WO2011136558A2 - 무선 통신 시스템에서 랜덤접속 절차를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 랜덤접속 절차를 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the following example relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for machine-type communication (MTC) in a wireless communication system.
  • MTC machine-type communication
  • Machine-Type Communication is a form of data communication that includes one or more entities that do not require human interaction. That is, MTC refers to a concept in which a mechanical device, not a terminal used by humans, communicates using an existing wireless communication network. Mechanical devices used in the MTC may be referred to as MTC devices, and various MTC devices include vending machines and machines for measuring the water level of dams.
  • MTC Mobility Management Entity
  • a service optimized for MTC may be different from a service optimized for human-to-human communication.
  • MTC is characterized by different market scenarios, data communication, low cost and effort, potentially very large number of communication terminals, large service area and low traffic per terminal. Can be.
  • the number of MTC devices supported by one base station is expected to be much larger than the number of terminals. Due to typical M2M (Machine to Machine) service characteristics, there is a high probability that communication is simultaneously performed for a plurality of MTC devices.
  • M2M Machine to Machine
  • the following example provides a method and apparatus for machine-type communication (MTC) in a wireless communication system.
  • MTC machine-type communication
  • the following example provides a method of performing a random access procedure performed by a user equipment in a wireless communication system.
  • the method includes transmitting a first random access preamble to a base station; Receiving first backoff parameter information from the base station; And transmitting a second random access preamble to the base station, wherein the second random access preamble is transmitted using the first backoff parameter information, and the first backoff parameter information is a first type backoff. Parameters and second type backoff parameters.
  • the method further includes receiving second backoff parameter information from the base station, wherein the second backoff parameter information is received before the first random access preamble is transmitted to the base station, and the second backoff parameter information is received.
  • Backoff parameter information is classified into the first type backoff parameter and the second type backoff parameter.
  • the second backoff parameter information is included in the random access response.
  • the first random access preamble is the first random access preamble transmitted by the terminal.
  • the first backoff parameter information is included in a random access response received corresponding to the first random access preamble.
  • the first type backoff parameter is used for cell common backoff and the second type backoff parameter is used for backoff for a specific cause only.
  • the specific cause-only backoff has a cause of establishment included in a Radio Resource Control (RRC) connection request message (RRC) connection request message (machine type communication) and low priority (MTC) It is used when at least one of.
  • RRC Radio Resource Control
  • RRC Radio Resource Control
  • MTC low priority
  • the reason for setting is indicated in the non-access stratum (NAS) layer.
  • NAS non-access stratum
  • the first backoff parameter information is included in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) of a random access response.
  • MAC medium access control
  • PDU protocol data unit
  • the first type backoff parameter is included in a first subheader of a MAC header
  • the second type backoff parameter is included in a second subheader of the MAC header.
  • the first type backoff parameter is included in a subheader of a MAC header
  • the second type backoff parameter is a padding field following the MAC payload of the MAC PDU.
  • the first backoff parameter information is included in a system information block (SIB) or a paging message transmitted by the base station.
  • SIB system information block
  • the second random access preamble is transmitted based on a delay time selected by a uniform distribution between 0 and parameter values indicated by the first backoff parameter information.
  • a method includes: receiving a first random access preamble from a terminal; Transmitting first backoff parameter information to the terminal; And receiving a second random access preamble from the terminal, wherein the first backoff parameter information is used by the terminal to transmit the second random access preamble, and the first backoff parameter information is generated. Into a type 1 backoff parameter and a type 2 backoff parameter.
  • the method may further include transmitting second backoff parameter information to the terminal, wherein the second backoff parameter information is transmitted before the first random access preamble is received from the terminal, and the second backoff parameter information is transmitted. Off parameter information is classified into the first type backoff parameter and the second type backoff parameter.
  • the second backoff parameter information is included in the random access response.
  • the first random access preamble is the first random access preamble received by the base station.
  • the first backoff parameter information is included in a random access response transmitted by the base station in response to the first random access preamble.
  • the first type backoff parameter is used for cell common backoff and the second type backoff parameter is used for backoff for a specific cause only.
  • the specific cause-only backoff has a cause of establishment included in a Radio Resource Control (RRC) connection request message (RRC) connection request message (machine type communication) and low priority (MTC) It is used when at least one of.
  • RRC Radio Resource Control
  • RRC Radio Resource Control
  • MTC low priority
  • the first backoff parameter information is included in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) of a random access response.
  • MAC medium access control
  • PDU protocol data unit
  • the first type backoff parameter is included in a first subheader of a MAC header
  • the second type backoff parameter is included in a second subheader of the MAC header.
  • the first type backoff parameter is included in a subheader of a MAC header
  • the second type backoff parameter is a padding field that follows the MAC payload of the MAC PDU.
  • the first backoff parameter information is included in a system information block (SIB) or a paging message transmitted by the base station.
  • SIB system information block
  • the method and apparatus according to the following example classify a cell common backoff parameter and a parameter dedicated to a specific cause, thereby reducing delay time due to random access.
  • 1 shows a wireless communication system to which the following example is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a control plane.
  • FIG. 4 illustrates an operation of a terminal and a base station in a contention based random access procedure.
  • FIG. 5 shows an operation process of a terminal and a base station in a non- contention based random access procedure.
  • FIG. 6 shows a communication system including an MTC.
  • FIG. 11 illustrates a terminal / base station to which the example described above is applied.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems. It may be classified into L2 (second layer) and L3 (third layer), among which the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
  • the RRC (Radio Resource Control) layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • the SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • the DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state. do.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages. Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several OFDM symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • the RB is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH), that is, the L1 / L2 control channel.
  • Transmission Time Interval is a unit time of subframe transmission.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN. If connected, the RRC connection state is referred to as an RRC idle state. Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE of the RRC idle state cannot be recognized by the E-UTRAN, and is managed by the CN (core network) in units of a tracking area, which is a larger area unit than a cell. That is, the UE in the RRC idle state is identified only in a large area unit, and must move to the RRC connected state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • CN core network
  • the terminal When the user first powers on the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in an RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state.
  • RRC connection procedure There are several cases in which the UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is sent from E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in an EMM REGISTERED state.
  • an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state In order to manage a signaling connection between the UE and the EPC, two states are defined, an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state and an ECM-CONNECTED state, and these two states are applied to the UE and the MME.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-IDLE state When the UE in the ECM-IDLE state establishes an RRC connection with the E-UTRAN, the UE is in the ECM-CONNECTED state.
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have context information of the terminal.
  • the UE in the ECM-IDLE state performs a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal In the ECM-IDLE state, if the position of the terminal is different from the position known by the network, the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • System Information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all the system information before accessing the base station, and must always have the latest system information. In addition, since the system information is information that should be known to all terminals in a cell, the base station periodically transmits the system information.
  • the system information is divided into MIB, SB, SIB, and the like.
  • the Master Information Block allows the UE to know the physical configuration of the cell, for example Bandwidth.
  • SB Service Block
  • SIB System Information Block
  • SIB System Information Block
  • SIB is a collection of system information related to each other. For example, some SIBs contain only information of neighboring cells, and some SIBs contain only information of uplink radio channels used by the terminal.
  • the base station transmits a call message to inform the terminal whether to change the system information.
  • the call message includes a system information change indicator.
  • the terminal receives the call message according to the paging DRX. If the call message includes the system information change indicator, the terminal receives the system information transmitted through the logical channel BCCH.
  • a base station allocates a designated random access preamble to a specific terminal, and the terminal provides a non-competitive random access procedure for performing a random access procedure with the random access preamble.
  • a contention based random access procedure in which a user equipment selects one randomly within a specific set and a random access preamble allocated by the base station only to a specific user equipment are used.
  • the non- contention based random access procedure may be used only when requested by the handover process or the command of the base station described above.
  • FIG. 4 illustrates an operation of a terminal and a base station in a contention based random access procedure.
  • the UE randomly selects one random access preamble from a set of random access preambles indicated by system information or a handover command and transmits the random access preamble. Select to send.
  • the base station attempts to receive its random access response within the random access response reception window indicated by the system information or the handover command.
  • the random access response information is transmitted in the form of MAC PDU
  • the MAC PDU is transmitted in PDSCH.
  • the PDCCH is also delivered to the terminal to properly receive the information delivered to the PDSCH. That is, the PDCCH includes information of a terminal that should receive the PDSCH, frequency and time information of radio resources of the PDSCH, a transmission format of the PDSCH, and the like.
  • the terminal receives the random access response transmitted to the PDSCH according to the information of the PDCCH as appropriate.
  • the random access response includes a random access preamble identifier (ID), a UL Grant (uplink radio resource), a Temporary C-RNTI (temporary cell identifier), and a Time Alignment Command.
