KR20140044361A - 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20140044361A
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Abstract

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 2차 셀(SCell; secondary cell)의 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 지원 여부를 기반으로 상기 2차 셀에 대한 상기 랜덤 액세스의 초기화(initiation)를 지시하는 PDCCH(physical downlink control channel) 지시를 기지국으로부터 수신하고, PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 상기 SCell을 통해 상기 기지국으로 전송하고, 상기 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부를 기반으로 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답(response)를 상기 기지국으로 전송한다. 상기 SCell과 1차 셀(PCell; primary cell)은 반송파 집합(CA; carrier aggregation system)을 구성하고, 상기 PCell은 상기 단말이 상기 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀이며, 상기 Scell은 상기 반송파 집합에서 상기 PCell을 제외한 나머지 셀 중 적어도 하나의 셀이다.

Description

무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RANDOM ACCESS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 현재 3세대 무선 통신 시스템에 이어 개발되고 있는 4세대 무선 통신은 하향링크 1Gbps(gigabits per second) 및 상향링크 500Mbps(megabits per second)의 고속의 데이터 서비스를 지원하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(ISI; inter-symbol interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
3GPP LTE-A에서 복수의 셀을 지원하는 반송파 집합(CA; carrier aggregation) 이 적용될 수 있다. CA는 대역폭 집합(bandwidth aggregation) 등의 다른 명칭으로 불릴 수 있다. CA는 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 것을 의미한다. 1개 이상의 반송파를 모을 때 대상이 되는 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
랜덤 액세스 과정(random access procedure)은 단말이 기지국에 접속하기 위하여 수행되는 과정이다. 기지국에 의해 랜덤 액세스 과정이 초기화(initiation)되고, 단말은 PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 기지국으로 전송한다. 기지국은 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 단말로 전송한다. 또한, CA가 지원됨에 따라, 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling)이 적용될 수 있다. 이에 따라 랜덤 액세스 과정에서 단말과 기지국이 교환하는 여러 메시지가 서로 다른 셀을 통해 전송될 수 있다.
크로스 캐리어 스케줄링이 수행되는 경우, 랜덤 액세스를 효율적으로 수행하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명은 무선 통신 시스템에서 2차 셀(SCell; secondary cell)에서 랜덤 액세스 과정을 수행할 때, 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling)을 적용하는 방법을 제공한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)에 의한 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 2차 셀(SCell; secondary cell)의 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 지원 여부를 기반으로 상기 2차 셀에 대한 상기 랜덤 액세스의 초기화(initiation)를 지시하는 PDCCH(physical downlink control channel) 지시를 기지국으로부터 수신하고, PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 상기 SCell을 통해 상기 기지국으로 전송하고, 상기 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부를 기반으로 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답(response)를 상기 기지국으로 전송하는 것을 포함하되, 상기 SCell과 1차 셀(PCell; primary cell)은 반송파 집합(CA; carrier aggregation system)을 구성하고, 상기 PCell은 상기 단말이 상기 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀이며, 상기 Scell은 상기 반송파 집합에서 상기 PCell을 제외한 나머지 셀 중 적어도 하나의 셀인 것을 특징으로 한다.
상기 PDCCH 지시는 상기 SCell을 통해 수신될 수 있다.
상기 PDCCH 지시는 상기 PCell을 통해 수신될 수 있다.
상기 PDCCH 지시는 상기 SCell을 지시하는 랜덤 액세스를 위한 반송파 지시자 필드(CIF; carrier indicator field)을 포함할 수 있다.
상기 PDCCH 지시는 공통 탐색 영역(CSS; common search space) 또는 USS(UE-specific search space) 중 적어도 하나를 통해 수신될 수 있다.
상기 2차 셀의 크로스 캐리어 스케줄링이 지원되는 경우, 상기 PDCCH 지시는 상기 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀을 통해 수신되며, 상기 PDCCH 지시에 포함되는 랜덤 액세스를 위한 CIF는 상기 랜덤 액세스를 수행하는 셀을 지시할 수 있다.
상기 RACH 응답은 상기 PCell을 통해 수신될 수 있다.
상기 RACH 응답은 상기 SCell을 지시하는 CIF를 포함할 수 있다.
상기 RACH 응답은 상기 SCell을 통해 수신될 수 있다.
상기 2차 셀의 크로스 캐리어 스케줄링이 지원되는 경우, 상기 RACH 응답은 상기 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀을 통해 수신되고, 상기 RACH 응답에 포함되는 랜덤 액세스를 위한 CIF는 상기 PRACH 프리앰블이 전송되는 셀을 지시할 수 있다.
상기 SCell은 단일(stand-alone) 반송파로 동작할 수 없는 UL 확장 반송파(extension carrier)일 수 있다.
상기 PCell은 RRC 설정(establishment), RRC 재설정(re-establishmenet) 또는 핸드오버(handover) 시에 NAS(non-access stratum) 이동성 정보(mobility information) 및 보안 입력(security input) 중 적어도 하나를 제공하는 셀일 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 단말(UE; user equipment)이 제공된다. 상기 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(radio frequency)부, 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 2차 셀(SCell; secondary cell)의 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 지원 여부를 기반으로 상기 2차 셀에 대한 상기 랜덤 액세스의 초기화(initiation)를 지시하는 PDCCH(physical downlink control channel) 지시를 기지국으로부터 수신하고, PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 상기 SCell을 통해 상기 기지국으로 전송하고, 상기 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부를 기반으로 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답(response)를 상기 기지국으로 전송하도록 구성되며, 상기 SCell과 1차 셀(PCell; primary cell)은 반송파 집합(CA; carrier aggregation system)을 구성하고, 상기 PCell은 상기 단말이 상기 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀이며, 상기 Scell은 상기 반송파 집합에서 상기 PCell을 제외한 나머지 셀 중 적어도 하나의 셀인 것을 특징으로 한다.
SCell에서의 랜덤 액세스 과정을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 CIF를 통하여 크로스 캐리어 스케줄링 되는 3GPP LTE-A 시스템의 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 CA 환경에서 2개의 셀이 서로 다른 UL 전송 타이밍을 가지는 일 예를 나타낸다.
도 8은 기지국의 지시에 의해서 단말의 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화되는 일 예를 나타낸다.
도 9는 일반적인 랜덤 액세스 과정의 일 실시예를 나타낸다.
도 10은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 11은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 12는 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 13은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), 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 일반적으로 단말(12)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.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; resource block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; cyclic prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(physical downlink shared channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 각각 4개의 자원 요소를 포함하는 9개의 자원 요소 그룹(REG; resource element group)에 대응된다. 4개의 QPSK(quadrature phase shift keying) 심벌이 각 REG에 맵핑된다. 참조 신호(RS; reference signal)이 차지하는 자원 요소는 REG 내에 포함되지 않으며, 주어진 OFDM 심벌 내에서 REG의 총 개수는 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific RS)가 존재하는지 여부에 따라 결정될 수 있다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다. 특정 PDCCH의 전송을 위하여 사용되는 CCE의 개수는 채널 상황에 따라 기지국에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 좋은 채널 상태를 가진 단말에 대한 PDCCH는 하나의 CCE만을 사용할 수 있다. 그러나 좋지 않은 채널 상태를 가진 단말에 대한 PDCCH는 충분한 강인함(robustness)를 얻기 위하여 8개의 CCE가 필요할 수도 있다. 또한, PDCCH의 전송 전력은 채널 상황에 맞추어 조정될 수 있다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
각 단말에 대하여 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 위치의 제한적인 집합이 정의될 수 있다. 각 단말이 자신의 PDCCH를 찾을 수 있는 CCE의 위치의 집합을 탐색 영역(search space)이라 한다. PDCCH의 포맷에 따라 탐색 영역의 크기는 각각 다르다. 탐색 영역은 공통 탐색 영역(CSS; common search space) 및 단말 특정 탐색 영역(USS; UE-specific search space)으로 구분될 수 있다. CSS는 공용 제어 정보를 나르는 PDCCH를 검색하는 영역으로, 모든 단말에 대하여 공통적으로 구성된 탐색 영역이다. CSS는 CCE 인덱스 0~15의 16개의 CCE로 구성되고, 집합 레벨(aggregation level) 4, 8의 PDCCH를 지원할 수 있다. 그러나 CSS를 통해서도 단말 특정 제어 정보를 나르는 DCI 포맷 0/1A 등이 전송될 수 있다. USS는 특정 단말에 대하여 전용으로(dedicated) 구성된 탐색 영역이다. USS는 집합 레벨 1, 2, 4 및 8의 PDCCH를 지원할 수 있다. 하나의 단말에 대하여 CSS와 USS는 서로 겹칠(overlap) 수 있다. 표 1은 탐색 영역에서 정의되는 집합 레벨을 나타낸다.
