KR20150113072A - 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 랜덤 액세스 시퀀스를 이용하여 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 설정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간의 전단과 후단 각각에 순환 전치와 보호 구간을 삽입하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 구성하는 단계; 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 채널을 통하여 기지국으로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 구성하는 단계는, 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING RANDOM ACCESS CHANNEL DESIGNED FOR TRANSMISSION IN HIGH CARRIER FREQUENCY IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 방법은, 랜덤 액세스 시퀀스를 이용하여 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 설정하는 단계; 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간의 전단과 후단 각각에 순환 전치와 보호 구간을 삽입하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 구성하는 단계; 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 채널을 통하여 기지국으로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 구성하는 단계는 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 랜덤 액세스 시퀀스를 이용하여 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 설정하고, 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간의 전단과 후단 각각에 순환 전치와 보호 구간을 삽입하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 구성하는 프로세서; 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 채널을 통하여 기지국으로 송신하는 송신 모듈을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 시간 축 상에서 또는 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 특정 값은 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이로 나눈 몫으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성한 경우, 상기 랜덤 액세스 채널의 부반송파 간격은 상기 특정 값의 배수만큼 증가하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 특정 값만큼 반복된 랜덤 액세스 시퀀스 xm은 수학식 A와 같이 표현되는 것을 특징으로 한다.
<수학식 A>
Figure pct00001
(단, xp는 길이가 NSEQ인 상기 랜덤 액세스 시퀀스, R는 상기 특정 값을 나타낸다)
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말은 고주파 대역에서 효율적으로 랜덤 액세스 채널을 송신할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 향후 LTE 시스템에 도입될 것으로 예상되는 소형 셀(small-cell) 개념을 예시하는 도면이다.
도 7은 RACH 프리앰블 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 고주파 대역 전송을 위한 RACH 프리앰블의 CP 및 주기 설정의 예를 도시한다.
도 9는 고주파 대역 전송을 위한 RACH 프리앰블의 CP 및 주기 설정의 다른 예를 도시한다.
도 10은 LTE 시스템에서 RACH 시퀀스 길이에 따른 서비스 커버리지 도출의 예를 도시한다.
도 11은 고주파 대역 시스템에서 RACH 시퀀스 길이에 따른 서비스 커버리지 도출의 예를 도시한다.
도 12는 RACH 부반송파 간격과 RACH 시퀀스 길이에 따른 상관 관계를 도시한다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따라 TTI (Transmission Time Interval) 내 2회 반복 전송하는 RACH 시퀀스 길이 설정의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 TTI 내 1 주기 전송을 위하여, 주파수 영역에서의 RACH 시퀀스 할당의 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 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.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파와 하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
향후 LTE 시스템은 로컬 영역(Local Area)의 도입을 검토하고 있다. 즉, 사용자 별 서비스 지원을 보다 강화하기 위해서 로컬 영역 액세스(Local Area Access)라는 개념의 새로운 셀 구축(deployment)이 도입될 것으로 예상된다.
도 6은 향후 LTE 시스템에 도입될 것으로 예상되는 소형 셀(small-cell) 개념을 예시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 기존의 LTE 시스템에 운용되는 주파수 대역이 아닌, 보다 높은 중심 주파수를 갖는 대역에 보다 넓은 시스템 대역을 설정하여 운용하는 것을 예상할 수 있다. 또한 기존의 셀룰러 대역을 통해서는 시스템 정보(system information)과 같은 제어 신호를 기반으로 기본적인 셀 커버리지를 지원하고, 고주파의 소형 셀에서는 보다 넓은 주파수 대역을 이용하여 전송 효율을 극대화하는 데이터 전송이 이루어질 수 있다. 따라서, 로컬 영역 액세스라는 개념은 보다 좁은 지역에 위치한 저~고 이동성(low-to-medium mobility) 단말들이 그 대상이며, 단말과 기지국 사이의 거리가 기존 km 단위의 셀보다 작은 100m 단위의 작은 셀들이 될 것이다.
이러한 셀들에서는 단말과 기지국 사이의 거리가 짧아지고, 고주파 대역을 사용함에 따라 아래와 같은 채널 특성을 예상할 수 있다.
