KR20190012726A

KR20190012726A - 단말 및 기지국 간의 rach 절차 수행 방법 및 이를 위한 기지국 및 단말

Info

Publication number: KR20190012726A
Application number: KR1020170096171A
Authority: KR
Inventors: 김운경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2019-02-11
Also published as: WO2019022314A1; US20210153256A1; EP3657897A1; CN110999497A; EP3657897A4; KR102406365B1; US11184932B2; EP3657897B1; CN110999497B

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 실시예에 따르면, 기지국이 단말과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 경우, 기지국은, RA 프리앰블(random accee preamble)을 단말로부터 수신하고, 단말에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답(random access response, RAR) 메시지를 생성하고, 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하고, 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 단말에게 RA 응답 메시지를 전송하고, 상향링크 그랜트에 의해 상기 단말에게 할당된 자원을 통해 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 단말로부터 수신할 수 있다.

Description

단말 및 기지국 간의 RACH 절차 수행 방법 및 이를 위한 기지국 및 단말{METHOD, BASE STATION AND TERMINAL FOR PERFORMING RACH PROCEDURE BETWEEN TERMINAL AND BASE STATION}

본 개시는 단말 및 기지국 간의 RACH 절차를 수행하는 방법 및 이 방법을 이용하는 기지국 및 단말에 관한 것이다.

4G(4th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE(long term evolution) 시스템 이후(post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.

5G 통신 시스템의 3가지 메인 Use Case로 국제전기통신연합(ITU)과 3GPP(3rd partnership project)를 포함한 통신 업계는 높은 고속데이터 지원 통신(enhanced Mobile Broadband, eMBB), 초신뢰성과 저지연 통신(ultra-reliable and low latency communications, URLLC), 대규모 기기 지원(massive machine type communication)을 제안하고 있다.

5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming) 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM(hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access) 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

또한, 5G 통신 시스템에는 단말이 네트워크를 통하여 기지국과 통신을 수행하기 위한 임의 접속 절차(Random Access Channel(RACH) Procedure, 이하 "RACH 절차"라 함)가 정의되어 있다.

단말은 특정 네트워크에 접속하기 위해서는 RACH(random access channel) 절차를 필수적으로 수행할 필요가 있다.

일 예로, 단말은, RACH 절차에 따라 RA 프리앰블(random access preamble) 메시지를 기지국으로 전송하고, 이에 따라 기지국으로부터 RA 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신하여 기지국과 RRC(radio resource control) 계층 연결 절차를 수행할 수 있다.

이 경우, RRC 계층 연결까지의 소요되는 시간을 감소시키고, RACH 절차 시에 요구되는 단말 및 기지국의 자원을 최소화하기 위하여, RACH 절차의 개선하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.

그밖에, 본 개시에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시에 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기지국이 단말과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 방법은, 단말로부터, RA 프리앰블(random access preamble)을 수신하는 과정, 상기 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 상기 단말에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답(random access response) 메시지를 생성하는 과정, 상기 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하는 과정, 상기 단말에게, 상기 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 상기 RA 응답 메시지를 전송하는 과정, 및 상기 단말로부터, 상향링크 그랜트에 의해 상기 단말에게 할당된 자원을 통해 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 수신하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 단말이 기지국과 RACH 절차를 수행하는 방법은, 기지국에게, RA 프리앰블을 전송하는 과정, 상기 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 RA 응답 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하는 과정, 및 상기 기지국에게, 상기 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 통하여 RRC 계층 연결 요청 메시지를 전송하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 단말과 RACH 절차를 수행하는 기지국은, 단말과 무선 통신을 수행하는 통신부, 및 RA 프리앰블을 상기 통신부를 통하여 상기 단말로부터 수신하고, 상기 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 상기 단말에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답 메시지를 생성하고, 상기 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하고, 상기 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 상기 RA 응답 메시지가 상기 단말에게 전송되도록 상기 통신부를 제어하고, 상향링크 그랜트에 의해 상기 단말에게 할당된 자원을 통하여 RRC 계층 연결 요청 메시지를 상기 통신부를 통하여 상기 단말로부터 수신하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 기지국과 RACH 절차를 수행하는 단말은, 기지국과 무선 통신을 수행하는 통신부, 및 RA 프리앰블을 상기 통신부를 통하여 상기 기지국에게 전송하고, 상기 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 RA 응답 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하고, 상기 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 RRC 계층 연결 요청 메시지가 상기 기지국에게 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 개시에 따르면, 물리 하향링크 공유 채널에서 RA 응답(random access response, RAR) 메시지의 디코딩에 필요한 시간이 절약될 수 있다.