Figure pct00001
단말은 PDCCH를 통해 기지국으로부터 전송되는 DCI 포맷을 블라인드 디코딩(blind decoding)한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH의 CRC에 원하는 식별자를 디마스킹하여, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어 채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 단말은 자신의 PDCCH가 제어 영역 내에서 어느 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 알지 못한다. 단말의 블라인드 디코딩의 계산 부담을 줄이기 위하여, 단말은 모든 정의된 DCI 포맷을 동시에 탐색할 필요가 없다. 일반적으로 단말은 USS에서 DCI 포맷 0/1A를 항상 탐색할 수 있다. DCI 포맷 0는 PUSCH(physical uplink shared channel)의 스케줄링에 사용된다. DCI 포맷 1A는 PDSCH의 스케줄링 및 PDCCH 지시(order)에 의해 초기화되는 랜덤 액세스 과정(random access procedure)을 위하여 사용된다. DCI 포맷 0/1A는 크기가 동일하며 DCI 포맷 내의 플래그(flag)에 의해서 구분될 수 있다. 또한, 단말은 USS에서 기지국에 의해 구성되는 PDSCH 전송 모드에 따라 DCI 포맷 1/1B/2 등을 더 수신하도록 요구될 수 있다. 단말은 CSS에서 DCI 포맷 1A/1C를 탐색할 수 있다. 또한, 단말은 CSS에서 DCI 포맷 3/3A 등을 탐색하도록 구성될 수 있다. DCI 포맷 3/3A는 DCI 포맷 0/1A와 동일한 크기를 가지며, 서로 다른 식별자(identity)에 의해 스크램블링(scrambling)된 CRC를 가짐으로써 구분될 수 있다. 단말은 전송 모드와 DCI 포맷에 따라 서브프레임 내에서 최대 44회의 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
각 서빙 셀의 제어 영역은 인덱스가 0~NCCE ,k-1인 CCE들의 집합으로 구성되며, NCCE,k는 서브프레임 k의 제어 영역 내의 CCE들의 총 개수이다. 단말은 하나 이상의 활성화(activated)된 서빙 셀(serving cell) 상에서 상위 계층에 의해 구성된 바와 같이 PDCCH 후보(candidate) 집합을 모니터링 할 수 있다. 이때 모니터링은 모든 모니터링 되는 DCI 포맷에 따라 PDCCH 후보 집합 내의 PDCCH를 각각 디코딩하는 시도를 말한다. 집합 레벨 1, 2, 4 또는 8에서의 탐색 영역 Sk (L)이 PDCCH 후보 집합에 의해서 정의될 수 있다. PDCCH가 모니터링 되는 각 서빙 셀에서 탐색 영역 Sk (L)의 PDCCH 후보 m에 대응되는 CCE는 수학식 1에 의해서 결정될 수 있다.
Figure pct00002
i=0,1,...,L-1, m=0,...,M(L)-1이다. M(L)은 주어진 탐색 영역에서 모니터링 되는 PDCCH 후보의 개수이다. USS에서 단말에게 CIF(carrier indicator field)가 설정되면, m'=m+M(L)nCI이다. nCI는 CIF의 값이다. 단말에게 CIF가 설정되지 않으면, m'=m이다. CSS에서 집합 레벨 4 또는 8인 경우, Yk는 0으로 설정된다. USS Sk (L)에서 집합 레벨 L인 경우, Yk는 수학식 2에 의해서 결정된다.
Figure pct00003
여기서, Y-1=nRNTI≠0, A=39827, D=65537, k=floor(ns/2), ns는 무선 프레임내의 슬롯 번호(slot number)이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(physical uplink control channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(physical uplink shared channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
3GPP LTE-A에서 복수의 셀을 지원하는 반송파 집합(CA; carrier aggregation) 이 적용될 수 있다. 복수의 기지국과 단말은 최대 5개까지의 셀들을 통해 통신할 수 있다. 5개의 셀은 최대 100MHz이 대역폭에 대응될 수 있다. 즉, CA 환경은 특정 단말이 반송파 주파수(carrier frequency)가 서로 다른 2개 이상의 구성 서빙 셀(configured serving cell, 이하 셀이라 한다)을 가지는 경우를 나타낸다. 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(center frequency)를 나타낸다.
셀은 DL 자원과 선택적으로(optionally) UL 자원의 결합을 나타낸다. 즉, 셀은 DL 자원을 반드시 포함하며, DL 자원과 결합되는 UL 자원은 선택적으로 포함할 수 있다. DL 자원은 DL 구성 반송파(CC; component carrier)일 수 있다. UL 자원은 UL CC일 수 있다. 특정 단말이 하나의 구성 서빙 셀을 가지는 경우, 하나의 DL CC와 하나의 UL CC를 가질 수 있다. 특정 단말이 2개 이상의 셀을 가지는 경우, 셀의 개수만큼의 DL CC와 셀의 개수보다 작거나 같은 개수의 UL CC를 가질 수 있다. 즉, 현재 3GPP LTE-A에서 CA가 지원되는 경우, DL CC의 개수는 UL CC의 개수보다 항상 많거나 같을 수 있다. 그러나 3GPP LTE-A 이후의 릴리즈(release)에서는 DL CC의 개수가 UL CC의 개수보다 적은 CA가 지원될 수도 있다.
DL CC의 반송파 주파수와 UL CC의 반송파 주파수의 연결(linkage)은 DL CC 상으로 전송되는 시스템 정보에 의해서 지시될 수 있다. 상기 시스템 정보는 SIB2(system information block type2)일 수 있다.
CA를 지원하는 단말은 증가된 대역폭을 위하여 1차 셀(PCell; primary cell)과 하나 이상의 2차 셀(SCell; secondary cell)을 사용할 수 있다. 즉, 2개 이상의 셀이 존재하는 경우, 하나의 셀은 PCell이 되고, 나머지 셀들은 Scell이 된다. PCell과 SCell 모두 서빙 셀이 될 수 있다. CA를 지원하지 않거나 지원할 수 없는 RRC_CONNECTED 상태에 있는 단말은 오직 PCell을 포함하는 하나의 서빙 셀만을 가질 수 있다. CA를 지원하는 RRC_CONNECTED 상태에 있는 단말은 PCell과 모든 SCell들을 포함하는 하나 이상의 서빙 셀을 가질 수 있다. 한편, TDD 시스템에서 모든 셀들의 UL-DL 구성(configuration)은 모두 같을 수 있다.
PCell은 1차 주파수(primary frequency)에서 동작하는 셀일 수 있다. PCell은 단말이 네트워크와 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀일 수 있다. PCell은 셀 인덱스(cell index)가 가장 작은 셀일 수 있다. PCell은 복수의 셀 중 PRACH(physical random access channel)를 통해 처음 랜덤 액세스를 시도하는 셀일 수 있다. PCell은 CA 환경에서 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정 또는 연결 재설정(connection re-establishment) 과정을 수행하는 셀일 수 있다. 또는 PCell은 핸드오버(handover) 과정에서 지시된 셀일 수 있다. 단말은 PCell을 통해서 RRC 연결/재설정/핸드오버 시에 NAS(non-access stratum) 이동성 정보(mobility information) (예를 들어, TAI(tracking area indicator))를 획득할 수 있다. 또한, 단말은 PCell을 통해서 RRC 재설정/핸드오버 시에 보안 입력(security input)을 획득할 수 있다. 단말은 PCell에서만 PUCCH를 할당 받고 전송할 수 있다. 또한, 단말은 PCell에 대해서만 시스템 정보 획득(system information acquisition) 및 시스템 정보 변경 모니터링(system information change monitoring)을 적용할 수 있다. 네트워크는 MobilityControlInfo를 포함하는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여 핸드오버 과정에서 CA를 지원하는 단말의 PCell을 변경할 수 있다.
SCell은 2차 주파수(secondary frequency)에서 동작하는 셀일 수 있다. SCell은 추가적인 무선 자원을 제공하기 위하여 사용된다. SCell에는 PUCCH가 할당되지 않는다. 네트워크는 SCell을 추가할 때 RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말에 제공한다. SCell에 대하여 시스템 정보의 변경은 관련된 셀의 해제 및 추가에 의해서 수행될 수 있으며, 네트워크는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용한 RRC 연결 재설정 과정을 통해 독립적으로 SCell을 추가, 제거 또는 수정할 수 있다.
CA를 지원하는 LTE-A 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 CC를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. LTE rel-8 단말은 CA를 구성하는 각 CC가 LTE rel-8 시스템과 호환될 때 하나의 CC만을 송신 또는 수신할 수 있다. 따라서 적어도 상향링크와 하향링크에서 사용되는 CC의 개수가 같은 경우, 모든 CC가 LTE rel-8과 호환되도록 구성될 필요가 있다. 또한, 복수의 CC를 효율적으로 사용하기 위하여 복수의 CC를 MAC(media access control)에서 관리할 수 있다. DL에서 CA가 구성되는 경우 단말 내의 수신기는 복수의 DL CC를 수신할 수 있어야 하며, UL에서 CA가 구성되는 경우 단말 내의 전송기는 복수의 UL CC를 전송할 수 있어야 한다.
