KR20120136481A - 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법 - Google Patents

다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 명세서는 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하는 단계, 및 상기 부서빙셀이 비활성화되면, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 단계를 포함하는 상향링크 동기의 수행방법을 개시한다.
본 발명에 따르면 시간 정렬값 확보 및 유지를 위해 랜덤 액세스 절차를 진행하는 부서빙셀에 대하여 시간 정렬값의 유효성 및 부서빙셀에서의 상향링크 동기여부를 신속히 확인할 수 있고, 상향링크 데이터 전송의 효율성이 증대될 수 있다.

Description

다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING UPLINK SYNCHRONIZATION IN MULTIPLE COMPONENT CARRIER SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 무선통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)에서도 단일 반송파를 기반으로 하여, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적이다. 이러한 단일 반송파 시스템에서 랜덤 액세스는 하나의 반송파를 이용하여 랜덤 액세스를 수행하였다. 그런데, 최근 다중 반송파 시스템(multiple carrier system)이 도입됨에 따라 랜덤 액세스는 여러 개의 요소 반송파(component carrier)를 통해 구현될 수 있게 되었다.
다중 반송파 시스템은 반송파 집성(carrier aggregation)을 지원할 수 있는 무선통신 시스템을 의미한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다.
단말이 망(network)에 접속하기 위해서는 랜덤 액세스(random access) 과정을 거친다. 랜덤 액세스 과정은 경합 기반 랜덤 액세스 과정(contention based random access procedure)과 비경합 기반 랜덤 액세스 과정(non-contention based random access procedure)으로 구분될 수 있다. 경합 기반 랜덤 액세스 과정과 비경합 기반 랜덤 액세스 과정의 가장 큰 차이점은 랜덤 액세스 프리앰블(Random access preamble)이 하나의 단말에게 전용(dedicated)으로 지정되는지 여부에 대한 것이다. 비경합 기반 랜덤 액세스 과정에서는 단말이 자신에게만 지정된 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하기 때문에 다른 단말과의 경합(또는 충돌)이 발생하지 않는다. 여기서 경합이란 2개 이상의 단말이 동일한 자원을 통해 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤 액세스 과정을 시도하는 것을 말한다. 경합기반 랜덤 액세스 과정에서는 단말이 임의로 선택한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하기 때문에 경합 가능성이 존재한다.
단말이 네트워크로 랜덤 액세스 과정을 수행하는 목적은 초기 접속(initial access), 핸드오버(handover), 무선자원 요청(Scheduling Request), 시간 정렬(timing alignment) 등이 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 시간 정렬값의 유효성을 판단하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 유효성 타이머의 운용 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화의 동작과, 상향링크 동기 여부에 따라 상향링크 신호의 전송을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 단말에 의한 상향링크 동기의 수행방법을 제공한다. 상기 방법은 부서빙셀(secondary serving cell)의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하는 단계, 및 상기 부서빙셀이 비활성화되면, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상향링크 전송은 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국에 의한 상향링크 동기의 수행방법을 제공한다. 상기 방법은 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 단말로 전송하는 단계, 및 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 부서빙셀에서의 상향링크 전송은 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상향링크 동기의 수행하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부, 상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부, 상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하고, 상기 부서빙셀이 비활성화되면 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 랜덤 액세스 처리부, 및 상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 전송을 수행하는 단말 전송부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상향링크 동기의 수행하는 기지국을 제공한다. 상기 기지국은 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부, 상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지, 또는 상기 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 지시자를 단말로 전송하는 기지국 전송부, 및 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되면, 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 신호를 수신하는 기지국 수신부를 포함한다.
본 발명에 따르면 시간 정렬값 확보 및 유지를 위해 랜덤 액세스 절차를 진행하는 부서빙셀에 대하여 시간 정렬값의 유효성 및 부서빙셀에서의 상향링크 동기여부를 신속히 확인할 수 있고, 상향링크 데이터 전송의 효율성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 수행방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기를 수행하는 기지국과 단말을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 셀(cell)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(12; mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토(femto) 기지국, 가내 기지국(Home nodeB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
반송파 집성(carrier aggregation; CA)은 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; CC)라고 한다. 각 요소 반송파는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 요소 반송파가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
반송파 집성은 주파수 영역에서 연속적인 요소 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 반송파 집성과 불연속적인 요소 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 반송파 집성으로 나눌 수 있다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 요소 반송파 수와 상향링크 요소 반송파 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
요소 반송파들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 요소 반송파들이 사용된다고 할 때, 5MHz 요소 반송파(carrier #0) + 20MHz 요소 반송파(carrier #1) + 20MHz 요소 반송파(carrier #2) + 20MHz 요소 반송파(carrier #3) + 5MHz 요소 반송파(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
이하에서, 다중 반송파(multiple carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 공용 MAC(Medium Access Control) 개체(210)는 복수의 반송파를 이용하는 물리(physical) 계층(220)을 관리한다. 특정 반송파로 전송되는 MAC 관리 메시지는 다른 반송파에게 적용될 수 있다. 즉, 상기 MAC 관리 메시지는 상기 특정 반송파를 포함하여 다른 반송파들을 제어할 수 있는 메시지이다. 물리계층(220)은 TDD(Time Division Duplex) 및/또는 FDD(Frequency Division Duplex)로 동작할 수 있다.
물리계층(220)에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 물리하향링크제어채널(physical downlink control channel: PDCCH)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리상향링크공용채널(Physical uplink shared channel: PUSCH)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다. PRACH(physical random access channel)는 랜덤 액세스 프리앰블을 나른다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 프레임은 10개 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임은 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 각 반송파는 자신의 제어채널(예를 들어 PDCCH)를 가질 수 있다. 다중 반송파들은 서로 인접할 수도 있고, 인접하지 않을 수도 있다. 단말은 자신의 역량에 따라 하나 또는 그 이상의 반송파를 지원할 수 있다.
요소 반송파는 활성화 여부에 따라 주요소 반송파(Primary Component Carrier; PCC)와 부요소 반송파(Secondary Component Carrier; SCC)로 나뉠 수 있다. 주요소 반송파는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, 부요소 반송파는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 하나의 주요소 반송파만을 사용하거나, 주요소 반송파와 더불어 하나 또는 그 이상의 부요소 반송파를 사용할 수 있다. 단말은 주요소 반송파 및/또는 부요소 반송파를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 하향링크에서, 하향링크 요소 반송파 D1, D2, D3이 집성되어(aggregated) 있고, 상향링크에서 상향링크 요소 반송파 U1, U2, U3이 집성되어 있다. 여기서 Di는 하향링크 요소 반송파의 인덱스이고, Ui는 상향링크 요소 반송파의 인덱스이다(i=1, 2, 3). 적어도 하나의 하향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파이다. 마찬가지로, 적어도 하나의 상향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파이다. 예를 들어, D1, U1이 주요소 반송파이고, D2, U2, D3, U3은 부요소 반송파이다.
FDD 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파는 1:1로 연결설정된다. 예를 들어 D1은 U1과, D2는 U2와, D3은 U3과 각각 1:1로 연결설정된다. 단말은 논리채널 BCCH가 전송하는 시스템정보 또는 DCCH가 전송하는 단말전용 RRC메시지를 통해, 상기 하향링크 요소 반송파들과 상향링크 요소 반송파들간의 연결설정을 한다. 각 연결설정은 셀 특정하게(cell specific) 설정할 수도 있으며, 단말 특정하게(UE specific) 설정할 수도 있다.
도 4는 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 1:1 연결설정만을 예시로 들었으나, 1:n 또는 n:1의 연결설정도 성립할 수 있음은 물론이다. 또한, 요소 반송파의 인덱스는 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
주서빙셀(primary serving cell)은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 주서빙셀과 함께 서빙셀의 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 부서빙셀(secondary serving cell)이라 한다.
따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 주서빙셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성될 수 있다.
주서빙셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DL PCC)라 하고, 주서빙셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL SCC)라 하고, 상향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다. 하나의 서빙셀에는 하향링크 요소 반송파만이 대응할 수도 있고, DL CC와 UL CC가 함께 대응할 수도 있다.
따라서, 반송파 시스템에서 단말과 기지국간의 통신이 DL CC 또는 UL CC를 통해 이루어지는 것은 단말과 기지국간의 통신이 서빙셀을 통해 이루어지는 것과 동등한 개념이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 수행방법에서, 단말이 UL CC를 이용하여 프리앰블을 전송하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 프리앰블을 전송하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다. 또한, 단말이 DL CC를 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다.
