 넓은 범위의 기능들을 포함할 것이며, 따라서 그의 예상되는 부하가 증가할 것이다. 또한, UE가 랜덤 액세스 절차를 개시하는 랜덤 액세스 신호는 가변 셀 크기들을 신뢰성 있게 수용하고, 자원 요청들을 효과적으로 우선 순위화하기 위해 충분한 정보를 노드 B에 제공해야 한다. 또한, 랜덤 액세스 신호는 그의 잠재적으로 동기화되지 않는 특성으로 인해 다른 UL 직교 전송들과의 간섭을 최소화하도록 설계되어야 한다. 따라서, 보다 효율적인 랜덤 액세스 방법이 필요하다.As a result, the random access channel will include a wider range of functions than in previous or present cellular networks, thus increasing its expected load. In addition, the random access signal in which the UE initiates the random access procedure must provide Node B with sufficient information to reliably accommodate the variable cell sizes and to effectively prioritize resource requests. In addition, the random access signal should be designed to minimize interference with other UL orthogonal transmissions due to its potentially unsynchronized nature. Therefore, a more efficient random access method is needed.

랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 장치로서, CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되는 CAZAC 루트 시퀀스 선택기를 포함하고, 상기 CAZAC 루트 시퀀스 생성기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스를 생성하고, 상기 CAZAC 루트 시퀀스 선택기는 상기 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스로부터 프리앰블 루트 시퀀스를 자치적으로 선택하는 장치에 의해, 보다 효율적인 랜덤 액세스를 위한 일 실시예가 제공된다.An apparatus for transmitting a random access signal, comprising: a CAZAC root sequence selector coupled to a CAZAC root sequence generator, wherein the CAZAC root sequence generator generates at least one CAZAC root sequence, and the CAZAC root sequence selector is the at least one An apparatus for autonomously selecting a preamble root sequence from a CAZAC root sequence of provides an embodiment for more efficient random access.

다른 실시예는 무선 네트워크에 액세스하는 방법으로서, 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 신호는 복수의 CAZAC 시퀀스로부터 자치적으로 선택된 CAZAC 시퀀스를 포함하는 방법일 수 있다.Another embodiment is a method of accessing a wireless network, the method comprising transmitting a signal, wherein the signal may be a method comprising a CAZAC sequence autonomously selected from a plurality of CAZAC sequences.

본 발명의 또 다른 실시예는 업링크 자원들을 할당하는 방법으로서, 복수의 CAZAC 시퀀스로부터 선택된 CAZAC 시퀀스 및 광대역 파일럿 신호 중 적어도 하나를 포함하는 신호를 수신하는 단계; 상기 신호를 분석하여 업링크 전송 채널의 주파수 응답을 추정하는 단계; 및 상기 주파수 응답 추정에 기초하여 업링크 자원들을 할당하는 단계를 포함하는 방법일 수 있다.Another embodiment of the present invention provides a method of allocating uplink resources, comprising: receiving a signal including at least one of a selected CAZAC sequence and a wideband pilot signal from a plurality of CAZAC sequences; Analyzing the signal to estimate a frequency response of an uplink transmission channel; And allocating uplink resources based on the frequency response estimate.

효율적인 액세스 방법을 제공할 수 있다.It is possible to provide an efficient access method.

아래의 상세한 설명에서는 아래의 첨부된 도면들을 참조한다.
도 1은 예시적인 통신 네트워크를 나타내는 도면.
도 2는 예시적인 업링크 시간/주파수 할당을 나타내는 도면.
도 3은 예시적인 1 및 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호들을 나타내는 도면.
도 4는 랜덤 액세스 신호 송신기의 제1 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 랜덤 액세스 신호 송신기의 제2 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 랜덤 액세스 신호 송신기의 제3 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 예시적인 비동기 랜덤 액세스 신호 수신기를 나타내는 도면.
도 8은 예시적인 랜덤 액세스 프리앰블 신호 길이 조정 및 전송 방법의 흐름도.
도 9는 예시적인 대안 랜덤 액세스 프리앰블 신호 길이 조정 및 전송 방법의 흐름도.
도 10은 예시적인 통상의 랜덤 액세스 절차 신호 흐름도.
도 11은 대안의 예시적인 통상의 랜덤 액세스 절차 신호 흐름도.
도 12는 예시적인 하이브리드 랜덤 액세스 절차 신호 흐름도.
도 13은 예시적인 랜덤 액세스 충돌 처리 방법의 흐름도.
도 14는 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 사용되는 직교성 원리를 나타내는 도면.
도 15는 랜덤 액세스 프리앰블 신호와 스케쥴된 데이터 OFDM 심벌들 사이의 오정렬을 나타내는 도면.
도 16은 대안의 예시적인 1 및 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호들을 나타내는 도면.
도면들은 상세히 설명될 실시예들을 나타낸다. 그러나, 설명 및 첨부 도면들은 청구되는 본 발명을 실시예들로 한정하는 것을 의도하는 것이 아니라, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 균등물 및 대안들을 개시하고 보호하는 것을 의도한다.DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings.
1 illustrates an exemplary communications network.
2 illustrates an exemplary uplink time / frequency allocation.
3 illustrates exemplary 1 and 2 subframe random access signals.
4 shows a first embodiment of a random access signal transmitter.
5 shows a second embodiment of a random access signal transmitter.
6 shows a third embodiment of a random access signal transmitter.
7 illustrates an exemplary asynchronous random access signal receiver.
8 is a flow diagram of an exemplary random access preamble signal length adjustment and transmission method.
9 is a flow diagram of an exemplary alternative random access preamble signal length adjustment and transmission method.
10 is an exemplary conventional random access procedure signal flow diagram.
11 is an alternative exemplary conventional random access procedure signal flow diagram.
12 is an exemplary hybrid random access procedure signal flow diagram.
13 is a flow diagram of an example random access collision processing method.
14 illustrates an orthogonality principle used in an orthogonal frequency division multiplexing system.
15 illustrates a misalignment between a random access preamble signal and scheduled data OFDM symbols.
FIG. 16 illustrates alternative exemplary 1 and 2 subframe random access signals. FIG.
The drawings show embodiments that will be described in detail. However, the description and the accompanying drawings are not intended to limit the claimed invention to the embodiments, but rather to disclose and protect all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the appended claims.

통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널을 사용하는 다양한 시스템 및 방법이 본 명세서에서 개시된다. 개시되는 장치 및 방법들은Various systems and methods are described herein using a random access channel in a communication system. Disclosed apparatus and methods

랜덤 액세스 신호들을 송수신하는 장치;An apparatus for transmitting and receiving random access signals;

랜덤 액세스 프리앰블 신호 또는 랜덤 액세스 신호 내의 광대역 파일럿 신호를 이용하여 업링크 자원 할당을 개선하는 방법;Improving uplink resource allocation using a random access preamble signal or a wideband pilot signal in the random access signal;

랜덤 액세스 프리앰블 신호들 또는 주파수 대역들을 선택함으로써 랜덤 액세스 신호 내에 정보를 인코딩하는 방법;Encoding information in the random access signal by selecting random access preamble signals or frequency bands;

랜덤 액세스 프리앰블 신호 또는 주파수 대역들 내에 인코딩된 정보를 이용하는 업링크 자원 할당 방법;An uplink resource allocation method using information encoded in a random access preamble signal or frequency bands;

랜덤 액세스 프리앰블 신호 또는 주파수 대역들 내에 인코딩된 정보를 이용하여 고속 부하 균형화를 가능하게 하는 방법;A method for enabling fast load balancing using information encoded in a random access preamble signal or frequency bands;

랜덤 액세스 프리앰블 신호 존속 기간을 연장함으로써 랜덤 액세스 신호를 가변 셀 크기들, 잡음, 간섭 조건들 등에 적응시키는 방법;Adapting the random access signal to variable cell sizes, noise, interference conditions, etc. by extending the random access preamble signal lifetime;

주어진 시간 주파수 무선 자원에 대한 인식 가능한 랜덤 액세스 시도들의 수를 최적화하는 방법;A method of optimizing the number of recognizable random access attempts for a given time frequency radio resource;

랜덤 액세스와 스케쥴된 액세스 사이의 간섭을 최소화하는 방법;A method of minimizing interference between random access and scheduled access;

랜덤 액세스 신호들에서 사용하기 위해 소수 길이(prime length) 랜덤 액세스 프리앰블 신호들을 적응시키는 방법; 및Adapting prime length random access preamble signals for use in random access signals; And

랜덤 액세스 신호 충돌 복구 방법Random access signal collision recovery method

을 포함한다..

본 발명의 실시예들은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 랜덤 액세스 전송들을 생성하는 데 이용될 수 있다. 랜덤 액세스 전송은 복수의 사전 정의된 신호로부터 적어도 하나의 신호의 이동 단말기에 의한 전송을 의미한다. 복수의 사전 정의된 신호는 랜덤 액세스 구조에 의해 명시된다. 이동 단말기는 사용자 장비("UE")로도 참조될 수 있으며, 일반적으로 고정 또는 휴대 무선 장치, 셀룰러 폰, 개인 휴대 단말기, 무선 모뎀 카드 등일 수 있다. 랜덤 액세스 전송들은 레인징 전송 또는 다른 유사한 용어들로서 참조될 수도 있다.Embodiments of the present invention generally relate to a wireless communication system and can be used to generate random access transmissions. Random access transmission means transmission by a mobile terminal of at least one signal from a plurality of predefined signals. The plurality of predefined signals is specified by a random access structure. A mobile terminal may also be referred to as user equipment (“UE”) and may generally be a fixed or portable wireless device, a cellular phone, a personal digital assistant, a wireless modem card, or the like. Random access transmissions may be referred to as ranging transmissions or other similar terms.

사용자 장비는 업링크("UL") 동기화되거나, UL 동기화되지 않을 수 있다. UE UL이 시간 동기화되지 않았거나, 시간 동기화를 잃은 경우, UE는 비동기 랜덤 액세스를 수행하여 업링크 자원들의 할당을 요청한다. 또한, UE는 그 자신을 액세스 포인트에 등록하기 위해 또는 다양한 다른 이유로 비동기 랜덤 액세스를 수행할 수 있다. 랜덤 액세스 전송의 가능한 사용들은 다양하며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 비동기 랜덤 액세스는 액세스 포인트("노드 B")가 UE의 전송 타이밍을 추정하고, 필요한 경우에는 이를 조정하는 것은 물론, UE의 후속 업링크 전송을 위해 자원들을 할당하는 것을 가능하게 한다. UL 비동기 UE들로부터의 자원 요청들은 다양한 이유로, 예를 들어 새로운 네트워크 액세스, 전송 준비된 데이터 또는 핸드오버 절차들을 위해 발생할 수 있다. 일반적으로, 노드 B는 고정국이며, 기지 트랜시버 시스템(BTS), 액세스 포인트, 기지국 또는 다양한 다른 명칭들로 지칭될 수 있다.User equipment may be uplink (“UL”) synchronized or not UL synchronized. If the UE UL is not time synchronized or loses time synchronization, the UE performs asynchronous random access to request allocation of uplink resources. The UE may also perform asynchronous random access to register itself with the access point or for various other reasons. Possible uses of random access transmission are various and do not limit the scope of the present invention. For example, asynchronous random access allows an access point (“Node B”) to estimate the transmission timing of the UE, adjust it if necessary, as well as allocate resources for subsequent uplink transmission of the UE. . Resource requests from UL asynchronous UEs may occur for a variety of reasons, for example for new network access, data ready for transmission or handover procedures. In general, Node B is a fixed station and may be referred to as a known transceiver system (BTS), access point, base station or various other names.

도 1은 예시적인 무선 통신 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크는 동작에 있어서 더 많은 기지국을 포함하는 것이 필요하지만, 예시적인 통신 네트워크는 기지국들(101, 102, 103)을 포함한다. 기지국들(101, 102, 103) 각각은 대응 커버리지 영역들(104, 105, 106) 상에서 동작 가능하다. 각각의 기지국의 커버리지 영역은 셀들로 더 분할된다. 예시된 네트워크에서, 각각의 기지국의 커버리지 영역은 3개의 셀로 분할된다. 핸드셋 또는 다른 UE(109)가 기지국(101)의 커버리지 영역(104) 내에 있는 셀 A(108) 내에 도시되어 있다. 기지국(101)은 UE(109)와 전송들을 송수신하고 있다. UE(109)가 셀 A(108)에서 셀 B(107)로 이동할 때, UE(109)는 기지국(102)으로 핸드오버될 수 있다. UE(109)는 기지국(101)과 동기화되어 있으므로, UE(109)는 비동기 랜덤 액세스를 이용하여 기지국(102)으로의 핸드오버를 개시할 수 있다.1 illustrates an example wireless communication network. The communication network needs to include more base stations in operation, but the exemplary communication network includes base stations 101, 102, 103. Each of the base stations 101, 102, 103 is operable on corresponding coverage areas 104, 105, 106. The coverage area of each base station is further divided into cells. In the illustrated network, the coverage area of each base station is divided into three cells. A handset or other UE 109 is shown in cell A 108 within coverage area 104 of base station 101. The base station 101 is transmitting and receiving transmissions with the UE 109. When the UE 109 moves from cell A 108 to cell B 107, the UE 109 can be handed over to the base station 102. Since the UE 109 is synchronized with the base station 101, the UE 109 may initiate a handover to the base station 102 using asynchronous random access.

비동기 UE(109)는 또한 비동기 랜덤 액세스를 이용하여 업링크(111) 시간 또는 주파수 또는 코드 자원들의 할당을 요청한다. UE(109)가 전송할 준비가 된 데이터, 예를 들어 트래픽 데이터, 측정 보고, 트랙킹 영역 갱신 등을 갖는 경우, UE(109)는 업링크(111) 상에서 랜덤 액세스 신호를 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 신호는 UE(109)가 UE의 데이터를 전송하기 위해 업링크 자원들을 필요로 한다는 것을 기지국(101)에 알린다. 기지국(101)은 가능한 타이밍 에러 정정과 함께 UE(109) 업링크 전송을 위해 할당된 자원들의 파라미터들을 포함하는 메시지를 다운 링크(110)를 통해 UE(109)로 전송함으로써 응답한다. 기지국(101)에 의해 다운 링크(110)를 통해 전송된 자원 할당 및 가능한 타이밍 진행 메시지를 수신한 후, UE(109)는 (아마도) 그의 전송 타이밍을 조정하고, 소정의 시간 간격 동안 할당된 자원들을 이용하여 업링크(111) 상에서 데이터를 전송한다.The asynchronous UE 109 also requests allocation of uplink 111 time or frequency or code resources using asynchronous random access. When the UE 109 has data ready to transmit, such as traffic data, measurement reports, tracking area updates, etc., the UE 109 may transmit a random access signal on the uplink 111. The random access signal informs the base station 101 that the UE 109 needs uplink resources to transmit the UE's data. The base station 101 responds by sending a message to the UE 109 via the downlink 110 that includes parameters of resources allocated for UE 109 uplink transmission with possible timing error correction. After receiving the resource allocation and possible timing progress message sent by the base station 101 via the downlink 110, the UE 109 (possibly) adjusts its transmission timing and allocates the allocated resource for a predetermined time interval. To transmit data on the uplink 111.