한편, LTE-A 시스템에서 하위 호환성을 유지하는 반송파(backward compatible carrier)와 하위 호환성을 유지하지 않는 반송파(non-backward compatible carrier)가 존재할 수 있다. 하위 호환성 반송파는 LTE rel-8, LTE-A 등을 포함하는 모든 LTE release의 단말에 접속 가능한 반송파이다. 하위 호환성 반송파는 단일 반송파로 동작하거나 또는 CA를 구성하는 CC로 동작 가능하다. 하위 호환성 반송파는 FDD 시스템에서 항상 DL과 UL의 쌍(pair)으로 구성될 수 있다. 반면 비하위 호환성 반송파는 이전 LTE release의 단말은 접속할 수 없으며, 해당 반송파를 정의하는 LTE release 이상의 단말만 접속할 수 있다. 예를 들어, LTE rel-11 단말만이 접속할 수 있고, LTE rel-8 내지 rel-10 단말은 접속할 수 없는 반송파가 존재할 수 있다. 비하위 호환성 반송파도 하위 호환성 반송파와 마찬가지로 단일 반송파로 동작하거나 또는 CA를 구성하는 CC 로 동작 가능하다.
확장 반송파(extension carrier)는 단일 반송파로 동작할 수 없는 반송파이다. 다만, 확장 반송파는 단일 반송파로 동작할 수 있는 적어도 하나의 반송파를 포함하는 CA를 구성하는 CC여야 한다. 이하에서는 설명의 편의상 비하위 호환성 반송파를 확장 반송파로 칭한다. 일반적으로 LTE rel-8/9/10에서는 셀 내의 DL CC와 UL CC는 SIB2 연결(linkage)을 가진다. 예를 들어 DL CC에 할당된 PDCCH를 통해 UL 그랜트가 전송되면, 상기 DL CC와 SIB2 연결 관계에 있는 UL CC에 PUSCH가 할당된다. 또한, DL 및 UL에서의 제어 채널은 SIB2 연결 관계에 있는 CC를 기준으로 수행될 수 있다. 그러나 DL/UL 확장 반송파가 정의되는 경우, 해당 DL/UL 확장 반송파는 SIB2 연결 관계에 있는 UL/DL CC를 가지지 않는다.
CA 환경이 도입됨에 따라, 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling)이 적용될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링을 통해 특정 DL CC 상의 PDCCH가 복수의 DL CC 중 어느 하나의 DL CC 상의 PDSCH를 스케줄링 하거나, 복수의 UL CC 중 어느 하나의 UL CC 상의 PUSCH를 스케줄링 할 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링을 위하여 반송파 지시자 필드(CIF; carrier indicator field)가 정의될 수 있다. CIF는 PDCCH 상으로 전송되는 DCI 포맷에 포함될 수 있다. DCI 포맷 내의 CIF의 존재 여부는 반정적(semi-statically) 또는 단말 특정하게 상위 계층에 의해서 지시될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행될 때, CIF는 PDSCH가 스케줄링 되는 DL CC 또는 PUSCH가 스케줄링 되는 UL CC를 지시할 수 있다. CIF는 고정된 3비트일 수 있으며, DCI 포맷의 크기에 관계 없이 고정된 위치에 존재할 수 있다. DCI 포맷 내에 CIF가 존재하지 않는 경우, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 동일한 DL CC 상의 PDSCH를 스케줄링 하거나, 상기 특정 DL CC와 SIB2 연결된 UL CC 상의 PUSCH를 스케줄링 할 수 있다.
CIF를 이용하여 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되는 경우, 기지국은 단말의 블라인드 디코딩(blind decoding)의 복잡도(complexity)를 줄이기 위하여 PDCCH 모니터링 DL CC 집합을 할당할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 전체 DL CC의 일부이며, 단말은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합 내의 PDCCH에 대하여만 블라인드 디코딩을 수행한다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 및/또는 PUSCH를 스케줄링 하기 위하여, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합 내의 DL CC만을 통하여 PDCCH를 전송할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 단말 특정(UE specific)하게, 단말 그룹(UE group specific) 특정하게 또는 셀 특정(cell specific)하게 설정될 수 있다.
도 6은 CIF를 통하여 크로스 캐리어 스케줄링 되는 3GPP LTE-A 시스템의 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 3개의 DL CC 중 제1 DL CC가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되지 않는 경우, 각 DL CC는 각각의 PDCCH를 전송하여 PDSCH를 스케줄링 한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되는 경우, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 제1 DL CC만이 PDCCH를 전송한다. 제1 DL CC 상으로 전송되는 PDCCH는 제1 DL CC의 PDSCH 뿐만 아니라 제2 DL CC 및 제3 DL CC의 PDSCH를 CIF를 이용하여 스케줄링 한다. PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 제2 DL CC 및 제3 DL CC는 PDCCH를 전송하지 않는다.
한편, PCell에 대해서는 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling)이 지원되지 않는다. 즉, PCell은 언제나 자신의 PDCCH에 의해서 스케줄링 된다. 셀의 UL 그랜트(grant)와 DL 할당(assignment)은 항상 동일한 셀로부터 스케줄링 된다. 즉, 셀 내에서 DL이 제2 반송파 상으로 스케줄링 된다면, UL도 제2 반송파 상으로 스케줄링 된다. PDCCH 지시는 오직 PCell 상으로만 전송될 수 있다. 또한, 집합된 셀에서 프레임 타이밍, SFN(super frame number) 타이밍 등은 정렬될(aligned) 수 있다.
단말은 PCell 상에서 집합 레벨이 4 또는 8인 경우 하나의 CSS를 모니터링 할 수 있다. CIF가 설정되지 않은 단말은 각 활성화된 서빙 셀 상에서 집합 레벨이 1, 2, 4 또는 8 중 어느 하나인 경우 하나의 USS를 모니터링 한다. CIF가 설정된 단말은 상위 계층에 의해서 구성된 바와 같이, 하나 이상의 활성화된 서빙 셀 상에서 집합 레벨이 1, 2, 4 또는 8 중 어느 하나인 경우 하나 이상의 USS를 모니터링 한다. PCell 상에서 CSS와 USS는 서로 겹칠 수 있다.
서빙 셀에서 모니터링 되는 PDCCH와 연관되는 CIF가 설정된 단말은, 서빙 셀의 USS에서 CIF로 구성되고 C-RNTI에 의해 스크램블링 되는 CRC를 포함하는 PDCCH를 모니터링 한다. PCell에서 모니터링 되는 PDCCH와 연관되는 CIF가 설정된 단말은, PCell의 USS에서 CIF로 구성되고 SPS C-RNTI에 의해 스크램블링 되는 CRC를 포함하는 PDCCH를 모니터링 한다. 또한, 단말은 CIF 없이 CSS를 탐색하여 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH가 모니터링 되는 서빙 셀에 대하여, CIF가 설정되지 않은 단말은 PDCCH를 위하여 CIF 없이 USS를 모니터링 한다. CIF가 설정된 단말은 PDCCH를 위하여 CIF를 통해 USS를 모니터링 한다. 단말은 다른 서빙 셀에서 CIF를 통해 SCell에 PDCCH를 모니터링 하도록 구성되는 경우, SCell의 PDCCH를 모니터링 하지 않을 수 있다.
또한, 단말은 하나 이상의 DL CC로부터 수신, 검출 또는 측정된 채널 상태 정보(CSI; channel state information), ACK/NACK 신호 등의 상향링크 제어 정보 등을 미리 정해진 하나의 UL CC를 통해 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PCell의 DL CC와 SCell들의 DL CC들로부터 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송해야 할 필요가 있을 때, 단말은 각 DL CC로부터 수신한 데이터에 대한 복수의 ACK/NACK 신호들을 다중화(multiplexing) 또는 번들링(bundling)하여 PCell의 UL CC의 PUCCH를 통해 기지국으로 전송할 수 있다.
CA를 지원함에 있어서, 인트라 밴드(intra-band) CA와 인터 밴드(inter-band)CA가 고려될 수 있다. 일반적으로 인트라 밴드 CA가 먼저 고려된다. 이때 밴드는 동작 대역폭(operating bandwidth)을 의미하는 것으로, 시스템이 동작하는 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. 표 2는 3GPP LTE에서 사용되는 동작 대역폭의 일 예를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.104 V10.0.0의 표 5.5-1을 참조할 수 있다.
Figure pct00019
인트라 밴드 CA에서 CA 환경을 구성하는 복수의 DL CC 또는 UL CC들은 주파수 영역에서 인접하여 위치한다. 즉, CA 환경을 구성하는 복수의 DL CC 또는 UL CC들이 동일한 동작 대역폭 내에 위치할 수 있다. 따라서 인트라 밴드 CA에서 각 셀은 서로 비슷한 전파 특성을 가지고 있다는 전제 하에 구성될 수 있다. 이때 전파 특성은 주파수 또는 중심 주파수에 따라서 달라질 수 있는 전파/경로 지연(propagation/path delay), 전파/경로 손실, 페이딩 채널 영향(fading channel impact) 등을 포함할 수 있다. 복수의 CC들이 동일한 동작 대역폭 내에 위치하므로, 단말은 PCell 내의 UL CC에 대해서 UL 전송 타이밍(transmission timing)을 획득하고, SCell 내의 UL CC들의 UL 전송 타이밍은 획득한 PCell의 전송 타이밍과 동일하게 설정할 수 있다. 이에 따라 단말에서 셀 간의 UL 서브프레임 경계(boundary)가 동일하게 정렬되고, 단말은 하나의 RF(radio frequency)를 통해 CA환경에서 기지국과 통신할 수 있다. 단, PRACH 전송 타이밍은 셀마다 다를 수 있다.