또한, RACH(random access channel) 절차를 위한 스케줄러 간의 인터페이스 절차가 간소화되어 구현에 의한 지연 시간이 최소화될 수 있다.

또한, 빔 포밍을 지원하는 5G(5^th generation) 통신 시스템에서, 하향링크 자원(빔, 또는 주파수)이 사용이 최소화될 수 있다.

그 외에 본 개시의 실시 예로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 개시의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 개시의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은, 기지국 및 단말 간의 RACH(random access channel procedure) 절차를 나타내는 도면이다.
도 2는, RNTI(radio network temporary identifier) 값의 종류 및 위치를 나타내는 도면이다
도 3은, 5G(5^th generation)-MAC(media access control) 계층에서 RA 응답(random access response, RAR) 메시지의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 기지국 및 단말 간의 RACH 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 단말의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 기지국의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 기지국에서 단말과 RACH 절차를 수행하는 흐름도이다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 단말에서 기지국과 RACH 절차를 수행하는 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면 상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호로 나타내었으며, 다음에서 본 개시의 일 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 일 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에서 사용되는 용어 “~와 연관되는(associated with)” 및“~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에서 “제1 구성요소가 제2 구성요소에 (기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결되는 것을 의미할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 개시의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(base station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB, evolved node B), AP(access point), 고정국(fixed station), BTS(base transceiver system), MeNB(macro eNB) 또는 SeNB(secondary eNB) 등으로 지칭될 수도 있다.

단말(user equipment)(또는, 통신 단말)은 기지국 또는 다른 단말과 통신하는 일 주체로서, 노드, UE, 이동국(mobile station; MS), 이동장비(mobile equipment; ME), 디바이스(device), UT(user terminal), MSS(mobile subscriber station), SS(subscriber station), AMS(advanced mobile station), WT(wireless terminal), MTC(machine-type communication) 장치, M2M(machine-to-machine) 장치, D2D(device-to device) 장치 또는 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.

도 1은 기지국 및 단말 간의 RACH(random access channel procedure) 절차를 나타내는 도면이다.

단말(U)은 기지국(B)에 접속하기 위하여 RACH 절차를 수행할 수 있다. 예로, 단말(U)은 아이들(idle) 상태에서 셀(cell)이 감지되면, 하향링크를 동기화하여, 접속하고자 하는 셀의 시스템 정보를 수신할 수 있다.

다음으로, 단말(U)은 기지국(B)과 RRC 계층 연결을 수행하기 위한 RACH 절차를 수행할 수 있다.

먼저, 단말(U)은 셀을 커버하는 기지국(B)으로부터 수신한 시스템 정보에 기반하여, RA 프리앰블(random access Preamble) 메시지를 전송할 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 자원을 할당(또는, 선택)할 수 있다.

다음으로, 과정 111과 같이, 단말(U)은 RA 프리앰블 집합에서 임의로 선택된 RA 프리앰블 인덱스에 대응하는 시퀀스를 포함하는 RA 프리앰블 메시지를 할당된 PRACH 자원의 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)에 기지국(B)으로 전송할 수 있다.

이 때, 단말(U)로부터 기지국(B)으로 전송되는 RA 프리앰블은 '메시지 1'로 지칭될 수도 있다.

RA 프리앰블을 수신한 기지국(B)은, 이에 대한 응답으로서, 과정 113과 같이, RA 응답(random access response, RAR) 메시지를 생성할 수 있다. 그리고, 기지국(B)은 생성된 RA 응답 메시지를 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH 또는 5G Physical Downlink Shared Channel, xPDSCH)(121)을 통하여 단말(U)에게 전송할 수 있다.

구체적으로, RA 프리앰블에 대한 응답으로, 기지국(B)은 상향링크 자원의 할당 정보를 포함하는 제어 메시지인, 상향링크 그랜트(uplink grant)를 생성하는 상향링크 스케줄링 동작을 수행할 수 있다. 예로, 복수 개의 단말들로부터 RA 프리앰블들이 각각 수신된 경우, 기지국(B)은 RA 프리앰블의 인덱스 별로 각각 상향링크 자원을 할당하고, 상향링크 자원들의 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant)들을 포함하는 하나의 RA 응답 메시지를 구성할 수 있다.