우선 지연 확산 측면에서는, 기지국과 단말 사이의 거리가 짧아짐에 따라 신호의 지연도 짧아질 수 있다. 또한, 부반송파 간격(Subcarrier spacing) 측면에서는, LTE 시스템과 동일한 OFDM기반의 프레임을 적용할 경우, 할당된 주파수 대역이 상대적으로 크기 때문에 기존의 15kHz보다 극단적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 마지막으로, 도플러 주파수(Doppler's frequency) 측면에서는, 고주파 대역을 사용하기 때문에, 동일한 단말 속도의 저주파 대역보다 높은 도플러 주파수가 나타나기 때문에, 코히런스 시간(coherent time)이 극단적으로 짧아질 수 있다. 여기서, 상관 시간이란, 시간적으로 채널이 정적인 특성 또는 균일한 특성을 보이는 시간 구간을 의미한다. 코히런스 대역폭(coherent bandwidth)는 시간적으로 채널이 정적인 특성 또는 균일한 특성을 보이는 대역폭을 의미한다.
한편, 단말의 상향링크 전송이 기지국과 동기화 되어 있는 경우에만 단말의 상향링크 전송이 가능하며, 데이터 전송을 위한 스케줄링을 받을 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel; RACH)의 주요 역할은 동기화되지 않은 단말들이 직교하거나 또는 최대한 겹치지 않는 전송 기법을 통해서 무선 액세스(radio access)를 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이하, RACH에 관하여 보다 상세히 설명한다.
우선, RACH의 용도와 요구 사항에 관하여 살펴본다. RACH의 주요 역할은 상향링크 초기 접속과 쇼트(short) 메시지 전송이다. 실제로, WCDMA 시스템에서는 초기 네트워크 접속과 쇼트 메시지 전송이 이루어졌지만, LTE 시스템에서는 쇼트 메시지 전송을 수행하지 않는다. 또한 LTE 시스템은 WCDMA 시스템과는 달리 기존의 상향링크 데이터 전송 채널과는 별개로 전송된다. 즉, 상향링크 데이터 채널인 PUSCH가 기본적으로 정의한 부반송파 간격(subcarrier-spacing)인 △f가 15kHz의 심볼 구조가 아닌 RACH 부반송파 간격 △fRA가 1.25kHz의 SC-FDMA 구조를 갖는다. LTE 시스템에서는 기지국과 단말 사이에 상향링크 동기가 형성되면, 해당 단말에게는 직교 자원 할당 전송에 대한 스케줄링이 수행된다.
다음으로, RACH 프리앰블 구조에 관하여 살펴본다. 도 7은 RACH 프리앰블 구조를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, RACH 프리앰블은 순환 전치(Cyclic Prefix; CP), 프리앰블 시퀀스 및 가드 타임(Guard-time; GT)으로 구성된 것을 알 수 있다. CP는 최대 채널 지연 스프레드(Maximum channel delay spread) 및 라운드 트립 타임(Round Trip-Time; RTT)을 보상하기 위한 것이고, GT는 RTT를 보상하기 위한 것이다. CP는 기존의 OFDM 심볼의 후반부를 프리앰블의 CP 구간에 삽입하여 생성한다.
우선, 단말은 기지국과 동기화 되었있다고 가정하고 RACH 프리앰블을 전송한다. 따라서, 기지국과 가까운 단말이 송신한 RACH는 도 7과 같이 기지국에서 서브프레임 경계와 거의 일치하도록 수신되고, 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말, 즉 셀 경계의 단말은 전파 지연(propagation delay)을 발생하여 전자의 경우보다 보다 지연되어 수신된다. 이때 기지국은 각 단말이 전송한 프리앰블 시퀀스를 알고 있기 때문에, 각 단말이 전송한 프리앰블의 검출 위치를 통해서 동기화 프로세스를 진행할 수 있다.
한편, RACH 프리앰블에는 여러 시퀀스가 사용될 수 있다. 이 중 자기 상관(autocorrelation) 기반의 ZC (Zadoff-Chu) 시퀀스와 교차 상관(cross correlation) 기반의 의사 랜덤 (Pseudo-random) 시퀀스가 가장 대표적이다. 일반적으로 인트라-셀 간섭(Intra-cell Interference)이 작은 상황에서는 자기 상관 기반의 ZC 시퀀스가, 인트라-셀 간섭이 큰 상황에서는 교차 상관 기반의 의사 랜덤 시퀀스가 선택될 수 있다.