도 2는 예시적인 업링크 전송 프레임(202), 및 스케쥴된 액세스 채널 및 랜덤 액세스 채널에 대한 프레임의 할당을 나타낸다. 예시적인 업링크 전송 프레임(202)은 복수의 전송 서브프레임을 포함한다. 서브프레임들(203)은 스케쥴된 UE 업링크 전송들을 위해 예약된다. 스케쥴된 서브프레임들(203) 사이에는 랜덤 액세스 채널들(210)에 할당된 시간 및 주파수 자원들이 산재한다. 도 2의 예시에서는, 단일 서브프레임이 2개의 랜덤 액세스 채널을 지원한다. 랜덤 액세스 채널들의 예시된 수 및 간격은 편의성의 문제이며, 특정 전송 프레임 구현은 더 많거나 적은 자원을 랜덤 액세스 채널들에 할당할 수 있다는 점에 유의한다. 다수의 랜덤 액세스 채널을 포함하는 것은 다수의 UE가 충돌없이 동시에 랜덤 액세스 버스트를 전송할 수 있게 한다. 그러나, 각각의 UE는 그가 전송하는 랜덤 액세스 채널을 독립적으로 선택하므로, UE 랜덤 액세스 신호들 간에는 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 충돌은 해결을 필요로 한다.2 shows an example uplink transmission frame 202 and allocation of frames for the scheduled access channel and the random access channel. Exemplary uplink transmission frame 202 includes a plurality of transmission subframes. Subframes 203 are reserved for scheduled UE uplink transmissions. Between the scheduled subframes 203, time and frequency resources allocated to the random access channels 210 are interspersed. In the example of FIG. 2, a single subframe supports two random access channels. Note that the illustrated number and spacing of random access channels is a matter of convenience, and that a particular transport frame implementation may allocate more or less resources to random access channels. Including multiple random access channels allows multiple UEs to transmit random access bursts simultaneously without collisions. However, since each UE independently selects the random access channel it transmits, collisions may occur between the UE random access signals. This conflict requires resolution.

도 3은 랜덤 액세스 신호의 일 실시예를 나타낸다. 랜덤 액세스 신호(301)는 단일 서브프레임(308)을 점유하며, 랜덤 액세스 신호(311)는 2개의 서브프레임을 점유한다. 일 서브프레임 랜덤 액세스 신호(301)의 실시예에서, 존속 기간(302)은 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)와 이전 서브프레임 동안의 랜덤 액세스 프리앰블 신호 주파수 대역들 상의 임의의 전송 간의 간섭을 방지하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)의 전송 전에 포함된다. 그 상세가 본 발명의 신규성과 더 이상 관련되지 않는 존속 기간(302)은 간단한 주파수 도메인 수신기 구현을 허가하기 위해 프리앰블 시작에 첨부되는 순환 프리픽스로서 구현되거나 구현되지 않을 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)가 존속 기간(302)에 이어진다. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)는 자원 기회들의 총 수를 최대화하면서, 노드 B에 의한 프리앰블 검출의 가능성을 최대화하고, 노드 B에 의한 잘못된 프리앰블 검출들의 가능성을 최소화하도록 설계된다.3 illustrates one embodiment of a random access signal. The random access signal 301 occupies a single subframe 308, and the random access signal 311 occupies two subframes. In an embodiment of one subframe random access signal 301, the duration 302 is used to prevent interference between the random access preamble signal 304 and any transmission on the random access preamble signal frequency bands during the previous subframe. It is included before the transmission of the random access preamble signal 304. The duration 302 whose details are no longer relevant to the novelty of the present invention may or may not be implemented as a cyclic prefix appended to the start of the preamble to permit simple frequency domain receiver implementation. The random access preamble signal 304 follows the duration 302. The random access preamble signal 304 is designed to maximize the likelihood of preamble detection by Node B, while minimizing the likelihood of false preamble detections by Node B, while maximizing the total number of resource opportunities.

본 발명의 실시예들은 일정 진폭 제로 자동 상관("CAZAC") 시퀀스들을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성한다. CAZAC 시퀀스들은 두 가지 특성, 즉 1) 일정 진폭(CA) 및 2) 제로 순환 자동 상관(ZAC)을 갖는 복소값 시퀀스들이다. CAZAC 시퀀스들의 공지 예는 (제한적은 아니지만) Chu 시퀀스들, Frank-Zadoff 시퀀스들, Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스들 및 일반화된 Chirp-Like(GCL) 시퀀스들을 포함한다.Embodiments of the present invention generate a random access preamble signal using constant amplitude zero autocorrelation (“CAZAC”) sequences. CAZAC sequences are complex-valued sequences with two characteristics: 1) constant amplitude (CA) and 2) zero cyclic autocorrelation (ZAC). Known examples of CAZAC sequences include (but are not limited to) Chu sequences, Frank-Zadoff sequences, Zadoff-Chu (ZC) sequences, and generalized Chirp-Like (GCL) sequences.

이 분야에 공지된 바와 같이, 다음과 같이, 즉As is known in the art, as follows, i.e.

홀수 N에 대해, aM(k)=exp[j2π(M/N)[k(k+1)/2+qk]]For odd N, a M (k) = exp [j2π (M / N) [k (k + 1) / 2 + qk]]

짝수 N에 대해, aM(k)=exp[j2π(M/N)[k2/2+qk]]For even N, a M (k) = exp [j2π (M / N) [k 2/2 + qk]]

로 정의되는 바와 같은 Zadoff-Chu("ZC")는 CAZAC 시퀀스들의 대표적인 예이다. 위의 식에서, "M" 및 "N"은 상대적으로 소수(relatively prime)이며, "q"는 임의의 일정한 정수이다. 또한, "N"은 시퀀스의 길이이고, "k"는 시퀀스 요소의 인덱스이며, "M"은 루트 ZC 시퀀스의 인덱스이다. "N"을 소수로 만들면 최적 교차 상관을 갖는 비직교 루트 ZC 시퀀스들의 세트가 최대화된다. 따라서, "N"이 소수일 때, "M"에 대한 "(N-1)"개의 가능한 선택이 존재하는데, 각각의 선택은 상이한 루트 ZC CAZAC 시퀀스를 낳는다. 본 개시에서, 용어들 Zadoff-Chu, ZC 및 ZC CAZAC은 교환 가능하게 사용된다. 용어 CAZAC은 임의의 CAZAC 시퀀스, ZC 또는 그 반대를 나타낸다.Zadoff-Chu (“ZC”), as defined as, is a representative example of CAZAC sequences. In the above formula, "M" and "N" are relatively prime, and "q" is any constant integer. "N" is the length of the sequence, "k" is the index of the sequence element, and "M" is the index of the root ZC sequence. Making "N" a prime maximizes the set of non-orthogonal root ZC sequences with optimal cross correlation. Thus, when "N" is a prime number, there are "(N-1)" possible choices for "M", each choice resulting in a different root ZC CAZAC sequence. In the present disclosure, the terms Zadoff-Chu, ZC and ZC CAZAC are used interchangeably. The term CAZAC refers to any CAZAC sequence, ZC or vice versa.

본 발명의 주요 실시예에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)(또는 314)는 ZC 시퀀스와 같은 CAZAC 시퀀스로부터 구성된다. 다음 동작들 중 하나, 즉 복소 상수에 의한 승산, DFT, IDFT, FFT, IFFT, 순환 시프팅, 제로 패딩, 시퀀스 블록 반복, 시퀀스 절단, 시퀀스 순환 연장 등을 이용하여, 선택된 CAZAC 시퀀스에 대한 추가 변경들이 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 주요 실시예에서, UE는 CAZAC 시퀀스를 선택하고, 아마도 원하는 변경들의 조합을 선택된 CAZAC 시퀀스에 적용하고, 변경된 시퀀스를 변조하고, 결과적인 랜덤 액세스 신호를 무선 전송함으로써 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304 또는 314)를 구성한다.In the main embodiment of the present invention, the random access preamble signal 304 (or 314) is constructed from a CAZAC sequence, such as a ZC sequence. Further changes to the selected CAZAC sequence using one of the following operations: multiplication by complex constant, DFT, IDFT, FFT, IFFT, cyclic shifting, zero padding, sequence block repetition, sequence truncation, sequence cyclic extension, etc. Can be performed. Thus, in the main embodiment of the present invention, the UE selects a CAZAC sequence, presumably applies a combination of desired changes to the selected CAZAC sequence, modulates the modified sequence, and wirelessly transmits the resulting random access signal to the random access preamble signal. Configure 304 or 314.

실제 시스템들에서는, 허가된 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 명시하거나 사전 정의하는 것이 필요하다. 따라서, UE는 사전 정의된 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트로부터 적어도 하나의 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304 또는 314)를 자치적으로 선택한다(또는 할당받을 수 있다). 이어서, UE는 선택된 신호를 무선 전송한다. 노드 B는 유한한 사전 정의된 랜덤 액세스 신호들의 세트 내에서 검색하며, 따라서 UE에 의한 랜덤 액세스 전송의 발생을 검출할 수 있다.In practical systems, it is necessary to specify or predefine a set of allowed random access preamble signals. Thus, the UE autonomously selects (or can be assigned) at least one random access preamble signal 304 or 314 from a predefined set of random access preamble signals. The UE then wirelessly transmits the selected signal. Node B searches within a finite set of predefined random access signals, and thus can detect the occurrence of a random access transmission by the UE.

랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 사전 정의하는 하나의 방법은 ZC CAZAC 시퀀스와 같은 고정 루트 CAZAC 시퀀스에 대한 변경들의 선택을 허가하는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 루트 CAZAC 시퀀스의 변경을 수행할 때, 상이한 순환 시프트들을 적용함으로써 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 구성된다. 따라서, 본 발명의 이 실시예에서, UE는 순환 시프트의 값을 선택함으로써 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 자치적으로 선택한다. 선택된 순환 시프트의 값은 루트 CAZAC 시퀀스의 변경 프로세스 동안에 적용된다. 시퀀스 [c(0) c(1) c(2)...c(L-1)]에 대해, 대응하는 순환 시프트된 시퀀스는 [c(n) c(n+1) c(n+2)...c(L-1) c(0) c(1)...c(n-1)]이며, 여기서 "n"은 순환 시프트의 값이다. 따라서, 이 실시예에서, 가능한 순환 시프트들의 세트는 허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 정의한다.One way to predefine a set of random access preamble signals is to allow selection of changes to a fixed root CAZAC sequence, such as a ZC CAZAC sequence. For example, in one embodiment of the present invention, when performing a change of the root CAZAC sequence, different random access preamble signals are constructed by applying different cyclic shifts. Thus, in this embodiment of the present invention, the UE autonomously selects the random access preamble signal by selecting the value of the cyclic shift. The value of the selected cyclic shift is applied during the change process of the root CAZAC sequence. For the sequence [c (0) c (1) c (2) ... c (L-1)], the corresponding cyclically shifted sequence is [c (n) c (n + 1) c (n + 2). ) ... c (L-1) c (0) c (1) ... c (n-1)], where "n" is the value of the cyclic shift. Thus, in this embodiment, the set of possible cyclic shifts defines a set of random access preamble signals that are allowed.

랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 사전 정의하는 대안 방법은 ZC 시퀀스와 같은 적용 가능 루트 CAZAC 시퀀스들의 선택을 허가하는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 이 실시예에서, 상이한 루트 CAZAC 시퀀스들에 사전 정의된 공통 변경들을 적용함으로써 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들이 구성된다. 결과적으로, UE는 상이한 루트 CAZAC 시퀀스를 선택함으로써 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 선택한 후 변경하여 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성한다. 따라서, 본 발명의 이 대안 실시예에서, 허가되는 루트 CAZAC 시퀀스들의 세트는 또한 허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 정의한다.An alternative way to pre-define a set of random access preamble signals is to allow selection of applicable root CAZAC sequences, such as a ZC sequence. For example, in this embodiment of the present invention, different random access preamble signals are constructed by applying predefined common changes to different root CAZAC sequences. As a result, the UE selects and then changes the random access preamble signal by selecting different root CAZAC sequences to generate the random access preamble signal. Thus, in this alternative embodiment of the invention, the set of allowed root CAZAC sequences also defines a set of allowed random access preamble signals.