기지국(B)은 CRC(cyclic redundancy check)를 제어 메시지인 RA 응답 메시지에 부가할 수 있다. CRC는 물리 하향링크 제어 채널의 소유자 또는 사용 용도에 따라 유일 식별자(RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹될 수 있다.

도 2의 표는, RNTI 값의 종류 및 위치를 나타내는 도면이다. RNTI 값의 종류에는, 예로, RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier), C-RNTI(Cell- Radio Network Temporary Identifier), Temporary C-RNTI 등이 포함될 수 있다.

RACH 절차에서, 기지국(B)은 PDCCH 채널을 통해 송신되는 RA 응답 메시지의 CRC를 랜덤 접속 임시 식별자(Random Access-Radio Network Temporary Identifier, RA-RNTI)로 마스킹할 수 있다. RA-RNTI는 단말(U)에서 RA 응답 메시지를 식별하기 위한 용도로 이용될 수 있다.

기지국(B)은 RA 프리앰블의 디코딩 결과로 획득된 RACH 서브 프레임의 인덱스 및 RACH 서브 프레임 내의 RACH 심볼 인덱스에 기반하여 RA-RNTI를 생성(또는, 계산)할 수 있다.

RA-RNTI는 하기의 [수학식 1]에 기반하여 계산될 수 있다.

[수학식 1]에서, m 값(m= 0 or 1)은 특정 프레임 내의 RACH 서브 프레임 인덱스 값일 수 있다. I 값(I=0, 2, 4, 6, 8)은 특정 RACH 서브 프레임 내의 RACH 심볼 인덱스 값일 수 있다.

기지국(B)은 마스킹된 RA 응답 메시지를 데이터 채널인 물리 하향링크 공유 채널을 통하여 하향링크 전송 시간 간격(DL TTI)에 무선으로 단말(U)에게 전송할 수 있다.

RA 응답 메시지에는 단말(U)의 상향링크 시간을 동기화하기 위한 시간 보정(timing advance, TA) 정보 또는 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI) 등이 더 포함될 수 있다. 도 3은, 5G-MAC 계층에서 시간 보정 정보, 임시 셀 식별자, 상향 그랜트의 위치를 나타내는 RA 응답 메시지의 구조를 나타내는 도면이다.

이 때, 과정 111의 '메시지 1'에 기반하여, 기지국(B)으로부터 단말(U)에게 전송되는 과정 113의 RA 응답 메시지는 '메시지 2'로 지칭될 수도 있다.

단말(U)은 기지국(B)과 호 접속을 위한 동기화가 수행되도록 RA 응답 신호에 포함된 시간 보정 값에 기초하여 상향링크 채널을 통하여 전송하는 데이터의 전송 시점을 보정할 수 있다. 또한, 단말(U)은 기지국(B)로부터 전송된 임시 단말 식별자를 수신하여 저장할 수 있다. 단말(U)은 이처럼 기지국(B)로부터 수신된 시간 보정 값, 임시 단말 식별자 및 상향 링크 승인(uplink grant)에 포함된 할당 받은 자원에 기반하여, 과정 115와 같이, RRC 계층 연결 요청 메시지(RRC connection request)를 기지국(B)에게 전송할 수 있다.

이 때, 과정 113의 '메시지 2'에 기반하여, 단말(U)로부터 기지국(B)으로 전송되는 과정 115의 RRC 계층 연결 요청 메시지는'메시지 3'로 지칭될 수도 있다.

과정 117에서, RRC 계층 연결 요청 메시지를 수신한 기지국(B)은 다른 단말 간의 충돌을 회피하도록, 단말(U)이 전송한 식별자를 포함하는 경합 해결(contention resolution) 메시지를 단말(U)에게 전송할 수 있다.

경합 해결 메시지를 수신한 단말(U)은 경합 해결 메시지에 포함되어 있는 단말의 식별자가 자신이 전송했던 값과 동일한지를 확인할 수 있다. 식별자가 동일한 경우, 단말(U)은 이후 절차를 계속하여 수행하고, 동일하지 않은 경우 RACH 절차를 재개할 수 있다.