한편, 주서빙셀과 부서빙셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 주서빙셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 반면, 부서빙셀은 PUCCH를 전송할 수 없으나 PUCCH 내의 정보 중 일부 제어정보를 PUSCH를 통하여 전송할 수 있다.
둘째, 주서빙셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 부서빙셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 상기 특정 조건은 기지국의 활성화/비활성화 MAC 제어요소 메시지를 수신하였거나 단말내의 비활성화 타이머가 만료되는 경우가 될 수 있다.
셋째, 주서빙셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 부서빙셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다. 무선링크실패는 다운링크 성능이 임계치 이하로 일정시간 이상 유지되는 경우 또는 RACH가 임계치 이상 횟수만큼 실패했을 경우에 발생한다.
넷째, 주서빙셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 단, CR(contention resolution 메시지의 경우, CR을 지시하는 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, 이하 'PDCCH'라 칭함)만 주서빙셀를 통하여 전송되어야 하고 CR 정보는 주서빙셀 또는 부서빙셀을 통하여 전송될 수 있다.
다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 주서빙셀를 통해서 수신한다.
여섯째, 언제나 주서빙셀는 DL PCC와 UL PCC가 짝(pair)으로 구성된다.
일곱째, 각 단말마다 다른 CC를 주서빙셀로 설정할 수 있다.
여덟째, 부서빙셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 무선 리소스 제어(RRC) 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 부서빙셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 부서빙셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
아홉째, 주서빙셀은 제어정보를 전송하는 영역 내에서 특정 단말에 한하여 제어정보를 전송하기 위해 설정된 단말-특정 검색 공간(UE-specific search space)에 할당되는 PDCCH(예를 들어, 하향링크 할당정보 또는 상향링크 그랜트 정보) 및 셀 내 모든 단말들 또는 특정조건에 부합하는 다수의 단말들에게 제어정보를 전송하기 위해 설정된 공용 검색 공간(common search space)에 할당되는 PDCCH(예를 들어, 시스템 정보(SI), 랜덤 액세스 응답(RAR), 전송전력제어(transmit power control: TPC))를 모두 제공할 수 있다. 반면, 부서빙셀은 단말-특정 검색 공간만 설정될 수 있다. 즉, 단말은 부서빙셀을 통해서 공용 검색 공간을 확인할 수 없으므로 공용 검색 공간을 통해서만 전송되는 제어정보들 및 상기 제어정보들이 지시하는 데이터 정보들을 수신할 수 없다.
주서빙셀과 부서빙셀의 특징에 관한 본 발명의 기술적 사상은 반드시 상기의 설명에 한정되는 것은 아니며, 이는 예시일 뿐이고 더 많은 예를 포함할 수 있다.
무선 통신 환경에서는 송신기에서 전파가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay)을 겪게 된다. 따라서 송수신기 모두 정확히 송신기에서 전파가 전파되는 시간을 알고 있다 하더라도 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송수신기간 거리, 주변 전파 환경 등에 의해 영향을 받게 되고 수신기가 이동하는 경우 시간에 따라 변하게 된다. 만일 수신기가 송신기가 전달하는 신호가 수신되는 시점을 정확히 알 수 없는 경우 신호 수신이 실패하거나 수신하더라도 왜곡된 신호를 수신하게 되어 통신이 불가능하게 된다.
따라서, 무선 통신 시스템에서는 하향링크/상향링크를 막론하고, 정보 신호를 수신하기 위해 기지국과 단말간 동기(synchronization)가 반드시 선결되어야 한다. 동기의 종류는 프레임 동기(frame synchronization), 정보심벌 동기(information symbol synchronization), 샘플링 주기 동기(sampling period synchronization) 등 다양하다. 샘플링 주기 동기는 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기이다.
하향링크 동기 획득은 기지국의 신호를 기반으로 단말에서 수행된다. 기지국은 단말에서 하향링크 동기 획득이 용이하도록 상호 약속된 특정 신호를 송신한다. 단말은 기지국에서 보내온 특정 신호가 송신된 시간을 정확히 분별할 수 있어야 한다. 하향링크의 경우 하나의 기지국이 다수의 단말들에게 동시에 동일한 동기신호를 송신하므로 단말들은 각각 독립적으로 동기를 획득할 수 있다.
상향링크의 경우 기지국은 다수의 단말들로부터 송신된 신호를 수신한다. 각 단말과 기지국간 거리가 상이한 경우 각 기지국이 수신하는 신호들은 서로 다른 송신지연 시간을 갖게 되고, 각각 획득한 하향링크 동기를 기준으로 상향링크 정보를 송신하는 경우, 각 단말의 정보가 서로 다른 시간에 해당 기지국에서 수신되게 된다. 이러한 경우, 기지국은 어느 하나의 단말을 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 상향링크 동기 획득은 하향링크와는 다른 절차가 필요하다.
한편, 상향링크 동기 획득은 다중 접속 방식마다 그 필요성이 다를 수 있다. 예를 들어, CDMA 시스템과 같은 경우에는 기지국이 다른 단말의 상향링크 신호들을 서로 다른 시간에 수신하더라도 각 상향링크 신호들을 분리할 수 있다. 그러나, OFDMA 또는 FDMA를 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서는 기지국이 모든 단말의 상향링크 신호들을 동시에 수신하여 한꺼번에 복조한다. 따라서 다수의 단말의 상향링크 신호들이 정확한 시간에 수신될수록 수신 성능이 높아지며, 각 단말 신호의 수신시간의 차이가 커질수록 수신성능은 급격히 열화된다. 따라서, 상향링크 동기 획득이 필수적일 수 있다.
랜덤 액세스 절차(random access procedure)가 상향링크 동기 획득을 위해 수행되며, 랜덤 액세스 과정 중에 단말은 기지국으로부터 전송되는 시간 정렬값(time alignment value)에 기반하여 상향링크 시간을 조정함으로써 상향링크 동기를 획득한다. 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 동기를 획득 후 일정시간이 경과하면, 획득된 상향링크 동기가 유효한지를 판단해야 한다. 이를 위해 단말은 기지국에 의해 구성 가능하고 만료시 상향링크 동기 획득 절차를 시작하여야 하는 시간 정렬 타이머(time alignment timer: TAT)를 정의한다. 시간 정렬 타이머가 작동 중이면 단말과 기지국은 서로 상향링크 동기가 이루어진 상태에 있다. 시간 정렬 타이머가 만료되거나 작동되지 않으면, 단말과 기지국은 서로 동기가 이루어져 있지 않은 것으로 보고, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 이외의 상향링크 전송은 수행하지 않는다. 시간 정렬 타이머는 구체적으로 다음과 같이 동작한다.
i) 단말이 기지국으로부터 MAC 제어요소를 통해 시간전진명령을 수신한 경우, 단말은 수신된 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용한다. 그리고 단말은 시간 정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다.
ii) 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간전진명령을 수신한 경우로서, 단말의 MAC 계층에서 랜덤 액세스 응답 메시지를 선택하지 않았다면(a), 단말은 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용하고, 시간 정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다. 또는, 만약 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간전진명령을 수신한 경우로서, 단말의 MAC 계층에서 랜덤 액세스 응답 메시지를 선택하고 시간 정렬 타이머가 동작하고 있지 않다면(b), 단말은 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용하고, 시간 정렬 타이머를 시작하며, 추후 랜덤 액세스 단계인 경합 해결에서 실패했다면 시간 정렬 타이머를 중단한다. 또는, (a)와 (b) 이외의 경우, 단말은 시간전진명령을 무시한다.
iii) 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말은 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬(flush)한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화(clear)한다.