  • ID random access preamble identifier
  • UL Grant uplink radio resource
  • Temporary C-RNTI temporary cell identifier
  • Time Alignment Command The reason why the random access preamble discriminator is necessary is that since one random access response may include random access response information for one or more terminals, indicating to which UE the UL Grant, Temporary C-RNTI and TAC are valid. It is for.
  • the random access preamble identifier corresponds to the random access preamble selected by the user in step 1.
  • the terminal When the terminal receives a valid random access response to the terminal, it processes each of the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC, and stores the Temporary C-RNTI.
  • the terminal applies the TAC, and stores the Temporary C-RNTI.
  • the UL Grant data or newly generated data stored in the buffer of the terminal is transmitted to the base station.
  • the identifier of the terminal must be included essentially. This is because, in the contention-based random access procedure, it is not possible to determine which terminals perform the random access procedure in the base station, because the terminal needs to be identified for future collision resolution.
  • there are two methods for including the identifier of the terminal there are two methods for including the identifier of the terminal.
  • the UE transmits its cell identifier through the UL Grant.
  • the terminal transmits its own unique identifier (eg, S-TMSI or Random Id). In general, the unique identifier is longer than the cell identifier. If the UE transmits data through the UL Grant, it starts a timer for contention resolution (contention resolution timer).
  • the UE After the UE transmits data including its identifier through the UL Grant included in the random access response, it waits for an instruction of the base station to resolve the collision. That is, it attempts to receive a PDCCH to receive a specific message.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • FIG. 5 shows an operation process of a terminal and a base station in a non- contention based random access procedure.
  • the non- contention-based random access process by receiving the random access response information, it is determined that the random access process is normally performed, and ends the random access process.
  • the non-contention based random access procedure may exist firstly in the case of a handover procedure and secondly, in a case requested by a command of a base station.
  • the contention-based random access procedure may be performed in both cases.
  • the terminal transmits the preamble to the base station after receiving the random access preamble assigned only to the base station as described above.
  • step S530 The method of receiving random access response information is the same as in the contention-based random access procedure.
  • the reason why collision occurs in the random access process is because the number of random access preambles is basically finite. That is, since the base station cannot grant the UE-specific random access preamble to all the UEs, the UE randomly selects and transmits one of the common random access preambles. Accordingly, when two or more terminals select and transmit the same random access preamble through the same PRACH resource, the base station determines that one random access preamble is transmitted from one terminal. Accordingly, the base station transmits a random access response to the terminal, and predicts that the random access response will be received by one terminal. However, as described above, since a collision may occur, two or more terminals receive one random access response, and accordingly, each terminal performs an operation according to reception of a random access response.
  • One method is to use a contention resolution timer (hereinafter referred to as a CR timer), and the other is to transmit an identifier of a successful terminal to the terminals.
  • the former case is used when the terminal already has a unique cell identifier (C-RNTI) before the random access procedure. That is, the terminal which already has the cell identifier transmits data including its cell identifier to the base station according to the random access response, and operates the collision resolution timer.
  • C-RNTI unique cell identifier
  • the UE determines that the UE has succeeded in the competition and ends the random access process normally.
  • the PDCCH containing the cell identifier is not transmitted before the conflict resolution timer expires, it is determined that it has failed in the race, re-performs the random access procedure, or notifies the upper layer of the failure. Done.
  • the latter case of the collision resolution method that is, the method of transmitting an identifier of a successful terminal is used when the terminal does not have a unique cell identifier before the random access procedure. That is, when the UE itself does not have a cell identifier, the UE transmits data including an identifier higher than the cell identifier (S-TMSI or Random Id) according to UL Grant information included in the random access response, and the UE operates a collision resolution timer. Let's do it.
  • the terminal determines that the random access procedure has succeeded. On the other hand, before the conflict resolution timer expires, if the data including its higher identifier is not transmitted to the DL-SCH, the UE is determined that the random access procedure has failed.
  • MTC machine type communication
  • O2N object to object intelligent network
  • MTC means communication between a machine and a machine without human intervention
  • the terminal used for the MTC is an MTC device.
  • MTC is also called M2M (Machine to Machine).
  • the services provided through the MTC are different from those in the existing human communication, and there are various categories of services as follows. For example, services such as tracking, metering, payment systems, healthcare services, remote control, and the like are provided by the MTC.
  • the MTC device communicates with another MTC device or MTC server through a PLMN.
  • the MTC server may provide the MTC user with metering, road information, and user electronic device adjustment, which are services provided through the MTC device.
  • characteristics such as low mobility, time tolerant, and small data transmission of the MTC device may be considered. It can also be assumed that many MTC devices can exist in one cell.
  • a scenario may be assumed in which a number of MTC devices perform random access in a specific situation.
  • the system load increases. That is, a plurality of MTC devices may transmit a backoff to delay random access retransmission.
  • the following specific example solves the delay of random access retransmission by providing a new backoff parameter.
  • the random access process is improved to solve the delay of random access retransmission.
  • a terminal receives a specific cause-specific backoff parameter and a cell common backoff parameter from one cell.
  • the backoff is performed according to the cause-only backoff parameter and the random connection is executed for a cause other than the specific cause
  • the backoff is performed according to the cell common backoff parameter.
  • the specific cause is MTC or delay tolerant access.
  • a wireless device performing random access receives a random access response message (ie, the first random access response message) transmitted by a base station before the initial random access preamble is transmitted. If there is a backoff parameter in the random access response message, the first random access preamble (ie, the first random access preamble) is transmitted after performing the backoff. If there is no backoff parameter in the response message, the first random access preamble is transmitted without a backoff, and a second random access response message is received in response to the first random access preamble to receive the first random access preamble. It is characterized by checking whether the response.
  • the wireless device may be an MTC terminal or a UE with delay tolerant access, and the backoff parameter may be a backoff parameter dedicated to MTC or delayed only access.
  • the terminal executes random access for MTC or random access for delayed access, performs a backoff according to a backoff parameter for a specific cause, and executes random access for other causes
  • the backoff can be performed in accordance with the common backoff parameter.
  • the specific cause-only backoff parameter may be included in a padding field of a random access response message and transmitted to the terminal, unlike a general backoff parameter.
  • the wireless network may include an indicator in the system information block or the random access response message, and inform the terminal that the backoff parameter dedicated to the specific cause may be included in the random access response message through the indicator.
  • the wireless device attempts to receive a random access response message for the primary random access preamble during the first random access response reception window, and receives a random access response message for the secondary random access preamble during the second random access response receiving window.
  • the terminal may receive the system information block (SIB) to obtain the length of time intervals of the first random access response window and the second random access response window.
  • SIB system information block
  • the size of the first random access response window may be equal to the size of the second random access response window.
  • the wireless device transmits an uplink message and drives a conflict resolution timer. If the collision resolution message corresponding to the uplink message has not been received until the collision resolution timer expires, the terminal transmits the second random access preamble after executing the backoff using the backoff parameter. If the terminal executes random access for MTC or random access for delayed access, the collision resolution timer expires after the expiration time for the specific cause only, and random access is performed for other causes. In this case, the conflict resolution timer expires after the cell common expiration time.
  • the terminal Upon receiving the backoff parameter, the terminal according to the following example randomly selects a time between 0 (that is, the current time) and a period indicated by the backoff parameter as a probability according to a uniform distribution, and delays the preamble transmission until the selected time. (Back off).
  • the terminal may be an MTC terminal or a UE with delay tolerant access.
  • the terminal sets the establishment cause included in the RRC connection request message according to the instruction of the NAS layer. For example, if the NAS layer indicates an MTC connection, the reason for setting is set to MTC (or "MTC access"), and if the NAS layer indicates a delay allowed access, the reason for setting is delay tolerance access or may be set to "low priority".
  • the terminal receives system information to obtain configuration information for random access.
  • the configuration information for the random access includes the interval size of the initial backoff receiving window, the interval size of the random access response receiving window, the possible random access preambles, the uplink resource for random access, and the expiration of the conflict resolution timer for MTC / delayed access. Time, the expiry time of the common conflict resolution timer, and the specific RA-RNTI value for receiving the random access response message.
  • the terminal receives a random access response message, a system information block (SIB), a paging message, or a dedicated control channel (DCCH) message during an initial backoff reception window to receive a common cell backoff parameter and an initial backoff parameter. Can be.
  • SIB system information block
  • DCCH dedicated control channel
  • the terminal executes random access for MTC / delayed access
  • the terminal stores the received initial backoff parameter.
  • the size of the initial backoff reception window may be the same as or different from the size of the random access response reception window described below.