도 1에 따르면, RA 응답 메시지는 물리 하향링크 공유 채널을 통하여, 기지국(B)으로부터 단말(U)로 전송될 수 있다. 이 경우, 물리 하향링크 공유 채널에서의 RA 응답 메시지의 디코딩(Decoding) 시간을 고려하여, '메시지 2'에 기반하여 '메시지 3'전송하기까지의 최소 시간은 6TTI로 설정될 수 있다. 상기 최소 시간은, 다른 메시지에 있어서, 상향링크 그랜트에 응답하여 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 통하여 메시지를 전송하기까지의 최소 시간인 4TTI 보다 2TTI가 더 길 수 있다.

또한, 기지국(B)은 '메시지 3'를 위한 상향링크 자원의 할당을 상향링크 스케줄링 동작에 따라 수행하고, '메시지 2'를 위한 하향링크 자원의 할당을 하향링크 스케줄링 동작에 따라 수행할 수 있다. 이 경우, 각 스케줄링 동작을 수행하는 스케줄러들 간의 인터페이스에 의한 구현 딜레이가 요구될 수 있다. 이 때, 구현 딜레이로 인하여, '메시지 3'를 위한 상향링크 자원의 할당은 다른 단말들을 위한 상향링크 자원의 할당 보다 시간적으로 우선될 수 있다. 즉, 물리 상향링크 공유 채널의 전송 시간 간격에 '메시지 3'를 위한 자원과 보통 데이터에 대한 자원이 동시에 할당되지 못하고, 선점 방식으로서 '메시지 3'을 위한 자원을 먼저 할당한 후에, 해당 자원이 다른 데이터를 위해 할당되지 아니하도록 예약될 수 있다.

또한, 5G 통신 시스템에서는 빔 포밍(beam forming)을 지원할 수 있다. 빔 자원은 5G 통신 시스템에서 부족한 자원 중에 하나이다. 빔 자원은 물리 안테나의 개수에 따라서, 약 2개 내지 4개를 가질 수 있다.

RACH 절차에서, 기지국(B)은 하향링크 전송 시간 간격에는 '메시지 2'를 위해 빔 자원을 1회 할당하고, 상향링크 전송 시간 간격에는 '메시지 3'를 위해 빔 자원을 1회 할당할 수 있다. 이 경우, 다른 단말(U)이 사용할 수 있는 빔이'메시지 2'의 전송을 위하여 이용될 수 있다.

도 4에서, 본 개시의 실시예에 따른 기지국 및 단말 간의 RACH 절차(random access channel procedure)를 나타내는 도면이다.

도 4에 따르면, 기지국(B)은 '메시지 2'를 물리 하향링크 공유 채널 대신 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 단말(U)로 전송할 수 있다.

예로, RA 응답 메시지에 포함되는 정보는, 단말(U)의 상향링크 시간을 동기화하기 위한 시간 보정(timing advance, TA) 정보, 임시 단말 식별자(Temporary C-RNTI) 및 상향링크 그랜트(UL grant)를 포함할 수 있으며, 이러한 정보들의 데이터양은 약 47bit를 가질 수 있다. 이 때문에, 상기 RA 응답 메시지를 제어 메시지를 위하여 60bit가 할당된 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH 또는 5G Physical Downlink Control Channel, xPDCCH)을 통하여 단말(U)로 전송하는 것이 가능할 수 있다.

물리 하향링크 제어 채널을 통하여, '메시지 2'를 전송하기 위하여, '메시지 2'를 마스킹하기 위한 RA-RNTI는 새로운 방식으로 결정될 수 있다. 즉, RA 프리앰블 별로 각각의 RA-RNTI가 결정될 필요가 있다.

이 때, RA-RNTI는 하기의 [수학식 2], [수학식 3] 또는 [수학식 4]에 기반하여 생성(또는, 계산)될 수 있다.

[수학식 4]는 LTE 통신 규격에서 정의될 수 있으며, [수학식 4]에서 0≤ t_id <10, 0≤ f_id< 6인 경우 RA-RNTI는 1 + t_id+10*f_id + 60 * p_id으로 계산될 수 있다.

[수학식 2], [수학식 3] 또는 [수학식 4]에서, m 값(m= 0 or 1)은 특정 프레임 내의 RACH 서브 프레임 인덱스 값일 수 있다. I 값(I=0, 2, 4, 6, 8)은 특정 RACH 서브 프레임 내의 RACH 심볼 인덱스 값일 수 있다. p_id(0≤ t_id ≤47)는 프리앰블 인덱스 값일 수 있다. 이 때, RA-RNTI 값은 1 내지 480 값 중 일 값을 가질 수 있다. 이 때, 상기 RA-RNTI 값의 범위는 일 예에, 불과하고 규격에서 정의되는 프리앰블 인덱스의 값의 범위에 따라 다양한 범위를 가질 수 있다.