인터 밴드 CA에서 CA 환경을 구성하는 복수의 DL CC 또는 UL CC들은 주파수 영역에서 인접하여 위치하지 않을 수 있다. 남은 주파수의 할당, 이전에 다른 용도로 사용되던 주파수의 재사용 등으로 인하여 CA 환경을 구성하는 복수의 CC들이 주파수 영역에서 인접하여 위치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 2개의 셀이 CA 환경을 구성할 때, 하나의 셀의 반송파 주파수는 DL과 UL에서 800MHz이고, 나머지 하나의 셀의 반송파 주파수는 DL과 UL에서 2.5GHz일 수 있다. 또는, 하나의 셀의 반송파 주파수는 DL과 UL에서 700MHz이고, 나머지 하나의 셀의 반송파 주파수는 DDL에서 2.1GHz, UL에서 1.7GHz일 수 있다. 이와 같은 인터 밴드 CA 환경에서는 각 셀 간의 전파 특성이 동일하다는 가정을 할 수 없다. 즉, 인터 밴드 CA 환경에서 셀 간의 UL 서브프레임 경계가 동일하게 정렬될 수 없고, 셀 간 서로 다른 UL 전송 타이밍을 획득할 필요가 있다. 단말은 인터 밴드 CA 환경에서 복수의 RF를 통해 기지국과 통신할 수 있다.
도 7은 CA 환경에서 2개의 셀이 서로 다른 UL 전송 타이밍을 가지는 일 예를 나타낸다.
도 7-(a)는 제1 셀의 UL 전송 타이밍을, 도 7-(b)는 제2 셀의 UL 전송 타이밍을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 기지국이 제1 셀과 제2 셀을 통하여 동일한 시점에 DL 신호를 전송한다. 단말은 제1 셀과 제2 셀을 통하여 DL 신호를 수신한다. 이때 제1 셀의 DL 전파 지연보다 제2 셀의 DL 전파 지연이 더 크다. 즉, 단말이 제1 셀을 통한 DL 신호보다 제2 셀을 통한 DL 신호가 더 늦게 수신된다. 각 셀은 서로 다른 타이밍 어드밴스(TA; timing advance) 값을 가질 수 있다. 도 7에서 제1 셀의 TA값은 TA1, 제2 셀의 TA값은 TA2로 나타난다. 각 셀은 서로 다른 UL 전송 타이밍을 가질 수 있다. 제1 셀의 UL 서브프레임과 제2 셀의 UL 서브프레임은 서로 정렬되지 않는다. 각 셀은 서로 다른 TA값을 기반으로 UL 전송을 수행해야 한다. 현재의 3GPP LTE-A는 셀 간의 서로 다른 UL 전송 타이밍을 지원하지 않는다. 또한, 제1 셀의 UL 전파 지연보다 제2 셀의 UL 전파 지연이 더 크다. 도 7에서는 편의상 제1 셀의 DL/UL 전파 지연보다 제2 셀의 DL/UL 전파 지연이 모두 더 큰 것으로 가정하였으나, 이는 예시에 불과하며 DL 전파 지연과 UL 전파 지연은 서로 비례하지 않을 수 있다.
이하, CA가 지원되는 경우, 복수의 UL 전송 타이밍을 효율적으로 획득하기 위한 방법을 설명한다. 이하에서 설명되는 복수의 UL 전송 타이밍을 획득하는 방법은 UL 접속 방식(access scheme)에 상관 없이 적용될 수 있다. 이하에서 UL 접속 방식은 SC-FDMA인 것을 가정하나, UL 접속 방식이 OFDMA 등인 경우에도 적용될 수 있다.
1) 먼저 기지국에 의해 특정한 SCell이 추가되었을 때 단말의 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화될 수 있다. 즉, 단말은 특정 SCell이 추가되면 바로 해당 SCell의 UL 전송 타이밍을 획득할 수 있다.
2) 또는, 기지국에 의해 특정한 SCell이 활성화(activation)되었을 때 단말의 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화될 수 있다. 특정한 SCell이 추가된다고 하더라도 해당 SCell은 활성화 되지 않고 실제로 사용되지 않을 수 있다. 단말이 이러한 SCell의 UL 전송 타이밍을 획득하고 유지하는 것은 효율적이지 않다. 따라서 단말은 특정 SCell이 추가되고 활성화 될 때, 해당 SCell의 UL 전송 타이밍을 획득할 수 있다.
3) 또는, 기지국의 지시에 의해서 단말의 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화될 수 있다. 기지국은 해당 SCell이 추가된 후, 또는 해당 SCell이 활성화된 이후에 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하도록 단말에 지시할 수 있다. 그러나 기지국이 단말에 랜덤 액세스 과정을 수행하도록 지시하는 시점은 이에 제한되지 않는다. 이하의 설명에서는 편의상 해당 SCell이 활성화된 이후에 기지국이 단말에 랜덤 액세스 과정을 수행하도록 지시하는 것을 가정한다. 예를 들어, 기지국의 지시는 PDCCH 지시일 수 있다.
도 8은 기지국의 지시에 의해서 단말의 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화되는 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 단계 S50에서 기지국은 RRC 재구성(reconfiguration) 메시지를 단말로 전송한다. RRC 재구성 메시지에 의해서 SCell이 추가될 수 있다. 단계 S51에서 단말은 RRC 재구성 메시지에 대한 응답으로 RRC 재구성 완료 메시지를 기지국으로 전송한다. 단계 S52에서 기지국이 추가된 SCell의 활성화를 필요로 한다. 단계 S53에서 기지국은 SCell 활성화 메시지를 단말로 전송한다. 단계 S54에서 단말은 SCell 활성화 메시지에 대한 HARQ ACK 메시지를 전송한다. 단계 S55에서 기지국은 SCell에 대한 랜덤 액세스 과정을 초기화한다. 단계 S56에서 기지국은 PDCCH 지시를 단말로 전송한다. 단계 S57에서 단말과 기지국 간의 SCell에 대한 랜덤 액세스 과정이 수행된다. 단계 S58에서 단말은 랜덤 액세스 과정을 완료한 이후 UL 전송 타이밍을 조정하고, 기지국으로 데이터를 전송한다.
한편, 이상의 설명에서 SCell은 확장 반송파로 확장 가능하다. 즉, 이상의 설명에서 SCell은 UL 확장 반송파로 대체될 수 있다. 특정한 UL 확장 반송파가 추가되었을 때, 추가된 특정 UL 확장 반송파가 활성화 되었을 때, 또는 기지국의 지시에 의해서 단말의 UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화될 수 있다. 기지국의 지시에 의해서 단말의 UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정이 초기화되는 경우, 기지국은 다양한 방법으로 랜덤 액세스 과정을 초기화 하도록 단말에 알려줄 수 있다. 예를 들어 기지국은 UL 확장 반송파를 추가할 때 사용되는 RRC 메시지 내의 특정 필드를 통하여 또는 별도의 RRC 메시지를 통하여 랜덤 액세스 과정을 초기화 하도록 단말에 알려줄 수 있다. 또는, 기지국은 추가된 UL 확장 반송파를 활성화할 때 사용되는 MAC 메시지 내의 특정 필드를 통하여 또는 별도의 MAC 메시지를 통하여 랜덤 액세스 과정을 초기화 하도록 단말에 알려줄 수 있다. 또한, UL 확장 반송파에 대한 크로스 캐리어 스케줄링 여부는 상위 계층에 의해 지시될 수도 있고, 명시적인 지시 없이 항상 수행되도록 시스템이 구성될 수도 있다.
도 9는 일반적인 랜덤 액세스 과정의 일 실시예를 나타낸다.
랜덤 액세스 과정은 경쟁 기반(contention based) 랜덤 액세스 과정과 비경쟁 기반(non-contention based) 랜덤 액세스 과정으로 구분될 수 있다. 앞서 설명한 SCell에 대한 랜덤 액세스 과정은 두 가지 랜덤 액세스 과정 중 미리 정해진 하나 이상의 방법을 통해 수행될 수 있다.