본 발명의 일반 실시예에서, 허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트는 2개의 다른 세트, 즉 1) 허가되는 루트 CAZAC 시퀀스들의 세트 및 2) 주어진 루트 CAZAC 시퀀스에 대한 허가되는 변경들의 세트에 의해 정의된다. 예를 들어, 본 발명의 이 일반 실시예에서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호는 먼저 루트 ZC CAZAC 시퀀스를 선택하고, 이어서 순환 시프트의 값을 선택함으로써 구성된다. 선택들은 UE에 의해 자치적으로 수행될 수 있으며, UE는 선택된 루트 ZC CAZAC 시퀀스의 변경 프로세스 동안 순환 시프트의 선택된 값을 적용한다.In a general embodiment of the present invention, the set of allowed random access preamble signals is defined by two different sets: 1) a set of allowed root CAZAC sequences and 2) a set of allowed changes for a given root CAZAC sequence. . For example, in this general embodiment of the present invention, the random access preamble signal is constructed by first selecting the root ZC CAZAC sequence and then selecting the value of the cyclic shift. The selections can be performed autonomously by the UE, where the UE applies the selected value of the cyclic shift during the change process of the selected root ZC CAZAC sequence.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다. 장치(400)는 ZC 루트 시퀀스 선택기(401), 순환 시프트 선택기(402), 반복 선택기(403), ZC 루트 시퀀스 생성기(404), 순환 시프터(405), DFT(406), 톤 맵(407), 다른 신호들 또는 제로 패딩(411), IDFT(408), 반복기(409), 옵션인 반복 샘플들(412), 추가 CP(410), 및 랜덤 액세스 신호(413)를 포함한다. 장치의 요소들은 고정 또는 프로그래머블 프로세서 내의 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 소정 실시예들에서, IDFT 블록(408)은 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 이용하여 구현될 수 있고, DFT 블록(406)은 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 구현될 수 있다. 장치(400)는 다음과 같이 랜덤 액세스 프리앰블 신호 전송을 선택하고 수행하는 데 사용된다. UE는 ZC 루트 시퀀스 선택기(401)를 이용한 ZC CAZAC 루트 시퀀스의 선택 및 순환 시프트 선택기(402)를 이용한 순환 시프트 값의 선택을 수행한다. 이어서, UE는 ZC 루트 시퀀스 생성기(404)를 이용하여 ZC 시퀀스를 생성한다. 이어서, 필요한 경우, UE는 순환 시프터(405)를 이용하여, 선택된 ZC 시퀀스의 순환 시프팅을 수행한다. UE는 DFT(406)에서 순환 시프트된 ZC 시퀀스의 이산 푸리에 변환(DFT)을 수행한다. DFT 동작의 결과는 톤 맵(407)을 이용하여, 지정된 톤들(서브 캐리어들)의 세트에 맵핑된다. 추가 신호들 또는 제로 패딩(411)이 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 이어서, UE는 IDFT(408)를 이용하여, 맵핑된 신호의 IDFT를 수행한다. IDFT(408)의 크기는 옵션으로서 DFT(406)의 크기보다 클 수 있다. IDFT 처리된 신호의 블록 반복은 옵션이며, 409를 이용하여 수행된다. 반복된 신호들(412)은 옵션인 반복 샘플들을 나타낸다는 점에 유의한다. 이러한 반복은 프리앰블 전송이 2개 이상의 서브프레임을 점유할 때 적용될 수 있다. 랜덤 액세스 신호(413)에 도달하기 위하여 옵션인 순환 프리픽스(CP)가 410을 이용하여 추가될 수 있다. 랜덤 액세스 신호(413)는 무선 전송된다.4 is a block diagram illustrating an apparatus according to an embodiment of the present invention. Device 400 includes a ZC root sequence selector 401, a cyclic shift selector 402, a repeat selector 403, a ZC root sequence generator 404, a cyclic shifter 405, a DFT 406, a tone map 407. , Other signals or zero padding 411, IDFT 408, repeater 409, optional repeat samples 412, additional CP 410, and random access signal 413. Elements of the apparatus may be implemented as components in a fixed or programmable processor. In certain embodiments, IDFT block 408 may be implemented using fast Fourier inverse transform (IFFT), and DFT block 406 may be implemented using fast Fourier transform (FFT). Apparatus 400 is used to select and perform random access preamble signal transmissions as follows. The UE performs the selection of the ZC CAZAC route sequence using the ZC root sequence selector 401 and the selection of the cyclic shift value using the cyclic shift selector 402. The UE then generates a ZC sequence using the ZC route sequence generator 404. Then, if necessary, the UE uses the cyclic shifter 405 to perform cyclic shifting of the selected ZC sequence. The UE performs Discrete Fourier Transform (DFT) of the cyclically shifted ZC sequence at DFT 406. The result of the DFT operation is mapped to the set of designated tones (subcarriers) using the tone map 407. Additional signals or zero padding 411 may or may not be present. The UE then uses IDFT 408 to perform IDFT of the mapped signal. The size of the IDFT 408 may optionally be larger than the size of the DFT 406. Block repetition of the IDFT processed signal is optional and performed using 409. Note that the repeated signals 412 represent optional repeat samples. This repetition may be applied when the preamble transmission occupies two or more subframes. An optional cyclic prefix (CP) may be added using 410 to reach the random access signal 413. The random access signal 413 is wirelessly transmitted.

도 5는 본 발명의 대안 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다. 장치(500)는 ZC 루트 시퀀스 선택기(501), 순환 시프트 선택기(502), 반복 선택기(503), ZC 루트 시퀀스 생성기(504), 순환 시프터(505), DFT(506), 톤 맵(507), 다른 신호들 또는 제로 패딩(511), IDFT(508), 반복기(509), 옵션인 반복 샘플들(512), 추가 CP(510), 및 랜덤 액세스 신호(513)를 포함한다. 장치의 요소들은 고정 또는 프로그래머블 프로세서 내의 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 소정 실시예들에서, IDFT 블록(508)은 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 이용하여 구현될 수 있고, DFT 블록(506)은 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 구현될 수 있다. 장치(500)는 다음과 같이 랜덤 액세스 프리앰블 신호 전송을 선택하고 수행하는 데 사용된다. UE는 ZC 루트 시퀀스 선택기(501)를 이용한 ZC CAZAC 루트 시퀀스의 선택 및 순환 시프트 선택기(502)를 이용한 순환 시프트 값의 선택을 수행한다. 이어서, UE는 ZC 루트 시퀀스 생성기(504)를 이용하여 ZC 시퀀스를 생성한다. 선택된 ZC 시퀀스는 DFT(506)를 이용하여 변환된다. 이어서, DFT 동작의 결과는 톤 맵(507)을 이용하여, 지정된 톤들(서브 캐리어들)의 세트에 맵핑된다. 추가 신호들 또는 제로 패딩(511)이 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 이어서, UE는 508을 이용하여, 맵핑된 신호의 IDFT를 수행한다. 순환 시프터(505)를 이용하여, 선택된 순환 시프트의 값이 IDFT 처리된 신호에 적용된다. 순환 시프트의 값은 순환 시프트 선택기(502)로부터 얻어진다. IDFT 처리되고 순환 시프트된 신호의 블록 반복은 옵션이며, 반복기(509)를 이용하여 수행된다. 512는 옵션인 반복된 샘플들을 나타낸다는 점에 유의한다. 이러한 반복은 프리앰블 전송이 2개 이상의 서브프레임을 점유할 때 적용될 수 있다. 이어서, 랜덤 액세스 신호(513)에 도달하기 위하여 옵션인 순환 프리픽스(CP)가 510을 이용하여 추가될 수 있다. 랜덤 액세스 신호(513)는 무선 전송된다.5 is a block diagram illustrating an apparatus according to an alternative embodiment of the present invention. The apparatus 500 includes a ZC route sequence selector 501, a cyclic shift selector 502, a repeat selector 503, a ZC route sequence generator 504, a cyclic shifter 505, a DFT 506, a tone map 507. , Other signals or zero padding 511, IDFT 508, repeater 509, optional repeat samples 512, additional CP 510, and random access signal 513. Elements of the apparatus may be implemented as components in a fixed or programmable processor. In certain embodiments, IDFT block 508 may be implemented using fast Fourier inverse transform (IFFT), and DFT block 506 may be implemented using fast Fourier transform (FFT). Apparatus 500 is used to select and perform a random access preamble signal transmission as follows. The UE performs the selection of the ZC CAZAC route sequence using the ZC root sequence selector 501 and the selection of the cyclic shift value using the cyclic shift selector 502. The UE then generates a ZC sequence using the ZC route sequence generator 504. The selected ZC sequence is transformed using the DFT 506. The result of the DFT operation is then mapped to the set of designated tones (subcarriers) using the tone map 507. Additional signals or zero padding 511 may or may not be present. The UE then performs IDFT of the mapped signal using 508. Using the cyclic shifter 505, the value of the selected cyclic shift is applied to the IDFT processed signal. The value of the cyclic shift is obtained from the cyclic shift selector 502. Block repetition of the IDFT processed and cyclically shifted signal is optional and performed using iterator 509. Note that 512 represents optional repeated samples. This repetition may be applied when the preamble transmission occupies two or more subframes. Subsequently, an optional cyclic prefix (CP) may be added using 510 to reach the random access signal 513. The random access signal 513 is wirelessly transmitted.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다. 장치(600)는 ZC 루트 시퀀스 선택기(601), 순환 시프트 선택기(602), 반복 선택기(603), ZC 루트 시퀀스 생성기(604), 순환 시프터(605), 톤 맵(607), 다른 신호들 또는 제로 패딩(611), IDFT(608), 반복기(609), 옵션인 반복 샘플들(612), 추가 CP(610), 및 랜덤 액세스 신호(613)를 포함한다. 장치의 요소들은 고정 또는 프로그래머블 프로세서 내의 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 소정 실시예들에서, IDFT 블록(608)은 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 이용하여 구현될 수 있다. 장치(600)는 다음과 같이 랜덤 액세스 프리앰블 신호 전송을 선택하고 수행하는 데 사용된다. UE는 ZC 루트 시퀀스 선택기(601)를 이용한 ZC CAZAC 루트 시퀀스의 선택 및 순환 시프트 선택기(602)를 이용한 순환 시프트 값의 선택을 수행한다. 이어서, UE는 ZC 루트 시퀀스 생성기(604)를 이용하여 ZC 시퀀스를 생성한다. 선택된 ZC 시퀀스는 톤 맵(607)을 이용하여, 지정된 톤들(서브 캐리어들)의 세트에 맵핑된다. 추가 신호들 또는 제로 패딩(611)이 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 이어서, UE는 608을 이용하여, 맵핑된 신호의 IDFT를 수행한다. 순환 시프터(605)를 이용하여, 선택된 순환 시프트의 값이 IDFT 처리된 신호에 적용된다. 순환 시프트의 값은 순환 시프트 선택기(602)로부터 얻어진다. IDFT 처리되고 순환 시프트된 신호의 블록 반복은 옵션이며, 609를 이용하여 수행된다. 612는 옵션인 반복된 샘플들을 나타낸다는 점에 유의한다. 이러한 반복은 프리앰블 전송이 2개 이상의 서브프레임을 점유할 때 적용될 수 있다. 이어서, 랜덤 액세스 신호(613)에 도달하기 위하여 옵션인 순환 프리픽스(CP)가 610을 이용하여 추가될 수 있다. 랜덤 액세스 신호(613)는 무선 전송된다.6 is a block diagram showing an apparatus according to a third embodiment of the present invention. The apparatus 600 may include a ZC root sequence selector 601, a cyclic shift selector 602, a repeat selector 603, a ZC root sequence generator 604, a cyclic shifter 605, a tone map 607, other signals, or Zero padding 611, IDFT 608, repeater 609, optional repeat samples 612, additional CP 610, and random access signal 613. Elements of the apparatus may be implemented as components in a fixed or programmable processor. In certain embodiments, IDFT block 608 may be implemented using fast Fourier inverse transform (IFFT). Apparatus 600 is used to select and perform random access preamble signal transmissions as follows. The UE performs the selection of the ZC CAZAC route sequence using the ZC root sequence selector 601 and the selection of the cyclic shift value using the cyclic shift selector 602. The UE then generates a ZC sequence using the ZC root sequence generator 604. The selected ZC sequence is mapped to a set of designated tones (subcarriers) using tone map 607. Additional signals or zero padding 611 may or may not be present. The UE then performs IDFT of the mapped signal using 608. Using cyclic shifter 605, the value of the selected cyclic shift is applied to the IDFT processed signal. The value of the cyclic shift is obtained from the cyclic shift selector 602. Block repetition of the IDFT processed and cyclically shifted signal is optional and performed using 609. Note that 612 indicates optional repeated samples. This repetition may be applied when the preamble transmission occupies two or more subframes. Then, an optional cyclic prefix (CP) may be added using 610 to arrive at the random access signal 613. The random access signal 613 is wirelessly transmitted.

본 발명의 다양한 실시예에서, 허가되는 순환 시프트들의 세트는 채널의 셀 최대 왕복 지연 플러스 지연 확산을 포함하는 셀의 물리적 제한들에 따라 크기가 정해질 수 있다. 예를 들어, 단일 루트 ZC CAZAC 시퀀스는 한 세트의 사전 정의된 랜덤 액세스 프리앰블 신호들을 생성하기 위해 셀의 최대 왕복 지연 플러스 지연 확산의 임의 정수 배만큼 순환 시프트될 수 있다. 채널의 최대 왕복 지연 플러스 지연 확산은 시퀀스의 샘플링 단위로의 변환을 필요로 한다. 따라서, 채널의 최대 왕복 지연 플러스 지연 확산이 "x"로 주어지면, 순환 시프트 값들의 가능한 선택들은 {0, x, 2x,...,(u-1)x}로부터 n으로서 크기가 결정될 수 있는데, 여기서 ux는 순환 시프트되고 있는 시퀀스의 길이를 초과할 수 없다.In various embodiments of the present invention, the set of allowed cyclic shifts may be sized according to the cell's physical limitations, including cell maximum round trip delay plus delay spread of the channel. For example, a single root ZC CAZAC sequence may be cyclically shifted by any integer multiple of the cell's maximum round trip delay plus delay spread to produce a set of predefined random access preamble signals. The maximum round trip delay plus delay spread of the channel requires conversion of the sequence to sampling units. Thus, given the maximum round trip delay plus delay spread of the channel as " x ", the possible choices of cyclic shift values can be sized as n from {0, x, 2x, ..., (u-1) x}. Where ux cannot exceed the length of the sequence being cyclically shifted.

왕복 지연은 셀 크기의 함수이고, 셀 크기는 UE가 셀의 기지국과 상호작용할 수 있는 최대 거리 d로서 정의되며, 식 t=6.67d를 이용하여 근사화될 수 있는데, 여기서 t 및 d는 μs 및 km로 각각 나타낸다. 왕복 지연은 보다 빠른 무선 경로의 지연이다. 대표적인 보다 빠른 경로는 UE와 기지국 사이의 직접(직선) 무선 경로로서 정의되는 시선 경로이다. UE가 반사기들에 의해 둘러싸일 때, 그의 방사는 이들 장애물에 의해 반사되어, 다수의 보다 긴 이동 무선 경로를 생성한다. 결과적으로, UE 전송의 다수의 시간 지연 사본이 기지국에 도달한다. 이러한 사본들이 지연되는 기간은 "지연 확산"으로 참조되며, 예를 들어 소정의 사례들에서는 5μs가 그의 보존 값(conservative value)으로 간주될 수 있다.Round trip delay is a function of cell size, and cell size is defined as the maximum distance d that a UE can interact with a cell's base station, and can be approximated using equation t = 6.67d, where t and d are μs and km Respectively. Round trip delay is the delay of the faster radio path. An exemplary faster path is a gaze path defined as a direct (straight) radio path between the UE and the base station. When a UE is surrounded by reflectors, its radiation is reflected by these obstacles, creating a number of longer mobile radio paths. As a result, multiple time delay copies of the UE transmission arrive at the base station. The period over which these copies are delayed is referred to as "delayed spreading", for example 5 μs can be considered its conservative value in certain instances.

순환 시프트들의 세트 {0, x, 2x,...,(u-1)x}가 불충분한 수의 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들을 생성하는 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 신호 생성을 위해 추가적인 루트 CAZAC 시퀀스들(예를 들어, M=2 및 M=3에 대해)이 이용될 수 있다. 이 상황에서는, 소수 N의 선택이 이로운 것으로 입증되는데, 이는 N 소수와 관련하여 M에 대한 가능한 선택들의 세트는 {1, 2,...,(N-1)}이기 때문이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들은 순환 시프트 값에 대한 가능한 선택들의 세트 및 M에 대해 허가되는 선택들의 세트에 의해 식별된다. 보조 인트라-셀 시퀀스들을 제공하는 것에 더하여, 이웃 셀들에서 사용될 때, 이러한 추가적인 루트 ZC CAZAC 시퀀스들은 양호한 인터-셀 간섭 완화를 제공한다. 따라서, 셀룰러 시스템 설계 동안, 인접 셀들이 동일한 루트 시퀀스들을 사용하는 시나리오를 피해야 한다. 이것은 셀룰러 시스템 계획, 시퀀스 홉핑 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다수의 가능한 기술을 통해 달성될 수 있다.If the set of cyclic shifts {0, x, 2x, ..., (u-1) x} generates an insufficient number of different random access preamble signals, additional root CAZAC sequences (for random access preamble signal generation) For example, for M = 2 and M = 3) can be used. In this situation, the choice of prime N proves beneficial because the set of possible choices for M with respect to N primes is {1, 2, ..., (N-1)}. Thus, in one embodiment of the present invention, different random access preamble signals are identified by the set of possible choices for the cyclic shift value and the set of choices allowed for M. In addition to providing auxiliary intra-cell sequences, when used in neighboring cells, these additional root ZC CAZAC sequences provide good inter-cell interference mitigation. Thus, during cellular system design, a scenario in which adjacent cells use the same root sequences should be avoided. This may be accomplished through a number of possible techniques, including but not limited to cellular system planning, sequence hopping, or a combination thereof.