  • the terminal receives the random access response message, if the terminal performs a random access for MTC / delay tolerant access, it receives the PDCCH to receive the random access response message. If the specific RA-RNTI is received through the received PDCCH channel, a random access response message may be received according to the received PDCCH to obtain an initial backoff parameter.
  • the random access response message is received before the random access preamble is transmitted. That is, the example of FIG. 7 provides an example in which a random access response message is received before the initial random access preamble is transmitted. Since the random access response message is not a response to the random access preamble unlike the prior art, RA-RNTIs having different RA-RNTIs may be distinguished. That is, when the RA-RNTI is transmitted through step S710, the RA-RNTI may be configured in a different form from other RA-RNTI.
  • the UE executes random access for MTC / delayed allowed access
  • the UE performs backoff according to the initial backoff parameter.
  • the first backoff may not be executed.
  • the backoff execution may be started only at a specific time. For example, the backoff can be executed only at the time specified by the MTC application or at the start of the modification period or repetition period of the system information block.
  • the UE transmits a primary random access preamble including a randomly selected random access preamble ID (RAPID).
  • RAPID randomly selected random access preamble ID
  • the terminal performs random access for MTC / delayed access, the terminal attempts to receive a random access response message using the RA-RNTI during the random access response receiving window. If the random access response message including the RAPID is not received during the random access response reception window, it is determined that the primary preamble transmission has failed.
  • the terminal when receiving a cell common backoff parameter or a dedicated backoff parameter through a random random response message during the random access response window, the terminal updates the backoff parameter with the received parameter. If the UE executes random access for MTC / delay allowed access, it updates with a dedicated backoff parameter. Otherwise, it updates with a cell common backoff parameter. Alternatively, if a dedicated backoff parameter is not received during the window and only the cell backoff parameter is received, the cell backback parameter is updated.
  • the terminal may receive and store a dedicated backoff parameter through system information or a terminal-specific DCCH message.
  • step S750 If the random access response message including the RAPID is not received during the random access response receiving window, the terminal performs the second backoff using the currently stored backoff parameter.
  • the UE transmits a second random access preamble including a randomly selected random access preamble ID (RAPID).
  • RAPID random access preamble ID
  • the terminal performs random access for MTC / delayed access, the terminal attempts to receive a random access response message using the RA-RNTI during the random access response receiving window. If a random access response message including the RAPID is received during the random access response reception window, it is determined that the second preamble transmission is successful.
  • the terminal when receiving a cell common backoff parameter or a dedicated backoff parameter through a random random response message during the random access response window, the terminal updates the backoff parameter with the received parameter. If the UE executes random access for MTC / delay allowed access, it updates with a dedicated backoff parameter. Otherwise, it updates with a cell common backoff parameter. Alternatively, if a dedicated backoff parameter is not received during the window and only the cell backoff parameter is received, the cell backback parameter is updated.
  • the terminal may receive and store a dedicated backoff parameter through system information or a terminal-specific DCCH message.
  • the terminal transmits an RRC connection request message through an uplink SCH channel.
  • the terminal sets the establishment cause included in the RRC connection request message according to the indication of the NAS layer. For example, when the NAS layer instructs MTC, the reason for setting is set to MTC, and when the NAS layer is delayed access, the reason for setting is set to delayed access or low priority.
  • the UE After transmitting the uplink SCH channel, the UE starts a collision resolution timer.
  • the terminal executes the conflict resolution timer until the expiration time of the conflict resolution timer for the MTC / delayed allowed access. Otherwise, the conflict resolution timer is executed until the expiration time of the cell common conflict resolution timer. If a conflict resolution message corresponding to the RRC connection request message is received until the timer expires, the collision is resolved and the random access is successfully completed. However, if a conflict resolution message corresponding to the RRC connection request message is not received until the timer expires, it is determined that a collision has occurred.
  • step S800 If a collision occurs, there is a currently stored backoff parameter, and the third backoff is executed using the backoff parameter.
  • step S810 After the backoff according to step S800, the terminal transmits a third random access preamble including a randomly selected random access preamble ID (RAPID).
  • RAPID random access preamble ID
  • Some of the steps shown in FIG. 7 may be omitted. In addition, the order of the steps shown in FIG. 7 may be changed.
  • two types of backoff parameters eg, a cell common backoff parameter and a specific cause-only backoff parameter
  • An example of how two kinds of backoff parameters are included is as follows.
  • FIG. 8-9 illustrate a first example of how a backoff parameter is included.
  • two types of backoff parameters may be included in the MAC subheader of the MAC PDU of the random access response message. That is, a plurality of E / T / R / R / BI MAC subheaders including a backoff parameter may be included in one MAC PDU.
  • one of the E / T / R / R / BI MAC subheaders (for example, the E / T / R / R / BI MAC subheader 2) includes a backoff parameter BI. Field).
  • each MAC subheader may indicate any one kind of backoff parameter. Therefore, when performing random access for MTC / delayed access, the terminal stores the BI of the first E / T / R / R / BI MAC subheader as cell common parameters, and the second E / T / R / R / BI The BI of the MAC subheader can be saved as a dedicated parameter.
  • FIG. 10 shows a second example of how the backoff parameter is included.
  • FIG. 10 provides an example in which parameters are included in a padding field of an E / T / R / R / BI MAC subheaders and a MAC PDU of a random access response message.
  • the padding field of FIG. 10 includes an E / T / R / R / BI MAC subheader 2 including a backoff parameter for a specific cause as shown in FIG. 9. Accordingly, when random access is performed for MTC / delayed allowed access, the UE recognizes that a padding field may include a backoff parameter for a specific cause, and receives and stores a backoff parameter for a specific cause through the padding field. do. There are various ways to indicate that a padding field includes a backoff parameter dedicated to a specific cause.
  • the BI field of the E / T / R / R / BI MAC subheader in the MAC header may indicate that the padding field has a dedicated backoff parameter, and the system information block has a dedicated backoff parameter in the padding field. You can also tell.
  • Table 1 below shows an index indicating a backoff parameter and a backoff value corresponding to each index.
  • the backoff value indicates "Reserved”.
  • the conventional terminal determines the backoff value at 960 ms.
  • an MTC terminal or a terminal supporting delayed access may determine a backoff value exceeding 960 ms when the index is determined to be 13 to 15 (eg, set the backoff value to 1920 ms when the index is 13). .
  • the conventional terminal that does not support the MTC and delayed allowed access determines the backoff value as 960 ms, but the terminal supporting the MTC and delayed allowed access exceeds the backoff value exceeding 960 ms. It is possible to perform a backoff with. That is, the "Reserved" region of the backoff value can be used to indicate cell common backoff parameters and specific cause only.
  • an unlimited backoff parameter may be represented. If a backoff parameter indicating an unlimited backoff is received during the random access response receiving window, the timer may be operated and access to the cell may be restricted until the timer expires. In addition, the information about the timer may be broadcast as system information.
  • the backoff parameter may be included in the random access response message.
  • the backoff parameter may include information about an access class barring.
  • Information about connection class barring includes "ac-BarringFactor" and "ac-Barringtime”.
  • Connection class baring is a procedure for controlling access to a cell according to the type of call originating from the terminal.
  • different classes may be assigned for calls such as emergency calls and general calls. Whether a call of a particular class is barned can be controlled by "ac-BarringFactor" and "ac-Barringtime". If a call of a specific class passes the connection class barring, random access can be performed to the network. If the connection class barring is limited, the next connection class barring is performed according to the timer operation. .
  • the terminal randomly draws 'rand' by a uniform distribution between 0 and 1.
  • the UE may determine whether the connection class barring has passed by comparing 'rand' with a value indicated in ac-BarringFactor included in the backoff parameter. For example, if 'rand' is smaller than the value indicated in ac-BarringFactor, it may be determined that connection class baring is not limited. In addition, if 'rand' is greater than or equal to the value indicated by ac-BarringFactor, it may be determined that connection class barring is limited.
  • the terminal 1000 includes a processor 1010, a memory 1030, and an RF unit 1020.
  • the processor 1010 may allocate a radio resource according to information provided from the outside, information previously stored therein, or the like. Procedures, techniques, and functions performed by the terminal among the above-described embodiments may be implemented by the processor 1010.
  • the memory 1030 is connected to the processor 1010 and stores various information for driving the processor 1010.
  • the RF unit 1020 is connected to the processor 1010 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the base station 1100 communicating with the terminal includes a processor 1110, a memory 1120, and an RF unit 1130. Procedures, techniques, and functions performed by the base station among the above-described embodiments may be implemented by the processor 1110.
  • the memory 1120 is connected to the processor 1110 and stores various information for driving the processor 1110.