도 9-(a)는 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정을 나타낸다. 단계 S61에서 단말은 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 기지국으로 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블은 PRACH 프리앰블이라 불릴 수 있다. 또한, 랜덤 액세스 프리앰블은 랜덤 액세스 과정에서 메시지 1로 불릴 수 있다. 단계 S62에서 기지국은 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답(random access response)을 단말로 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블은 RACH 응답이라 불릴 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 랜덤 액세스 과정에서 메시지 2로 불릴 수 있다. 단계 S63에서 단말은 스케줄링된 전송을 기지국으로 수행한다. 스케줄링된 전송은 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3으로 불릴 수 있다. 단계 S64에서 기지국은 충돌 해결(contention resolution) 메시지를 단말로 수행한다. 충돌 해결 메시지는 랜덤 액세스 과정에서 메시지 4로 불릴 수 있다
도 9-(b)는 비경쟁 기반 랜덤 액세스 과정을 나타낸다. 단계 S70에서 기지국은 단말로 랜덤 액세스 프리앰블을 할당한다. 단계 S71에서 단말은 메시지 1을 기지국으로 전송한다. 단계 S72에서 기지국은 제1 메시지에 대한 응답으로 메시지 2를 단말로 전송한다.
이하에서 본 발명에 따라 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정에서 크로스 캐리어 스케줄링을 지원하는 방법을 설명한다.
LTE-A rel-10에서 각 셀에서의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부는 RRC 파라미터인 CrossCarrierSchedulingConfig에 의해서 지시될 수 있다. 단말은 PCell에서 셀 내의 CSS와 USS에서 PDCCH를 모니터링 한다. LTE rel-8/9에서 단말은 CSS에서 최대 12회의 블라인드 디코딩을 수행하고, USS에서 최대 32회의 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다. LTE-A Rel-10 단말도 CSS는 LTE rel-8/9 단말과 동일하게 블라인드 디코딩을 수행할 수 있다.
Scell에는 CSS가 존재하지 않는다. Scell에서 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되지 않으면, 단말은 상기 SCell 내의 USS에서 PDCCH를 블라인드 디코딩 할 수 있다. Scell에서 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되면, SCell 내의 USS에서 PDCCH를 블라인드 디코딩 할 필요 없이 크로스 캐리어 스케줄링에 의해서 지시되는 셀의 USS에서 PDCCH를 블라인드 디코딩 할 수 있다. 상기 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷 내의 CIF는 상기 크로스 캐리어 스케줄링에 의해서 지시되는 셀의 정보를 지시한다. 상기 CIF는 기존의 DCI 포맷에 추가되는 필드이며, 이에 따라 각 DCI 포맷의 전체 길이가 증가할 수 있다. CIF가 존재하지 않는 DCI 포맷은 PDCCH가 할당된 DL CC에 대한 또는 PDCCH가 할당된 DL CC와 SIB2 연결된 UL CC에 대한 스케줄링에 사용된다. 한편, SCell에 대한 블라인드 디코딩은 RRC에 의하여 단말에게 추가되고 MAC에 의하여 활성화 된 SCell에서만 수행될 수 있다.
이하, 랜덤 액세스 과정에서 단말과 기지국 사이에서 교환되는 각 메시지에 대하여 크로스 캐리어 스케줄링을 적용하는 방법을 설명한다. 즉, 도 9에서 설명한 메시지 1 내지 메시지 4 및 랜덤 액세스 과정을 초기화하도록 단말에 지시하는 PDCCH 지시에 대하여 크로스 캐리어 스케줄링을 적용하는 방법을 설명한다. 이하의 설명에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정을 예시로 설명하나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 비경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다.
먼저 PDCCH 지시의 크로스 캐리어 스케줄링에 대해서 설명한다.
1) SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 항상 SCell을 통해 기지국으로부터 전송될 수 있다. 특정 SCell에 대한 UL 전송 타이밍을 맞추지 않은 상태의 단말은 PDCCH 지시가 SCell을 통해 전송됨에 따라 크로스 캐리어 스케줄링 적용 여부에 관계 없이 SCell의 PDCCH도 모니터링 해야 한다. 그러나, PCell과 SCell의 PDCCH 부담을 분산시킬 수 있다. PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹(cell group)에서의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시는 항상 해당 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. PDCCH 지시는 랜덤 액세스 과정이 수행되는 UL CC와 SIB 연결 관계를 가지는 DL CC를 통해 전송될 수 있다.
2) SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 항상 PCell을 통해 기지국으로부터 전송될 수 있다. PDCCH 지시가 SCell을 통해 전송되는 경우 단말은 PDCCH의 존재 여부와 관계 없이 SCell의 PDCCH를 블라인드 디코딩 해야 하는 부담이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 PCell 또는 가상(virtual) PCell을 통해 전송될 수 있다. 이때 랜덤 액세스 과정이 수행되는 셀은 RRC, MAC 또는 PHY(physical) 시그널링을 통해서 기지국에 의해서 지시될 수 있다. 예를 들어 DCI 포맷 내의 CIF를 이용하여 랜덤 액세스 과정이 수행되는 셀을 지시할 수 있다.
셀 그룹이 사용되는 경우, PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹에서의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시는 항상 PCell을 포함하는 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. PDCCH는 셀 그룹 내에서 미리 정해진 특정 셀을 통해 전송될 수 있다. 상기 미리 정해진 특정 셀은 PCell일 수 있다. 이에 따라 SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 항상 PCell을 통해 기지국으로부터 전송될 수 있다. 또는, PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹에서의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시는 항상 PCell을 포함하지 않는 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. PDCCH는 셀 그룹 내에서 미리 정해진 가상 PCell을 통해 전송될 수 있다. 상기 가상 PCell은 상기 셀 그룹 내에서 셀 인덱스가 가장 작은 셀일 수 있다. 셀 그룹 내에 PUCCH를 전송할 수 있는 셀이 존재하는 경우, 해당 셀이 가상 PCell이 될 수 있다.
SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시가 PCell을 통해 전송되는 경우, 3GPP LTE-A에서 PDCCH 지시에 의해서 초기화되는 랜덤 액세스 과정은 DCI 포맷 1A를 통해 수행된다. DCI 포맷 1A는 3GPP TS 36.212 V10.2.0(2011-06)의 5.3.3.1.3절을 참조할 수 있다. DCI 포맷 1A가 PDCCH 지시에 의해서 초기화되는 랜덤 액세스 과정을 위하여 사용되는 경우, 특정 필드가 PRACH를 위한 정보를 지시하고, 나머지 비트들은 0으로 채워진다. 예를 들어, DCI 포맷 1A가 PDCCH 지시에 의해서 초기화되는 랜덤 액세스 과정을 위하여 사용되는 경우, DCI 포맷 1A는 CIF, DCI 포맷 0/1A 구분 플래그(differentiation flag), 국소/분산(localized/distributed) VRB(virtual RB) 할당 플래그(assignment flag), 자원 블록 할당(resource block assignment), 프리앰블 인덱스(preamble index), PRACH 마스크 인덱스(mask index) 등의 필드를 포함하고, HARQ 프로세스 번호(process number), DL 할당 인덱스(assignment index) 등의 필드는 0으로 채워질 수 있다. 이때 CIF는 크로스 캐리어 스케줄링이 상위 계층에 의해서 지시되고 상기 DCI 포맷 1A가 단말 특정 탐색 영역(USS; UE-specific search space)에서 전송되는 경우에만 DCI 포맷 1A에 포함될 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 수행되지 않거나 DCI 포맷 1A가 공통 탐색 영역(CSS; common search space)을 통해 전송되는 경우에는 CIF가 DCI 포맷 1A에 포함되지 않는다.
기지국은 DCI 포맷 1A를 통해 랜덤 액세스 과정이 수행되는 셀을 단말에 지시할 수 있다. DCI 포맷 1A가 PDCCH 지시에 의해서 초기화되는 랜덤 액세스 과정을 위하여 사용되는 경우, HARQ 프로세스 번호, DL 할당 인덱스 등 남는 비트들이 생기게 된다. 기지국은 이와 같이 남는 비트들을 통해 랜덤 액세스 과정이 수행되는 셀을 단말에 알려줄 수 있다. 즉, DCI 포맷의 길이의 증가 없이 추가적인 CIF 정보가 DCI 포맷 1A 내에 정의될 수 있다. 이하에서 이를 제2 CIF라 한다. 기존에 DCI 포맷 1A에 존재하는 CIF는 제2 CIF와 구별되는 의미에서 제1 CIF로 불릴 수 있다. 즉, 제1 CIF는 새롭게 추가되는 필드로 기존 DCI 포맷의 길이를 증가시키며, DCI 포맷의 증가된 길이에 따른 추가적인 블라인드 디코딩이 필요하여 블라인드 디코딩의 횟수를 증가시킬 수 있다. 반면, 제2 CIF는 기존에 존재하던 필드를 대체한 필드로 기존 DCI 포맷의 길이를 유지시키게 된다. 따라서, 제2 CIF는 DCI 포맷의 길이 변화가 없어 블라인드 디코딩의 횟수를 유지시킬 수 있다. SCell에서의 랜덤 액세스 과정을 초기화 하는 PDCCH는 항상 PCell에서 전송되므로, SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 관계 없이 PCell은 항상 크로스 캐리어 스케줄링을 지원하며, 따라서 제2 CIF를 항상 포함한다. PDCCH 지시가 PCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위하여 사용되는 경우에는 제2 CIF는 사용되지 않거나 PCell의 셀 인덱스를 지시할 수 있다.
