KR101588039B1 - Ｒａｃｈ를 위한 개선된 파워 램핑 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법에 관한 것이고, 방법은 부 스테이션이 액세스 프리앰블을 주 스테이션에 송신하는 단계를 포함하고, 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 부 스테이션은 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 제 1 파워 램핑 방식을 시작하고, 제 1 파워 램핑 방식으로 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 부 스테이션은 제 1 파워 램핑 방식과 상이한 제 2 파워 램핑 방식으로 제 2 액세스 프리앰블을 송신한다.

Description

ＲＡＣＨ를 위한 개선된 파워 램핑{IMPROVED POWER RAMPING FOR RACH}
본 발명은 RACH 같은, 채널의 리소스들에 액세스할 수 있는 방법, 및 모바일 원격통신 시스템에서 이동국 같은, 본 발명의 방법을 수행하는 부 스테이션(secondary station)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 구성가능한 단축된 파워 램핑 절차에 관한 것이다.
UMTS WCDMA에는 업링크에서 랜덤 액세스 송신을 위해 규정된 메커니즘(mechanism)이 있다. UE(사용자 장비 또는 이동국)은 다음 파라미터들로 특징화되는, 무작위로 선택되는 프리앰블 신호(preamble signal)를 송신한다:
- 시그니처 시퀀스(Signature sequence)(즉, 비트 시퀀스),
- 스크램블링 코드(Scrambling code),
- 서브-채널(즉, 프레임에서 액세스 슬롯의 타이밍).
기지국이 시그니처를 수신한다면, 기지국은 대응하는 시그니처로 취득 표시자 채널(Acquisition Indicator Channel; AICH) 상에서 그것을 수신확인한다. UE가 긍정 수신확인을 수신한다면, UE는 RACH 데이터 채널 상에 메시지 부분을 송신한다.
UE가 프리앰블 신호를 송신한 후에 수신확인을 수신하지 않는다면, UE는 보통 미리 결정된 스텝들로 파워를 증가시키는 것을 포함하는, 파워 램핑으로서 알려진 절차를 사용하여 더 높은 파워로 재송신할 수 있다.
UE가 여전히 다수의 스텝들 후에 수신확인을 수신하지 않는다면(또는 AICH에 대한 반전된 시그니처로 표시된 부정 수신확인을 수신한다면), UE는 상기 파라미터들을 다시 무작위로 선택하여 또 다른 시도를 할 수 있다.
2개 이상의 UE들이 동일 액세스 슬롯에서 동일 시그니처 및 스크램블링 코드를 선택한다면, 충돌이 일어나며, UE들 중 하나 이상은 액세스 절차를 다시 시작해야 할 것이다. 충돌 확률은 시그니처 시퀀스들의 수, 스크램블링 코드들, UE들이 무작위로 선택되는 프리앰블 신호에 대해 선택을 행하는 액세스 슬롯들에 따른다.
공지의 절차들에 따라서, UE가 NACK을 수신하거나 충돌이 일어난다면, UE는 다음 선택된 프리앰블을 사용하여 처음부터 다시 파워 램핑 절차를 시작해야 한다. 통상적으로, 초기 송신 파워는 매우 낮으며, 일반적으로 개방-루프 파워 추정으로부터 도출되며, 램핑 절차를 반복하는 것은 UE가 네트워크에 액세스함에 있어 현저한 지연을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 신속한 무작위 액세스 방식을 가능하게 하는 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 더욱 구성가능한 무작위 액세스 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따라서, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법이 제안되며, 방법은 부 스테이션이 액세스 프리앰블을 주 스테이션(primary station)에 송신하는 단계, 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 부 스테이션이 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 제 1 파워 램핑 방식을 시작하는 단계, 및 제 1 파워 램핑 방식으로 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 부 스테이션이 제 1 파워 램핑 방식과 상이한 제 2 파워 램핑 방식으로 제 2 액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라서, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 요청 수단을 포함하는 부 스테이션이 제안되며, 요청 수단은 액세스 프리앰블을 주 스테이션에 송신하기 위한 수단을 포함하며, 요청 수단은 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 제 1 파워 램핑 방식을 시작하며, 제 1 파워 램핑 방식으로 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 제 1 파워 램핑 방식과 상이한 제 2 파워 램핑 방식으로 제 2 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 배열된다.
본 발명에 따라서, 충돌의 하나 또는 둘 모두가 일어나거나 UE가 NACK를 수신하면 UE는 새로운 프리앰블 신호(시그니처 및/또는 스크램블링 코드 및/또는 액세스 슬롯의 조합)를 재선택하고 이를 간소화된 프리앰블 송신 절차를 사용하여 송신한다. 이것은 액세스 지연을 감소시키는 잇점이 있다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하 기술되는 실시예들로부터 명백하게 될 것이며 이들을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명은 이제 첨부한 도면을 참조로 예로서 더 상세히 기술될 것이다.