단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 제외한 상향링크 신호를 전송하기 위해서는 단말은 해당 서빙셀에 대응하는 UL CC에 대한 유효한 시간 정렬값을 획득하여야 한다. UL CC에 관한 유효한 시간 정렬값이 확보되면, 단말은 UL CC상으로 사운딩 기준신호(sounding reference signal: SRS)와 같은 상향링크 신호를 주기적 또는 비주기적으로 전송할 수 있다. SRS는 기지국이 시간 정렬값을 갱신하는데 판단의 기초가 된다. 그리고 기지국은 이러한 상향링크 신호로부터 UL CC에 대해 확보된 시간 정렬값이 유효한지 또는 갱신이 필요한지를 실시간으로 확인할 수 있다. 만약 시간 정렬값에 갱신이 필요하다면, 기지국은 갱신된 시간 정렬값을 MAC 제어요소(control element: CE)를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
그런데, 이러한 상향링크 신호는 UL CC가 활성화된 경우에 한하여 전송될 수 있다. 반대로 말하면, 부서빙셀이 비활성화된 상태에서는 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC를 통해 상향링크 신호를 전송할 수 없다. 따라서 기지국 또는 단말은 기존에 설정된 시간 정렬값의 유효성을 판단할 수 없다. 즉, 부서빙셀의 비활성화로 인한 상향링크 신호의 전송불능은 시간 정렬값의 유효성에 대한 불확실성을 야기한다. 따라서 기존에 설정된 시간 정렬값의 유효성이 일정시간동안 확정되지 않은 상태에서, 비활성화된 부서빙셀이 활성화 지시자(activation indicator)에 의해 활성화되면, 단말은 기존에 설정된 시간 정렬값이 유효한지를 확인하는 절차가 필요하다. 이는 시간 정렬값이 유효한지에 따라 후속절차, 예를 들어 상향링크 신호의 전송 가능여부 등이 달라지기 때문이다.
만약 시간 정렬값이 유효하다면, 단말은 기존의 시간 정렬값을 기준으로 조정된 상향링크 시간에 따라 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 그러나 시간 정렬값이 유효하지 않다면 단말은 상향링크 신호의 전송에 앞서, 랜덤 액세스 절차를 이용하여 갱신된 시간 정렬값을 확보해야 한다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 비활성화된(deactivated) 부서빙셀에 대한 비활성화 동작을 수행한다(S500). 여기서, 비활성화 동작의 수행시점에 단말은 이미 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 통해 기지국으로부터 수신한 상태이며, 이와 함께 이전에 설정된 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 시간의 조정을 완료한 상태이다. 여기서, 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다.
비활성화된 부서빙셀에 대한 단말의 비활성화 동작은 다음과 같다. i) 단말은 부서빙셀에 대하여, 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머(deactivation timer)의 동작을 중단한다. ii) 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여, 단말은 부서빙셀의 제어영역(control region)에 대한 PDCCH의 모니터링(monitoring)을 중단한다. 이는 단말이 교차 요소 반송파 스케줄링(cross component carrier scheduling: CCS)을 위해 설정된 부서빙셀내의 전체 제어영역내에서, 부서빙셀의 스케줄링을 위해 설정된 제어영역의 PDCCH 모니터링 동작도 중단함을 포함한다. 단말은 부서빙셀에서의 하향링크 및 상향링크 자원할당에 관한 정보를 '수신'하지 않는다. 단말은 부서빙셀에서의 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대하여 반응(react)하지 않는다. 여기서, '반응'이라 함은 자원할당에 관한 정보의 수신성공 또는 수신실패를 의미하는 ACK/NACK 정보의 전송을 포함할 수 있다. 단말은 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행(process)하지 않는다. 예를 들어, '진행'이라 함은 '수신'과 '반응' 동작을 모두 포함할 수 있다.
iii) 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여, 단말은 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 중단한다. 또한, 단말은 채널품질정보(channel quality information: CQI) 보고를 중단한다. 그리고 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 중단한다.
활성화된 부서빙셀에 대한 단말의 활성화 동작은 비활성화 동작에서 중단되는 모든 동작들을 실행하는 것이다. 활성화 동작은 상향링크 활성화 동작과 하향링크 활성화 동작을 포함한다. 예를 들어, 하향링크 활성화 동작은 단말이 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행하는 동작을 포함한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말이 상향링크 신호의 전송을 수행하는 동작을 포함한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말이 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행하는 동작을 포함한다.
단말은 비활성화된 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신한다(S505). 활성화 지시자는 매체접근제어(medium access control: MAC) 메시지의 형태로 전송될 수 있다. 예를 들어, 활성화 지시자는 MAC 서브헤더 및 MAC 제어요소를 포함한다. 여기서, MAC 서브헤더는 대응되는 MAC 제어요소가 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어요소임을 나타내는 논리채널식별자(logical channel identifier: LCID) 필드를 포함한다. LCID 필드 값이 지시하는 내용의 일 예는 표 1과 같다.
LCID 인덱스 LCID 값
00000 CCCH
00001-01010 논리채널의 식별자
01011-11010 예비됨
11011 활성화/비활성화
11100 단말 경합 해결 식별자
11101 시간 전진 명령(TAC)
11110 DRX 명령
11111 패딩
표 1을 참조하면, LCID 값이 11011이면 대응되는 MAC 제어요소는 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어요소이다. 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어요소는 8비트의 옥텟(octet) 구조로서 비트맵 형식으로 각 서빙셀에 관한 활성화 또는 비활성화를 지시할 수 있다. 그리고 각 비트의 위치는 특정한 인덱스의 서빙셀과 1:1로 맵핑된다. 예를 들어, 최하위 비트(least significant bit: LSB)는 인덱스 0의 서빙셀에, 최상위 비트(most significant bit: MSB)는 인덱스 7의 서빙셀에 맵핑될 수 있다. 또는, 최하위 비트는 주서빙셀의 셀 인덱스을 의미할 수 있다. 이 경우 주서빙셀에 맵핑되는 비트는 활성화 또는 비활성화의 의미를 갖지 않는다. 비트가 '0'이면 상기 비트에 대응하는 서빙셀은 비활성화됨을 지시하고, 비트가 '1'이면 상기 비트에 대응하는 서빙셀은 활성화됨을 지시할 수 있다. 한편, 단말에 구성되지 않은 부서빙셀에 맵핑되는 위치의 비트정보는 단말에 의해 고려되지 않거나, 무시되거나, 기지국에 의해 일률적으로 특정한 값, 예를 들어 '0'으로 셋팅될 수 있다.
활성화 지시자를 수신한 후 활성화 준비시간(activation preparation time: APT)이 지나면, 단말은 비활성화된 부서빙셀을 활성화한다(S510). 여기서, 활성화 준비시간은 적어도 하나의 서브프레임(subframe), 예를 들어 8개의 서브프레임일 수 있다. 따라서, 활성화 지시자를 수신한 서브프레임이 k번 서브프레임이면, 단말은 (k+8)번 서브프레임에서 부서빙셀을 활성화한다.
부서빙셀이 활성화되더라도, 단말은 활성화된 부서빙셀에서 상향링크 신호(예를 들어 SRS)의 전송등의 상향링크 활성화 동작을 바로 수행하지 못한다. 이는 부서빙셀의 비활성화->활성화로 인해 더 이상 기존의 시간 정렬값이 유효하지 않게 되었기 때문이다. 따라서, 단말은 랜덤 액세스 절차에 의해 갱신된 시간 정렬값을 획득하고, 갱신된 시간 정렬값을 기초로 조정된 상향링크 시간에 따라서 부서빙셀에 대한 상향링크 활성화 동작을 수행할 수 있다.
단말은 부서빙셀에서의 랜덤 액세스 절차를 수행하며(S515), 랜덤 액세스 절차로부터 갱신된 시간 정렬값을 획득한다. 랜덤 액세스 절차는 비경합 기반(non-contention based)일 수도 있고, 경합 기반(contention based)일 수도 있다. 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의한 랜덤 액세스 절차 수행명령(order)에 의해 개시될(initiated) 수 있으며, 자세한 과정은 도 6에서 설명된다. 또한 경합 기반의 랜덤 액세스 절차는 단말이 무작위로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로 전송함으로써 개시될 수 있으며, 자세한 과정은 도 7에서 설명된다.
본 실시예에 따르면 부서빙셀이 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서, 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 보고, 상향링크 시간의 조정에 적용하지 않는다. 따라서 단말은 부서빙셀이 비활성화된 때 또는 그 이후에 무효한(invalid) 기존의 시간 정렬값을 폐기(discard) 또는 리셋(reset)하거나, 갱신된 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 시간 정렬값을 갱신된 시간 정렬값으로 교체할 수 있다.
다른 예로서, 시간 정렬값의 유효성은 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹(Timing Alignment Group: TAG) 마다 정의될 수도 있다. 상기 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 후 비활성화되었다가 활성화되는 과정 또는 모든 부서빙셀들이 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 비활성화되었다가 활성화되는 과정 또는 일부 부서빙셀들은 비활성화 지시자를 수신하고 일부 부서빙셀들은 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서 시간정렬그룹 내 부서빙셀들에 대해 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 볼 수 있다.
또 다른 예로서 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 시간정렬그룹내의 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 후 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서 시간정렬그룹 내 부서빙셀들에 대해 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 볼 수 있다.