기존의 레거시(legacy) 단말은 제2 CIF를 포함하는 DCI 포맷 1A을 폐기하고, LTE-A rel-11 단말은 제2 CIF를 해석하여 크로스 캐리어 스케줄링을 수행한다. SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되지 않은 경우, DCI 포맷 1A 내에 제1 CIF가 존재하지 않는다. PDCCH 지시를 수신한 단말은 제2 CIF가 존재하는 경우, 제2 CIF가 지시하는 셀에 대한 랜덤 액세스 과정을 초기화한다. 제2 CIF가 존재하지 않는 경우, PDCCH 지시가 전송된 DL CC와 SIB2 연결 관계에 있는 UL CC에 대한 랜덤 액세스 과정을 초기화한다. 이는 USS 및 CSS에서 모두 적용될 수 있다. 이에 따라 SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되지 않은 경우에도 특정 SCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시의 크로스 캐리어 스케줄링이 지원될 수 있다.
SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, PCell의 USS에서 전송되는 DCI 포맷 1A 내에 제1 CIF가 존재한다. 따라서 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, DCI 포맷 1A가 제2 CIF를 포함하지 않도록 설정될 수 있다. 또는, 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우에도 DCI 포맷 1A가 제2 CIF를 포함하며, 제2 CIF는 제1 CIF가 올바른 정보인지 여부를 판단하는 데 사용될 수 있다. 즉, 단말은 제1 CIF와 제2 CIF가 동일할 때 수신된 정보가 정확하다고 판단할 수 있다. 제1 CIF와 제2 CIF가 서로 다른 경우 수신된 정보가 잘못되었음을 알고 수신된 PDCCH 지시를 폐기할 수 있다.
3) SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, SCell을 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀에서 전송되며, 상기 셀에서의 PDCCH 지시 내의 CIF가 지시하는 셀에서 랜덤 액세스 과정이 수행될 수 있다. 항상 PCell을 통해서 PDCCH 지시를 전송하는 경우, PCell의 PDCCH 용량(capability)가 부족할 수 있다. 항상 SCell을 통해서 PDCCH 지시를 전송하는 경우, PCell과 SCell의 PDCC를 동시에 모니터링 해야 하는 부담이 있다. 이에 따라, SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 따라 PDCCH 지시도 그대로 따를 수 있다.
SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, PDCCH 지시는 제1 CIF를 포함해야 한다. 그러나 제1 CIF는 PDCCH 지시가 USS를 통해 전송되는 경우에만 포함될 수 있고, PDCCH 지시가 CSS를 통해 전송되는 경우에는 포함되지 않는다. 따라서 PDCCH 지시가 CSS를 통해 전송되는 경우에도 크로스 캐리어 스케줄링을 지원하기 위하여, PDCCH 지시는 앞에서 설명한 제2 CIF를 포함할 수 있다. 또한, 공통성(commnonality)을 위하여 PDCCH 지시는 항상 제2 CIF를 포함할 수 있다. 단, PDCCH 지시가 자신의 셀의 랜덤 액세스 과정을 초기화 하기 위하여 사용되는 경우에는 제2 CIF가 사용되지 않을 수 있다. 이에 따라 탐색 영역의 종류에 관계 없이 특정 셀을 위한 랜덤 액세스 과정을 초기화 하기 위한 PDCCH 지시를 크로스 캐리어 스케줄링 할 수 있다.
SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되지 않는 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 PDCCH 지시는 PCell 또는 SCell을 통해 전송될 수 있다. PDCCH 지시를 수신한 단말은 PDCCH 지시가 전송된 DL CC와 SIB2 연결 관계에 있는 UL CC에 대하여 랜덤 액세스 과정을 초기화할 수 있다.
한편, 비경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서 전용 프리앰블(dedicated preamble)이 사용될 수 있다. PDCCH 지시와 PRACH 프리앰블이 SIB 연결을 가지지 않은 DL CC와 UL CC에서 각각 전송되는 경우에 전용 프리앰블이 사용될 수 있다. 전용 프리앰블을 위하여 PDCCH 지시는 프리앰블 인덱스(preamble index)를 포함할 수 있다. 예를 들어, PCell에서 프리앰블 인덱스 0~55는 경쟁 기반 랜덤 액세스의 용도로, 프리앰블 인덱스 56~63은 비경쟁 기반 랜덤 액세스의 용도로 사용될 수 있다. SCell에서 프리앰블 인덱스 0~50은 경쟁 기반 랜덤 액세스의 용도로, 프리앰블 인덱스 51~63은 비경쟁 기반 랜덤 액세스의 용도로 사용될 수 있다.
단말이 SCell의 랜덤 액세스를 위하여 프리앰블 인덱스 51을 기지국으로 전송하고, 이에 대한 응답인 RACH 응답이 PCell을 통해 수신한다고 가정한다. 또한, PCell과 Scell에서 동일한 시간/주파수 위치에 PRACH가 할당되어 있다고 가정한다. 단말이 전송한 프리앰블 인덱스 51은 PCell에서 경쟁 기반 랜덤 액세스를 위하여 다른 단말에 의해 임의적으로 사용될 수 있다. 단말은 자신이 전송한 PRACH 프리앰블의 시간/주파수 위치로부터 RA-RNTI를 계산하고, PDCCH 들 중 상기 RA-RNTI로 스크램블링 된 PDCCH를 자신에게 전송된 PDCCH로 해석한다. 따라서, 동일한 시간/주파수 위치에 대한 동일한 RA-RNTI가 수신되는 경우, 단말은 PCell에서의 랜덤 액세스에 대한 응답인지, SCell에서의 랜덤 액세스에 대한 응답인지를 구분할 수 없다. 따라서 특정 SCell에서 RACH 응답이 PCell을 통해 수신되는 경우, SCell에서 비경쟁 기반 랜덤 액세스를 위하여 사용되는 전용 프리앰블은 PCell에서 사용되지 않도록 지시해 줄 필요가 있다. 즉, PCell에서 비경쟁 기반 랜덤 액세스 용도로 사용되지 않는 프리앰블 인덱스 중 일부는 SCell에서만 사용되도록 지시될 수 있다.
SCell의 랜덤 액세스에 사용되는 PRACH 프리앰블을 SCell의 랜덤 액세스에 사용할 수 있다. 복수의 SCell 또는 셀 그룹에서 랜덤 액세스가 요구되는 경우, 각 SCell에서 전송될 수 있는 SCell 전용 프리앰블을 독립적으로 구성하고, 크로스 셀 트리거링(cross-cell triggering)이 되어도 구성된 전용 프리앰블을 SCell을 통해 전송할 수 있다. 단말 및 셀 별로 전용 프리앰블을 할당함으로써, RACH 응답이 PCell로 수신될 때 CIF 없이 전용 프리앰블을 통해서 어느 셀에 대한 응답인지를 구분할 수 있다.
또는, PCell의 랜덤 액세스에 사용되는 PRACH 프리앰블을 SCell의 랜덤 액세스에 사용할 수 있다. 복수의 SCell 또는 셀 그룹에서 랜덤 액세스가 요구되는 경우, 각 SCell에서 전송될 수 있는 PCell 전용 프리앰블을 독립적으로 구성하고, 크로스 셀 트리거링(cross-cell triggering)이 되어도 구성된 전용 프리앰블을 SCell을 통해 전송할 수 있다. 단말 및 셀 별로 전용 프리앰블을 할당함으로써, RACH 응답이 PCell로 수신될 때 CIF 없이 전용 프리앰블을 통해서 어느 셀에 대한 응답인지를 구분할 수 있다. SCell의 랜덤 액세스를 위하여 PCell 전용 프리앰블이 할당되었으므로, RACH 응답이 PCell을 통해 전송된다 하더라도 셀 간의 모호성(ambiguity)은 존재하지 않는다. 그러나 셀 간에 전용 프리앰블이 중복하여 사용되지 않도록 기지국이 제어할 필요가 있다.
이상의 설명에서 셀 그룹이 사용되는 경우 크로스 캐리어 스케줄링은 셀 그룹 내에서 적용될 수도 있고, 셀 그룹 간에도 적용될 수 있다.
SCell에 대한 랜덤 액세스를 위하여 PRACH 프리앰블은 항상 SCell을 통해 전송되어야 한다.
이하, RACH 응답의 크로스 캐리어 스케줄링에 대해서 설명한다.