허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트는 랜덤 액세스 전송 전에 UE에게 알려진다. 이것은 UE에서 이러한 정보를 하드와이어링하는 것을 포함하는 다수의 상이한 방법으로 달성될 수 있다. 그러나, 선호되는 접근법은 노드 B가 UE가 허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 추론할 수 있게 하는 정보를 브로드캐스트하는 것이다. 예를 들어, 노드 B는 1) 어느 루트 CAZAC 시퀀스들이 허가되는지, 그리고 2) 어떤 "순환 시프트" 값들이 허가되는지를 브로드캐스트할 수 있다. UE는 브로드캐스트된 정보를 판독하고, 허가되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 세트를 추론하고, 세트로부터 적어도 하나의 신호를 선택하여, 랜덤 액세스 전송을 수행한다. 랜덤 액세스 프리앰블 신호의 선택은 루트 ZC CAZAC 시퀀스의 선택, 순환 시프트 값의 선택, 및 아마도 주파수 빈의 선택(랜덤 액세스 시간 슬롯마다 다수의 빈들이 구성되는 경우)에 상당한다는 점에 유의한다. 소정 사례들에서는, UE가 신호 반복을 수행하는 것이 필요한지의 여부와 같은 추가적인 브로드캐스트된 정보가 추가될 수 있다. 일반적으로, 추가 정보의 브로드캐스팅에 기초하는 이러한 접근법은 셀 크기와 같은 물리적 제한들에 기초하여 셀룰러 네트워크를 최적화할 수 있다는 점에서 선호된다. 또한, 임의의 주어진 UE가 모든 타입의 셀들에서 사용될 수 있을 만큼 충분히 유연하며, 셀 설계에 의해 시스템 최적화가 이루어진다.The set of licensed random access preamble signals is known to the UE prior to random access transmission. This can be accomplished in a number of different ways, including hardwiring such information at the UE. However, the preferred approach is to broadcast information that allows Node B to infer the set of random access preamble signals that the UE is allowed to. For example, Node B may broadcast 1) which root CAZAC sequences are allowed and 2) which "cyclic shift" values are allowed. The UE reads the broadcasted information, infers a set of allowed random access preamble signals, selects at least one signal from the set, and performs random access transmission. Note that the selection of the random access preamble signal corresponds to the selection of the root ZC CAZAC sequence, the selection of the cyclic shift value, and possibly the selection of the frequency bins (when multiple bins are configured per random access time slot). In certain cases, additional broadcast information may be added, such as whether the UE needs to perform signal repetition. In general, this approach based on the broadcasting of additional information is preferred in that it can optimize the cellular network based on physical constraints such as cell size. In addition, any given UE is flexible enough to be used in all types of cells and system optimization is achieved by cell design.

단일 CAZAC 루트 시퀀스(ZC 또는 그 반대)의 순환 시프트들로부터 얻어지는 시퀀스들은 순환 시프트 값이 지연 확산 및 스필오버(spill-over)를 포함하는 수신 신호의 최대 시간 불확실성보다 큰 경우에 서로 직교한다. 즉, 순환 시프트들은 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들 사이의 제로 상관을 갖는 영역들을 생성한다. 따라서, 순환 시프트된 시퀀스는 상이한 순환 시프트들을 이용하여 생성된 시퀀스들로부터의 어떠한 간섭도 없이 관측될 수 있다. 상이한 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스들의 순환 시프트들로부터 얻어지는 시퀀스들은 직교하지 않지만, 시퀀스 길이가 소수인 경우에 최적의 교차 상관을 갖는다. 따라서, 다양한 실시예에서, 비직교 시퀀스들보다 직교 시퀀스들이 선호된다. 이 때문에, 단일 루트 시퀀스의 순환 시프트들에 의해 필요한 수의 시퀀스들이 생성될 수 없는 경우에는 추가 Zadoff-Chu(ZC) 루트 시퀀스들이 사용될 수 있다. 결과적으로, 순환 시프트 크기 결정은 랜덤 액세스 시퀀스 설계에서 매우 중요하다. 전술한 바와 같이, 순환 시프트 값은 랜덤 액세스 프리앰블 수신에서의 최대 시간 불확실성을 해결하도록 크기가 정해진다. 이러한 시간 불확실성은 노드 B-UE-노드 B 신호 전파 지연("왕복 지연") 플러스 지연 확산을 반영한다. 따라서, 순환 시프트 크기 결정은 단일 루트 CAZAC 시퀀스로부터 생성된 상이한 랜덤 액세스 신호들이 제로 교차 상관의 영역 내에서 수신되는 것을 보장한다. 지연 확산이 일정한 것으로 가정될 수 있지만, 신호 왕복 시간은 셀 크기에 의존한다. 따라서, 셀이 클수록, 직교 시퀀스들을 생성하는 데 사용되는 순환 시프트가 크며, 따라서 필요한 수의 시퀀스들을 제공하는 데 사용되는 Zadoff-Chu(ZC) 루트 시퀀스들의 수도 크다.Sequences obtained from cyclic shifts of a single CAZAC root sequence (ZC or vice versa) are orthogonal to each other when the cyclic shift value is greater than the maximum time uncertainty of the received signal including delay spread and spill-over. That is, cyclic shifts produce regions with zero correlation between different random access preamble signals. Thus, a cyclically shifted sequence can be observed without any interference from sequences generated using different cyclic shifts. Sequences obtained from cyclic shifts of different Zadoff-Chu (ZC) sequences are not orthogonal, but have an optimal cross correlation when the sequence length is prime. Thus, in various embodiments, orthogonal sequences are preferred over non-orthogonal sequences. Because of this, additional Zadoff-Chu (ZC) root sequences can be used if the required number of sequences cannot be generated by the cyclic shifts of a single root sequence. As a result, cyclic shift size determination is very important in random access sequence design. As mentioned above, the cyclic shift value is sized to resolve the maximum time uncertainty in random access preamble reception. This time uncertainty reflects Node B-UE-Node B signal propagation delay ("round trip delay") plus delay spread. Thus, cyclic shift size determination ensures that different random access signals generated from a single root CAZAC sequence are received within the area of zero cross correlation. Although delay spread can be assumed to be constant, the signal round trip time depends on the cell size. Thus, the larger the cell, the larger the cyclic shift used to generate the orthogonal sequences, and thus the larger the number of Zadoff-Chu (ZC) root sequences used to provide the required number of sequences.

테이블 1은 상이한 셀 크기들에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스 설계의 일례를 제공한다. 테이블 1은 셀 크기가 0.8 km(셀 시나리오 1)에서 14 km(셀 시나리오 4)로 증가할 때 루트 ZC CAZAC 시퀀스들의 수가 어떻게 1에서 8로 증가하는지를 나타낸다. 테이블 1은 다음과 같은 파라미터들을 이용하여 도출되는데, 즉 최대 지연 확산은 5μsec이고, 루트 ZC CAZAC 시퀀스 길이는 863 샘플이고, 프리앰블 샘플링 레이트는 1.07875 MHz이며, 스필오버 가드(guard) 기간은 2 샘플이다. 예상되는 인터-셀 간섭 및 부하(사용자 밀도)는 셀 크기가 감소할 때 증가하므로, 작은 셀들은 큰 셀들보다 많은 코-프리앰블(co-preamble) 간섭으로부터의 보호를 필요로 한다. 따라서, 셀 크기와 필요한 Zadoff-Chu(ZC) 루트 시퀀스들의 수 사이의 관계는 시스템 최적화를 고려하며, 노드 B는 원시 순환 시프트(primitive cyclic shift)를 각 셀에서 독립적으로 사용되도록 구성해야 한다. 이어서, 사용될 순환 시프트 값들의 세트가 원시 순환 시프트 값의 정수 배들로서 구성된다. 테이블 1에 나타난 바와 같이, 시스템은 원시 순환 시프트 값을 설정함으로써, 또는 셀에서 사용될 상이한 루트 Zadoff-Chu(ZC) 시퀀스들의 수를 설정함으로써 최적화될 수 있다. 이러한 설정 가능성은 이롭게도 셀 크기와 관계없이 일정한 수의 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들을 제공하며, 이는 매체 액세스 제어(MAC) 절차의 사양을 간략화한다.Table 1 provides an example of random access preamble sequence design for different cell sizes. Table 1 shows how the number of root ZC CAZAC sequences increases from 1 to 8 when the cell size increases from 0.8 km (cell scenario 1) to 14 km (cell scenario 4). Table 1 is derived using the following parameters: maximum delay spread is 5 μsec, root ZC CAZAC sequence length is 863 samples, preamble sampling rate is 1.07875 MHz, and spillover guard period is 2 samples. . Since the expected inter-cell interference and load (user density) increase as the cell size decreases, small cells need protection from more co-preamble interference than large cells. Therefore, the relationship between cell size and the number of required Zadoff-Chu (ZC) root sequences takes into account system optimization and Node B should configure the primitive cyclic shift to be used independently in each cell. The set of cyclic shift values to be used is then constructed as integer multiples of the raw cyclic shift value. As shown in Table 1, the system can be optimized by setting the raw cyclic shift value or by setting the number of different root Zadoff-Chu (ZC) sequences to be used in the cell. This setup possibility advantageously provides a certain number of different random access preamble signals regardless of cell size, which simplifies the specification of the medium access control (MAC) procedure.

테이블 1: 상이한 순환 시프트 증가들에 대한 셀 시나리오들Table 1: Cell Scenarios for Different Cyclic Shift Increments 셀룰러 시나리오 인덱스Cellular Scenario Index 셀 크기[km]Cell size [km] 상이한 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 수Number of different random access preamble signals 사용된 루트 ZC CAZAC 시퀀스들의 수Number of root ZC CAZAC sequences used ZC 시퀀스당 사용된 순환 시프트들의 수Number of cyclic shifts used per ZC sequence 원시 순환 시프트 값([샘플]Raw cyclic shift value ([sample] 1One 0.80.8 6464 1One 6464 1313 22 2.62.6 6464 22 3232 2626 33 6.36.3 6464 44 1616 5353 44 13.913.9 6464 88 88 107107

도 7은 랜덤 액세스 신호 수신기를 나타낸다. 이 수신기는 이롭게도 업링크 서브프레임 내의 데이터 블록들을 맵핑 및 디맵핑하는 데 사용되는 시간 및 주파수 도메인 변환 컴포넌트들을 사용한다. 순환 프리픽스 및 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 포함하는 수신된 랜덤 액세스 신호(701)는 랜덤 액세스 신호 생성 신호(703)로부터 순환 프리픽스를 제거하는 순환 프리픽스 제거 컴포넌트(702)에 입력된다. 주파수 도메인 변환 컴포넌트 DFT(704)는 순환 프리픽스 제거 컴포넌트(702)에 결합된다. 주파수 도메인 변환 컴포넌트(704)는 신호(703)를 서브 캐리어 맵핑된 주파수 톤들(705)로 변환한다. 서브 캐리어 디맵핑 컴포넌트(706)는 주파수 도메인 변환 컴포넌트(704)에 결합된다. 서브 캐리어 디맵핑 컴포넌트(706)는 서브 캐리어 맵핑된 주파수 톤들(705)을 디맵핑하여 유용한 주파수 톤들(707)을 생성한다. 승산 컴포넌트(711)는 서브 캐리어 디맵핑 컴포넌트(706) 및 주파수 도메인 변환 컴포넌트(709) 양자에 결합된다. 주파수 도메인 변환 컴포넌트(DFT; 709)는 소수 길이 Zadoff-Chu 시퀀스와 같은 프리앰블 루트 시퀀스(710)를 대응하는 파일럿 주파수 톤들(708)의 세트로 변환한다. 721을 이용하여 파일럿 주파수 톤들(708)의 복소 공액화(complex conjugation)를 수행하여, 샘플들(720)을 생성한다. 승산 컴포넌트(711)는 수신된 주파수 톤들(707)과 샘플들(720)의 톤 단위(tone by tone) 복소 승산을 수행하여 한 세트의 주파수 톤들(712)을 생성한다. 시간 도메인 변환 컴포넌트(IDFT; 713)는 승산 컴포넌트(711)에 결합된다. 시간 도메인 변환 컴포넌트(713)는 승산된 주파수 톤들(712)을 상관된 시간 신호(714)로 변환한다. 상관된 시간 신호(714)는 프리앰블 루트 시퀀스(710)의 순환 시프트 사본들의 연결된 전력 지연 프로파일들을 포함한다. 에너지 검출 블록(715)은 시간 도메인 변환 블록(713)에 결합된다. 에너지 검출 블록(715)은 수신된 랜덤 액세스 신호(701)와 프리앰블 루트 시퀀스(710) 사이의 피크 상관의 시간을 검출함으로써 수신된 프리앰블 시퀀스들을 식별한다. 주파수 도메인 변환 컴포넌트(709)는 도 4 또는 도 5에 도시된 송신기들을 사용할 때 요구된다는 점에 유의한다. 도 6의 송신기를 사용할 때는 주파수 도메인 변환 컴포넌트(709)가 생략될 수 있다.7 shows a random access signal receiver. This receiver advantageously uses the time and frequency domain transform components used to map and demap data blocks within an uplink subframe. The received random access signal 701, including the cyclic prefix and the random access preamble signal, is input to a cyclic prefix removal component 702 that removes the cyclic prefix from the random access signal generation signal 703. The frequency domain transform component DFT 704 is coupled to the cyclic prefix cancellation component 702. The frequency domain transform component 704 converts the signal 703 into subcarrier mapped frequency tones 705. The subcarrier demapping component 706 is coupled to the frequency domain transform component 704. Subcarrier demapping component 706 demaps subcarrier mapped frequency tones 705 to generate useful frequency tones 707. The multiplication component 711 is coupled to both the subcarrier demapping component 706 and the frequency domain transform component 709. A frequency domain transform component (DFT) 709 transforms a preamble root sequence 710, such as a fractional length Zadoff-Chu sequence, into a set of corresponding pilot frequency tones 708. Complex conjugation of the pilot frequency tones 708 using 721 is performed to generate samples 720. Multiplication component 711 generates a set of frequency tones 712 by performing a tone by tone complex multiplication of the received frequency tones 707 and samples 720. A time domain transform component (IDFT) 713 is coupled to the multiplication component 711. The time domain transform component 713 converts the multiplied frequency tones 712 into a correlated time signal 714. Correlated time signal 714 includes concatenated power delay profiles of cyclic shift copies of preamble root sequence 710. The energy detection block 715 is coupled to the time domain transform block 713. The energy detection block 715 identifies the received preamble sequences by detecting the time of peak correlation between the received random access signal 701 and the preamble root sequence 710. Note that the frequency domain conversion component 709 is required when using the transmitters shown in FIG. 4 or 5. The frequency domain transform component 709 can be omitted when using the transmitter of FIG. 6.