도 1은 본 발명이 구현되는 시스템의 블록도.
본 발명은 기지국과 같은 주 스테이션(100), 및 이동국과 같은 적어도 하나의 부 스테이션(200)을 포함하는, 도 1에 도시된 바와 같은 통신 시스템(300)에 관한 것이다.
라디오 시스템(300)은 복수의 주 스테이션들(100) 및/또는 복수의 부 스테이션들(200)을 포함할 수 있다. 주 스테이션(100)은 송신기 수단(110) 및 수신 수단(120)을 포함한다. 송신기 수단(110)의 출력부 및 수신 수단(120)의 입력부는 예를 들면, 서큘레이터(circulator) 또는 체인지오버 스위치(changeover switch)일 수 있는 결합 수단(140)에 의해 안테나(130)에 또는 복수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이에 결합된다. 송신기 수단(110) 및 수신 수단(120)에는 예를 들면, 프로세서일 수 있는 제어 수단(150)이 결합된다. 부 스테이션(200)은 송신기 수단(210) 및 수신 수단(220)을 포함한다. 송신기 수단(210)의 출력부 및 수신 수단(220)의 입력부는 예를 들면, 서큘레이터 또는 체인지오버 스위치일 수 있는 결합 수단(240)에 의해 안테나(230)에 또는 복수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이에 결합된다. 송신기 수단(210) 및 수신 수단(220)에는 예를 들면, 프로세서일 수 있는 제어 수단(250)이 결합된다. 주 라디오 스테이션(100)으로부터 부 스테이션(220)으로의 송신은 다운링크 채널(160) 상에서 행해지고 부 라디오 스테이션(200)으로부터 제 1 라디오 스테이션(100)으로의 송신은 업링크 채널(260) 상에서 행해진다.
본 발명의 일부 바람직한 실시예들은 다음과 같다:
간소화된 프리앰블 송신 절차는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- 프리앰블들 사이에 더 큰 파워 스텝을 사용하는 단계
- 더 큰 파워로 시작하는 단계
- 이전 프리앰블의 마지막 송신과 동일한 파워로 시작하는 단계.
간소화된 송신 절치의 사용 또는 비-사용은 다음 중 하나 이상에 따를 수 있다.
- 처음 선택된 특정의 프리앰블
- RACH 액세스의 유형(예를 들면, 릴리즈 99 RACH 또는 E-RACH)
- RACH 액세스를 따르는 데이터 또는 송신들의 하나 이상의 특성들.
전형적 실시예에서, 본 발명은 UMTS WCDMA에 적용된다.
상세한 실시예를 이하 기술한다.
http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WGl_RL1/TSGR1_51/Docs/Rl-074976.zip에서 입수할 수 있는 필립스의 R1-074976, "Enhanced Uplink for CELL_FACH"에서, 우리는 Cell_FACH에서 인핸스드 업링크(Enhanced Uplink)를 시작하는 초기 단계에서 대해 RACH 프리앰블들의 사용에 관계된 다수의 문제들을 다루었다. 이 논문에서 우리는 E-DCH 리소스 할당 단계에 중점을 두었다.
이 논문에서, 우리가 "E-DCH 리소스"을 언급할 때, 우리는 UL 스크램블링 코드, E-RNTI, F-DPCH 코드 및 시간-오프셋, E-RGCH/E-HICH 코드 및 시그니처들, 및 E-AGCH 코드의 조합을 의미함에 유의한다.
E-DCH 리소스 할당 방법들
가능성들의 개요
일반적으로, 2가지 극단적 가능성들이 식별될 수 있다:
- 각각의 E-RACH 프리앰블은 하나의 E-DCH 리소스에 직접 연관된다. E-DCH 리소스는 UE에 의해 무작위로 효과적으로 선택되고, 프리앰블을 수신확인할 때 NodeB에 의해 어떠한 추가의 리소스 할당 시그널링도 송신되지 않는다. UE에 의해 선택된 프리앰블에 대응하는 E-DCH 리소스가 이미 사용되고 있다면, NodeB는 AICH에 대해 NACK로 프리앰블에 응답한다.
- E-RACH 프리앰블들과 E-DCH 리소스들 사이에 미리 결정된 연관은 없다. E-DCH 리소스들의 할당은 eNodeB에 의해 수행되고 E-RACH 프리앰블에 응하여 시그널링된다.
중간 경우들도 가능한데, 이 경우엔 각각의 E-RACH 프리앰블과 하나의 세트의 E-DCH 리소스들 사이에 연관이 존재한다. 따라서 UE가 프리앰블을 선택할 때 UE는 또한 대응하는 하나의 세트의 E-DCH 리소스들을 선택하며, 이 세트 내에 하나의 특정한 E-DCH 리소스는 NodeB에 의해 선택되고 프리앰블에 응하여 시그널링된다.