단말은 갱신된 시간 정렬값을 기초로 상향링크 시간을 조정한다(S520). 일 예로서, 단말은 기지국이 제공하는 시간 정렬값(NTA)을 이용하여 조정되어야 할 시간(TA)을 계산하고, 상향링크 시간을 조정할 수 있다. 조정되는 시간(TA)은 다음의 수학식 1과 같이 구해질 수 있다.
Figure pat00001
여기서, NTA는 시간 정렬값으로서, 기지국의 시간 전진 명령에 의해 가변적으로 제어되고, NTA offset은 프레임 구조에 의해 고정되는 값이다. Ts는 샘플링 주기이다. 여기서, 시간 정렬값(NTA)이 양(+)이면 상향링크 시간을 앞서도록(advancing) 조정함을 지시하고, 음(-)이면 상향링크 시간을 뒤지도록(delaying) 조정함을 지시한다.
한편, 시간 정렬값(NTA)은 현재 설정된 NTA값(NTA - old)으로부터 인덱스 값 의해 새로운 NTA값(NTA - new)으로 조정되는데, 새로운 NTA값은 수학식 2와 같이 구해질 수 있다.
Figure pat00002
수학식 2를 참조하면, Ti는 인덱스 값으로서, 0, 1, 2,..., 63이다.
다른 예로서, 조정되는 시간(TA)은 주서빙셀에 관한 시간 정렬값을 근거로 구해지는 부서빙셀에 관한 시간 정렬값에 의해 계산될 수 있다.
단말은 조정된 상향링크 시간에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 활성화 동작을 수행한다(S525). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 이는 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 가용한 전체 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스 및 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보를 포함하는 프리앰블 할당 정보(RA Preamble assignment)를 단말로 전송한다(S600). 단말은 비경합 기반의 랜덤 액세스 과정을 위해서는 충돌 가능성이 없는 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로부터 할당받는 것이 필요하다.
일 예로서, 랜덤 액세스 절차가 핸드오버 과정 중에 수행되는 경우, 단말은 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 핸드오버 명령 메시지로부터 얻을 수 있다. 다른 예로서, 랜덤 액세스 절차가 기지국의 요청에 의해 수행되는 경우 단말은 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 PDCCH, 즉 물리계층 시그널링을 통해 얻을 수 있다. 이 경우 물리계층 시그널링은 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI) 포맷 1A로서, 표 2와 같은 필드들을 포함할 수 있다.
- 캐리어 지시자 필드(Carrier indicator field: CIF) - 0 or 3 bits.
- 포맷 0/1A 식별을 위한 플래그 - 1 bit (0인 경우 포맷 0을, 1인 경우 포맷 1A를 ㅈ지시함)
포맷 1A CRC가 C-RNTI에 의해 스크램블되고, 남은 필드들이 아래와 같이 설정되는 경우, 포맷 1A는 PDCCH 명령(order)에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차를 위해 사용된다.
-아래-
- 국지적/분산적(Localized/Distributed) VRB 할당 플래그 - 1 bit. 0으로 설정됨
- 자원블록할당 -
Figure pat00003
bits. 모든 비트들이 1로 설정됨
- 프리앰블 인덱스(Preamble Index) - 6 bits
- PRACH 마스크 인덱스(Mask Index) - 4 bits
- 하나의 PDSCH 부호어의 간이 스케줄링 할당을 위한 포맷 1A의 모든 남은 비트들이 0으로 설정됨
표 2를 참조하면, 프리앰블 인덱스는 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 선택된 하나의 프리앰블을 지시하는 인덱스이고, PRACH 마스크 인덱스는 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보이다. 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보는 다시 표 3과 같이 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex: FDD) 시스템과 시간 분할 듀플렉스(time division duplex: TDD) 시스템에 따라, 지시하는 자원이 달라진다.
PRACH
마스크 인덱스		 허용되는 PRACH (FDD) 허용되는 PRACH (TDD)
0 모두 모두
1 PRACH 자원 인덱스0 PRACH 자원 인덱스0
2 PRACH 자원 인덱스1 PRACH 자원 인덱스1
3 PRACH 자원 인덱스2 PRACH 자원 인덱스2
4 PRACH 자원 인덱스3 PRACH 자원 인덱스3
5 PRACH 자원 인덱스4 PRACH 자원 인덱스4
6 PRACH 자원 인덱스5 PRACH 자원 인덱스5
7 PRACH 자원 인덱스6 예비됨
8 PRACH 자원 인덱스7 예비됨
9 PRACH 자원 인덱스8 예비됨
10 PRACH 자원 인덱스9 예비됨
11 시간 영역내의 모든 짝수 PRACH 기회(opportunity),
서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스		 시간 영역내의 모든 짝수 PRACH 기회,
서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
12 시간 영역내의 모든 홀수 PRACH 기회,
서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스		 시간 영역내의 모든 홀수 PRACH 기회,
서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
13 예비됨 서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
14 예비됨 서브프레임내의 두번째 PRACH 자원 인덱스
15 예비됨 서브프레임내의 세번째 PRACH 자원 인덱스
단말은 할당된 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 부서빙셀을 통해 기지국으로 전송한다(S605). 랜덤 액세스 프리앰블은 부서빙셀이 활성화된 이후에 진행될 수 있다. 본 실시예에서는 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차를 기본으로 설명하나 기지국의 의도에 의해 경합 기반의 랜덤 액세스 절차에도 적용될 수 있다.
기지국은 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다(S610). 일 예로서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 시간 전진 명령(timing advance command: TAC) 필드를 포함한다. 시간 전진 명령 필드는 현재 상향링크 시간에 대한 상대적인 상향링크 시간의 변화를 지시하며, 샘플링 시간(Ts)의 정수배, 예를 들어 16Ts일 수 있다. 시간 전진 명령 필드는 부서빙셀에 관한 갱신된 시간 정렬값을 지시한다. 갱신된 시간 정렬값은 특정한 인덱스로 주어질 수 있다.
기지국은 수신된 랜덤 액세스 프리앰블 및 시간/주파수 자원을 기반으로 어느 단말이 어느 부서빙셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송했는지 확인할 수 있다. 즉, 동일한 RA-RNTI를 갖는 단말은 다수 존재할 수 있으나 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용한 단말은 하나뿐이다. 따라서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 단말의 RA-RNTI로 스크램블된(scrambled) PDCCH에 의해 지시되는 물리하향링크 공용 채널(physical downlink control channel: PDSCH)를 통해 단말로 전송된다.
경합 기반 랜덤 액세스 과정에 비해서, 비경합 기반 랜덤 액세스 과정에서는 랜덤 액세스 응답 메시지내의 C-RNTI와 같은 단말 식별자를 같이 수신하기 때문에, 랜덤 액세스 과정이 정상적으로 수행되었는지 판단할 수 있다. 따라서 랜덤 액세스 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단되는 경우, 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 만일 단말이 수신한 프리앰블 할당 정보내의 프리앰블 인덱스가 '000000'인 경우, 단말은 경쟁 기반 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 랜덤하게 선택하고 PRACH 마스크 인덱스 값도 '0'으로 설정한 후 경쟁기반 절차로 진행한다. 또한, 프리앰블 할당 정보는 RRC와 같은 상위계층의 메시지(예를 들어 핸드오버 명령 내 이동제어정보(MCI: mobility control information))를 통해 단말로 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 이는 경합 기반의 랜덤 액세스 절차이다. 단말은 기지국과 데이터를 송수신하기 위하여 상향링크 동기를 필요로 한다. 단말은 상향링크 동기를 위해 기지국으로부터 동기에 필요한 정보를 수신하는 과정을 진행할 수 있다. 랜덤 액세스 과정은 단말이 네트워크에 핸드오버 등을 통해 새로이 결합하는 경우에도 적용할 수 있고 네트워크에 결합한 후, 동기화 또는 RRC의 상태가 RRC_IDLE에서 RRC_CONNECTED로 상태를 변경하는 등의 다양한 상황에서 진행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스(sequence) 집합에서 임의로 하나의 프리앰블 시퀀스를 선택하고, 선택된 프리앰블 시퀀스에 따른 랜덤 액세스 프리앰블을 부서빙셀의 PRACH 자원(PRACH resource)을 이용하여 기지국으로 전송한다(S700).
랜덤 액세스 프리앰블은 부서빙셀이 활성화된 이후에 진행될 수 있다. 또한, 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의해 전송되는 PDCCH 명령에 의해서 개시될 수 있다.