  • the RF unit 1130 is connected to the processor 1110 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Processors 1010 and 1110 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memories 1020 and 1120 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF units 1030 and 1130 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1020 and 1120 and executed by the processors 1010 and 1110.
  • the memories 1020 and 1120 may be inside or outside the processors 1010 and 1110, and may be connected to the processors 1010 and 1110 by various well-known means.
  • the method and apparatus described above may be implemented in hardware, software or a combination thereof.
  • an application specific integrated circuit ASIC
  • DSP digital signal processing
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the module may be implemented as a module that performs the above-described function.
  • the software may be stored in a memory unit and executed by a processor.
  • the memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말(user equipment)에 의해 수행되는 랜덤접속 절차를 수행하는 방법 및 장치가 제공된다. 구체적으로 제1 타입의 백오프 파라미터 및 제2 타입의 백오프 파라미터가 기지국으로부터 제공되는 일례가 제공된다. 상기 백오프 파라미터는 단말이 최초로 랜덤접속 프리앰블을 기지국으로 전송하기 이전에 기지국으로부터 전송된다. 제1 타입의 백오프 파라미터 및 제2 타입의 백오프 파라미터는 랜덤접속 응답에 포함된다.

Description

무선 통신 시스템에서 랜덤접속 절차를 수행하는 방법 및 장치
이하의 일례는 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 MTC(Machine-Type Communication)를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
MTC(Machine-Type Communication)는 인간의 상호 작용(interaction)이 필요하지 않은 하나 이상의 개체(entity)를 포함하는 데이터 통신의 한 형태이다. 즉, MTC는 인간이 사용하는 단말이 아닌 기계 장치가 기존 무선 통신 네트워크를 이용하여 통신하는 개념을 일컫는다. MTC에 사용되는 기계 장치를 MTC 기기(MTC device)라 할 수 있으며, MTC 기기는 자동 판매기, 댐의 수위를 측정하는 기계 등으로 다양하다.
MTC 기기는 특성이 일반적인 단말과 다르므로, MTC에 최적화된 서비스는 사람 대 사람(human to human) 통신에 최적화된 서비스와 다를 수 있다. MTC는 현재의 모바일 네트워크 통신 서비스와 비교하여, 서로 다른 마켓 시나리오(market scenario), 데이터 통신, 적은 비용과 노력, 잠재적으로 매우 많은 수의 통신 단말들, 넓은 서비스 영역 및 단말당 낮은 트래픽 등으로 특징될 수 있다.
하나의 기지국이 지원하는 MTC 기기의 개수는 단말의 개수보다 훨씬 많을 것으로 예상된다. 통상적인 M2M(Machine to Machine) 서비스 특성에 의해 복수의 MTC 기기에 대해서 동시에 통신이 진행될 확률이 높다.
따라서 네트워크 자원이 부족할 가능성이 있으며, MTC 기기를 위한 네트워크 시그널링 부하를 효율적으로 다루는 기법이 필요하다.
이하의 일례는 무선 통신 시스템에서 MTC(Machine-Type Communication)를 위한 방법 및 장치를 제공한다.
이하의 일례는 무선 통신 시스템에서 단말(user equipment)에 의해 수행되는 랜덤접속 절차를 수행하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 제1 랜덤접속 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 제1 백오프(backoff) 파라미터 정보를 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로 제2 랜덤접속 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 랜덤접속 프리앰블은 상기 제1 백오프 파라미터 정보를 이용하여 전송되고, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 제1 타입 백오프 파라미터 및 제2 타입 백오프 파라미터로 분류된다.
구제적으로, 상기 기지국으로부터 제2 백오프 파라미터 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국으로 상기 제1 랜덤접속 프리앰블이 전송되기 이전에 수신되고, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 제1 타입 백오프 파라미터와 상기 제2 타입 백오프 파라미터로 분류된다.
구체적으로, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블은 상기 단말에 의해 전송되는 최초의 랜덤접속 프리앰블이다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블에 대응하여 수신되는 랜덤접속 응답에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 셀 공통의 백오프를 위해 사용되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 특정 원인 전용의 백오프를 위해 사용된다.
구체적으로, 상기 특정 원인 전용의 백오프는 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지(RRC connection request message)에 포함되는 설정이유(establishment cause)가 MTC(machine type communication) 및 낮은 우선순위(low priority) 중 적어도 하나일 때 사용된다.
구체적으로, 상기 설정이유는 NAS(non-access stratum) 계층에서 지시된다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답의 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 제1 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC 헤더의 제2 서브헤더에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더 (header)의 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC PDU의 MAC 페이로드에 뒤따르는 패딩필드(padding field)에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국에 의해 전송되는 시스템정보블록(SIB) 또는 페이징메시지에 포함된다.
구체적으로, 상기 제2 랜덤접속 프리앰블은 0 내지 상기 제1 백오프 파라미터 정보에 의해 지시되는 파라미터 밸류(value) 사이에서 균등분포(uniform distribution)에 의해 선택되는 지연 시간을 기초로 전송된다.
또 다른 일례에 따른 방법은 단말로부터 제1 랜덤접속 프리앰블을 수신하는 단계; 상기 단말로 제1 백오프 파라미터 정보를 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 제2 랜덤접속 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 단말이 상기 제2 랜덤접속 프리앰블을 전송하는 데 이용되고, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 제1 타입 백오프 파라미터 및 제2 타입 백오프 파라미터로 분류된다.
구체적으로, 상기 단말로 제2 백오프 파라미터 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 단말로부터 상기 제1 랜덤접속 프리앰블이 수신되기 이전에 전송되고, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 제1 타입 백오프 파라미터와 상기 제2 타입 백오프 파라미터로 분류된다.
구체적으로, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블은 상기 기지국에 의해 수신되는 최초의 랜덤접속 프리앰블이다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블에 대응하여 상기 기지국에 의해 전송되는 랜덤접속 응답에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 셀 공통의 백오프를 위해 사용되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 특정 원인 전용의 백오프를 위해 사용된다.
구체적으로, 상기 특정 원인 전용의 백오프는 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지(RRC connection request message)에 포함되는 설정이유(establishment cause)가 MTC(machine type communication) 및 낮은 우선순위(low priority) 중 적어도 하나일 때 사용된다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답의 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 제1 서브헤더(subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC 헤더의 제2 서브헤더에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC PDU의 MAC 페이로드에 뒤따르는 패딩필드(padding field)에 포함된다.
구체적으로, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국에 의해 전송되는 시스템정보블록(SIB) 또는 페이징메시지에 포함된다.
이하의 일례에 따른 방법 및 장치는 셀 공통의 백오프 파라미터 및 특정 원인 전용의 파라미터를 분류하므로 랜덤접속에 따른 지연시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 이하의 일례가 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다.
도 5는 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다.
도 6은 MTC를 포함한 통신 시스템을 나타낸다.
도 7은 랜덤접속 과정의 일례를 나타낸다.
도 8은 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 일례를 나타낸다.
도 9은 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 일례를 나타낸다.
도 10은 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 일례를 나타낸다.
도 11은 상술한 일례가 적용되는 단말/기지국을 나타낸다.
이하 본 발명에 따른 구체적인 일례를 설명한다.
도 1은 이하의 일례가 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 분류될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.
RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(subcarrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위 시간이다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM- REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
이하 시스템 정보(System Information)에 대해 설명한다. System Information은 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 System Information을 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 System Information을 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 system information은 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 System information을 전송한다.
상기 System Information은 MIB, SB, SIB 등으로 나뉜다. MIB(Master Information Block)는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 Bandwidth같은 것을 알 수 있도록 한다. SB(Scheduling Block)은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB(System Information Block)은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향 무선 채널의 정보만을 포함한다.
기지국은 단말에게 시스템정보의 변경 여부를 알려주기 위해서, 호출메시지를 전송한다. 이 경우, 호출메시지는 시스템정보변경 지시자를 포함한다. 단말은 Paging DRX에 따라 호출메시지를 수신하여, 만일 호출메시지가 상기 시스템정보변경 지시사를 포함할 경우, 논리채널 BCCH를 통해 전송되는 시스템정보를 수신한다.
LTE 시스템에서는 기지국이 특정 단말에게 지정된 랜덤접속 프리앰블 (dedicated random access preamble)을 할당하고, 단말은 상기 랜덤접속 프리앰블로 랜덤접속 과정을 수행하는 비 경쟁 랜덤접속 과정을 제공한다. 다시 말해서, 랜덤접속 프리앰블을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나를 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤접속 과정(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 랜덤접속 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정(non-contention based random access procedure)이 있는 것이다. 상기 두 랜덤접속 과정의 차이점은 차후에 설명할 경쟁으로 인한 충돌문제 발생 여부에 있다. 그리고 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정은, 위에서 기술한 핸도오버 과정이나 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에만 사용될 수 있다.