개시되는 바와 같이, 소수 길이 프리앰블 시퀀스가 업링크 송신기 시스템에서 사용되는 것이 권장된다. 소수 길이 프리앰블 시퀀스는 다음과 같이 구성될 수 있다. 셀 커버리지를 최적화하고(셀 크기, 잡음 및 간섭 조건들), 업링크 데이터 블록 존속 기간의 정수 배가 되도록 프리앰블 존속 기간 Tp가 선택된다. 기준 길이 Npi=Tp x Rsi 샘플들이 선택되는데, 여기서 Rsi는 할당된 랜덤 액세스 신호 대역폭으로서, 데이터 전송들에 의해 사용되지 않는다. 이어서, 기준 길이 Npi보다 작은 최대 소수 Np에 대응하는 시퀀스 길이를 갖는 프리앰블 시퀀스가 생성된다. 따라서, 프리앰블 존속 기간은 Tp로 유지되므로, 프리앰블 샘플링 레이트는 Rsi x Np/Npi가 된다. Npi 서브 캐리어들이 랜덤 액세스 채널에 할당되고, 프리앰블은 샘플들의 가장 가까운 보다 낮은 소수(Np)로 단축되었으므로, 주변 주파수 대역들로부터 프리앰블을 격리하기 위하여 제로화되고 프리앰블 서브 캐리어들 밖에 분포될 수 있는 미사용 서브 캐리어들이 존재한다.As disclosed, it is recommended that a fraction length preamble sequence be used in the uplink transmitter system. The fractional length preamble sequence may be configured as follows. The preamble duration Tp is selected to optimize cell coverage (cell size, noise and interference conditions) and to be an integer multiple of the uplink data block duration. Reference length Npi = Tp x Rsi samples are selected, where Rsi is the allocated random access signal bandwidth and is not used by data transmissions. Subsequently, a preamble sequence having a sequence length corresponding to the largest fraction Np smaller than the reference length Npi is generated. Therefore, since the preamble duration is maintained at Tp, the preamble sampling rate is Rsi x Np / Npi. Since Npi subcarriers are allocated to the random access channel, and the preamble has been shortened to the nearest lower fraction (Np) of samples, an unused sub that can be zeroed and distributed outside the preamble subcarriers to isolate the preamble from the surrounding frequency bands. Carriers are present.

도 8은 업링크 송신기에서 사용하기 위한 소수 길이 시퀀스를 적응시키는 예시적인 방법의 흐름도이다. 802에서, 프리앰블 존속 기간 Tp가 선택된다. Tp는 업링크 서브 프레임 데이터 블록 존속 기간의 정수 배이다. 804에서, 기준 길이가 도출된다. 이 기준 길이는 Npi 샘플들인데, 여기서 Npi=Tp x Rsi이고, Rsi는 랜덤 액세스 신호 대역폭이다. 806에서, 804에서 도출된 기준 길이를 샘플들의 가장 가까운 보다 낮은 소수(Np)로 단축하여, 프리앰블 시퀀스 길이를 도출한다. 807에서, Np 길이의 시퀀스가 생성된다. 808에서, Np 시간 샘플들이 Np 주파수 톤들로 변환된다. 810에서, Np 주파수 톤들은 할당된 랜덤 액세스 채널 서브캐리어들에 맵핑된다. Npi 서브 캐리어들이 랜덤 액세스 신호에 할당되고, 프리앰블 시퀀스 길이가 Np 샘플들로 단축되어, Np 주파수 톤들만이 서브 캐리어들에 맵핑되므로, Npi-Np 서브 캐리어들은 사용되지 않고 남는다. 812에서, 인접 주파수 대역들로부터의 격리를 제공하기 위하여, 미사용 서브 캐리어들이 제로화되어 프리앰블 서브 캐리어들 주위에 분포된다. 이러한 미사용 서브 캐리어들은 순환 연장 또는 톤 예약을 통한 큐빅 메트릭 감소를 위해 잠재적으로 재사용될 수 있다.8 is a flow diagram of an example method of adapting a fractional length sequence for use in an uplink transmitter. At 802, the preamble duration Tp is selected. Tp is an integer multiple of the uplink subframe data block duration. At 804, a reference length is derived. This reference length is Npi samples, where Npi = Tp x Rsi, where Rsi is the random access signal bandwidth. At 806, the reference length derived at 804 is shortened to the nearest lower prime number Np of samples to derive the preamble sequence length. At 807, a sequence of Np lengths is generated. At 808, Np time samples are converted to Np frequency tones. At 810, Np frequency tones are mapped to assigned random access channel subcarriers. Npi-Np subcarriers remain unused since Npi subcarriers are allocated to the random access signal, and the preamble sequence length is shortened to Np samples, so that only Np frequency tones are mapped to the subcarriers. At 812, unused subcarriers are zeroed and distributed around the preamble subcarriers to provide isolation from adjacent frequency bands. These unused subcarriers can potentially be reused for cubic metric reduction through cyclic extension or tone reservation.

도 9는 업링크 송신기에서 사용하기 위한 소수 길이 시퀀스를 생성하는 대안 방법의 흐름도를 나타낸다. 프리앰블 시퀀스는 결정적이므로, 소수 길이 프리앰블 시퀀스들은 후속 사용을 위해 사전 정의되고 저장될 수 있다. 902에서, 노드 B에 의해 구성되면, 소수 길이 프리앰블 시퀀스들이 생성되어 주파수 도메인 프리앰블 샘플들로 변환된다. 904에서, 주파수 도메인 프리앰블 샘플들은 필요에 따라 수취될 수 있도록 저장 장치에 저장된다. 906에서, 랜덤 액세스 신호 전송이 개시되고, 프리앰블 존속 기간이 선택된다. 선택된 존속 기간은 업링크 서브 캐리어 데이터 블록 존속 기간의 정수 배이며, 시스템 커버리지 요구를 만족시키도록 선택된다. 908에서, 저장된 프리앰블 시퀀스가 선택된다. 선택된 시퀀스는 바람직하게, 906에서 선택된 존속 기간 및 랜덤 액세스 신호 대역폭으로부터 계산된 샘플들의 수보다 바로 낮은 소수의 샘플들을 갖는 시퀀스이다. 910에서, 프리앰블 주파수 샘플들이 저장 장치로부터 판독되고, 랜덤 액세스 채널에 할당된 서브 캐리어들에 맵핑된다. 프리앰블 주파수 샘플들이 존재하는 것보다 많은 서브 캐리어들이 할당되므로, 인접 주파수 대역들로부터의 격리를 제공하기 위해, 미사용 서브 캐리어들이 제로화되어 프리앰블 서브 캐리어들 주위에 분포된다. 이러한 대안 구현은 랜덤 액세스 프리앰블 송신기로부터 주파수 도메인 변환 컴포넌트(406)의 생략을 허가한다. 프리앰블 샘플들은 저장 전에 한 번만 주파수 도메인 변환되며, 따라서 변환 프로세스는 랜덤 액세스 프리앰블 송신기의 레이턴시 요구들과 무관하며, 보다 간단하고 보다 적은 비용으로 구현될 수 있다. 또한, 주파수 도메인 변환 컴포넌트(406)는 프리앰블 루트 시퀀스가 노드 B에 의해 주파수 표현에서 직접 구성되는 경우에는 완전히 제거될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 프리앰블 시퀀스는 순환 시프트된 Zadoff-Chu 시퀀스이도록 정의되므로, 순환 시프트가 수행된다. 순환 시프트는 순환 프리픽스 삽입(410) 전에 시스템 샘플링 레이트로 수행될 수 있다.9 shows a flowchart of an alternative method of generating a fraction length sequence for use in an uplink transmitter. Since the preamble sequence is deterministic, decimal length preamble sequences can be predefined and stored for subsequent use. At 902, if configured by Node B, fractional length preamble sequences are generated and converted into frequency domain preamble samples. At 904, frequency domain preamble samples are stored in a storage device so that they can be received as needed. At 906, random access signal transmission is initiated and the preamble duration is selected. The selected duration is an integer multiple of the uplink subcarrier data block duration and is selected to satisfy the system coverage requirements. At 908, the stored preamble sequence is selected. The selected sequence is preferably a sequence having a few samples that are just below the number of samples calculated from the lifetime and random access signal bandwidth selected at 906. At 910, preamble frequency samples are read from the storage device and mapped to subcarriers assigned to the random access channel. Since more subcarriers are allocated than preamble frequency samples are present, unused subcarriers are zeroed and distributed around the preamble subcarriers to provide isolation from adjacent frequency bands. This alternative implementation allows for omission of the frequency domain conversion component 406 from the random access preamble transmitter. The preamble samples are frequency domain converted only once before storage, so the conversion process is independent of the latency requirements of the random access preamble transmitter and can be implemented simpler and at lower cost. It should also be noted that the frequency domain transform component 406 may be completely removed if the preamble root sequence is configured directly in the frequency representation by Node B. However, since the preamble sequence is defined to be a cyclically shifted Zadoff-Chu sequence, a cyclic shift is performed. Cyclic shift may be performed at a system sampling rate prior to cyclic prefix insertion 410.

도 14는 직교 주파수 분할 다중화("OFDM") 시스템들에서의 직교 다중화의 원리를 나타낸다. 각각의 톤은 주파수 오버랩 시간 제한 직교 구조에 따라 변조된 심벌을 지닌다. 주파수 톤들은 서로 오버랩되며, 따라서 하나의 톤의 중심에서 주변 톤들의 스펙트럼 엔빌로프들은 공백(null)이다. 이러한 원리는 동일 시스템 대역폭에서 상이한 전송들을 직교 방식으로 다중화하는 것을 허가한다. 그러나, 이것은 서브 캐리어 간격 δf가 일정하게 유지되는 경우에만 참으로 유지된다. δf는 DFT에 의해 주파수 톤들을 생성하는 데 사용되는 OFDM 심벌 존속 기간(T)의 역과 동일하다. 프리앰블 OFDM 심벌은 데이터 OFDM 심벌보다 길므로, 프리앰블 OFDM 심벌의 서브 캐리어 간격은 데이터 OFDM 심벌의 서브 캐리어 간격보다 짧을 것이다. 또한, 데이터 및 프리앰블 OFDM 심벌들은 정렬되지도 동일 존속 기간을 갖지도 않으므로(도 15), 엄밀한 직교가 달성될 수 없다. 그러나, 아래의 설계 규칙들은 프리앰블 및 데이터 OFDM 심벌들 간의 상호 간섭의 최소화를 지향한다. 먼저, 프리앰블 OFDM 심벌 존속 기간을 데이터 심벌 존속 기간의 정수 배로 설정하는 것은 프리앰블 및 데이터 서브 캐리어들 사이에 소정의 동일 단위 계량성(commensurability)을 제공하며, 따라서 이 서브캐리어들의 간섭을 줄인다. 둘째, 프리앰블 샘플링 주파수는 데이터 심벌 서브캐리어 간격의 정수 배이어야 한다.14 illustrates the principle of orthogonal multiplexing in orthogonal frequency division multiplexing (“OFDM”) systems. Each tone has a modulated symbol according to the frequency overlap time limited orthogonal structure. The frequency tones overlap each other, so that the spectral envelopes of the surrounding tones at the center of one tone are null. This principle allows multiplexing different transmissions in an orthogonal manner at the same system bandwidth. However, this remains true only if the subcarrier spacing δf remains constant. δf is equal to the inverse of the OFDM symbol lifetime (T) used to generate frequency tones by the DFT. Since the preamble OFDM symbol is longer than the data OFDM symbol, the subcarrier interval of the preamble OFDM symbol will be shorter than the subcarrier interval of the data OFDM symbol. In addition, since the data and preamble OFDM symbols are neither aligned nor have the same duration (Figure 15), exact orthogonality cannot be achieved. However, the design rules below aim to minimize mutual interference between preamble and data OFDM symbols. First, setting the preamble OFDM symbol lifetime to an integer multiple of the data symbol lifetime provides some equal unitability between the preamble and the data subcarriers, thus reducing the interference of these subcarriers. Second, the preamble sampling frequency should be an integer multiple of the data symbol subcarrier spacing.

OFDM 시스템들에서, 상이한 UE들의 전송들은 상이한 논-오버랩핑 주파수 대역들에 동적으로 할당된다. 이러한 할당은 일반적으로 자원 블록(RB)이라고 하는 최소 주파수 입도에 기초한다. 랜덤 액세스 프리앰블 및 데이터 전송의 주파수 다중화를 용이하게 하기 위하여, 프리앰블은 바람직하게 정수의 자원 블록들을 할당받는다.In OFDM systems, transmissions of different UEs are dynamically allocated to different non-overlapping frequency bands. This allocation is based on a minimum frequency granularity, commonly referred to as a resource block (RB). In order to facilitate frequency multiplexing of the random access preamble and data transmission, the preamble is preferably assigned an integer number of resource blocks.

검출 프로세스에 더하여, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)는 기지국(101)이 프리앰블 대역폭 내의 주파수들의 범위에 대해 업링크(111)의 주파수 응답을 분석하는 것을 가능하게 한다. 업링크 주파수 응답의 특성화는 기지국(101)이 프리앰블 대역폭 내에서 UE(109)에 할당된 협대역 업링크(111) 자원들을 조절하여 업링크(111) 주파수 응답에 매칭시키는 것을 가능하게 하며, 따라서 업링크 자원이 보다 효율적으로 사용되게 한다.In addition to the detection process, random access preamble signal 304 enables base station 101 to analyze the frequency response of uplink 111 over a range of frequencies within the preamble bandwidth. Characterization of the uplink frequency response enables the base station 101 to adjust the narrowband uplink 111 resources allocated to the UE 109 within the preamble bandwidth to match the uplink 111 frequency response, thus Enable uplink resources to be used more efficiently

도 16은 랜덤 액세스 프리앰블 신호 대역폭과 제1 포스트-프리앰블 업링크 전송 간의 비율이 너무 작아서, 랜덤 액세스 프리앰블 신호 자체만을 이용하여 채널을 사운딩하는 것으로는 적절히 이익을 얻을 수 없는 상황을 해결하도록 설계된 랜덤 액세스 신호의 대안 실시예를 나타낸다. 1 서브프레임 랜덤 액세스 신호(1601) 및 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호(1621) 양자가 도시되어 있다. 랜덤 액세스 신호(1601)에 대한 광대역 파일럿 신호(1610)의 추가는 기지국(101)이 랜덤 액세스 프리앰블 신호만을 이용하여 가능한 것보다 넓은 주파수 범위에 대해 업링크(111)의 주파수 응답을 분석할 수 있게 한다.16 is a random designed to solve a situation in which the ratio between the random access preamble signal bandwidth and the first post-preamble uplink transmission is too small to adequately benefit from sounding the channel using only the random access preamble signal itself. An alternative embodiment of the access signal is shown. Both one subframe random access signal 1601 and two subframe random access signal 1621 are shown. The addition of the wideband pilot signal 1610 to the random access signal 1601 allows the base station 101 to analyze the frequency response of the uplink 111 over a wider frequency range than is possible using only the random access preamble signal. do.