LTE 시스템에서는 1) 같은 주파수-시간 RACH 자원을 사용하는 서로 다른 프리앰블간의 인트라-셀 간섭은 작아야 하고, 2) 직교 프리앰블 수가 많을수록 검출 성능이 향상되므로, 작은 셀일수록 더 많은 직교 프리앰블들을 정의하여 기지국의 검출 성능을 향상시켜야 하며, 3) 기지국의 검출 복잡도가 감소하여야 하고, 마지막으로 4) 고속 단말도 지원하여야 한다. 이러한 이유로, LTE 시스템에서는 아래 수학식 1과 같은 길이(Length) 839의 ZC 시퀀스가 RACH 프리앰블에 사용되었다.
Figure pct00002
다만, 인트라-셀 간섭이 큰 상황에서는 아래 수학식 2와 같은 의사 랜덤 시퀀스가 RACH 프리앰블에 사용될 수도 있다.
Figure pct00003
다음으로, RACH 프리앰블 전송 대역에 관하여 살펴본다. RACH 대역을 설정함에 있어 고려되는 두 가지 주요 인자는, 다이버시티 이득(diversity gain)과 단말의 전송 전력 제한이다. 즉, 기지국과 달리 단말은 전력 증폭기(power amplifier)의 성능이 제한되기 때문에, 넓은 주파수 대역에 RACH를 할당하여 전송하는 경우 자원 단위 당 에너지가 낮아지는 반면 주파수 다이버시티는 극대화할 수 있다. 반대로 좁은 대역에 RACH 프리앰블을 전송하는 경우에는 자원 단위 당 에너지는 높아지지만, 주파수 다이버시티는 최소가 된다.
실제로 LTE RACH 전송 대역을 결정할 때에는 1.08MHz, 2.16MHz, 4.5MHz, 50MHz (각 6RB, 12RB, 25RB, 50RB)가 대상이었지만, RACH 미검출 확률 비교로 통해서 1% 미검출 확률을 만족시킴에 있어 6RB로도 충분하였기 때문에, 1.08MHz가 최종 RACH 전송 대역으로 결정되었다.
마지막으로, RACH 프리앰블 시퀀스의 길이에 관하여 살펴본다. RACH 프리앰블 시퀀스의 길이(TSEQ)를 설계하기 위해서는 하한값(Lower bound), 상한값(Upper bound) 및 부송파 간격에 관한 조건을 만족시켜야 한다.
우선, 시퀀스 길이(TSEQ)의 하한값은, 검출의 모호성 방지를 위하여, 커버리지 내 셀 경계 단말의 RTT와 최대 채널 지연 스프레드의 합보다 길어야 한다. 즉, 아래 수학식 3과 같은 조건이 만족되어야 한다.
Figure pct00004
수학식 3에서 dlong는 서비스 커버리지를 지시하고, τmax는 최대 채널 지연 스프레드를 지시한다. 예를 들어, LTE 시스템에서는 가장 넓은 셀의 반경을 100km라 가정하고, 이때의 최대 채널 지연 스프레드는 16.67us 라고 가정한다. 또한, 고주파 대역에서 서비스 커버리지를 3km로 가정하고, 이 경우 최대 채널 지연 스프레드를 0.5us라고 가정한다. 이와 같은 가정 아래, 아래의 수학식 4 및 수학식 5와 같은 결과를 얻을 수 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
다음으로, TSEQ의 최대값, 즉 상한값은 일반적인 프레임 규격에 기반하여 운용 방법을 정할 경우, 정해진 TTI (Transmission Time Interval)를 넘을 수 없다. 즉, LTE 시스템과 같이 서브프레임의 길이가 1ms라면 LTE 시스템의 TTI는 1ms가 된다. 여기서, 시퀀스의 최대 주기는 단말이 기지국과 가장 가까운 서비스 커버리지를 가정하는 경우를 기준으로 하고, 최대 채널 지연 스프레드도 0us라고 가정한다. 따라서 아래 수학식 6과 같은 조건 #2가 성립해야 한다.