랜덤 액세스 프리앰블 집합의 구성에 대한 정보는 시스템 정보의 일부 또는 핸드오버 명령(handover command) 메시지를 통해 기지국으로부터 얻을 수 있다. 여기서, 단말은 프리앰블 선택 또는 RACH 송신을 위해 임시 선택한 주파수 자원과 송신 시점을 고려하여 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 인지할 수 있다.
기지국은 수신된 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로서 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다(S705). 이때 사용되는 채널은 PDSCH이다. 랜덤 액세스 응답 메시지는 단말의 상향링크 동기화를 위한 시간 전진 명령, 상향링크 무선자원 할당정보, 랜덤 액세스를 수행하는 단말들을 식별하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(random access preamble identifier, RAPID), 단말의 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 타임 슬롯에 관한 정보 및 임시(temporary) C-RNTI와 같은 단말의 임시 식별자를 포함한다. 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 수신한 랜덤 액세스 프리앰블을 식별하기 위함이다.
단말은 시간 전진 명령이 지시하는 시간 정렬값을 기반으로 조정된 상향링크 시간에 따라 랜덤 액세스 식별자를 포함하는 상향링크 데이터를 PUSCH상으로 기지국으로 전송한다(S710). 상향링크 데이터는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request), 트래킹 영역 변경(Tracking Area update), 스케줄링 요청(Scheduling request) 또는 단말이 업링크로 전송할 데이터에 대한 버퍼상태보고(Buffer status reporting)를 포함할 수 있다. 랜덤 액세스 식별자는 임시 C-RNTI, C-RNTI (UE가 포함하고 있는 상태), 또는 단말 식별자 정보(UE contention resolution identify) 등을 포함할 수 있다. 시간 정렬값을 적용함에 따라 단말은 시간 정렬 타이머(time alignment timer)를 시작 또는 재시작한다. 만약 이전에 시간 정렬 타이머가 작동 중이며 시간 정렬 타이머를 재시작하고, 만약 이전에 시간 정렬 타이머가 작동 중이지 않으면 시간 정렬 타이머를 시작한다.
단계 S700 내지 S710 과정에서, 여러 단말들의 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 충돌할 수 있으므로, 기지국은 랜덤 액세스가 성공적으로 종료됨을 알려주는 경합 해결 메시지를 단말로 전송한다(S715). 경합 해결 메시지는 랜덤 액세스 식별자를 포함할 수 있다. 경합 기반 랜덤 액세스 과정에서 경합은 가능한 랜덤 액세스 프리앰블의 수가 유한하기 때문에 발생한다. 셀내 모든 단말들에게 고유의 랜덤 액세스 프리앰블을 부여할 수 없으므로, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중에서 임의로 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택해서 전송한다. 이에 따라 동일한 PRACH 자원을 통해 둘 이상의 단말들이 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하여 전송할 수 있다.
이때, 상향링크 데이터의 전송은 모두 실패하거나, 단말들의 위치 또는 전송 파워에 따라 기지국이 특정 단말의 상향링크 데이터만을 성공적으로 수신한다. 상향링크 데이터를 기지국에서 성공적으로 수신한 경우, 기지국은 상향링크 데이터에 포함된 랜덤 액세스 식별자를 이용하여 경합 해결 메시지를 전송한다. 자신의 랜덤 액세스 식별자를 수신한 단말은 경합 해결이 성공적임을 알 수 있다. 경합 기반의 랜덤 액세스 과정에서 단말이 경합의 실패 또는 성공 여부를 알 수 있도록 하는 것이 경합 해결이라 한다.
경합 해결 메시지를 수신하면 단말은 경합 해결 메시지가 자신의 것인지 확인한다. 확인 결과 자신의 것이 맞으면 단말은 기지국으로 ACK를 보내고, 다른 단말의 것이면 응답 데이터를 보내지 않는다. 물론 하향링크 할당을 놓치거나 메시지를 디코딩하지 못하는 경우에도 응답 데이터를 보내지 않는다. 또한, 경합 해결 메시지는 C-RNTI 또는 단말 식별자 정보 등을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 기지국은 단말은 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 제1 시간 정렬값을 설정하고, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S800). 여기서, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다.
단말은 설정된 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 시간을 조정한다(S805). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자를 수신한다(S810). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간(deactivation preparation time: DPT), 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 단말은 부서빙셀에 대한 비활성화 동작을 시작한다(S815).
부서빙셀이 비활성화된 이후로부터 활성화되기 전까지 상향링크 시간 동기를 추적하는데 사용되는 상향링크 신호가 전송되지 않는다. 그런데 상향링크 신호가 전송되지 않는 동안에 상향링크 시간 동기가 어긋날 수 있다. 이는 제1 시간 정렬값이 유효하지 않음을 의미한다. 그럼에도 불구하고 단말이 제1 시간 정렬값을 적용한 상향링크 시간에 따라 상향링크 전송을 수행하면, 기지국은 상향링크 전송을 정상적으로 인지할 수 없다. 반면, 상향링크 채널이 안정적이어서 상향링크 신호가 전송되지 않는 동안에도 상향링크 시간 동기가 잘 이루어지면, 제1 시간 정렬값이 여전히 유효하므로 단말과 기지국은 굳이 제1 시간 정렬값을 새로운 것으로 갱신하여 상향링크 시간을 조정할 필요가 없다. 따라서 단말은 기설정된(pre-configured) 제1 시간 정렬값이 유효한지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해 단말은 부서빙셀에 관한 시간정렬(timing alignment: TA) 유효성 타이머(또는 간단히 줄여 유효성 타이머(valid timer))를 이용한다.
부서빙셀이 비활성화되면, 단말은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머를 구동한다(S820). 이 때 상기 유효성 타이머를 구동하는 시점은 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점이 될 수도 있고 또는 활성화 시점 이후 단말이 구동하고 있는 비활성화 타이머가 만료된 시점이 될 수도 있고 또는 실제 단말이 비활성화 동작을 시작하는 시점이 될 수도 있다. 유효성 타이머는 시간 정렬값의 유효기간을 지시한다. 유효성 타이머가 만료되면 더 이상 시간 정렬값이 유효하지 않음을 나타내고, 유효성 타이머가 만료되기 전이면 시간 정렬값이 여전히 유효함을 나타낼 수 있다. 유효성 타이머는 부서빙셀의 비활성화에 의해 구동되고, 만료시간 △t가 경과하면 만료된다. 한편, 유효성 타이머가 진행되고 있는(running) 도중에 부서빙셀이 활성화되면 유효성 타이머가 중단될 수 있다.
일 예로서, 유효성 타이머는 부서빙셀마다 별도로 정의될 수도 있다. 예를 들어 유효성 타이머의 만료시간 △t는 단말에 구성된 부서빙셀들에 모두 동일하게 결정될 수도 있고, 각각 상이하게 결정될 수도 있다.
다른 예로서, 유효성 타이머는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹(Timing Alignment Group: TAG) 마다 정의될 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다. 이 경우, 상기 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점 또는 모든 부서빙셀들이 단말 내 비활성화 타이머가 만료된 시점 또는 일부 부서빙셀들은 비활성화 지시자를 수신하고 일부 부서빙셀들은 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화되는 시점 또는 상기 모든 경우들에 대하여 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화 동작을 시작하는 시점을 기준으로 유효성 타이머가 구동될 수 있다.
또 다른 예로서 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 시간정렬그룹내의 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점 또는 단말 내 비활성화 타이머가 만료되는 시점 또는 비활성화 동작을 시작하는 시점을 기준으로 유효성 타이머가 구동될 수 있다.
유효성 타이머가 만료되는 시간 △t에 관한 정보를 포함하는 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지를 통해 단말로 전송될 수 있다. 예를 들어 유효성 타이머 구성정보는 단말에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성(connection reconfiguration) 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또는 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 단말로 전송될 수 있다.
기지국은 부서빙셀의 활성화를 지시하는 제2 활성화 지시자(=1)를 단말로 전송한다(S825). 만약, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 제2 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다. 제1 시간 정렬값이 유효하면, 단말은 제1 시간 정렬값에 기반한 상향링크 시간에 따라 상향링크 신호의 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행한다. 상향링크 신호의 전송은 SRS의 전송이나 채널상태정보의 보고를 포함한다.
만약, 단말이 제2 활성화 지시자를 수신하기 전에 유효성 타이머가 만료되면, 단말은 무효한 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하거나, 제2 활성화 지시자로 인해 활성화된 하향링크 부서빙셀을 통해, 또는 주서빙셀을 통해 새로운 제2 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 제1 시간 정렬값을 제2 시간 정렬값으로 교체한다. 제2 시간 정렬값은 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다.