도 4는 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다.
이하 도시된 S410 단계를 설명한다. 경쟁 기반 랜덤접속에서는 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 랜덤접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤접속 프리앰블을 선택하고, 상기 랜덤접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH 자원을 선택하여, 전송한다.
이하 도시된 S420 단계를 설명한다. 단말은 상기와 같이 랜덤접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 랜덤접속 응답의 수신을 시도한다. 좀더 자세하게, 랜덤접속 응답 정보는 MAC PDU의 형식으로 전송되며, 상기 MAC PDU는 PDSCH로 전달된다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 PDCCH도 함께 전달된다. 즉, PDCCH는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있다. 일단 단말이 자신에게 오는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 랜덤접속 응답을 적절히 수신한다. 그리고 상기 랜덤접속 응답에는 랜덤접속 프리앰블 구별자(ID), UL Grant (상향링크 무선자원), Temporary C-RNTI (임시 셀 식별자) 그리고 Time Alignment Command (시간 동기 보정 값)들이 포함된다. 상기에서 랜덤접속 프리앰블 구별자가 필요한 이유는, 하나의 랜덤접속 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤접속 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 UL Grant, Temporary C-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위한 것이다. 상기 랜덤접속 프리앰블 식별자는 1번 과정에서 자신이 선택한 랜덤접속 프리앰블과 일치한다.
이하 도시된 S430 단계를 설명한다. 단말이 자신에게 유효한 랜덤접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, Temporary C-RNTI를 저장한다. 또한, UL Grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다. 일단 상기 UL Grant에 포함되는 데이터 중에, 필수적으로 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 왜냐하면, 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 랜덤접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야하기 때문이다. 또한 상기 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤접속 과정이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL Grant를 통해 자신의 셀 식별자 전송한다. 반면에, 만약 랜덤접속 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자 (예를 들면, S-TMSI 또는 Random Id)를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. 단말은 상기 UL Grant를 통해 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머 (contention resolution timer)를 개시한다.
이하 도시된 S440 단계를 설명한다. 단말이 랜덤접속 응답에 포함된 UL Grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL Grant를 통해 전송된 자신의 식별자가 셀 식별자인 경우, 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는, 랜덤접속 응답에 포함된 Temporary C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 랜덤접속 과정을 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 Temporary 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 랜덤접속 과정을 종료한다.
도 5는 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다. 부가적으로, 경쟁 기반 랜덤접속 과정에 비해서, 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정에서는 랜덤접속 응답 정보를 수신함으로써, 랜덤접속 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단하고, 랜덤접속 과정을 종료한다.
이하 도시된 S510 단계를 설명한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 비 경쟁 기반 랜덤접속 과정은, 첫 번째로 핸드오버 과정의 경우와 두 번째로, 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에서 존재할 수 있다. 물론, 상기 두 경우에서 경쟁 기반 랜덤접속 과정이 수행될 수도 있다. 먼저, 비 경쟁 기반의 랜덤접속 과정을 위해서는 충돌의 가능성이 없는 지정된 랜덤접속 프리앰블을 기지국으로부터 수신 받는 것이 중요하다. 상기 랜덤접속 프리앰블을 지시 받는 방법으로는, 핸드오버 명령과 PDCCH 명령이 있다.
이하 도시된 S520 단계를 설명한다. 단말은 상기와 같이 자신에게만 지정된 랜덤접속 프리앰블을 기지국으로 할당 받은 후에, 상기 프리앰블을 기지국으로 전송한다.
이하 도시된 S530 단계를 설명한다. 랜덤접속 응답 정보를 수신하는 방법은 경쟁 기반 랜덤접속과정에서와 동일하다.
이하 랜덤접속 과정에서 충돌 해결을 위한 구체적인 방법에 대해 설명한다.
랜덤접속 과정에서 충돌이 발생하는 이유는, 기본적으로 랜덤접속 프리앰블의 수가 유한하기 때문이다. 즉, 기지국은 모든 단말들에게 단말 고유의 랜덤접속 프리앰블을 부여할 수 없기 때문에, 단말은 공통의 랜덤접속 프리앰블들 중에서 임의적으로 하나를 선택해서 전송하게 된다. 이에 따라 동일한 PRACH 자원을 통해 둘 이상의 단말들이 같은 랜덤접속 프리앰블을 선택하여 전송하게 되는 경우가 발생하지만, 기지국에서는 하나의 단말에게서 전송되는 하나의 랜덤접속 프리앰블로 판단하게 된다. 이로 인해, 기지국은 랜덤접속 응답을 단말에게 전송하고, 상기 랜덤접속 응답은 하나의 단말이 수신할 것으로 예측한다. 하지만, 상술한 바와 같이 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 둘 이상의 단말들이 하나의 랜덤접속 응답을 수신하게 되며, 이에 따라 단말마다 각각 랜덤접속 응답의 수신에 따른 동작을 수행하게 된다. 즉, 랜덤접속 응답에 포함된 하나의 UL Grant를 이용하여, 둘 이상의 단말들이 서로 다른 데이터를 동일한 무선자원에 전송하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이에 따라, 상기 데이터의 전송은 모두 실패할 수 도 있고, 단말들의 위치 또는 전송파워에 따라 특정 단말의 데이터만을 기지국에서 수신할 수도 있다. 후자의 경우, 둘 이상의 단말들은 모두 자신의 데이터의 전송이 성공했다고 가정하기 때문에, 기지국은 경쟁에서 실패한 단말들에게 실패 사실에 대한 정보를 알려주어야 한다. 즉, 상기 경쟁의 실패 또는 성공에 대한 정보를 알려주는 것이 충돌 해결 (Contention Resolution)라 한다. 충돌 해결 방법에는 두 가지 방법이 있는데 한 가지 방법은, 충돌 해결 타이머(Contention Resolution 타이머: 이하 CR 타이머라고 칭함)를 이용하는 방법과, 다른 한가지 방법은 성공한 단말의 식별자를 단말들에게 전송하는 방법이다. 전자의 경우는, 단말이 랜덤접속 과정 전에 이미 고유의 셀 식별자 (C-RNTI)를 가지고 있는 경우에 사용된다. 즉, 이미 셀 식별자를 가지고 있는 단말은, 랜덤접속 응답에 따라 자신의 셀 식별자를 포함한 데이터를 기지국으로 전송하고, 충돌 해결 타이머를 작동한다. 그리고, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH 정보가 수신되면, 단말은 자신이 경쟁에서 성공했다고 판단하고, 랜덤접속 과정을 정상적으로 마치게 된다. 반대로, 만약 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 셀 식별자가 포함된 PDCCH를 전송 받지 못한 경우는, 자신이 경쟁에서 실패했다고 판단하고, 랜덤접속 과정을 재 수행하던지, 상위 계층으로 실패 사실을 통보하게 된다. 충돌 해소 방법 중 후자의 경우, 즉 성공한 단말의 식별자를 전송하는 방법은, 단말이 랜덤접속 과정 전에 고유의 셀 식별자가 없는 경우에 사용된다. 즉, 단말 자신이 셀 식별자가 없는 경우, 랜덤접속 응답에 포함된 UL Grant 정보에 따라 데이터에 셀 식별자 보다 상위 식별자 (S-TMSI 또는 Random Id)를 포함하여 전송하고, 단말은 충돌 해결 타이머를 작동시킨다. 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터가 DL-SCH로 전송된 경우, 단말은 랜덤접속 과정이 성공했다고 판단한다. 반면에, 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에, 자신의 상위 식별자를 포함한 데이터를 DL-SCH로 전송 받지 못하는 경우에는, 단말은 랜덤접속 과정이 실패했다고 판단하게 되는 것이다.
이하 Machine type communication (이하 MTC로 약칭)에 대해 설명한다. 상기 MTC는 사물 지능형 통신(Object to Object Intelligent Network 또는 "O2N")이라 불리기도 한다.
MTC란 사람의 개입 없이 기계(Machine)와 기계 사이에 통신이 이루어지는 것을 의미하며, MTC에 사용되는 단말이 MTC 기기(MTC device)이다. MTC는 다른 말로 M2M(Machine to Machine)으로도 불린다. MTC를 통해 제공되는 서비스는 기존의 사람이 개입하는 통신에서의 서비스와는 차별성을 가지며, 다음과 같은 다양한 범주의 서비스가 존재한다. 예를 들면, 추적(Tracking), 계량(Metering), 지불 시스템(Payment), 의료 분야 서비스, 원격 조정 등의 서비스가 MTC에서 제공된다.