도 4의 과정 411에서, 단말(U)은 RA 프리앰블을 기지국(B)으로 전송할 수 있다.

기지국(B)은 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값, RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값 중 적어도 하나를 이용하여 RA-RNTI를 생성할 수 있다. 그리고, 기지국(B)은 물리 하향링크 채널에서 '메시지 3'를 위한 상향링크 자원을 포함한 RA 응답 메시지를 상기 RA-RNTI 값을 이용하여 마스킹할 수 있다.

과정 413에서, 기지국(B)은 마스킹된 RA 응답 메시지를 물리 하향링크 제어 채널(421)을 통하여 단말(U)에게 전송할 수 있다.

마스킹된 RA 응답 메시지를 수신한 단말(U)은, RA 프리앰블의 전송을 위하여 이용했던 프리앰블 인덱스 값, RACH 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값 중 적어도 하나를 이용하여 RA-RNTI를 생성할 수 있다. 그리고, 단말(U)은 생성된 RA-RNTI를 이용하여 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 데이터를 디코딩 함으로써 RA 응답 메시지에 포함된 상향링크 그랜트를 획득할 수 있다.

과정 415에서, 단말(U)은 획득된 상향링크 그랜트를 통하여 '메시지 3'를 기지국(B)으로 송신할 수 있다.

과정 417에서, RRC 계층 연결 요청 메시지를 수신한 기지국(B)은 다른 단말 간의 충돌을 회피하도록, 단말(U)이 전송한 식별자를 포함하는 경합 해결(contention resolution) 메시지를 단말(U)에게 전송할 수 있다.

도 4의 RACH 절차에 따르면, RA 응답 메시지는 RA-RNTI를 이용하여 마스킹된다. 여기서, RA-RNTI는 RA 프리앰블로부터 획득되는 정보(예: 시퀀스의 인덱스, RA 프리앰블을 전달한 자원에 관한 정보)에 기반하여 결정될 수 있다. 즉, RA 응답 메시지는 대응하는 RA 프리앰블로부터 얻어지는 적어도 하나의 값에 기반하여 마스킹될 수 있다. 따라서, 다른 실시 예에 따라, 상술한 RA-RNTI 외, RA-RNTI 및 다른 비트열의 조합, RA-RNTI의 일부, RA-RNTI의 일부와 다른 비트열의 조합 등 다양한 변형된 값들이 마스킹을 위해 사용될 수 있다. 나아가, 또 다른 실시 예에 따라, 마스킹을 위한 값은 RA-RNTI와 무관하게 정의될 수 있다.

도 4의 RACH 절차에 따르면, RA 응답 메시지가 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 전송되는 경우, 물리 하향링크 공유 채널의 디코딩에 필요한 시간이 절약될 수 있다. 이에 따라, '메시지 2'에 응답하여 '메시지 3'를 전송하기까지의 최소 시간이, 상항링크 그랜트에 기반하여 물리 상향링크 공유 채널을 통하여 메시지를 전송하기까지의 최소 시간인 4TTI로 개선될 수 있다.

또한, ‘메시지 2’에 응답하여 ‘메시지 3’를 전송하기까지의 최소 시간이 줄어들어 최소시간이 상향링크 그랜트에 응답하여 상향링크 공유채널을 전송하기까지의 최소 시간과 같아질 수 있다. 이에 따라, 기지국(B)의 상향링크 스케줄러는 모든 단말에 대한 스케줄링을 1회에 결정할 수 있고, ‘메시지 3’를 위한 자원 선점에 의하여 발생되는 구현 복잡도가 감소하여 최적화(CPU 로드 감소)가 달성될 수 있다.

또한, 도 4의 RACH 절차에 따르면, 기지국(B)에서는‘메시지 3’의 수신을 위한 상향링크 스케줄러 및 ‘메시지 2’의 전송을 위한 하향링크 스케줄러 간의 인터페이스가 생략될 수 있으므로, 구현에 의한 지연 시간이 최소화될 수 있다. 즉, 호 접속에 의해 발생되는 구현 딜레이가 최소화 되어 접속시간이 단축 될 수 있다.