다른 예로서, 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 시간정렬그룹 내 적어도 하나의 부서빙셀에 대하여 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 시간정렬그룹 내 모든 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다.
또 다른 예로서, 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 시간정렬그룹 내 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)에 대하여 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 시간정렬그룹 내 모든 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다.
활성화 준비시간(activation preparation time: APT)이 지나면, 단말은 비활성화된 부서빙셀을 활성화하고(S830), 제1 시간 정렬값이 유효한 경우 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S835). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
한편, 도 8의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 8의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 단말은 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 제1 시간 정렬값을 설정하고, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S900). 여기서, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다.
단말은 설정된 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 시간을 조정한다(S905). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 계속적으로 부서빙셀에 대한 비활성화 타이머(deactivation timer)를 확인하는데, 만약 비활성화 타이머가 만료되면(S910), 단말은 비활성화 타이머가 만료된 n번째 서브프레임으로부터 동작 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 부서빙셀을 비활성화시킨다(S920). 그런데 만약 동작 준비시간이 만료되기 전에 단말이 기지국으로부터 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자(=1)를 수신하였다면(S915), 단말은 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다. 따라서 단말은 활성화 준비시간이 만료된 시점(예를 들어 8 서브프레임 이후)에 부서빙셀을 활성화한 후(S925), 하향링크 활성화 동작을 실행하고 제1 시간 정렬값에 기반한 상향링크 시간에 따라 상향링크를 통한 신호 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 실행한다(S930). 하향링크 활성화 동작의 예로써, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 상향링크 활성화 동작 예로써 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 구체적으로 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 주기적 및 비주기적 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
만약, 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자의 수신없이 동작 준비시간이 만료되면, 단말은 무효한 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하거나, 새로운 제2 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 제1 시간 정렬값을 제2 시간 정렬값으로 교체한다. 제2 시간 정렬값은 부서빙셀이 활성화된 이후 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다.
한편, 도 9의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 9의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 5, 도 8 또는 도 9에서의 절차들은 단말에 특정 서빙셀들이 구성되고, 각 서빙셀이 활성화 또는 비활성화 상태에 있음을 전제로 한다. 추가적으로, 각 서빙셀들은 시간정렬그룹 단위로 분류될 수 있는 것을 전제로 할 수 있다. 이러한 전제 조건이 만족되기 위하여 선결적으로 완료되어야 할 절차들이 필요하며, 도 10은 이에 관하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 수행방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 만약 무선자원제어(RRC: Radio Resource Contol) 휴지 모드(idle mode)인 단말은 요소 반송파를 집성할 수 없고, RRC 연결 모드(connected mode)인 단말만 요소 반송파 집성을 할 수 있다면, 단말은 요소 반송파 집성에 앞서서 RRC 연결을 위한 셀을 선택하고, 선택된 셀을 통해 기지국에 대해 RRC 연결 설정(connection establishment) 절차를 수행한다(S1000). RRC 연결 설정 절차는 단말이 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국이 RRC 연결 설정(connection setup)을 단말로 전송하며, 단말이 RRC 연결설정완료 메시지를 기지국으로 전송함으로써 수행된다. RRC 연결 설정 절차는 SRB1의 설정을 포함한다.
한편, RRC 연결을 위한 셀은 다음과 같은 선택조건을 기준으로 선택된다.
(i) 단말이 측정(measurement)한 정보를 기반으로 무선자원제어연결을 시도할 가장 적합한 셀(suitable cell)을 선택할 수 있다. 측정 정보로 단말은 수신한 특정 셀의 CRS(cell-specific reference singal)을 기준으로 수신전력을 측정하는 RSRP 및 전체 수신전력(분자) 대비 특정 셀에 대한 RSRP 값(분모)의 비율로 정의하는 RSRQ를 모두 고려한다. 따라서 단말은 구분 가능한 셀들 각각에 대한 RSRP 및 RSRQ 값들을 확보하여 이를 기반으로 적합한 셀을 선택한다. 예를 들어, RSRP 및 RSRQ 값 모두 0dB 이상의 값을 가지며 RSRP 값이 최대인 셀 또는 RSRQ 값이 최대인 또는 RSRP 와 RSRQ 값 각각에 대하여 가중치를 설정(예를 들어 7:3)하고 상기 가중치를 고려하여 평균값을 기준으로 적합한 셀을 선택할 수 있다.
(ii) 단말 내부 메모리에 저장되어 있는 시스템에서 고정적으로 설정한 서비스 사업자(PLMN)에 대한 정보 또는 다운링크 중심 주파수 정보 또는 셀 구분 정보(예를 들어 PCI (Physical cell ID))를 이용하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다. 상기 저장되어 있는 정보는 다수의 서비스 사업자 및 셀들에 대한 정보들로 구성될 수 있으며 각 정보마다 우선순위 또는 우선 가중치가 설정되어 있을 수 있다.
(iii) 단말은 기지국에서 브로드캐스팅 채널을 통해 전송한 시스템 정보를 수신하고 상기 수신한 시스템 정보 내의 정보를 확인하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다. 예를 들어, 단말은 셀 접속을 위해 멤버쉽이 필요한 특정 셀 (예를 들어 CSG(closed subscribe group), non-allowed Home 기지국 등)인지 아닌지에 대하여 확인하여야 한다. 따라서 단말은 각 기지국이 전송하는 시스템 정보를 수신하여 CSG 여부를 나타내는 CSG ID 정보를 확인한다. 만일 CSG임이 확인되면 접속 가능한 CSG 인지 여부를 확인한다. 상기 접속 가능성을 확인하기 위해 단말은 자신의 멤버쉽 정보와 상기 CSG 셀의 고유정보 (예를 들어 시스템 정보 내에 있는 (E)CGI ((envolved) cell grobal ID) 또는 PCI 정보)를 이용할 수 있다. 상기 확인 절차를 통해 접속 불가능한 기지국으로 확인된 경우, 무선자원제어연결을 시도하지 않는다.
(iv) 단말 내부 메모리에 저장되어 있는 유효한 요소 반송파들 (예를 들어, 단말이 구현(implementation)상으로 지원 가능한 주파수 대역 내에서 구성 가능한 요소 반송파 들)을 통해 무선자원제어연결을 시도할 수 있다.
상기 4 가지의 선택조건들 중 (ii) 및 (iv) 조건은 선택적(optional)으로 적용 되나 (i) 및 (iii) 조건은 필수적(mandatory)으로 적용되어야 한다.
RRC 연결을 위해 선택된 셀을 통하여 무선자원제어연결을 시도하기 위해 단말은 RRC 연결 요청메시지를 전송할 상향링크 대역을 확인하여야 한다. 따라서 단말은 선택된 셀의 하향링크를 통해 전송되는 방송채널(broadcasting channel)을 통하여 시스템 정보를 수신한다. SIB2(system information block 2)는 상향링크로 사용할 대역에 대한 대역폭 정보 및 중심 주파수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 상기 선택된 셀의 하향링크, 하향링크와 SIB2내 정보를 통해 연결설정되어 있는 상향링크 대역을 통해 RRC 연결을 시도한다. 이 때 단말은 랜덤 액세스 절차내에서 RRC 연결 요청 메시지를 상향링크 데이터로서 기지국으로 전달할 수 있다. RRC 연결 절차가 성공한 경우, RRC 연결 설정된 셀은 주서빙셀이라 불릴 수 있으며, 주서빙셀은 DL PCC와 UL PCC로 구성된다.
기지국은 단말의 요청 또는 네트워크의 요청 또는 기지국의 자체판단에 의해 더 많은 무선자원의 단말에 할당해야 하는 경우, 하나 이상의 부서빙셀(SCell)을 단말에 추가로 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 절차를 수행한다(S1005). RRC 연결 재구성 절차는 기지국이 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송하고, 단말이 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 기지국으로 전송함으로써 수행된다.