도 6은 MTC를 포함한 통신 시스템을 나타낸다. MTC 기기는 다른 MTC 기기나 MTC 서버와 이동통신망(PLMN)을 통해서 통신을 한다. 상기 MTC 서버는 도 6과 같이 MTC 기기를 통해서 제공되는 서비스인 계량, 도로 정보, 사용자 전자 장치 조정 등을 MTC 사용자(User)에게 제공할 수 있다.
상기 MTC 서비스를 효율적으로 지원하기 위해서, MTC 기기의 적은 움직임(low mobility), 시간 지연성(Time tolerant), 작은 데이터 전송(Small data transmission)등과 같은 특성을 고려해 볼 수 있다. 또한, 수많은 MTC 기기들이 하나의 셀 내에 존재할 수 있다는 것을 가정할 수 있다.
수많은 MTC 기기들이 하나의 셀 내에 존재할 수 있다는 것을 가정할 경우, 특정 상황에서 수많은 MTC 기기들이 랜덤접속을 수행하는 시나리오를 가정해볼 수 있다. 이렇게 수많은 MTC 기기들이 랜덤접속을 수행할 경우, 시스템 부하가 증가하는 문제가 발생한다. 즉 다수의 MTC 기기가 백오프를 전송하여 랜덤접속 재전송을 지연시킬 수 있다.
이하의 구체적인 일례는 새로운 백오프 파라미터를 제공하여 랜덤접속 재전송의 지연을 해결한다. 또한 랜덤접속 과정을 개선하여 랜덤접속 재전송의 지연을 해결한다.
랜덤접속 백오프 방식을 개선하기 위해 제안된 이하의 일례에 따른 단말은 하나의 셀로부터 특정 원인 전용의 백오프 파라미터와 셀 공통의 백오프 파라미터를 수신하며, 특정 원인으로 랜덤접속을 실행할 경우, 특정 원인 전용의 백오프 파라미터에 따라 백오프를 실행하고, 특정 원인 이외의 원인으로 랜덤접속을 실행할 경우, 셀 공통의 백오프 파라미터에 따라 백오프를 실행하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 특정 원인은 MTC 또는 지연허용접속(delay tolerant access)이다.
또한, 이하의 일례에 따라 랜덤접속을 실행하는 무선기기는, 최초(initial) 랜덤접속 프리앰블의 전송 이전에 기지국이 전송하는 랜덤접속 응답메시지(즉, 첫 번째 랜덤접속 응답메시지)를 수신하고, 상기 랜덤접속 응답메시지에 백오프 파라미터가 있을 경우, 백오프를 수행한 후에 1차 랜덤접속 프리앰블(즉, 상기 최초 랜덤접속 프리앰블)을 전송한다. 또한 상기 응답메시지에 백오프 파라미터가 없을 경우, 백오프없이 1차 랜덤접속 프리앰블을 전송하고, 상기 1차 랜덤접속 프리앰블에 대한 응답으로 두 번째 랜덤접속 응답메시지를 수신하여 1차 랜덤접속 프리앰블에 대한 응답여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선기기는 MTC 단말 또는 지연허용접속 단말(UE with delay tolerant access)이고, 상기 백오프 파라미터는 MTC전용 또는 지연허용접속 전용의 백오프 파라미터일 수 있다. 단말은 MTC를 위해 랜덤접속을 실행하거나, 또는 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 특정 원인 전용의 백오프 파라미터에 따라 백오프를 실행하고, 그 이외의 원인으로 랜덤접속을 실행한 경우에는 셀공통의 백오프 파리미터에 따라 백오프를 실행할 수 있다.
상기 특정 원인 전용의 백오프 파라미터는 일반적인 셀공통의 백오프 파리미터와 달리, 랜덤접속 응답메시지의 패딩 필드(padding field)에 포함되어 단말에게 전송될 수 있다. 무선망은 시스템정보블록 또는 랜덤접속 응답메시지에 지시자를 포함시키고, 지시자를 통해 상기 특정 원인 전용의 백오프 파라미터가 랜덤접속 응답메시지에 포함될 수 있음을 단말에게 알릴 수 있다.
상기 무선기기는 첫번째 랜덤접속 응답수신 윈도우 구간동안에 1차 랜덤접속 프리앰블에 대한 랜덤접속 응답메시지를 수신 시도하고, 두번째 랜덤접속 응답수신 윈도우 구간동안에 상기 2차 랜덤접속 프리앰블에 대한 랜덤접속 응답메시지를 수신 시도할 수 있다. 단말은 시스템정보블록(SIB)을 수신하여 첫번째 랜덤접속 응답수신 윈도우와 두번째 랜덤접속 응답수신 윈도우의 시간 구간 길이를 획득할 수 있다. 상기 첫번째 랜덤접속 응답수신 윈도우의 크기는 상기 두번째 랜덤접속 응답수신 윈도우의 크기와 같을 수 있다.
상기 무선기기는 두번째 랜덤접속 응답메시지가 상기 1차 랜덤접속 프리앰블의 응답을 지시할 경우, 상향 메시지를 전송하고, 충돌해결타이머를 구동한다. 만일 충돌해결타이머가 만료될 때까지 상기 상향메시지에 대응되는 충돌해결메시지를 수신하지 못했을 경우, 단말은 상기 백오프 파라미터를 이용하여 백오프를 실행한 후 2차 랜덤접속 프리앰블을 전송한다. 단말이 MTC를 위해 랜덤접속을 실행하거나, 또는 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 상기 특정 원인 전용의 만료시간 이후에 충돌해결타이머를 만료하고, 그 이외의 원인으로 랜덤접속을 실행한 경우에는 셀공통의 만료시간 이후에 충돌해결타이머를 만료한다.
이하의 일례에 따른 단말은 백오프 파라미터를 수신하면, Uniform distribution에 따른 확률로 0(즉, 현재시간)부터 백오프 파라미터가 지시하는 기간 사이 시간을 랜덤하게 선택하고, 선택한 시간까지 프리앰블 전송을 지연(백오프)한다.
도 7은 랜덤접속 과정의 일례를 나타낸다. 상기 과정에서 단말은 MTC 단말 또는 지연허용접속 단말(UE with delay tolerant access)일 수 있다. 이 경우, 단말은 NAS 계층의 지시에 따라 RRC 연결 요청 메시지에 포함되는 설정이유(Establishment Cause)를 설정한다. 가령, NAS계층이 MTC접속을 지시할 경우, 설정이유는 MTC(또는 "MTC access")로 설정되고, NAS계층이 지연허용접속을 지시하는 경우, 설정이유는 지연허용접속(delay tolerance access) 또는 "low priority"로 설정될 수 있다.
이하 도시된 S700 단계를 설명한다. 먼저, 단말은 시스템정보를 수신하여 랜덤접속을 위한 구성정보(configuration information)를 획득한다. 랜덤접속을 위한 구성정보는 초기 백오프 수신윈도우의 구간 크기, 랜덤접속 응답 수신 윈도우의 구간 크기, 가능한 랜덤접속 프리앰블들, 랜덤접속을 위한 상향 자원, MTC / 지연허용접속을 위한 충돌해결타이머의 만료시간과 셀공통의 충돌해결타이머의 만료시간, 랜덤접속 응답메시지 수신을 위한 특정 RA-RNTI값을 포함한다.
이하 도시된 S710 단계를 설명한다. 단말은 초기 백오프 수신윈도우동안 랜덤접속 응답메시지 또는 시스템정보블록(SIB) 또는 호출메시지(paging message) 또는 DCCH(Dedicated Control Channel) 메시지를 수신하여 셀공통 백오프 파라미터와 초기 백오프 파라미터를 수신할 수 있다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 수신한 초기 백오프 파라미터를 저장한다. 상기 초기 백오프 수신윈도우의 크기는 이하에서 설명하는 랜덤접속 응답수신윈도우의 크기와 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 단말이 랜덤접속 응답메시지를 수신하는 경우, 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한다면, 랜덤접속 응답메시지를 수신하기 위해서 PDCCH를 수신한다. 만일 수신한 PDCCH 채널을 통해 상기 특정 RA-RNTI를 수신한 경우, 수신한 PDCCH에 따라 랜덤접속 응답메시지를 수신하여, 초기 백오프 파라미터를 획득할 수 있다.
S710 단계를 통해 랜덤접속 응답메시지가 수신되는 경우, 상기 랜덤접속 응답메시지는 랜덤접속 프리앰블이 전송되기 이전에 수신되는 것이다. 즉, 도 7의 일례는 최초(initial) 랜덤접속 프리앰블이 전송되기 전에 랜덤접속 응답메시지가 수신되는 일례를 제공한다. 상기 랜덤접속 응답메시지는 종래와 달리 랜덤접속 프리앰블에 대한 응답이 아니므로, 포함되는 RA-RNTI가 다른 RA-RNTI가 구별될 수 있다. 즉, S710 단계를 통해 RA-RNTI가 전송되는 경우, 상기 RA-RNTI는 다른 RA-RNTI와 다른 형식으로 구성될 수 있다.