또한, 도 4의 RACH 절차에 따르면, 빔 포밍을 지원하는 5G 통신 시스템에서, '메시지 2'의 전송을 위한 자원 할당을 물리 하향링크 제어 채널 이용함에 따라 하향링크 자원(빔, 또는 주파수)이 사용이 절약되어 다른 단말이 상기 하향링크 자원을 이용할 수 있다.

도 5는, 본 개시의 실시예에 따른 단말의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5를 참고하면, 단말(U)은 제어부(510), 통신부(520) 및 저장부(530)을 포함한다.

통신부(520)는 RF(Radio Frequency)처리부(521), 기저대역(baseband)처리부(522)를 포함한다.

RF처리부(521)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(521)는 기저대역처리부(522)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(521)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 5에서는 하나의 안테나만을 도시하였으나, 상기 단말(U)은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(521)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(521)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(521)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(521)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.

상기 기저대역처리부(522)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(522)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(522)는 상기 RF처리부(521)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(522)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(522)은 상기 RF처리부(521)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(522) 및 상기 RF처리부(521)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(522) 및 상기 RF처리부(521)는 통신부(520), 송신부, 수신부, 송수신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(522) 및 상기 RF처리부(521) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(522) 및 상기 RF처리부(521) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(또는, 메모리)(530)는 상기 단말(U)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(530)는 상기 제어부(510)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 예로, 저장부(530)는 본 개시에 따라, RACH 절차를 통하여 획득된, 시간 보정 값을 저장할 수 있다. 저장부(530)는 하나의 메모리로 구성될 수도 있고, 복수의 메모리 소자들로 구성될 수도 있다. 이하의 설명에서 저장부(530)는 이들을 모두 총칭하기로 한다.

상기 제어부(또는, 프로세서)(510)는 상기 단말(U)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(510)는 상기 통신부(520)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(510)는 상기 저장부(530)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(510)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(510)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 기지국(B)은, 단말(U)과 무선 통신을 수행하는 통신부(520), 및 RA 프리앰블(random access preamble)을 상기 통신부(520)를 통하여 상기 단말(U)로부터 수신하고, 상기 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 상기 단말(U)에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답(random access response) 메시지를 생성하고, 상기 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하고, 상기 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 상기 RA 응답 메시지가 상기 단말(U)에게 전송되도록 상기 통신부(520)를 제어하고, 상향링크 그랜트에 의해 상기 단말(U)에게 할당된 자원을 통하여 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 상기 통신부(520)를 통하여 상기 단말(U)로부터 수신하는 제어부(510)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(510)는, 상기 물리 하향링크 제어 채널에서 송신되는 상기 RA 응답 메시지를 랜덤 접속 임시 식별자(Random Access-Radio Network Temporary Identifier, RA-RNTI) 값을 이용하여 마스킹할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 상기 RA 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 1 내지 480 값 중 일 값을 가질 수 있다.

이상에서 설명한 동작 외에도 제어부(510)는 앞에서 설명한 도 1 및 도 3에서 필요한 제어 동작들은 물론 이하의 제어 흐름도에서 필요한 제어 동작들을 더 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구조를 나타내는 도면이다.

도 6의 기지국(B)은 제어부(610), 통신부(620), 백홀통신부(630) 및 저장부(640)을 포함한다.

통신부(620)는 RF처리부(621), 기저대역처리부(622)를 포함한다.

RF처리부(621)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(621)는 상기 기저대역처리부(622)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(621)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도 6에서는 하나의 안테나만을 도시하였으나, 상기 기지국(B)은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(621)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(621)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(621)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(622)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(622)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(622)는 상기 RF처리부(621)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(622)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(622)는 상기 RF처리부(621)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(622) 및 상기 RF처리부(621)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(622) 및 상기 RF처리부(621)는 통신부(620), 송신부, 수신부, 송수신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

백홀통신부(630)는 네트워크 내의 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예컨대, 백홀통신부(630)는 상위 노드와의 인터페이스 및 인접한 다른 기지국과의 인터페이스를 제공할 수 있다.