일반적으로 크로스 캐리어 스케줄링에서 CIF는 스케줄링 셀(scheduling cell)의 PDCCH에 의해서 어느 셀(scheduled cell)의 PDSCH/PUSCH 스케줄링이 할당되는지를 지시한다. 또한, RACH 응답이 PRACH 프리앰블이 전송된 셀과 다른 셀에서 전송되는 크로스 캐리어 스케줄링의 경우, 상기 RACH 응답은 PUSCH 할당을 포함하며, 상기 RACH 응답은 CIF를 통해 상기 PUSCH 할당이 어느 셀에 대한 할당(scheduled cell)인지를 지시할 수 있다. 이에 추가로, 상기 스케줄링 셀에서의 RACH 응답이 어느 셀에서 전송된 PRACH 프리앰블에 대한 응답인지를 지시하기 위한 다른 CIF도 필요할 수 있다. 이하의 설명에서, 상기 스케줄링 셀에서의 RACH 응답이 어느 셀에서 전송된 PRACH 프리앰블에 대한 응답인지를 지시하기 위한 추가적인 CIF를 정의하는 방법을 설명한다. 이하에서 정의되는 CIF는 기존의 RACH 응답에 포함되는 CIF와 구별되는 제2 CIF로 칭한다. 기존에 RACH 응답에 존재할 수 있는 CIF는 제2 CIF와 구별되는 의미에서 제1 CIF로 불릴 수 있다.
1) RACH 응답은 항상 PCell을 통해서 전송될 수 있다. 이를 위하여 RACH 응답은 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 상관 없이 PRACH 프리앰블을 위한 CIF를 포함해야 한다. PRACH 프리앰블을 위한 CIF는 RACH 응답이 어떤 셀의 PRACH 프리앰블에 대한 응답인지를 지시할 수 있다. 이에 따라 특정 셀에 대한 UL 전송 타이밍을 맞추지 않은 단말은 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 상관 없이 PCell의 PDCCH만을 모니터링 하면 된다.
셀 그룹이 사용되는 경우, PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹에서의 RACH 응답은 항상 PCell을 포함하는 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. RACH 응답은 셀 그룹 내에서 미리 정해진 특정 셀을 통해 전송될 수 있다. 상기 미리 정해진 특정 셀은 PCell일 수 있다. 이에 따라 RACH 응답은 항상 PCell을 통해 기지국으로부터 전송될 수 있다. 또는, PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹에서의 RACH 응답은 항상 PCell을 포함하지 않는 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. RACH 응답은 셀 그룹 내에서 미리 정해진 가상 PCell을 통해 전송될 수 있다. 상기 가상 PCell은 상기 셀 그룹 내에서 셀 인덱스가 가장 작은 셀일 수 있다. 셀 그룹 내에 PUCCH를 전송할 수 있는 셀이 존재하는 경우, PUCCH를 전송할 수 있는 UL CC와 SIB2 연결 관계를 가지는 DL CC가 가상 PCell로 설정될 수 있다. RACH 응답이 어느 셀 그룹에 대한 응답인지는 MAC 또는 PHY 시그널링에 의하여 기지국으로부터 지시될 수 있다. 또는, RA-RNTI를 셀 별로 서로 다르게 구성하여 RACh 응답이 어느 셀 그룹에 대한 응답인지를 구분할 수 있다.
2) RACH 응답은 항상 SCell을 통해서 전송될 수 있다. RACH 응답이 PCell을 통해 전송되면 PCell의 부담이 증가하게 된다. 이에 따라 RACH 응답은 항상 SCell을 통해 전송되도록 구성할 수 있다. 특정 셀에 대한 UL 전송 타이밍을 맞추지 않은 단말은 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 상관 없이 PCell와 SCell의 PDCCH를 모두 모니터링 해야 한다. 이에 따라 PCell과 SCell의 부담을 분산시킬 수 있다. 셀 그룹이 사용되는 경우, PCell을 포함하지 않는 특정 셀 그룹에서의 RACH 응답은 항상 해당 셀 그룹을 통해 전송될 수 있다. RACH 응답은 랜덤 액세스 과정이 수행되는 UL CC와 SIB 연결 관계를 가지는 DL CC를 통해 전송될 수 있다.
위와 같이 RACH 응답의 크로스 캐리어 스케줄링을 배제함으로써, RACH 응답의 수신을 기대하는 단말에 대한 혼동을 방지할 수 있다. 즉, RACH 응답의 크로스 캐리어 스케줄링에 의하여 레거시 단말이 잘못된 RACH 응답을 수신하는 것을 방지할 수 있다. 특정 셀에서 랜덤 액세스를 수행한 레거시 단말과 다른 셀에서 랜덤 액세스를 수행한 단말이 동일한 셀에서 RACH 응답을 수신하기를 기대하는 경우, 우연히 동일한 RA-RNTI가 사용될 수 있고 레거시 단말은 이를 자신에 대한 RACH 응답으로 잘못 해석할 수 있는 문제가 발생할 수 있다. RACH 응답의 크로스 캐리어 스케줄링을 배제함으로써 이러한 문제가 발생하는 것을 막을 수 있다.
3) SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, RACH 응답은 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀에서 전송되며, 상기 메시지 2가 포함하는 CIF는 상기 RACH 응답에 대응되는 PRACH 프리앰블이 어느 셀에서 전송되는지를 지시할 수 있다. 항상 PCell을 통해서 RACH 응답을 전송하는 경우, PCell의 PDCCH 용량(capability)가 부족할 수 있다. 항상 SCell을 통해서 RACH 응답을 전송하는 경우, PCell과 SCell의 PDCC를 동시에 모니터링 해야 하는 부담이 있다. 이에 따라, SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 따라 RACH 응답도 그대로 따를 수 있다. RACH 응답은 UE가 PRACH 프리앰블을 전송하는 데 사용하는 셀을 지시하는 CIF를 포함할 수 있다. SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되지 않는 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 RACH 응답은 PCell 또는 SCell을 통해 전송될 수 있다. 또한, 셀 그룹이 사용되는 경우 크로스 캐리어 스케줄링은 셀 그룹 내에서 적용될 수도 있고, 셀 그룹 간에도 적용될 수 있다.
이하, 랜덤 액세스 과정의 메시지 3, 즉, 스케줄링 된 전송의 크로스 캐리어 스케줄링에 대해서 설명한다.
1) 랜덤 액세스 과정의 메시지 3는 크로스 캐리어 스케줄링을 지원하지 않을 수 있다. 즉, 메시지 3는 항상 RACH 응답이 수신된 DL CC와 SIB2 연결 관계에 있는 UL CC를 통해 전송될 수 있다.
2) 또는, SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, 랜덤 액세스 과정의 메시지 3는 메시지 3에 포함되는 CIF가 지시하는 셀에서 전송될 수 있다. SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부에 따라 메시지 3도 그대로 따를 수 있다. 이때 RACH 응답에서 UL 그랜트를 지시해 줄 때 CIF를 이용하여 어떤 셀로 UL 자원이 할당되는지를 지시 해 줄 필요가 있다. SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되지 않는 경우, 메시지 3는 RACH 응답이 수신된 DL CC와 SIB2 연결 관계에 있는 UL CC를 통해 전송될 수 있다. 메시지 3에 3비트의 CIF가 더 포함되는 경우, 메시지 3의 전체 비트 수가 증가할 수 있다. 그러나 기존에 존재하는 특정 필드를 CIF의 용도로 사용하여 전체 비트 수를 유지할 수 있다. 예를 들어 ‘TPC command for scheduled PUSCH’ 필드를 IC로 대체하여 사용할 수 있다.
충돌 해결 메시지는 항상 PCell또는 SCell에서 전송되거나, 또는 SCell에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우 CIF가 지시하는 셀에서 전송될 수 있다.
앞에서 설명한 랜덤 액세스 과정에 크로스 캐리어 스케줄링을 적용하는 방법을 자세한 실시예를 통해 설명하도록 한다.
도 10은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 단계 S100에서 기지국은 특정 SCell이 추가 또는 활성화 된 이후, SCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시를 PCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S110에서 단말은 PRACH 프리앰블을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S120에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S130에서 단말은 스케줄링 된 전송을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S140에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다.
도 11은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단계 S200에서 기지국은 특정 SCell이 추가 또는 활성화 된 이후, SCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시를 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S210에서 단말은 PRACH 프리앰블을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 이후의 과정은 SCell에 대하여 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되지 않는 경우, 단계 S220에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S230에서 단말은 스케줄링 된 전송을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S240에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는 경우, 단계 S220에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 CIF에 의해 지시된 셀을 통해 단말로 전송한다. 단계 S230에서 단말은 스케줄링 된 전송을 CIF에 의해 지시된 셀(할당된 셀)을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S240에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다.
도 12는 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 단계 S300에서 기지국은 특정 SCell이 추가 또는 활성화 된 이후, SCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시를 PCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S310에서 단말은 PRACH 프리앰블을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 이후의 과정은 SCell에 대하여 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되지 않는 경우, 단계 S320에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S330에서 단말은 스케줄링 된 전송을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S340에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는 경우, 단계 S320에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 CIF에 의해 지시된 셀을 통해 단말로 전송한다. 단계 S330에서 단말은 스케줄링 된 전송을 CIF에 의해 지시된 셀(할당된 셀)을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S340에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다.