도시된 실시예에서는, 순환 프리픽스(1608)가 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1604)에 이어진다. 순환 프리픽스(1608)는 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1604)와 광대역 파일럿 신호(1610) 간의 간섭을 제거하도록 설계된 가드 인터벌을 포함한다.In the illustrated embodiment, the cyclic prefix 1608 is followed by the random access preamble signal 1604. The cyclic prefix 1608 includes a guard interval designed to remove interference between the random access preamble signal 1604 and the wideband pilot signal 1610.

가드 인터벌(1612)은 광대역 파일럿 신호(1610)에 이어져, 광대역 파일럿 신호(1610)와, 광대역 파일럿 신호(1610)에 의해 사용되는 동일 전송 주파수들 상의 후속 서브프레임 내의 임의의 전송 간의 간섭을 방지한다.Guard interval 1612 is followed by wideband pilot signal 1610 to prevent interference between wideband pilot signal 1610 and any transmission in subsequent subframes on the same transmission frequencies used by wideband pilot signal 1610. .

랜덤 액세스 신호(1621)는 2개의 서브프레임(1634)을 점유한다. 랜덤 액세스 신호(1621)는 랜덤 액세스 신호(1601)와 구조적으로 유사하지만, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1624)는 2개의 서브프레임의 대부분을 점유하도록 연장된다. 이러한 연장은 일 서브프레임 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1604)를 반복하거나, CAZAC 시퀀스를 연장함으로써 달성될 수 있다. 가드 인터벌(1622)은 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1624) 및 순환 프리픽스(1628)에 선행한다. 광대역 파일럿 신호(1630) 및 가드 인터벌(1632)이 랜덤 액세스 프리앰블 신호(1624)에 이어져, 2 프레임 랜덤 액세스 신호(1621)를 완성한다.The random access signal 1621 occupies two subframes 1634. The random access signal 1621 is structurally similar to the random access signal 1601, but the random access preamble signal 1624 extends to occupy most of the two subframes. This extension may be accomplished by repeating one subframe random access preamble signal 1604 or by extending the CAZAC sequence. Guard interval 1622 precedes random access preamble signal 1624 and cyclic prefix 1628. The wideband pilot signal 1630 and the guard interval 1632 follow the random access preamble signal 1624 to complete the two frame random access signal 1621.

도 3을 다시 참조하면, 가드 인터벌(306)이 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)에 이어져, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)와, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)에 의해 사용되는 동일 전송 주파수들 상의 후속 서브프레임 내의 임의의 전송 사이의 간섭을 방지한다.Referring again to FIG. 3, the guard interval 306 is followed by the random access preamble signal 304 so that the random access preamble signal 304 and subsequent subs on the same transmission frequencies used by the random access preamble signal 304. Prevents interference between any transmission in the frame.

도 3에서, 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호(311)는 후속 랜덤 액세스 프리앰블 신호(314)와 이전 서브프레임 내의 임의의 전송 간의 인터-심벌 간섭을 방지하기 위해 순환 프리픽스를 포함할 수 있는 가드 인터벌(312)로 시작된다. 랜덤 액세스 프리앰블 신호(314)는 제2 서브프레임으로 연장된다. 이러한 연장은 일 서브프레임 랜덤 액세스 프리앰블 신호(304)의 다수의 사본들을 연결하거나, 랜덤 액세스 프리앰블 신호(314)를 연장된 CAZAC 시퀀스로서 생성함으로써 행해질 수 있으며, 따라서 루트 CAZAC 시퀀스를 순환 시프팅함으로써 얻어지는 직교 CAZAC 시퀀스들의 수를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호가 예시되지만, 특정 셀 크기 및 잡음, 간섭 조건을 수용하는 데 필요한 임의 수의 서브프레임을 포함하는 랜덤 액세스 신호들이 유사하게 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서는, 가드 인터벌(318)이 랜덤 액세스 프리앰블 신호(314)에 이어져, 2 서브프레임 랜덤 액세스 신호(311)를 완성한다.In FIG. 3, the 2 subframe random access signal 311 may include a guard interval 312 that may include a cyclic prefix to prevent inter-symbol interference between the subsequent random access preamble signal 314 and any transmission in the previous subframe. Begins with). The random access preamble signal 314 extends into a second subframe. This extension can be done by concatenating multiple copies of one subframe random access preamble signal 304 or by generating the random access preamble signal 314 as an extended CAZAC sequence, thus obtained by cyclically shifting the root CAZAC sequence. The number of orthogonal CAZAC sequences can be kept nearly constant. Although two subframe random access signals are illustrated, random access signals including any number of subframes needed to accommodate a particular cell size and noise, interference condition can be similarly configured. In the embodiment shown in FIG. 3, the guard interval 318 follows the random access preamble signal 314 to complete the two subframe random access signal 311.

소정 실시예들에서는, 기지국의 후속 UE 전송들의 스케쥴링을 돕기 위해 소정 정보를 랜덤 액세스 절차의 일부로서 전송하는 것이 바람직하다. 랜덤 액세스 원인, UE 식별자, 요구되는 용량, 및 다운 링크 무선 링크 품질 지시자(예를 들어, 채널 품질 지시자 "DL CQI" 또는 경로 손실)는 랜덤 액세스 절차에 포함될 경우 기지국에 잠재적으로 유용한 정보의 예들이다. 도 10 및 도 11은 랜덤 액세스 동안 데이터를 전송하는 2개의 통상의 접근법을 나타낸다. 도 10에서, UE(1001)는 랜덤 액세스 신호(1003)를 전송한다. 랜덤 액세스 신호(1003)는 노드 B(1002)에 유용한 정보를 포함하도록 확장된다. 노드 B(1002)는 UE(1001)의 업링크 타이밍을 조정하기 위한 타이밍 정보(1004), 및 UE(1001)가 후속 업링크 데이터 전송(1006)을 위해 사용할 업링크 자원 할당(1005)으로 응답한다.In certain embodiments, it is desirable to transmit certain information as part of a random access procedure to assist in scheduling subsequent UE transmissions of the base station. The random access cause, UE identifier, required capacity, and downlink radio link quality indicator (eg, channel quality indicator "DL CQI" or path loss) are examples of information potentially useful to the base station when included in the random access procedure. . 10 and 11 illustrate two conventional approaches to transmitting data during random access. In FIG. 10, the UE 1001 transmits a random access signal 1003. The random access signal 1003 is extended to include information useful to the Node B 1002. Node B 1002 responds with timing information 1004 for adjusting uplink timing of UE 1001 and uplink resource allocation 1005 for UE 1001 to use for subsequent uplink data transmission 1006. do.

도 11에서, UE(1101)는 추가 정보 없이 랜덤 액세스 신호(1103)를 전송한다. 노드 B(1102)는 후속 스케쥴링 요청(1105)에 의해 사용될 타이밍 정보 및 업링크 자원 할당(1104)으로 응답한다. UE(1101)는 할당된 업링크 자원을 이용하여 스케쥴링 요청(1105)을 전송하며, 노드 B(1102)는 업링크 자원 할당(1106)을 전송함으로써 응답한다. UE(1101)는 할당된 업링크 자원을 후속 업링크 데이터 전송(1107)을 위해 사용한다.In FIG. 11, the UE 1101 transmits a random access signal 1103 without additional information. Node B 1102 responds with uplink resource allocation 1104 and timing information to be used by subsequent scheduling request 1105. The UE 1101 sends a scheduling request 1105 using the allocated uplink resources, and the Node B 1102 responds by sending an uplink resource allocation 1106. UE 1101 uses the allocated uplink resources for subsequent uplink data transmission 1107.

도 10의 절차는 도 11의 절차보다 낮은 레이턴시를 나타낸다. 그러나, 수용 가능한 에러 레이트를 달성하기 위하여, 버스트(1003) 내에 포함되는 정보 메시지는 프리앰블보다 여러 배 길 수 있다. 따라서, 도 10의 절차는 도 11의 절차보다 높은 오버헤드를 유발한다. 마지막으로, 경쟁 채널보다 높은 스케쥴된 채널의 효율성이 고려될 때, 도 11의 절차가 바람직할 수 있다.The procedure of FIG. 10 exhibits lower latency than the procedure of FIG. However, to achieve an acceptable error rate, the information message contained within burst 1003 may be many times longer than the preamble. Thus, the procedure of FIG. 10 causes higher overhead than the procedure of FIG. Finally, when the efficiency of the scheduled channel is higher than the competing channel, the procedure of FIG. 11 may be desirable.

도 12는 UE(1201)가 노드 B(1201)의 결정과 관련된 정보를 암시적으로 포함하는 랜덤 액세스 신호를 전송하는 랜덤 액세스 절차의 신규한 실시예를 나타낸다. 1201의 정보는 도 10의 절차에서와 같이 명시적으로 전송되는 것이 아니라, 예를 들어 프리앰블 시퀀스 및 전송 대역의 선택에 의해 인코딩된다. 예를 들어, UE(1201)가 3비트 랜덤 액세스 원인, 즉 랜덤 액세스 신호 내의 2비트 DL CQI 및 1 랜덤 비트를 인코딩하는 경우, 이 정보는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들의 임의의 26 고유 조합들 내에 인코딩될 수 있다. 랜덤 액세스에 다수의 주파수 대역(201)을 할당함으로써 추가 조합들이 제공될 수 있다. 노드 B(1202)는 랜덤 액세스 신호(1203)를 수신할 때, 예를 들어 자원 요청에 대한 응답을 결정하기 위해 인코딩된 정보를 이용한다. 결정된 응답은 다운 링크 채널 품질, 자원 요청의 긴급성, 랜덤 액세스 원인에 기초하는 소정의 업링크 할당 또는 다른 적절한 기준들에 기초할 수 있다. 노드 B(1202)는 적절한 경우에 타이밍 정보 및 스케쥴링 요청 자원 할당(1204)으로 랜덤 액세스 신호(1203)에 응답한다. UE(1201)는 메시지(1204) 내에 할당된 전송 자원을 이용하여 스케쥴링 요청(1205)을 전송한다. 스케쥴링 요청(1205)의 수신시, 노드 B(1202)는 업링크 자원 할당(1206)을 전송하며, UE(1201)는 할당된 자원을 통해 후속 데이터 전송(1207)을 행한다. 다른 실시예에서는, 도 10의 절차가 이용되지만, 이 단락에서 전술한 바와 같이, 랜덤 액세스 프리앰블 신호 또는 주파수 대역과 같은 랜덤 액세스 신호 파라미터들의 선택에 의해 인코딩된 정보와 함께 이용되며, 따라서 도 10의 절차의 비효율성을 피하고, 도 10의 절차의 감소된 레이턴시를 이용할 수 있다.12 illustrates a novel embodiment of a random access procedure in which the UE 1201 transmits a random access signal that implicitly includes information related to the determination of the Node B 1201. The information of 1201 is not explicitly transmitted as in the procedure of FIG. 10 but is encoded by, for example, selection of a preamble sequence and a transmission band. For example, if UE 1201 encodes a 3-bit random access cause, i.e. 2-bit DL CQI and 1 random bit in the random access signal, this information is encoded in any 2 6 unique combinations of random access preamble signals. Can be. Additional combinations may be provided by allocating multiple frequency bands 201 for random access. Node B 1202 uses the encoded information when receiving random access signal 1203, for example, to determine a response to a resource request. The determined response may be based on downlink channel quality, urgency of resource request, certain uplink allocation based on random access cause or other appropriate criteria. Node B 1202 responds to random access signal 1203 with timing information and scheduling request resource allocation 1204 as appropriate. The UE 1201 transmits the scheduling request 1205 using the transmission resource allocated in the message 1204. Upon receipt of scheduling request 1205, Node B 1202 sends uplink resource allocation 1206, and UE 1201 performs subsequent data transfer 1207 on the allocated resources. In another embodiment, the procedure of FIG. 10 is used, but as described above in this paragraph, it is used with information encoded by selection of random access signal parameters such as a random access preamble signal or frequency band, and thus, of FIG. Inefficiencies in the procedure can be avoided and the reduced latency of the procedure in FIG. 10 can be used.

랜덤 액세스 신호 내의 랜덤 액세스 원인의 인코딩은 랜덤 액세스의 원인에 기초하는 선택적 액세스 제한들의 구현을 가능하게 한다. 예를 들어, 고부하 셀에서, 노드 B는 핸드오버 또는 비상 호출들과 관련된 UE의 랜덤 액세스 시도들을 수용하지만, 최초 액세스를 위한 랜덤 액세스 시도들은 거절할 수 있다. 이 예는 새로운 사용자들이 셀 부하에 기초하여 거절되는 엄격한 제한을 예시한다. 그러나, 링크 품질에 기초하여 새로운 사용자들의 승인을 허가하는 유연한 제한들도 가능하다. 랜덤 액세스 신호 내에 인코딩된 랜덤 액세스 원인에 기초하여 선택적인 액세스 제한들을 가능하게 하는 것은 물리 계층에서 빠르고 효율적인 부하 균형화의 구현을 허가하여, 상위 계층들에서 구현되는 부하 균형화와 연관된 레이턴시를 줄인다.Encoding of the random access cause in the random access signal enables the implementation of selective access restrictions based on the cause of the random access. For example, in a high load cell, Node B may accept the UE's random access attempts related to handover or emergency calls, but reject the random access attempts for the initial access. This example illustrates the strict restriction that new users are rejected based on cell load. However, flexible restrictions are also possible that allow for approval of new users based on link quality. Enabling selective access restrictions based on the random access cause encoded in the random access signal allows implementation of fast and efficient load balancing at the physical layer, reducing the latency associated with load balancing implemented at higher layers.

본 발명에 따른 부하 균형화를 지원하기 위해, 랜덤 액세스 절차는 다음과 같은 특징들을 지원하는데, 즉 1) 랜덤 액세스 신호는 랜덤 액세스 원인을 포함하며, 2) 노드 B는 랜덤 액세스 응답에서 NACK(non-acknowledgment)를 통해 UE의 요청을 거절하도록 적응된다.In order to support load balancing according to the present invention, the random access procedure supports the following features, i.e. 1) the random access signal includes a random access cause, and 2) the Node B in the random access response is NACK (non- acknowledgment) to reject the request of the UE.