이하 도시된 S720 단계를 설명한다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 초기 백오프 파라미터에 따라 백오프를 실행한다. 하지만, 상기 초기 백오프 수신윈도우 동안 초기 백오프 파라미터를 수신하지 못한 경우, 1차 백오프를 실행하지 않을 수 있다. 또한, 초기 백오프 수신윈도우 동안 초기 백오프 파라미터를 수신하지 못한 경우에도, 셀공통 백오프 파라미터에 따라 1차 백오프를 수행하는 것도 가능하다. 한편, MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 백오프 실행은 특정 시간에만 시작될 수도 있다. 가령 MTC application이 지정한 시간 또는 시스템정보블록의 modification period의 시작 또는 repetition period의 시작에만 백오프를 실행할 수 있다.
이하 도시된 S730 단계를 설명한다. 백오프가 끝나면 단말은 랜덤하게 선택한 RAPID(Random Access Preamble ID)를 포함한 1차 랜덤접속 프리앰블을 전송한다.
이하 도시된 S740 단계를 설명한다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 RA-RNTI를 이용하여 랜덤접속 응답메시지 수신을 시도한다. 만일 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 상기 RAPID를 포함한 랜덤접속 응답메시지를 수신하지 못한 경우, 1차 프리앰블 전송이 실패한 것으로 판단한다.
한편, 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 임의의 랜덤접속 응답메시지를 통해서 셀공통 백오프 파라미터 또는 전용 백오프 파라미터를 수신한 경우, 단말은 백오프 파라미터를 수신한 파라미터로 업데이트한다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 전용 백오프 파라미터로 업데이트하고, 그렇지 않은 경우, 셀공통 백오프 파라미터로 업데이트한다. 또 다른 방식으로, 윈도우 동안 전용 백오프 파라미터를 수신하지 못하고 셀공통 백오프 파라미터만을 수신한 경우, 셀공통 백오프 파라미터로 업데이트한다.
한편, 단말은 시스템정보 또는 단말전용 DCCH 메시지를 통해 전용 백오프 파라미터를 수신하여 저장할 수 있다.
이하 도시된 S750 단계를 설명한다. 만일 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 상기 RAPID를 포함한 랜덤접속 응답메시지를 수신하지 못한 경우, 단말은 현재 저장된 백오프 파라미터를 이용하여 2차 백오프를 수행한다.
이하 도시된 S760 단계를 설명한다. 백오프가 끝나면 단말은 랜덤하게 선택한 RAPID(Random Access Preamble ID)를 포함한 2차 랜덤접속 프리앰블을 전송한다.
이하 도시된 S770 단계를 설명한다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 RA-RNTI를 이용하여 랜덤접속 응답메시지 수신을 시도한다. 만일 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 상기 RAPID를 포함한 랜덤접속 응답메시지를 수신한 경우, 2차 프리앰블 전송이 성공한 것으로 판단한다.
한편, 랜덤접속 응답수신윈도우 동안 임의의 랜덤접속 응답메시지를 통해서 셀공통 백오프 파라미터 또는 전용 백오프 파라미터를 수신한 경우, 단말은 백오프 파라미터를 수신한 파라미터로 업데이트한다. 만일 단말이 MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 전용 백오프 파라미터로 업데이트하고, 그렇지 않은 경우, 셀공통 백오프 파라미터로 업데이트한다. 또 다른 방식으로, 윈도우 동안 전용 백오프 파라미터를 수신하지 못하고 셀공통 백오프 파라미터만을 수신한 경우, 셀공통 백오프 파라미터로 업데이트한다.
한편, 단말은 시스템정보 또는 단말전용 DCCH 메시지를 통해 전용 백오프 파라미터를 수신하여 저장할 수 있다.
이하 도시된 S780 단계를 설명한다. 단말은 상향 SCH채널을 통해 RRC 연결 요청 메시지를 전송한다. 이때, 단말은 NAS 계층의 지시에 따라 RRC 연결 요청 메시지에 포함되는 설정이유(Establishment Cause)를 설정한다. 가령, NAS계층이 MTC를 지시할 경우, 설정이유를 MTC로 설정하고, NAS계층이 지연허용접속일 경우, 설정이유는 지연허용접속 또는 low priority로 설정한다. 상향 SCH채널 전송후, 단말은 충돌해결타이머를 시작한다.
이하 도시된 S790 단계를 설명한다. MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 MTC / 지연허용접속을 위한 충돌해결타이머의 만료시간까지 상기 충돌해결타이머를 실행한다. 그렇지 않으면, 셀공통 충돌해결타이머의 만료시간까지 상기 충돌해결타이머를 실행한다. 타이머 만료까지 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대응되는 충돌해결메시지를 수신한 경우, 충돌이 해결되고 랜덤접속은 성공적으로 완료된다. 하지만, 타이머 만료까지 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대응되는 충돌해결메시지를 수신하지 못한 경우, 충돌이 발생한 것으로 결정한다.
이하 도시된 S800 단계를 설명한다. 만약 충돌이 발생한 경우, 현재 저장된 백오프 파라미터가 있으며, 이를 이용하여 3차 백오프를 실행한다.
이하 도시된 S810 단계를 설명한다. S800 단계에 따른 백오프가 끝나면 단말은 랜덤하게 선택한 RAPID(Random Access Preamble ID)를 포함한 3차 랜덤접속 프리앰블을 전송한다.
도 7에 도시된 각 단계 중 일부는 생략될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 단계의 순서는 변경될 수 있다. 도 7의 일례에 따르면 2 종류의 백오프 파라미터(예를 들어, 셀 공통 백오프 파라미터 및 특정 원인 전용의 백오프 파라미터)가 단말로 전송된다. 2 종류의 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 일례는 다음과 같다.
도 8 내지 도 9는 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 첫 번째 일례를 나타낸다. 도 8과 같이 랜덤접속 응답메시지의 MAC PDU의 MAC subheader에 2 종류의 백오프 파라미터가 포함될 수 있다. 즉 백오프 파라미터가 포함된 복수의 E/T/R/R/BI MAC subheader가 하나의 MAC PDU에 포함될 수 있다. 이 경우, 도 9와 같이 E/T/R/R/BI MAC subheader 중 하나(예를 들어, E/T/R/R/BI MAC subheader 2)가 백오프 파라미터를 포함하는 BI(backoff parameter Indicator)필드를 포함할 수 있다.
도 8과 같이 복수의 MAC subheader에 백오프 파라미터가 포함되므로, 각 MAC subheader는 어느 한 종류의 백오프 파라미터를 지시할 수 있다. 따라서, MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 첫번째 E/T/R/R/BI MAC subheader의 BI를 셀공통 파라미터로 저장하고, 두번째 E/T/R/R/BI MAC subheader의 BI를 전용의 파라미터로 저장할 수 있다.
이하 백오프 파라미터를 포함시키는 또 다른 방법을 설명한다. 도 10은 백오프 파라미터가 포함되는 방법의 두 번째 일례를 나타낸다. 도 10은 E/T/R/R/BI MAC subheaders와 랜덤접속 응답메시지의 MAC PDU의 패딩필드(padding field)에 파라미터가 포함되는 일례를 제공한다.
구체적으로 도 10의 패딩필드는 도 9와 같이 특정 원인 전용의 백오프 파라미터를 포함하는 E/T/R/R/BI MAC subheader 2를 포함한다. 따라서, MTC / 지연허용접속을 위해 랜덤접속을 실행한 경우, 단말은 패딩필드에 특정 원인 전용의 백오프 파라미터가 포함될 수 있는 것으로 인식하여 패딩필드를 통해 특정 원인 전용의 백오프 파라미터를 수신하여 저장한다. 패딩필드에 특정 원인 전용의 백오프 파라미터가 포함되었음을 지시하는 방법은 다양하다. MAC헤더에 있는 E/T/R/R/BI MAC subheader의 BI 필드가 상기 패딩필드에 전용의 백오프 파라미터가 있음을 알려줄 수도 있고, 시스템정보블록이 상기 패딩필드에 전용의 백오프 파라미터가 있음을 알려줄 수도 있다.