상기 저장부(또는, 메모리)(640)는 기지국(B)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(640)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(640)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(640)는 상기 제어부(610)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 또한 저장부(640)는 인접한 기지국들과 동기화 상태 정보 등을 저장할 수 있다. 저장부(640)는 단말로부터 RA 절차의 일부 또는 전부의 생략 정보를 저장할 수 있으며, 이에 대한 제어 정보들을 더 저장할 수 있다. 뿐만 아니라 저장부(640)는 앞에서 설명된 도 1 및 도 3의 동작 중 필요한 정보 및/또는 제어를 위한 정보들과, 이하에서 설명되는 동작에 따른 정보 및/또는 제어를 위한 정보들을 저장할 수 있다.

상기 제어부(또는, 프로세서)(610)는 기지국(B)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(610)는 상기 기저대역처리부(622) 및 상기 RF처리부(621)을 통해 또는 상기 백홀통신부(630)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(610)는 상기 저장부(640)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(610)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 단말(U)은, 기지국(B)과 무선 통신을 수행하는 통신부(620), 및 RA 프리앰블(random access preamble)을 상기 통신부(620)를 통하여 상기 기지국(B)에게 전송하고, 상기 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 RA 응답(random access response, RAR) 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하고, 상기 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지가 상기 기지국(B)에게 전송되도록 상기 통신부(620)를 제어하는 제어부(610)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상기 제어부(610)는, 상기 RA 응답 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하기 위해, 상기 물리 하향링크 제어 채널을 통해 수신되는 데이터를 랜덤 접속 임시 식별자 값을 이용하여 디코딩할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 상기 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은, 1 내지 480 값 중 일 값을 가질 수 있다.

또한 제어부(610)는 단말로부터 RA 절차의 일부 또는 전부의 생략을 위한 동작의 제어를 수행할 수 있으며, 앞에서 설명된 도 1 및 도 3의 동작 중 필요한 제어 동작과 이하에서 설명되는 제어 동작을 수행할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 기지국이 단말과 RACH 절차를 수행하는 흐름도이다.

과정 711에서, 기지국(B)은 RA 프리앰블을 단말(U)로부터 수신할 수 있다. RA 프리앰블은 단말(U)에 의해 선택된 RA 프리앰블 인덱스에 대응하는 시퀀스를 포함하며, 특정 RACH 서브프레임 및 특정 RACH 심볼을 통해 수신될 수 있다.

과정 713에서, 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 기지국(B)은 단말(U)에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답 메시지를 생성할 수 있다.

이 때, 기지국(B)은 물리 하향링크 채널에서 RA 응답 메시지를 랜덤 접속 임시 식별자(RA-RNTI) 값을 이용하여 마스킹할 수 있다. 이 때, RA-RNTI 값은 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 또한, RA-RNTI 값은 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. RA-RNTI 값은 1 내지 480 값 중 일 값을 가질 수 있다.

과정 715에서, 기지국(B)은 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당할 수 있다.

과정 717에서, 기지국(B)은 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 RA 응답 메시지를 단말(U)에게 전송할 수 있다.

과정 719에서, 기지국(B)은 상향링크 그랜트에 의해 단말(U)에게 할당된 자원을 통해 RRC 계층 연결 요청 메시지를 단말(U)로부터 수신할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말이 기지국과 RACH 절차를 수행하는 흐름도이다.

과정 811에서, 단말(U)은 RA 프리앰블을 기지국(B)에게 전송할 수 있다. RA 프리앰블은 단말(U)에 의해 선택된 RA 프리앰블 인덱스에 대응하는 시퀀스를 포함하며, 특정 RACH 서브프레임 및 특정 RACH 심볼을 통해 송신될 수 있다.

과정 813에서, 단말(U)은 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 데이터를 디코딩하여 RA 응답 메시지에 포함된 상향링크 그랜트를 획득할 수 있다. 상향링크 그랜트는 RRC 계층 연결 요청 메시지를 송신하기 위해 할당된 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이 경우, 단말(U)은 RA-RNTI 값을 이용하여 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 데이터를 디코딩할 수 있다. 이 때, RA-RNTI 값은 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. 또한, RA-RNTI 값은 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성될 수 있다. RA-RNTI 값은 1 내지 480 값 중 일 값을 가질 수 있다.

과정 815에서, 단말(U)은 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 통하여 RRC 계층 연결 요청 메시지를 기지국(B)에게 전송할 수 있다.

개시된 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.

컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 단말(U) 및 기지국(B)을 포함할 수 있다.

컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.

또한, 개시된 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)으로 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 단말 및 기지국의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.