R1-074976에서 다루어진 바와 같이, 모든 경우들에서, 이용가능한 총 세트의 E-DCH 리소스들이 브로드캐스트(broadcast)되어야 할 것이므로, NodeB에 의한 어떠한 시그널링이든 단순히 인덱스(index)를 포함할 수 있다.
E-DCH 리소스 할당 시그널링
상기 방법들 중 어느 것이 사용될 것인지를 좌우하는 주요 팩터(factor)는 NodeB가 E-RACH 프리앰블에 응답할 때 얼마나 많은 시그널링 비트들이 송신될 수 있는가에 따른다.
비트들이 전혀 가용하지 않다면(즉, NodeB는 단순히 확장부 없이 통상의 AICH 응답을 전송한다), 옵션 (1)(하나의 E-DCH 리소스에 직접 연관된 각각의 E-RACH 프리앰블)이 사용되어야 한다. 그러나, 우리의 관점에서, 옵션 (1)에 연관된 셋-업 지연은 너무 길어질 것이다. 이것은 이용가능한 E-RACH 프리앰블의 수가 아니라, 이용가능한 E-DCH 리소스들의 수에 의해 충돌 확률이 제한되기 때문이다. UE가 이미 사용중인 E-DCH 리소스에 대응하는 프리앰블을 선택하게 될 때는 언제나, UE는 무작위 프리앰블 선택으로 다시 시작해야 한다.
그러므로 옵션 (1)의 지연을 감소시킬 가능성들은 예를 들면, 다음을 고려할 수도 있을 것이다:
- 아직 사용되지 않은 E-DCH 리소스들의 인덱스들을 브로드캐스트하여 UE가 대응하는 E-RACH 프리앰블을 선택할 수 있게, 지정된 부분을 AICH의 끝에서 사용하고/사용하거나
- 예를 들면, UE의 이전 시도의 첫 번째 프리앰블 송신이 NACK가 된 경우 후속 액세스 시도에서 RACH의 파워 램핑 단계를 생략함으로써, 파워 램핑 단계를 단축시킨다(UE가 이의 첫 번째 프리앰블이 수신확인되었던 파워 레벨을 이미 확립하였다면, 이는 UE가 상이한 프리앰블을 선택할 때 더 낮은 파워 레벨로 시작해야 한다면 불필요한 지연을 야기한다. 프로세스는 이전의 NACK가 된 프리앰블에 대한 것과 동일한 파워 레벨을 UE가 사용할 수 있게 함으로써 가속될 수도 있을 것이다).
그러나, 실제로는 AICH 응답과 더불어 몇 개의 추가의 시그널링 비트들을 송신하는 것이 전적으로 가능한 것으로 보인다. 이에 대한 가능한 방법들은 다음을 포함한다:
- http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_50b/Docs/R1-074303.zip에서 입수될 수 있는 노키아 코포레이션, 노키아 지멘스 네트웍스, R1-074303, "Resource assignment for E-DCH access in CELL_FACH state"에 제안된 바와 같이, E-DCH 리소스들을 할당하기 위해, 어떤 현존의 AICH 시그니처들, 또는 동시에 송신된 그룹들의 시그니처들을 사용하는 단계.
- R1-074303에 제안된 바와 같이, 이용가능한 AICH 시그니처들의 수를 늘리고, 이들을 시그널링을 위해 사용하는 단계.
- 지정된 부분을 AICH의 끝에서 사용하여 시그널링하는 단계.
AICH의 정보-수용 능력을 늘리지 않고 그 자신에 대해 사용된 방법(1)은 액세스 요청들에 대해 이용가능한 시그니처들의 수를 줄이며 따라서 충돌 가능성을 증가시키게 된다. 그러므로 이러한 해결책은 선호하지 않는다.
방법(2) 및 방법(3) 각각에 이용가능한 비트 수는 또 다른 평가를 필요로 한다. 원칙적으로 방법(2)로는 16개의 추가의 시그니처들이 가용하나, 이것은 평가될 필요가 있는 현존하는 R99 AICH 응답들에 어떤 부가적 간섭을 생성할 것이다. 방법(3)으로 이용가능한 비트 수는 더욱 제한되나(SF256으로 8비트) 현존의 AICH 응답들에 대해 간섭을 야기하지 않는다.
간섭의 량은 AICH에 대한 ACK만을 전송함으로써 표시되는 디폴트 리소스가 감소될 수도 있을 것이며 이 리소스가 가용하지 않은 경우엔 추가의 시그널링 비트들을 전송함으로써 또 다른 것이 표시될 수 있다.