단말은 분류 지원 정보(classifying assistant information)를 기지국으로 전송한다(S1010). 분류 지원 정보는 단말에 구성된 적어도 하나의 서빙셀을 시간정렬그룹으로 분류하는데 필요한 정보 또는 기준을 제공한다. 예를 들어, 분류 지원 정보는 단말의 지리적 위치 정보, 단말의 인접셀(neighbour cell) 측정 정보, 네트워크 배치 정보(network deployment information) 및 서빙셀 구성정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말의 지리적 위치 정보는 단말의 위도, 경도, 높이등으로 표현될 수 있는 위치를 나타낸다. 단말의 인접셀 측정 정보는 인접셀에서 전송되는 기준신호의 수신전력(reference signal received power: RSRP) 또는 기준신호의 수신품질(reference signal received quality: RSRQ)을 포함한다. 네트워크 배치 정보는 기지국, 주파수 선택적 리피터(frequency selective repeater: FSR) 또는 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH)의 배치를 나타내는 정보이다. 서빙셀 구성정보는 단말에 구성된 서빙셀에 관한 정보이다. 단계 S1010은 단말이 분류 지원 정보를 기지국으로 전송해줌을 나타내지만, 기지국이 분류 지원 정보를 별도로 알 수 있거나 이미 보유할 수도 있다. 이 경우 본 실시예에 따른 랜덤 액세스는 단계 S1010이 생략된 상태로 수행될 수도 있다.
기지국은 서빙셀들을 분류하여 시간 정렬 그룹을 구성한다(S1015). 서빙셀들은 분류 지원 정보에 따라 각 시간 정렬 그룹으로 분류 또는 구성될 수 있다. 시간 정렬 그룹은 적어도 하나의 서빙셀을 포함하는 그룹으로서, 시간 정렬 그룹내의 서빙셀들에 대하여는 동일한 시간 정렬 값이 적용된다. 예를 들어, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 동일한 시간 정렬 그룹(TAG1)에 속하면, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 동일한 시간 정렬 값 TA1이 적용된다. 반면 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 다른 시간 정렬 그룹(TAG1, TAG2)에 속하면, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 다른 시간 정렬 값 TA1과 TA2가 각각 적용된다. 시간 정렬 그룹은 주서빙셀을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있으며, 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있다.
기지국은 시간정렬그룹 구성정보(TAG configuration)를 단말로 전송한다(S1020). 단말에 구성된 적어도 하나의 서빙셀을 시간정렬그룹으로 분류한다. 즉 시간 정렬 그룹 구성정보는 시간 정렬 그룹이 구성된 상태를 설명한다. 일 예로서, 시간 정렬 그룹 설정정보는 시간 정렬 그룹의 개수 필드, 각 시간 정렬 그룹의 인덱스 필드 및 각 시간 정렬 그룹이 포함하는 서빙셀의 인덱스 필드를 포함할 수 있고, 이들 필드들은 시간 정렬 그룹이 구성된 상태를 설명해준다.
다른 예로서, 시간 정렬 그룹 구성정보는 각 시간 정렬 그룹내의 대표 서빙셀 정보를 더 포함할 수 있다. 대표 서빙셀은 각 시간 정렬 그룹내에서 상향링크 동기 유지 및 설정을 위한 랜덤 액세스 절차를 진행할 수 있는 서빙셀이다. 대표 서빙셀은 특별 서빙셀(special SCell) 또는 참조 서빙셀(reference SCell)이라 불릴 수도 있다. 만약 상기 실시예와는 달리 시간 정렬 그룹 구성정보가 대표 서빙셀을 포함하지 않는 경우 단말은 스스로 각 시간 정렬 그룹내의 대표 서빙셀을 선정할 수 있다.
기지국은 단말에 구성된 서빙셀들 중 필요시 특정 서빙셀을 활성화 또는 비활성화시키는 활성화 지시자를 단말로 전송한다(S1025). 단말은 활성화 지시자를 기반으로 각 서빙셀의 활성화 또는 비활성화 동작을 실행한다.
단말은 기지국에 대해 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1030). 단말은 시간정렬그룹 구성정보를 기반으로 대표 서빙셀에 대해서 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 여기서 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국이 랜덤 액세스 절차를 명령한하여 시작될 수 있다. 이 때 상기 랜덤 액세스 절차는 대표 서빙셀이 활성화된 이후에만 진행될 수 있다. 다시 말하면, 활성화된 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의해 전송되는 PDCCH 명령에 의해서 시작될 수 있다. 이 때 상기 PDCCH 명령은 랜덤 액세스 절차를 진행할 부서빙셀의 제어정보영역에 할당되어 전송된다. 또한 부서빙셀을 지시하는 지시자가 포함되어 있을 수도 있다. 여기서 랜덤 액세스 절차는 무경합 기반을 기본으로 하나 기지국의 의도에 의해 경합 기반으로 진행될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 단말은 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 지시하는 제1 MAC 메시지를 기지국으로부터 수신한다(S1100). 제1 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제1 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다.
단말은 제1 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에 대한 상향링크 시간을 조정한다(S1105). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 기지국으로부터 수신한다(S1110). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 단말은 부서빙셀을 비활성화한다(S1115).
부서빙셀이 비활성화되면, 단말은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머를 구동한다(S1120) 상기 동작은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 기지국으로부터 수신(S1110)한 후 이루어 질 수도 있다.
단말은 부서빙셀의 활성화를 지시하는 제2 활성화 지시자(=1)를 기지국으로부터 수신하는지 판단한다(S1125). 제2 활성화 지시자(=1)를 수신하면, 단말은 유효성 타이머가 만료되었는지 판단한다(S1130). 만약, 유효성 타이머가 만료되지 않았으면 제1 시간 정렬값은 유효하다. 따라서, 단말은 제1 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S1135). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
단계 S1130의 판단결과, 유효성 타이머가 이미 만료되었으면 더 이상 제1 시간 정렬값이 유효하지 않게 되었으므로 단말은 하향링크 활성화 동작만을 수행하고, 상향링크를 통한 신호 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작은 수행하지 않는다., 단말은 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하고 다시 상향링크 동기를 위해 새로운 제2 시간 정렬값을 지시하는 제2 MAC 메시지를 수신한다(S1140). 제2 MAC 메시지는 활성화된 부서빙셀의 하향링크 또는 주서빙셀을 통해 수신될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제2 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 단말은 제2 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 활성화 동작을 수행한다(S1145).
한편, 도 11의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 11의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 기지국은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머 구성정보를 단말로 전송한다(S1200). 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지일 수 있다. 일 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 단말에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다른 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 단말로 전송될 수 있다. 유효성 타이머 구성정보는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹마다 시간 정렬값을 정의할 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다.
기지국은 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 지시하는 제1 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S1205). 제1 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제1 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다.
기지국은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 단말로 전송한다(S1210). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브비프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 부서빙셀은 비활성화된다. 부서빙셀의 비활성화로 인해 단말에서 부서빙셀에 대한 유효성 타이머가 구동된다.
기지국은 제2 활성화 지시자(=1)를 단말로 전송한다(S1215). 기지국은 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 제1 시간 정렬값의 유효성을 판단한다(S1220).
만약 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전이면, 제1 시간 정렬값이 유효하다. 따라서, 기지국은 제1 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S1225). 예를 들어, 기지국은 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH를 단말로 전송하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당을 진행한다. 또는 기지국은 상향링크 신호를 단말로부터 수신한다. 예를 들어 기지국은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS를 수신하거나, 채널품질정보의 보고를 수신한다. 또는 기지국은 단말로부터의 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수신한다.
단계 S1220의 판단결과, 만약 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 직후이면, 제1 시간 정렬값이 유효하지 않다. 따라서, 상향링크 동기가 성립되지 않으므로 상향링크를 통한 신호전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행할 수 없는 반면, 하향링크 활성화 동작을 수행할 수 있다. 상향링크 동기 획득을 위해 기지국은 새로운 제2 시간 정렬값을 지시하는 제2 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S1230). 제2 MAC 메시지는 활성화된 부서빙셀의 하향링크 또는 주서빙셀을 통해 전송될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 전송될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제2 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 단말은 제2 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 활성화 동작을 수행한다(S1235).
한편, 도 12의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 12의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기를 수행하는 기지국과 단말을 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 단말(1700)은 단말 수신부(1305), 단말 프로세서(1310) 및 단말 전송부(1320)를 포함한다. 단말 프로세서(1310)는 또한 RRC 처리부(1311) 및 랜덤 액세스 처리부(1312)를 포함한다.
단말 수신부(1305)는 기지국(1350)으로부터 RRC 연결 재구성 메시지, 유효성 타이머 구성정보, MAC 메시지 또는 활성화 지시자를 수신한다. 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 일 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 단말에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다른 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 단말로 전송될 수 있다. 유효성 타이머 구성정보는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹마다 시간 정렬값을 정의할 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다.