U: 단말 B: 기지국

Claims

기지국이 단말과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 방법에 있어서,
단말로부터, RA 프리앰블(random access preamble)을 수신하는 과정;
상기 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 상기 단말에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답(random access response) 메시지를 생성하는 과정;
상기 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하는 과정;
상기 단말에게, 상기 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 상기 RA 응답 메시지를 전송하는 과정; 및
상기 단말로부터, 상향링크 그랜트에 의해 상기 단말에게 할당된 자원을 통해 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 수신하는 과정
을 포함하는 RACH 절차 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 물리 하향링크 제어 채널에서 송신되는 상기 RA 응답 메시지를 랜덤 접속 임시 식별자(Random Access-Radio Network Temporary Identifier, RA-RNTI) 값을 이용하여 마스킹하는 과정
을 더 포함하는 RACH 절차 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성되는
RACH 절차 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성되는
RACH 절차 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
1 내지 480 값 중 일 값을 갖는
RACH 절차 수행 방법.
단말이 기지국과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 방법에 있어서,
기지국에게, RA 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 과정;
상기 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 RA 응답(random access response, RAR) 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하는 과정; 및
상기 기지국에게, 상기 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 통하여 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 전송하는 과정
을 포함하는 RACH 절차 수행 방법.
제6항에 있어서,
상기 RA 응답 메시지로부터 상기 상향링크 그랜트를 획득하는 과정은,
상기 물리 하향링크 제어 채널을 통해 수신되는 데이터를, 랜덤 접속 임시 식별자 값을 이용하여 디코딩하는 과정
을 포함하는 RACH 절차 수행 방법.
제7항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성되는
RAR 메시지 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성되는
RAR 메시지 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
1 내지 480 값 중 일 값을 갖는
RACH 절차 수행 방법.
단말과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 기지국에 있어서,
단말과 무선 통신을 수행하는 통신부; 및
RA 프리앰블(random access preamble)을 상기 통신부를 통하여 상기 단말로부터 수신하고,
상기 수신된 RA 프리앰블에 기반하여, 상기 단말에게 할당된 상향링크 그랜트를 포함하는 RA 응답(random access response) 메시지를 생성하고,
상기 생성된 RA 응답 메시지를 전송할 물리 하향링크 제어 채널 자원을 할당하고,
상기 할당된 물리 하향링크 제어 채널 자원을 통하여 상기 RA 응답 메시지가 상기 단말에게 전송되도록 상기 통신부를 제어하고,
상향링크 그랜트에 의해 상기 단말에게 할당된 자원을 통하여 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지를 상기 통신부를 통하여 상기 단말로부터 수신하는 제어부
를 포함하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 물리 하향링크 제어 채널에서 송신되는 상기 RA 응답 메시지를 랜덤 접속 임시 식별자(Random Access-Radio Network Temporary Identifier, RA-RNTI) 값을 이용하여 마스킹하는
기지국.
제12항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성되는
기지국.
제12항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성되는
기지국.
제12항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
1 내지 480 값 중 일 값을 갖는
기지국.
기지국과 RACH(random access channel) 절차를 수행하는 단말에 있어서,
기지국과 무선 통신을 수행하는 통신부; 및
RA 프리앰블(random access preamble)을 상기 통신부를 통하여 상기 기지국에게 전송하고,
상기 전송된 RA 프리앰블에 기반하여, 물리 하향링크 제어 채널을 통하여 수신된 RA 응답(random access response, RAR) 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하고,
상기 획득된 상향링크 그랜트에 의해 할당된 자원을 RRC(radio resource control) 계층 연결 요청 메시지가 상기 기지국에게 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 제어부
을 포함하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 RA 응답 메시지로부터 상향링크 그랜트를 획득하기 위해, 상기 물리 하향링크 제어 채널을 통해 수신되는 데이터를 랜덤 접속 임시 식별자 값을 이용하여 디코딩하는
단말.
제17항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 프리앰블을 송신하기 위해 사용된 RACH 서브 프레임 인덱스 값 및 RACH 심볼 인덱스 값에 기반하여 생성되는
단말.
제17항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
상기 RA 프리앰블에 포함된 시퀀스에 대응하는 프리앰블 인덱스 값에 기반하여 생성되는
단말
제17항에 있어서,
상기 랜덤 접속 임시 식별자 값은,
1 내지 480 값 중 일 값을 갖는
단말.