도 13은 제안된 랜덤 액세스 수행 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 단계 S400에서 기지국은 특정 SCell이 추가 또는 활성화 된 이후, SCell의 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시를 PCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S310에서 단말은 PRACH 프리앰블을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 이후의 과정은 SCell에 대하여 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는지 여부에 따라 달라질 수 있다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되지 않는 경우, 단계 S320에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S330에서 단말은 스케줄링 된 전송을 SCell을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S340에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는 경우, 단계 S320에서 기지국은 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답을 SCell을 통해 단말로 전송한다. 단계 S330에서 단말은 스케줄링 된 전송을 CIF에 의해 지시된 셀(할당된 셀)을 통해 기지국으로 전송한다. 단계 S340에서 기지국은 충돌 해결 메시지를 단말로 전송한다. 즉, RACH 응답이 항상 SCell을 통해 전송되며, 이에 따라 RACH 응답의 수신에 따른 단말의 혼동을 방지할 수 있다.
한편, PCell과 SCell이 서로 다른 셀 그룹에 속하는 경우, PCell과 SCell은 서로 다른 UL 전송 타이밍을 사용할 수 있으며 UL 전송 타이밍에 대한 기준이 없게 된다. 그러나 단말은 SCell이 활성화 된 이후에 사운딩 참조 신호(SRS; sounding reference signal), CQI 등의 UL 전송뿐만 아니라, PDCCH로부터 할당되는 PDSCH에 대한 ACK/NACK 신호 등을 전송할 수 있따. 따라서 랜덤 액세스를 수행하기 이전의 SCell에서의 UL 전송이 문제될 수 있다. 구체적으로, PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell이 활성화 되고 상기 셀 그룹 내에 UL 전송 타이밍이 조정된 셀이 존재하지 않은 경우에 문제가 발생할 수 있다. 또는, PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell이 활성화 되고 상기 셀 그룹 내에 다른 SCell이 존재하지 않은 경우에 문제가 발생할 수 있다. 또는, PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell이 활성화 되고 상기 SCell이 상기 셀 그룹 내에에서 가장 작은 셀 인덱스를 가지는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell이 활성화 된 경우 단말의 동작에 대한 정의가 필요하다.
1) 단말은 PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell을 통해 UL 전송을 수행하지 않을 수 있다. PCell과 서로 다른 셀 그룹에 속하는 SCell은 추가될 때 또는 활성화 될 때 UL 전송 타이밍이 정해지지 않았다고 볼 수 있다. 이러한 상태에서의 SCell을 통한 UL 전송은 인접한 주파수에 간섭으로 작용할 수 있다. 따라서 단말은 UL 전송 타이밍이 조정되지 않은 상태에서 SCell을 통한 UL 전송을 수행하지 않을 수 있다. 또한, 단말에 SCell에 대한 UL 그랜트가 PDCCH를 통해 수신된다 하더라도, 단말은 상기 UL 그랜트를 폐기할 수 있다.
2) 또한, 단말은 SCell에 대한 UL 그랜트가 수신되는 PDCCH를 모니터링 하지 않을 수 있다. 다만, 단말은 DL 그랜트가 수신되는 PDCCH는 모니터링 할 수 있다. UL 전송 타이밍이 조정되지 않은 상태라 하더라도, DL 수신은 수행할 수 있다. 예를 들어 단말은 DL 수신에 대한 ACK/NACK 신호를 동기를 이미 획득한 PCell을 통해 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 단말은 전력 제어를 위한 DCI 포맷 3 등 그랜트 이외의 제어 정보가 수신되는 PDCCH를 모니터링 할 수 있다.
3) 또는, 단말은 SCell에 대한 모든 PDCCH를 모니터링 하지 않을 수 있다. 따라서 SCell을 통해 단말의 UL 전송이 수행되지 않으며, 단말의 DL 수신도 수행되지 않는다.
이상에서 설명한 방법은 SCell이 추가 또는 활성화된 이후에 SCell에 대한 랜덤 액세스 과정이 초기화되기 이전까지 적용될 수 있다. 또는, 이상에서 설명한 방법은 SCell에 대한 랜덤 액세스 과정이 완료되기 이전까지 적용될 수 있다. 또는 이상에서 설명한 방법은 SCell을 통해 RACH 응답이 전송되기 이전까지 적용될 수 있다.
이상의 설명에서 SCell은 하나의 셀만을 포함하는 것으로 가정하였으나, 이는 편의상의 이유이며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 이상의 설명에서 SCell은 PCell을 제외한 하나 이상의 셀을 포함하는 하나의 셀 그룹일 수 있다. 마찬가지로 PCell도 PCell과 다른 셀을 포함하는 하나의 셀 그룹일 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 랜덤 액세스 방법은 UL 확장 반송파가 정의되는 경우에도 적용 가능하다. 예를 들어 UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시는 항상 SCell을 통해서 전송될 수 있다. 또는, UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정을 초기화하기 위한 PDCCH 지시는 항상 PCell을 통해서 전송될 수 있다. 이때 DCI 포맷 1A 내의 기존의 남는 비트를 이용한 제2 CIF가 정의될 수 있다. 또는, UL 확장 반송파에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정의 초기화를 지시하는 PDCCH 지시는 CIF가 지시하는 셀에서 전송될 수 있다. 마찬가지로, UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정의 RACH 응답은 항상 PCell을 통해서 전송될 수 있다. 이때 RACH 응답 내에 CIF가 정의될 수 있다. UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정의 RACH 응답은 항상 SCell을 통해서 전송될 수 있다. 또는, UL 확장 반송파에 대한 크로스 캐리어 스케줄링이 구성되는 경우, UL 확장 반송파를 위한 랜덤 액세스 과정의 RACH 응답은 CIF가 지시하는 셀에서 전송될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; radio frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 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(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)에 의한 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법에 있어서,
    2차 셀(SCell; secondary cell)의 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 지원 여부를 기반으로 상기 2차 셀에 대한 상기 랜덤 액세스의 초기화(initiation)를 지시하는 PDCCH(physical downlink control channel) 지시를 기지국으로부터 수신하고,
    PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 상기 SCell을 통해 상기 기지국으로 전송하고,
    상기 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부를 기반으로 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답(response)를 상기 기지국으로 전송하는 것을 포함하되,
    상기 SCell과 1차 셀(PCell; primary cell)은 반송파 집합(CA; carrier aggregation system)을 구성하고,
    상기 PCell은 상기 단말이 상기 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀이며,
    상기 Scell은 상기 반송파 집합에서 상기 PCell을 제외한 나머지 셀 중 적어도 하나의 셀인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PDCCH 지시는 상기 SCell을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 PDCCH 지시는 상기 PCell을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 PDCCH 지시는 상기 SCell을 지시하는 랜덤 액세스를 위한 반송파 지시자 필드(CIF; carrier indicator field)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 PDCCH 지시는 공통 탐색 영역(CSS; common search space) 또는 USS(UE-specific search space) 중 적어도 하나를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 셀의 크로스 캐리어 스케줄링이 지원되는 경우, 상기 PDCCH 지시는 상기 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀을 통해 수신되며,
    상기 PDCCH 지시에 포함되는 랜덤 액세스를 위한 CIF는 상기 랜덤 액세스를 수행하는 셀을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 PDCCH 지시는 CSS를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 RACH 응답은 상기 PCell을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 RACH 응답은 상기 SCell을 지시하는 CIF를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 RACH 응답은 상기 SCell을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 셀의 크로스 캐리어 스케줄링이 지원되는 경우, 상기 RACH 응답은 상기 크로스 캐리어 스케줄링이 구성된 셀을 통해 수신되고,
    상기 RACH 응답에 포함되는 랜덤 액세스를 위한 CIF는 상기 PRACH 프리앰블이 전송되는 셀을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 SCell은 단일(stand-alone) 반송파로 동작할 수 없는 UL 확장 반송파(extension carrier)인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCell은 RRC 설정(establishment), RRC 재설정(re-establishmenet) 또는 핸드오버(handover) 시에 NAS(non-access stratum) 이동성 정보(mobility information) 및 보안 입력(security input) 중 적어도 하나를 제공하는 셀인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 단말(UE; user equipment)에 있어서,
    무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    2차 셀(SCell; secondary cell)의 크로스 캐리어 스케줄링(cross-carrier scheduling) 지원 여부를 기반으로 상기 2차 셀에 대한 상기 랜덤 액세스의 초기화(initiation)를 지시하는 PDCCH(physical downlink control channel) 지시를 기지국으로부터 수신하고,
    PRACH(physical random access channel) 프리앰블(preamble)을 상기 SCell을 통해 상기 기지국으로 전송하고,
    상기 SCell의 크로스 캐리어 스케줄링 지원 여부를 기반으로 상기 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 RACH 응답(response)를 상기 기지국으로 전송하도록 구성되며,
    상기 SCell과 1차 셀(PCell; primary cell)은 반송파 집합(CA; carrier aggregation system)을 구성하고,
    상기 PCell은 상기 단말이 상기 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 수행하는 셀이며,
    상기 Scell은 상기 반송파 집합에서 상기 PCell을 제외한 나머지 셀 중 적어도 하나의 셀인 것을 특징으로 하는 단말.
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