이하 백오프 파라미터를 포함시키는 또 다른 방법을 설명한다. 하기 표 1은 백오프 파라미터를 지시하는 인덱스와 각 인덱스에 해당하는 백오프 밸류를 나타낸다. 표 1과 같이 인덱스가 13 내지 15로 결정되는 경우, 백오프 밸류는 "Reserved"를 나타내는데, 종래 단말은 백오프 밸류가 "Reserved"로 정해지는 경우, 960ms로 백오프 밸류를 정한다. 그러나 MTC 단말이나 지연허용접속을 지원하는 단말은 인덱스가 13 내지 15로 결정되는 경우 960ms를 초과하는 백오프 밸류(예를 들어, 인덱스가 13인 경우 1920ms로 백오프 밸류를 정함)를 정할 수 있다.
표 1
Index Backoff Parameter Value (ms)
0 0
1 10
2 20
3 30
4 40
5 60
6 80
7 120
8 160
9 240
10 320
11 480
12 960
13 Reserved
14 Reserved
15 Reserved
만약 인덱스가 13 내지 15로 결정되는 경우, MTC 및 지연허용접속을 지원하지 못하는 종래의 단말은 백오프 밸류를 960ms로 결정하지만, MTC 및 지연허용접속을 지원하는 단말은 960ms를 초과하는 백오프 밸류로 백오프를 수행하는 것이 가능하다. 즉, 백오프 밸류의 "Reserved" 영역을 사용하여 셀 공통 백오프 파라미터 및 특정 원인 전용를 지시할 수 있다.
또 다른 일례로, 백오프 파라미터 무제한의 백오프를 나타낼 수 있다. 만약 무제한의 백오프를 나타내는 백오프 파라미터가 랜덤접속 응답수신 윈도우 동안에 수신되는 경우, 타이머가 동작하고, 해당 타이머가 만료(expire)하기 전까지는 셀(cell)에 대한 접속이 제한될 수 있다. 또한 상기 타이머에 대한 정보는 시스템 정보로 브로드캐스트될 수 있다.
한편, 백오프 파라미터는 랜덤접속 응답메시지에 포함될 수 있다. 이 경우, 백오프 파라미터는 백오프 파라미터는 접속클래스바링(access class barring)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 접속클래스바링에 관한 정보는 "ac-BarringFactor" 및 "ac-Barringtime"을 포함한다.
접속클래스바링은 단말로부터 발생(originate)하는 콜의 타입에 따라 셀에 대한 접속을 제어하는 절차이다. 접속클래스바링에 따르는 경우, 비상 전화 등과 같은 콜과 일반적인 콜에 대해 서로 다른 클래스가 부여될 수 있다. 특정한 클래스의 콜이 제한(bar)되는지 여부는 "ac-BarringFactor" 및 "ac-Barringtime"에 의해 제어될 수 있다. 만약 특정한 클래스의 콜이 접속클래스바링을 통과(pass)하는 경우 네트워크에 대해 랜덤접속을 수행할 수 있고, 접속클래스바링이 제한(bar)되는 경우에는 타이머의 동작에 따라 다음번 접속클래스바링이 수행된다.
백오프 파라미터가 접속클래스바링에 관한 정보를 포함하는 경우, 단말은 0에서 1 사이에서 Uniform distribution에 의해 임의로 'rand'를 선택(draw)한다. 단말은 백오프 파라미터에 포함된 ac-BarringFactor에 지시되는 값과 'rand'를 비교하여 접속클래스바링을 통과했는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 'rand'가 ac-BarringFactor에 지시되는 값보다 작은 경우, 접속클래스바링이 제한(bar)되지 않았다고 판단할 수 있다. 또한 'rand'가 ac-BarringFactor에 지시되는 값보다 크거나 같은 경우, 접속클래스바링이 제한(bar)되었다고 판단할 수 있다.
도 11은 상술한 일례가 적용되는 단말/기지국을 나타낸다. 단말(1000)은 프로세서(processor, 1010), 메모리(memory, 1030) 및 RF부(radio frequency unit, 1020)를 포함한다. 프로세서(1010)는 외부에서 제공된 정보, 내부에 미리 저장된 정보 등에 따라 무선자원을 할당할 수 있다. 전술한 실시예들 중 단말이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(1010)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1030)는 프로세서(1010)와 연결되어, 프로세서(1010)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1020)는 프로세서(1010)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
상기 단말과 통신하는 기지국(1100)은 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(1130)를 포함한다. 전술한 실시예들 중 기지국이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(1110)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1120)는 프로세서(1110)와 연결되어, 프로세서(1110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1130)는 프로세서(1110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(1010, 1110)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1020, 1120)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1030, 1130)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1020, 1120)에 저장되고, 프로세서(1010, 1110)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1020, 1120)는 프로세서(1010, 1110) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1010, 1110)와 연결될 수 있다.
상술한 방법 및 장치는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 구체적인 일례에 대해 상세히 기술하였지만, 상술한 일례가 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 기본 개념을 벗어나지 않으면서 상술한 일례를 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예들의 변경은 청구 범위에 속할 수 있다.

Claims (24)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말(user equipment)에 의해 수행되는 랜덤접속 절차를 수행하는 방법에 있어서,
    제1 랜덤접속 프리앰블을 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 제1 백오프(backoff) 파라미터 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로 제2 랜덤접속 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 랜덤접속 프리앰블은 상기 제1 백오프 파라미터 정보를 이용하여 전송되고, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 제1 타입 백오프 파라미터 및 제2 타입 백오프 파라미터로 분류되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 제2 백오프 파라미터 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국으로 상기 제1 랜덤접속 프리앰블이 전송되기 이전에 수신되고, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 제1 타입 백오프 파라미터와 상기 제2 타입 백오프 파라미터로 분류되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 랜덤접속 프리앰블은 상기 단말에 의해 전송되는 최초의 랜덤접속 프리앰블인
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블에 대응하여 수신되는 랜덤접속 응답에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 셀 공통의 백오프를 위해 사용되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 특정 원인 전용의 백오프를 위해 사용되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 특정 원인 전용의 백오프는 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지(RRC connection request message)에 포함되는 설정이유(establishment cause)가 MTC(machine type communication) 및 낮은 우선순위(low priority) 중 적어도 하나일 때 사용되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정이유는 NAS(non-access stratum) 계층에서 지시되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답의 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 제1 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC 헤더의 제2 서브헤더에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더 (header)의 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC PDU의 MAC 페이로드에 뒤따르는 패딩필드(padding field)에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국에 의해 전송되는 시스템정보블록(SIB) 또는 페이징메시지에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 랜덤접속 프리앰블은 0 내지 상기 제1 백오프 파라미터 정보에 의해 지시되는 파라미터 밸류(value) 사이에서 균등분포(uniform distribution)에 의해 선택되는 지연 시간을 기초로 전송되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 랜덤접속 절차를 수행하는 방법에 있어서,
    단말로부터 제1 랜덤접속 프리앰블을 수신하는 단계;
    상기 단말로 제1 백오프 파라미터 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 제2 랜덤접속 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 단말이 상기 제2 랜덤접속 프리앰블을 전송하는데 이용되고, 상기 제1 백오프 파라미터 정보는 제1 타입 백오프 파라미터 및 제2 타입 백오프 파라미터로 분류되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단말로 제2 백오프 파라미터 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 단말로부터 상기 제1 랜덤접속 프리앰블이 수신되기 이전에 전송되고, 상기 제2 백오프 파라미터 정보는 상기 제1 타입 백오프 파라미터와 상기 제2 타입 백오프 파라미터로 분류되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 랜덤접속 프리앰블은 상기 기지국에 의해 수신되는 최초의 랜덤접속 프리앰블인
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는, 상기 제1 랜덤접속 프리앰블에 대응하여 상기 기지국에 의해 전송되는 랜덤접속 응답에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 셀 공통의 백오프를 위해 사용되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 특정 원인 전용의 백오프를 위해 사용되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 특정 원인 전용의 백오프는 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지(RRC connection request message)에 포함되는 설정이유(establishment cause)가 MTC(machine type communication) 및 낮은 우선순위(low priority) 중 적어도 하나일 때 사용되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는 랜덤접속 응답의 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 제1 서브헤더(subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC 헤더의 제2 서브헤더에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 타입 백오프 파라미터는 MAC 헤더(header)의 서브헤더 (subheader)에 포함되고, 상기 제2 타입 백오프 파라미터는 상기 MAC PDU의 MAC 페이로드에 뒤따르는 패딩필드(padding field)에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 제1 백오프 파라미터 정보는 상기 기지국에 의해 전송되는 시스템정보블록(SIB) 또는 페이징메시지에 포함되는
    랜덤접속 절차를 수행하는 방법.
PCT/KR2011/003083 2010-04-28 2011-04-27 무선 통신 시스템에서 랜덤접속 절차를 수행하는 방법 및 장치 Ceased WO2011136558A2 (ko)

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