RRC 처리부(1311)는 유효성 타이머 구성정보에 기반하여 유효성 타이머의 동작을 설정한다. 또한, RRC 처리부(1311)는 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 서빙셀의 구성정보에 기반하여 단말(1300)에 적어도 하나의 부서빙셀을 구성한다. RRC 처리부(1311)는 또한 활성화 지시자가 지시하는 바에 따라 구성된 부서빙셀을 활성화하거나 또는 비활성화한다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 MAC 메시지가 지시하는 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 시간을 조정한다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 유효성 타이머의 유효기간 △t를 설정하고, 기설정된 유효성 타이머의 구동, 중단 및 만료를 제어한다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 시간 정렬값의 유효성을 판단한다.
일 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신하면, 시간 정렬값을 유효하지 않다고 보고도 5와 같은 절차에 따라 이전 시간 정렬값을 폐기하고 새로운 갱신된 시간 정렬값을 획득하기 위한 절차(예를 들어 랜덤 액세스 절차)를 수행한다.
다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 도 8과 같은 절차에 따라 단말 수신부(1305)가 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 예를 들어, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하였고, 유효성 타이머가 만료되지 않았으면 시간 정렬값은 유효한 것으로 판단한다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하였고, 유효성 타이머가 만료되었으면 시간 정렬값은 유효하지 않은 것으로 판단한다. 이때 랜덤 액세스 처리부(1312)는 하향링크 활성화 동작만을 수행할 수 있다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하지 않았으면 아무런 동작을 취하지 않는다.
먼저, 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단되면, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 유효한 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다. 예를 들어, 하향링크 활성화 동작은 랜덤 액세스 처리부(1312)가 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 단말 수신부(1305)가 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행하는 동작을 포함한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말 전송부(1320)가 상향링크 신호의 전송을 수행하는 동작을 포함한다. 예를 들어 단말 전송부(1320)는 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말 전송부(1320)가 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행하는 동작을 포함한다.
반면, 시간 정렬값이 유효하지 않은 것으로 판단되면, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 하향링크 활성화 동작만을 수행하고 유효하지 않은 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하며, 단말 수신부(1305)는 새롭게 갱신된 시간 정렬값을 지시하는 새로운 MAC 메시지를 기지국(1350)으로부터 수신한다. 이때 새로운 MAC 메시지는 활성화된 하향링크 부서빙셀 또는 주서빙셀을 통해 수신된다. 새로운 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 새로운 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 새로운 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 이후 랜덤 액세스 처리부(1312)는 갱신된 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크를 통한 신호전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행한다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는, 도 9와 같은 절차에 따라 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 동작 준비시간이 만료되기 이전인지, 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 동작 준비시간은 부서빙셀의 비활성화 타이머의 만료로 인해 시작된다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 비경합 기반 또는 경합 기반의 랜덤 액세스 절차를 처리한다. 랜덤 액세스 처리부(1312)는 부서빙셀에 대한 상향링크 시간 동기를 확보하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블을 생성한다. 생성되는 랜덤 액세스 프리앰블은 기지국(1350)에 의해 할당된 전용 랜덤 액세스 프리앰블일 수 있다. 다수의 시간정렬그룹들이 단말(1300)에 구성되어 있는 경우, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 각 시간정렬그룹에서 활성화된 부서빙셀(예를 들어 대표 부서빙셀)상으로 전송될 랜덤 액세스 프리앰블들을 생성할 수 있다.
단말 전송부(1320)는 활성화된 부서빙셀상으로 상향링크 신호 또는 랜덤 액세스 관련 메시지를 기지국(1350)으로 전송한다. 예를 들어, 랜덤 액세스 관련 메시지는 랜덤 액세스 프리앰블을 포함한다.
기지국(1350)은 기지국 전송부(1355), 기지국 수신부(1360) 및 기지국 프로세서(1370)를 포함한다. 기지국 프로세서(1370)는 또한 RRC 처리부(1371) 및 랜덤 액세스 처리부(1372)를 포함한다.
기지국 전송부(1355)는 유효성 타이머 구성정보, MAC 메시지, 활성화 지시자, 또는 랜덤 액세스 관련 메시지를 단말(1300)로 전송한다.
기지국 수신부(1360)는 활성화된 부서빙셀상에서 상향링크 신호, 랜덤 액세스 프리앰블등을 단말(1300)로부터 수신한다.
RRC 처리부(1371)는 RRC 관련 메시지, 예컨대 RRC 연결 완료 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성한다. 또한, RRC 처리부(1371)는 시간 정렬 그룹을 구성하고 시간정렬그룹 구성정보를 생성하거나, 유효성 타이머 구성정보를 생성한다.
랜덤 액세스 처리부(1372)는 가용한 전체 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스 및 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보를 포함하는 프리앰블 할당 정보를 생성한다.
또한, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 생성한다. MAC 메시지는 시간전진명령 필드를 포함하는데, 시간전진명령 필드에 의해 지시되는 시간 정렬값은 현재 상향링크 시간에 대한 상대적인 상향링크 시간의 변화를 지시하며, 샘플링 시간(Ts)의 정수배, 예를 들어 16Ts일 수 있다. 시간 정렬값은 특정한 인덱스로 표현될 수 있다.
랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 만약 시간 정렬값이 유효하면, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다. 예를 들어, 기지국 전송부(1355)는 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH를 단말(1300)로 전송하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당을 진행한다. 또는 기지국 수신부(1360)는 상향링크 신호를 단말(1300)로부터 수신한다. 예를 들어 기지국 수신부(1360)는 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS를 수신하거나, 채널품질정보의 보고를 수신한다. 또는 기지국 수신부(1360)는 단말(1300)로부터의 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수신한다.
만약 시간 정렬값이 유효하지 않으면, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 새롭게 갱신된 시간 정렬값을 지시하는 새로운 MAC 메시지를 생성하고, 기지국 전송부(1355)는 새로운 MAC 메시지를 단말(1300)로 전송한다. 제2 MAC 메시지는 부서빙셀이 활성화된 이후 랜덤 액세스 절차에 의해 전송될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다.
일 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신하면, 시간 정렬값을 유효하지 않다고 보고 도 5와 같은 절차에 따라 이전 시간 정렬값을 폐기하고 새로운 갱신된 시간 정렬값을 획득하기 위한 절차(예를 들어 랜덤 액세스 절차)를 수행한다.
다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 단말(1300)이 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단할 수 있다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는, 도 9와 같은 절차에 따라 단말(1300)이 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 동작 준비시간이 만료되기 이전인지, 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 동작 준비시간은 부서빙셀의 비활성화 타이머의 만료로 인해 시작된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 단말에 의한 상향링크 동기의 수행방법에 있어서,
    부서빙셀(secondary serving cell)의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하는 단계; 및
    상기 부서빙셀이 비활성화되면, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 단계를 포함하되,
    상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상향링크 전송은 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행됨을 특징으로 하는 상향링크 동기의 수행방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머에 관한 구성정보를 수신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비활성화된 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상향링크 전송은 상기 활성화 지시자에 의해 활성화된 부서빙셀상에서 수행됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 적용됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  5. 기지국에 의한 상향링크 동기의 수행방법에 있어서,
    부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 부서빙셀에서의 상향링크 전송은 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행됨을 특징으로 하는 상향링크 동기의 수행방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머에 관한 구성정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 부서빙셀이 비활성화될 때 구동되는 것을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 적용됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  9. 상향링크 동기의 수행하는 단말에 있어서,
    부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부;
    상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부;
    상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하고, 상기 부서빙셀이 비활성화되면 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 랜덤 액세스 처리부; 및
    상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 전송을 수행하는 단말 전송부를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말 수신부는 상기 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 매체접근제어(medium access control: MAC) 수준에서의 MAC 제어요소의 형식으로 수신함을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머가 만료되기까지 상기 부서빙셀이 활성화되지 않는 경우, 상기 랜덤 액세스 처리부는 상기 시간 정렬값을 폐기하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말 전송부는 상기 상향링크 전송을 상기 활성화된 부서빙셀에서 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  13. 상향링크 동기의 수행하는 기지국에 있어서,
    부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부;
    상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지, 또는 상기 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 지시자를 단말로 전송하는 기지국 전송부; 및
    상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되면, 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 신호를 수신하는 기지국 수신부를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 부서빙셀이 비활성화된 때 구동되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 적용됨을 특징으로 하는, 기지국.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 기지국 전송부는 상기 유효성 타이머에 관한 구성정보를 상기 단말로 전송함을 더 포함함을 특징으로 하는, 기지국.


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