개시되는 암시적인 정보 인코딩 방법의 추가적인 정교화로서, 정보를 인코딩하는 데 사용되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호들("시그니처들")의 26 조합들이 유사한 응답 우선 순위 또는 레이턴시 요구들을 갖는 사용들을 돕는 시그니처들의 그룹들로 세분될 수 있다. 일 실시예에서, 64개의 이용 가능 시그니처들은 6 그룹("액세스 타입"으로 분할될 수 있다. 액세스 타입들은 예를 들어 핸드오버 타입 1, 고 우선 순위 UE 접속, 핸드오버 타입 2, 정상 우선 순위 UE 접속, 업링크 할당 요청을 갖는 비동기 복구, 및 업링크 할당 요청이 없는 타이밍 진행 유지일 수 있다. 각각의 액세스 타입은 상이한 액세스 우선 순위 및 긴급성, 따라서 대응하는 레이턴시 요구를 나타낸다. 각각의 액세스 타입은 상이한 수의 시그니처를 이용할 수 있고, 보다 낮은 레이턴시를 요구하는 액세스 타입들은 보다 많은 수의 시그니처를 할당받을 수 있다. 각각의 액세스 타입에 할당되는 시그니처들의 수는 예를 들어 셀 부하에 기초하여 액세스 타입 시그니처 다이버시티를 최적화하도록 각각의 셀 내에서 동적으로 구성될 수 있다.As an additional refinement of the disclosed implicit information encoding method, a group of signatures in which 2 6 combinations of random access preamble signals (“signatures”) used to encode the information assist usage with similar response priority or latency requirements. Can be subdivided into In one embodiment, 64 available signatures may be divided into 6 groups (“access type”). Access types may be, for example, handover type 1, high priority UE connection, handover type 2, normal priority UE. Connections, asynchronous recovery with uplink allocation requests, and timing progress maintenance without uplink allocation requests, each access type representing a different access priority and urgency, and thus a corresponding latency request. Can use a different number of signatures, and access types that require lower latency can be assigned a larger number of signatures.The number of signatures assigned to each access type can be accessed based on, for example, cell load. It can be dynamically configured within each cell to optimize type signature diversity.

추가 정보, 예를 들어 DL CQI는 정보 값들을 나타내기 위해 시그니처들의 서브 그룹들을 선택함으로써 액세스 타입의 시그니처들 내에 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 16개의 시그니처가 핸드오버 타입 1에 할당되는 경우, 이 시그니처들은 각각 8개 시그니처의 2개 서브 그룹으로 분할될 수 있으며, 각각의 서브 그룹은 하나의 정보 비트의 하나의 상태를 나타낸다.Additional information, for example DL CQI, may be encoded within the signatures of the access type by selecting subgroups of signatures to represent information values. For example, if sixteen signatures are assigned to handover type 1, these signatures can be divided into two subgroups of eight signatures each, with each subgroup representing one state of one information bit. .

다른 실시예에서, 64개의 이용 가능 시그니처들은 2개의 원인 그룹들, 즉 긴급 원인들(예를 들어, 핸드오버, RRC_CONNECTED 상태에서 전송할 새로운 데이터) 및 비긴급 원인들(예를 들어, 최초 액세스, 트랙킹 영역 갱신)로 분할될 수 있다. 공정한 분할은 각 그룹의 각각의 부하에 대응하는 수의 시그니처들을 각 그룹에 할당하는 것으로 이루어질 것이다. 그러나, 비긴급 원인들(보다 적은 시그니처)보다 긴급 원인들(보다 많은 시그니처)을 지원하기 위해, 공정하지 않은 분할이 이용될 수도 있다. 더욱이, 긴급 원인들은 하나의 비트, 예를 들어 무선 링크 품질을 지니도록 2개의 서브 파티션으로 더 분할될 수 있다. 노드 B는 공유 채널 상에서 제1 UL 전송에 대한 UL 승인을 할당할 때 이 정보를 이용한다. 따라서, 양호한 무선 링크 조건들에서 긴급 원인을 갖는 UE는 하나의 메시지 내에 그의 완전한 랜덤 액세스 요청을 잠재적으로 전송할 수 있으며, 이는 절차를 더 가속화한다.In another embodiment, the 64 available signatures are divided into two cause groups: emergency causes (eg, handover, new data to send in RRC_CONNECTED state) and non-emergency causes (eg, initial access, tracking). Region update). A fair split would consist in assigning each group a number of signatures corresponding to each load in each group. However, unfair partitioning may be used to support emergency causes (more signatures) than non-emergency causes (less signatures). Moreover, the emergency causes can be further divided into two subpartitions to have one bit, for example radio link quality. Node B uses this information when assigning a UL grant for a first UL transmission on a shared channel. Thus, a UE with an emergency cause in good radio link conditions can potentially send its complete random access request in one message, which further speeds up the procedure.

랜덤 액세스 채널에서 충돌을 피하는 것이 바람직하다. 시그니처 다이버시티는 충돌을 피하는 주요 수단이다. 그러나, 충돌들이 발생할 때, 이들은 해결을 필요로 한다. 충돌들은 예를 들어 백오프(back-off) 절차들 및 시그니처 공간 무작위성(randomness)의 조합에 의해 해결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보다 낮은 레이턴시를 필요로 하는 액세스 타입들은 시그니처들이 무작위로 선택될 때 충돌의 가능성을 줄이기 위해 보다 많은 수의 시그니처를 할당받아야 한다. 또한, 각각의 액세스 타입에 시그니처들을 할당할 때, 각각의 액세스 타입의 예상되는 부하가 고려된다. 예를 들어, 부하를 줄임으로써 전술한 6개 액세스 타입의 리스트의 재배열은 핸드오버 타입 1, 업링크 할당 요청을 갖는 비동기 복구, 업링크 할당 요청 없는 타이밍 진행 유지, 핸드오버 타입 2, 고 우선순위 UE 접속 및 정상 우선순위 UE 접속이 될 수 있다. 레이턴시 및 부하 양자를 고려한 시그니처들의 할당은 다음과 같은 시그니처 할당으로 될 수 있는데, 즉 핸드오버 타입 1 - 16 시그니처, 업링크 할당 요청 없는 타이밍 진행 유지 - 16 시그니처, 업링크 할당 요청을 갖는 비동기 복구 - 12 시그니처, 고 우선순위 UE 접속 - 8 시그니처, 핸드오버 타입 2 - 8 시그니처, 및 정상 우선순위 UE 접속 - 4 시그니처로 할당될 수 있다.It is desirable to avoid collisions in the random access channel. Signature diversity is a major means of avoiding collisions. However, when collisions occur, they need to be resolved. Collisions can be resolved by, for example, a combination of back-off procedures and signature spatial randomness. As discussed above, access types that require lower latency should be assigned a larger number of signatures to reduce the likelihood of collisions when signatures are randomly selected. In addition, when assigning signatures to each access type, the expected load of each access type is taken into account. For example, by reducing the load, the rearrangement of the list of six access types described above can be achieved by handover type 1, asynchronous recovery with uplink allocation request, timing progress maintenance without uplink allocation request, handover type 2, high priority. There may be a priority UE connection and a normal priority UE connection. The assignment of signatures, taking into account both latency and load, can be the following signature assignments: handover type 1-16 signatures, maintaining timing progress without uplink assignment requests-asynchronous recovery with 16 signatures, uplink assignment requests- 12 signatures, high priority UE connection-8 signatures, handover type 2-8 signatures, and normal priority UE connection-4 signatures.

경쟁 및 비경쟁 액세스 양자에 하나의 액세스 타입이 적용 가능할 때, 관련 시그니처들은 일부는 무작위성에 할당되고, 일부는 비경쟁 사용에 할당될 수 있다.When one access type is applicable to both competitive and non-competitive access, the relevant signatures may be assigned some to randomness and some to non-competitive use.

백오프 절차들을 통한 충돌 해결은 레이턴시를 증가시키므로, 백오프 절차들은 불가피한 경우에만, 랜덤 시그니처 선택과 함께 이용되어야 한다. 도 13은 시그니처 공간 내에 백오프 및 무작위성 양자를 통합하는 예시적인 충돌 해결 방법의 흐름도이다. 1302에서, 검출되는 충돌들의 수를 유지하는 카운터를 제로화함으로써, 스케쥴되지 않은 전송 절차가 시작된다. 1304에서, 이용 가능 시그니처들의 풀로부터 하나의 시그니처가 무작위로 선택된다. 1306에서, 다음 발생하는 랜덤 액세스 타임 슬롯이 식별되고, 1308에서 랜덤 액세스 신호가 전송된다. 1310에서 노드 B가 충돌을 검출하고, UE로 NACK를 전송하거나, 1312에서 충돌로 인해, 노드 B가 랜덤 액세스 신호를 검출하지 못하고, UE에 의해 응답이 수신되지 않는 경우, 1318에서 충돌 카운터가 증가되며, 1320에서 소정의 최대 충돌수보다 적은 충돌이 등록된 경우, 1304에서 랜덤 시그니처 선택으로 전송이 재시작된다.Since conflict resolution through backoff procedures increases latency, backoff procedures should only be used with random signature selection if inevitable. 13 is a flow diagram of an example conflict resolution method incorporating both backoff and randomness in signature space. At 1302, an unscheduled transmission procedure is initiated by zeroing a counter that maintains the number of collisions detected. At 1304, one signature is randomly selected from the pool of available signatures. The next occurring random access time slot is identified at 1306 and a random access signal is sent at 1308. If Node B detects a collision at 1310 and sends a NACK to the UE, or if Node B fails to detect a random access signal due to a collision at 1312 and no response is received by the UE, the collision counter is incremented at 1318. If fewer collisions are registered at 1320 than the predetermined maximum number of collisions, the transmission is restarted with a random signature selection at 1304.

1308에서 전송된 랜덤 액세스 신호가 1310에서 노드 B에 의해 NACK되지 않고, 1312에서 자원 할당을 포함하는 응답이 노드 B로부터 수신되는 경우, 1314에서 UE는 할당된 자원 상에서 그의 데이터를 전송한다. 1308의 랜덤 액세스 신호 전송 동안 충돌이 발생하였으나, 노드 B가 충돌 검출에 실패하여, 다수의 UE에 의한 사용을 위해 단일 자원 할당을 전송한 경우, 1314의 UE 전송은 충돌할 것이다. 1316에서 UE에 의해 이러한 충돌이 검출될 때, 1318에서 충돌 카운터가 증가되고, 1320에서 소정의 최대 충돌 수보다 적은 충돌이 등록된 경우, 1304에서 랜덤 시그니처 선택으로 전송이 재시작된다.If the random access signal sent at 1308 is not NACKed by Node B at 1310, and a response including resource allocation is received from Node B at 1312, the UE transmits its data on the allocated resource at 1314. If a collision occurred during the transmission of the random access signal of 1308, but the Node B fails to detect the collision and transmits a single resource allocation for use by multiple UEs, the UE transmission of 1314 will collide. When such a collision is detected by the UE at 1316, the collision counter is incremented at 1318, and if less than a predetermined maximum number of collisions have been registered at 1320, transmission is restarted with a random signature selection at 1304.

1320에서 소정의 최대 충돌 수가 등록된 경우, 1322에서 백오프 절차가 개시된다. 소정의 최대 충돌 수는 액세스 타입마다 다를 수 있다. 백오프 지연도 액세스 타입마다 다를 수 있다. 일 실시예에서, 백오프 지연은 이전에 성공하지 못한 시도들의 수(Nu)의 함수이며, 따라서 백오프 후의 제1 시도는 다음 랜덤 액세스 시간 슬롯에서 확률 (2/3)Nu로 발생한다.If the predetermined maximum number of collisions is registered at 1320, the backoff procedure is initiated at 1322. The predetermined maximum number of collisions may vary for each access type. The backoff delay may also vary from access type to access type. In one embodiment, the backoff delay is a function of the number Nu of previously unsuccessful attempts, so the first attempt after backoff occurs with a probability (2/3) Nu in the next random access time slot.

개시되는 본 발명의 제1 실시예는, CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되는 CAZAC 루트 시퀀스 선택기를 포함하는 랜덤 액세스 신호 전송 장치를 포함하는데, CAZAC 루트 시퀀스 생성기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스를 생성하며, CAZAC 루트 시퀀스 선택기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스로부터 프리앰블 루트 시퀀스를 선택한다. 또한, CAZAC 루트 시퀀스 생성기는 Zadoff-Chu 시퀀스 생성기이다. 이 장치는 CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되어 프리앰블 루트 시퀀스를 변경하는 시퀀스 변경기, 및 시퀀스 변경기에 결합되어 프리앰블 루트 시퀀스 변경을 선택하는 시퀀스 변경 선택기를 더 포함할 수 있다. 또한, 시퀀스 변경기는 순환 시프터일 수 있다. 장치는 시퀀스 변경기에 결합되어 변경된 프리앰블 시퀀스를 주파수 톤들로 변환하는 주파수 변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 변환기에 결합되어 주파수 변환기 출력을 서브 캐리어들에 맵핑하는 톤 맵퍼를 더 포함할 수 있다. 장치는 톤 맵퍼에 결합되어 톤 맵퍼의 출력을 변환하는 주파수 역변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 역변환기에 결합되어 주파수 역변환기의 출력을 반복하는 블록 반복기, 및 블록 반복기에 결합되어 블록 반복을 선택하는 블록 반복 선택기를 더 포함할 수 있다. 장치는 블록 반복기에 결합되어 블록 반복기 출력에 순환 프리픽스를 추가하는 순환 프리픽스 삽입기를 더 포함할 수 있다.The first embodiment of the present invention includes a random access signal transmission apparatus including a CAZAC route sequence selector coupled to a CAZAC route sequence generator, wherein the CAZAC route sequence generator generates at least one CAZAC route sequence, and CAZAC The root sequence selector selects a preamble root sequence from at least one CAZAC root sequence. The CAZAC root sequence generator is also a Zadoff-Chu sequence generator. The apparatus may further comprise a sequence changer coupled to the CAZAC root sequence generator to change the preamble root sequence, and a sequence change selector coupled to the sequence changer to select the preamble root sequence change. The sequence changer may also be a cyclic shifter. The apparatus may further comprise a frequency converter coupled to the sequence changer to convert the modified preamble sequence into frequency tones. The apparatus may further comprise a tone mapper coupled to the frequency converter for mapping the frequency converter output to subcarriers. The apparatus may further comprise a frequency inverse transformer coupled to the tone mapper to convert the output of the tone mapper. The apparatus may further comprise a block repeater coupled to the frequency inverse transformer to repeat the output of the frequency inverse transformer, and a block repeat selector coupled to the block repeater to select block repetition. The apparatus may further comprise a cyclic prefix inserter coupled to the block repeater to add a cyclic prefix to the block repeater output.