이들 두 방법들 2) 및 3)(또는 이 둘의 조합도)은 또한 평가되어야 한다.
E-DCH 리소스 할당이 E-RACH 프리앰블의 선택에 의해 완전히 표시된다면, 지연을 감소시키기 위한 방법들이 예를 들면, 다음 방법이 고려될 수도 있을 것이다:
아직 사용되지 않은 E-DCH 리소스들의 인덱스들을 브로드캐스트하여, UE가 대응하는 E-RACH 프리앰블을 선택하고, 파워 램핑 단계를 단축시킬 수 있도록, 지정된 부분을 AICH의 끝에서 사용한다.
E-DCH 리소스 할당을 나타내기 위해 추가의 시그널링 비트들이 사용된다면, AICH 응답과 더불어 몇 개의 추가의 시그널링 비트들을 송신하는 것을 제안한다.
이에 대한 가능한 방법들은 다음을 포함한다:
- R1-074303에 또한 제안된 바와 같이, 이용가능한 AICH 시그니처들의 수를 늘려, 이들을 시그널링을 위해 사용하는 단계.
- AICH 끝에서 지정된 부분을 사용하여 시그널링하는 단계.
본 명세서 및 청구항들에서, 소자 앞의 단어 "a" 또는 "an"은 복수의 이러한 소자들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 단어 "포함하는(comprising)"은 나열된 것들 외의 다른 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
청구항들에 괄호 내 참조 부호들의 포함은 이해를 돕기 위한 것이며 한정하려는 것은 아니다.
본 개시의 판독으로부터, 다른 수정들이 당업자들에게 명백하게 될 것이다. 이러한 수정들은 라디오 통신의 기술 분야에 이미 공지되어 있고 여기 이미 기술된 특징들 대신에 또는 그에 더하여 사용될 수도 있는 다른 특징들을 포함할 수도 있다.
100: 주 스테이션 110, 210: 송신기 수단
120, 220: 수신 수단 130, 230: 안테나
140, 240: 결합 수단 150, 250: 제어 수단
160: 다운링크 채널 200: 부 스테이션
260: 업링크 채널 300: 통신 시스템

Claims (7)

  1. 리소스(resource)에 액세스를 요청하기 위한 방법에 있어서,
    부 스테이션(secondary station)이 액세스 프리앰블(access preamble)을 주 스테이션(primary station)에 송신하는 단계,
    상기 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 상기 부 스테이션이 상기 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 제 1 파워 램핑 방식(power ramping scheme)을 시작하는 단계, 및
    상기 제 1 파워 램핑 방식으로 상기 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 상기 부 스테이션이 상기 제 1 파워 램핑 방식과 상이한 제 2 파워 램핑 방식으로 제 2 액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 포함하는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파워 램핑 방식은 제 1 파워 스텝만큼 증가된 송신 파워로 연속하여 제 1 액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 파워 램핑 방식은 상기 제 1 파워 스텝보다 큰 제 2 파워 스텝만큼 증가된 송신 파워로 연속하여 제 2 액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 포함하는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 파워 램핑 방식은 제 1 파워 레벨부터 시작하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 파워 램핑 방식은 상기 제 1 파워 레벨보다 큰 제 2 파워 레벨로부터 시작하는 단계를 포함하는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 파워 레벨은 상기 제 1 램핑 파워 방식에 따른 마지막 송신의 파워 레벨과 동일한, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 파워 램핑 방식의 사용 또는 비-사용은:
    - 시그널링(signalling)된 명령;
    - 제 1 액세스 프리앰블;
    - 액세스 요청의 유형;
    - 액세스가 요청되는 리소스의 유형; 및
    - 액세스 요청에 따르는 데이터 또는 송신들의 하나 이상의 특성들 중 적어도 하나의 팩터(factor)에 따르는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 파워 램핑 방식의 사용 또는 비-사용을 결정하는 적어도 하나의 팩터는 상기 주 스테이션에 의해 상기 부 스테이션에 시그널링(signalling)되는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 방법.
  7. 리소스에 액세스를 요청하기 위한 요청 수단을 포함하는 부 스테이션에 있어서,
    상기 요청 수단은 액세스 프리앰블을 주 스테이션에 송신하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 요청 수단은 상기 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 상기 액세스 프리앰블을 송신하기 위해 제 1 파워 램핑 방식을 시작하고, 상기 제 1 파워 램핑 방식으로 상기 액세스 프리앰블을 정확히 송신하지 못하였을 때, 상기 제 1 파워 램핑 방식과 상이한 제 2 파워 램핑 방식으로 제 2 액세스 프리앰블을 송신하도록 구성되는, 리소스에 액세스를 요청하기 위한 요청 수단을 포함하는 부 스테이션.
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