개시되는 본 발명의 제2 실시예는, CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되는 CAZAC 루트 시퀀스 선택기를 포함하는 랜덤 액세스 신호 전송 장치를 포함하는데, CAZAC 루트 시퀀스 생성기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스를 생성하며, CAZAC 루트 시퀀스 선택기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스로부터 프리앰블 루트 시퀀스를 선택한다. 장치는 CAZAC 루트 생성기에 결합되어 프리앰블 루트 시퀀스를 서브 캐리어들에 맵핑하는 톤 맵퍼를 더 포함할 수 있다. 장치는 톤 맵퍼에 결합되어 톤 맵퍼의 출력을 변환하는 주파수 역변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 역변환기에 결합되어 주파수 역변환기 출력을 변경하는 시퀀스 변경기, 및 시퀀스 변경기에 결합되어 시퀀스 변경을 선택하는 시퀀스 변경 선택기를 더 포함할 수 있다. 또한, 시퀀스 변경기는 순환 시프터를 포함할 수 있다. 장치는 시퀀스 변경기에 결합되어 시퀀스 변경기의 출력을 반복하는 블록 반복기, 및 블록 반복기에 결합되어 블록 반복을 선택하는 블록 반복 선택기를 더 포함할 수 있다. 장치는 블록 반복기에 결합되어 블록 반복기 출력에 순환 프리픽스를 추가하는 순환 프리픽스 삽입기를 더 포함할 수 있다.A second embodiment of the present invention disclosed includes a random access signal transmission apparatus including a CAZAC route sequence selector coupled to a CAZAC route sequence generator, wherein the CAZAC route sequence generator generates at least one CAZAC route sequence, and CAZAC The root sequence selector selects a preamble root sequence from at least one CAZAC root sequence. The apparatus may further comprise a tone mapper coupled to the CAZAC route generator to map the preamble route sequence to the subcarriers. The apparatus may further comprise a frequency inverse transformer coupled to the tone mapper to convert the output of the tone mapper. The apparatus may further comprise a sequence changer coupled to the frequency inverse transformer to change the frequency inverse transformer output, and a sequence change selector coupled to the sequence changer to select the sequence change. The sequence changer may also include a cyclic shifter. The apparatus may further include a block repeater coupled to the sequence changer to repeat the output of the sequence changer, and a block repeat selector coupled to the block repeater to select block repetition. The apparatus may further comprise a cyclic prefix inserter coupled to the block repeater to add a cyclic prefix to the block repeater output.

개시되는 본 발명의 제3 실시예는, CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되는 CAZAC 루트 시퀀스 선택기를 포함하는 랜덤 액세스 신호 전송 장치를 포함하는데, CAZAC 루트 시퀀스 생성기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스를 생성하며, CAZAC 루트 시퀀스 선택기는 적어도 하나의 CAZAC 루트 시퀀스로부터 프리앰블 루트 시퀀스를 선택한다. 장치는 시퀀스 변경기에 결합되어, 변경된 프리앰블 시퀀스를 주파수 톤들로 변환하는 주파수 변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 CAZAC 루트 시퀀스 생성기에 결합되어, 프리앰블 루트 시퀀스를 서브 캐리어들에 맵핑하는 톤 맵퍼를 더 포함할 수 있다. 장치는 톤 맵퍼에 결합되어, 톤 맵퍼의 출력을 변환하는 주파수 역변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 역변환기에 결합되어, 주파수 역변환기의 출력을 변경하는 시퀀스 변경기, 및 시퀀스 변경기에 결합되어, 시퀀스 변경을 선택하는 시퀀스 변경 선택기를 더 포함할 수 있다. 또한, 시퀀스 변경기는 순환 시프터일 수 있다. 장치는 시퀀스 변경기에 결합되어, 시퀀스 변경기의 출력을 반복하는 블록 반복기, 및 블록 반복기에 결합되어, 블록 반복을 선택하는 블록 반복 선택기를 더 포함할 수 있다. 장치는 블록 반복기에 결합되어, 블록 반복기의 출력에 순환 프리픽스를 추가하는 순환 프리픽스 삽입기를 더 포함할 수 있다.A third embodiment of the present invention disclosed includes a random access signal transmission apparatus including a CAZAC route sequence selector coupled to a CAZAC route sequence generator, wherein the CAZAC route sequence generator generates at least one CAZAC route sequence, and CAZAC The root sequence selector selects a preamble root sequence from at least one CAZAC root sequence. The apparatus may further comprise a frequency converter coupled to the sequence changer to convert the modified preamble sequence into frequency tones. The apparatus may further comprise a tone mapper coupled to the CAZAC root sequence generator to map the preamble root sequence to the subcarriers. The apparatus may further comprise a frequency inverse transformer coupled to the tone mapper, for converting the output of the tone mapper. The apparatus may further comprise a sequence changer coupled to the frequency inverse transformer to change the output of the frequency inverse transformer, and a sequence change selector coupled to the sequence changer to select a sequence change. The sequence changer may also be a cyclic shifter. The apparatus may further comprise a block repeater coupled to the sequence modifier to repeat the output of the sequence changer, and a block repeat selector coupled to the block repeater to select block repeats. The apparatus may further comprise a cyclic prefix inserter coupled to the block repeater to add a cyclic prefix to the output of the block repeater.

다른 양태에서, 개시되는 본 발명의 일 실시예는 복소 승산기에 결합되어, 루트 CAZAC 시퀀스를 파일럿 톤들로 변환하는 주파수 변환기를 포함하는 랜덤 액세스 신호 수신 장치를 포함한다. 장치는 상기 복소 승산기에 결합되어, 서브 캐리어 맵핑된 주파수 톤들을 디맵핑하는 서브 캐리어 디맵핑 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 장치는 서브 캐리어 디맵퍼에 결합되어, 랜덤 액세스 신호를 서브 캐리어 맵핑된 주파수 톤들로 변환하는 주파수 변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 변환기에 결합되어 랜덤 액세스 신호로부터 순환 프리픽스를 제거하는 순환 프리픽스 제거기를 더 포함할 수 있다. 장치는 복소 승산기에 결합되어 복소 승산기 출력을 시간 신호로 변환하는 주파수 역변환기를 더 포함할 수 있다. 장치는 주파수 역변환기에 결합되어 랜덤 액세스 신호와 루트 CAZAC 시퀀스 사이의 피크 상관을 검출하는 에너지 검출기를 더 포함할 수 있다.In another aspect, an embodiment of the present disclosure includes a random access signal receiving apparatus including a frequency converter coupled to a complex multiplier to convert a root CAZAC sequence into pilot tones. The apparatus may further comprise a subcarrier demapping component coupled to the complex multiplier to demap subcarrier mapped frequency tones. The apparatus may further comprise a frequency converter coupled to the subcarrier demapper to convert the random access signal into subcarrier mapped frequency tones. The apparatus may further comprise a cyclic prefix remover coupled to the frequency converter to remove the cyclic prefix from the random access signal. The apparatus may further comprise a frequency inverse transformer coupled to the complex multiplier to convert the complex multiplier output into a time signal. The apparatus may further comprise an energy detector coupled to the frequency inverse transformer to detect a peak correlation between the random access signal and the root CAZAC sequence.

개시되는 본 발명의 제1 방법은 무선 네트워크에 액세스하는 방법으로서, 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 신호는 복수의 CAZAC 시퀀스로부터 선택된 CAZAC 시퀀스를 포함한다. 방법은 소수 길이 zadoff-Chu 시퀀스를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호의 존속 기간은 네트워크 셀마다 독립적으로 결정된다. 상기 신호의 전송을 위해 정수 개의 자원 블록들이 할당되며, 상기 신호의 존속기간은 정수 개의 데이터 심벌이다. 복수의 CAZAC 시퀀스는 비경쟁 사용 그룹 및 경쟁 사용 그룹을 포함하는 그룹들로 세분된다. 복수의 CAZAC 시퀀스는 적어도 하나의 루트 CAZAC 시퀀스에 변경들을 적용하여 생성된 CAZAC 시퀀스들을 포함한다. 적어도 하나의 루트 CAZAC 시퀀스에 적용되는 변경들은 순환 시프트들을 포함한다. 적어도 하나의 루트 CAZAC 시퀀스에 적용되는 순환 시프트들은 통신 네트워크 셀의 (최대 셀 왕복 지연 + 지연 확산)의 정수 배이다. 방법은 통신 네트워크 셀마다 독립적으로, 적어도 하나의 루트 CAZAC 시퀀스에 적용되는 순환 시프트들을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 상기 신호를 분석하여 업링크 전송 채널의 주파수 응답을 추정하는 단계, 및 상기 주파수 응답 추정에 기초하여 업링크 자원들을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 분석하여, 업링크 주파수 응답을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 추정된 업링크 주파수 응답에 기초하여 업링크 자원들을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 적어도 하나의 광대역 파일럿 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 광대역 파일럿 신호를 분석하여 업링크의 주파수 응답을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 추정된 업링크 주파수 응답에 기초하여 업링크 자원들을 할당하는 방법을 더 포함할 수 있다. 복수의 CAZAC 시퀀스는 복수의 정보 값을 나타낸다. 랜덤 액세스 프리앰블 신호에 의해 표현되는 정보는 적어도 다운링크 채널 품질 지시자 및 랜덤 액세스 원인 중 하나를 포함한다. 방법은 상기 랜덤 액세스 원인에 따라 전송 자원들을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 상기 랜덤 액세스 원인에 따른 선택적 액세스 제한에 의해 통신 네트워크 셀 부하를 균형화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 상기 복수의 CAZAC 시퀀스를 액세스 타입 그룹들로 세분하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 액세스 타입의 레이턴시 요구들에 따라 상기 복수의 CAZAC 시퀀스를 액세스 타입 그룹들에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 액세스 타입에 할당된 복수의 CAZAC 시퀀스로부터 전송될 CAZAC 시퀀스를 무작위로 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 각각의 액세스 타입에 할당된 복수의 CAZAC 시퀀스를, 각기 정보 값을 나타내는 서브 그룹들로 세분하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 각각의 통신 네트워크 셀에 대해 액세스 타입 그룹당 CAZAC 시퀀스들의 수, 및 액세스 타입 그룹들의 정보 표현 서브 그룹들로의 세분을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.A first method of the disclosed invention is a method of accessing a wireless network, comprising transmitting a signal, the signal comprising a CAZAC sequence selected from a plurality of CAZAC sequences. The method may further comprise a fraction length zadoff-Chu sequence. In addition, the duration of the signal is determined independently for each network cell. Integer number of resource blocks are allocated for transmission of the signal, and the duration of the signal is an integer number of data symbols. The plurality of CAZAC sequences are subdivided into groups including non-competitive use groups and competitive use groups. The plurality of CAZAC sequences includes CAZAC sequences generated by applying changes to at least one root CAZAC sequence. Changes applied to the at least one root CAZAC sequence include cyclic shifts. The cyclic shifts applied to the at least one root CAZAC sequence are integer multiples of (maximum cell round trip delay + delay spread) of the communication network cell. The method may further comprise determining cyclic shifts applied to the at least one root CAZAC sequence, independently for each communication network cell. The method may further include analyzing the signal to estimate a frequency response of an uplink transmission channel, and assigning uplink resources based on the frequency response estimate. The method may further include analyzing the random access preamble signal to estimate the uplink frequency response. The method may further include allocating uplink resources based on the estimated uplink frequency response. The method may further comprise transmitting at least one wideband pilot signal. The method may further comprise analyzing the wideband pilot signal to estimate the frequency response of the uplink. The method may further include a method of assigning uplink resources based on the estimated uplink frequency response. The plurality of CAZAC sequences represent a plurality of information values. The information represented by the random access preamble signal includes at least one of a downlink channel quality indicator and a random access cause. The method may further include allocating transmission resources according to the random access cause. The method may further comprise balancing communication network cell load by selective access restriction according to the random access cause. The method may further comprise subdividing the plurality of CAZAC sequences into access type groups. The method may further comprise assigning the plurality of CAZAC sequences to access type groups in accordance with latency requests of the access type. The method may further comprise randomly selecting a CAZAC sequence to be transmitted from the plurality of CAZAC sequences assigned to the access type. The method may further comprise subdividing the plurality of CAZAC sequences assigned to each access type into subgroups, each representing an information value. The method may further comprise determining, for each communication network cell, the number of CAZAC sequences per access type group, and the granularity of the access type groups into information representation subgroups.

개시되는 본 발명의 제2 방법은 업링크 전송을 위해 랜덤 액세스 프리앰블을 적응시키기 위한 방법으로서, 주파수 도메인 CAZAC 시퀀스를 계산하는 단계; 주파수 도메인 CAZAC 시퀀스를 저장 장치에 저장하는 단계; 저장 장치로부터 주파수 도메인 CAZAC 시퀀스를 판독하는 단계; 및 주파수 도메인 CAZAC 시퀀스를 랜덤 액세스 채널에 할당된 서브 캐리어들에 맵핑하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.A second method of the present invention disclosed is a method for adapting a random access preamble for uplink transmission, comprising: calculating a frequency domain CAZAC sequence; Storing the frequency domain CAZAC sequence in a storage device; Reading a frequency domain CAZAC sequence from the storage device; And mapping the frequency domain CAZAC sequence to subcarriers assigned to the random access channel.

또한, 랜덤 액세스 신호 충돌들을 해결하는 방법이 개시되는데, 이 방법은 복수의 랜덤 액세스 프리앰블 신호로부터 하나의 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 무작위로 선택하는 단계; 및 랜덤 액세스 신호의 전송을 지연시키는 단계를 포함한다.Also disclosed is a method of resolving random access signal collisions, the method comprising randomly selecting one random access preamble signal from a plurality of random access preamble signals; And delaying transmission of the random access signal.

본 발명의 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상 또는 가르침으로부터 벗어나지 않고 이 분야의 전문가에 의해 그의 변경들이 이루어질 수 있다. 여기에 설명되는 실시예들은 한정적이 아니라, 예시적이다. 시스템 및 장치의 다양한 변형 및 변경이 가능하며, 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 보호 범위는 여기에 설명되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 이어지는 청구범위에 의해서만 한정되며, 그 범위는 청구범위의 내용의 모든 균등물을 포함할 것이다.While embodiments of the invention have been shown and described, changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit or teachings of the invention. The embodiments described herein are illustrative, not limiting. Various modifications and variations of the system and apparatus are possible and are within the scope of the present invention. Accordingly, the scope of protection is not limited to the embodiments described herein, but is only limited by the claims that follow, and the scope shall include all equivalents of the content of the claims.

101, 102, 103: 기지국
104, 105, 106: 커버리지 영역
109: UE
202: 업링크 전송 프레임
203: 서브프레임
301, 311: 랜덤 액세스 신호
304, 314: 랜덤 액세스 프리엠블 신호
401: ZC 루트 시퀀스 선택기
402: 순환 시프트 선택기
403: 반복 선택기
404: ZC 루트 시퀀스 생성기
405: 순환 시프터101, 102, 103: base station
104, 105, 106: coverage area
109: UE
202: uplink transmission frame
203: subframe
301, 311: random access signal
304, 314: Random Access Preamble Signal
401: ZC Root Sequence Selector
402: cyclic shift selector
403: repeat selector
404: ZC Root Sequence Generator
405: cyclic shifter

Claims (1)

랜덤 액세스 신호를 전송하는 장치.Device for transmitting a random access signal.
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