Figure pct00007
상기 수학식 6에서 dshort는 단말이 기지국과 가장 가까운 서비스 커버리지를 나타낸다. 예를 들어, LTE 시스템에서는 dshort를 14.4km라 가정하고, 고주파 대역에서는 dshort를 1km를 가정하며, 고주파 대역에서의 TTI를 222ms로 가정하면 아래의 수학식 7 및 수학식 8와 같은 결과를 얻을 수 있다.
Figure pct00008
Figure pct00009
마지막으로, RACH 부반송파 간격(△fRA)과 관련된 조건에 관하여 살펴본다.
TSEQ의 역수인 샘플링 주파수(NDFT)는, NDFT=fs*TSEQ의 관계를 갖는 경우에 기존 프레임의 상향링크 전송 부반송파와 RACH 전송 부반송파 사이의 직교성을 최대로 보장할 수 있다. 기존 프레임 부반송파 간격(△f)은 RACH 부반송파 간격(△fRA)의 정수배가 되어야 하므로, 아래 수학식 9와 같이 조건 #3을 만족하여야 한다.
Figure pct00010
이와 같은 경우, LTE 시스템에서의 RACH 부반송파 간격(△fRA)은 아래 수학식 10과 같이 설계되었다.
Figure pct00011
이하에서는, 상술한 조건 #1 내지 조건 #3을 만족하는 고주파 대역 전송의 RACH 프리앰블 주기의 설정을 예시한다. 서비스 커버리지는 최소 1km, 최대 3km를 가정할 때 RTT를 산출하고, 0.5us 최대 채널 지연 스프레드를 고려하였다.
Figure pct00012
이를 통해서 서비스 커버리지는 3km, TTI는 222us인 경우를 가정하면 RACH 프리앰블 주기와 CP를 결정하기 위한 계산값들을 아래 표 2와 같이 도출할 수 있다.
Figure pct00013
여기에서 도출한 TSEQ=172.66us를 상기 조건 #1 내지 조건 #3에 적용하면 아래 표 3과 같이 모든 조건을 만족함을 알 수 있다.
Figure pct00014
따라서 최종 RACH 프리앰블 구조는 도 8과 같이 나타낼 수 있다. 도 8은 고주파 대역 전송을 위한 RACH 프리앰블의 CP 및 주기 설정의 예를 도시한다. 단. 도 8에서는 서비스 커버리지는 3km이고 TTI는 222us인 것으로 가정한다.
다른 예로서, 서비스 커버리지는 1km이고 TTI는 125us인 것으로 가정하면, 아래 표 4와 같은 계산값들을 도출할 수 있다.
Figure pct00015
여기에서 도출한 TSEQ=100us를 상기 조건 #1 내지 조건 #3에 적용하면 아래 표 5과 같이 모든 조건을 만족함을 알 수 있다.
Figure pct00016
따라서 최종 RACH 프리앰블 구조는 도 9과 같이 나타낼 수 있다. 도 9는 고주파 대역 전송을 위한 RACH 프리앰블의 CP 및 주기 설정의 다른 예를 도시한다. 단. 도 9에서는 서비스 커버리지는 1km이고 TTI는 125us인 것으로 가정한다.
한편, 상술한 조건 #1 내지 조건 #3을 만족하는 시퀀스의 타겟 영역이 적절하게 설계 되었는지 확인하기 위하여, 아래 표 6과 같은 링크 버짓(Link budget) 파라미터들을 이용할 수 있다.
Figure pct00017
또한 아래 수학식 11을 이용하여 최종 유효성을 판단한다.
Figure pct00018
수학식 11은 거리 d에 관한 함수로 표현이 되며, 이를 통해서 적합한 유효 거리를 추정할 수 있다. 아래에서는 LTE 시스템의 경우와 서비스 커버리지가 3km이고 TTI가 222us인 고주파 전송인 경우에 대한 경우에 대한 검증 예시를 기술한다. 단, 최대 채널 지연 스프레드는 0.5us로 가정한다.
우선, 상기 수학식 11에서 경로 손실 함수 PRA(d)는 아래 수학식 12와 같이 dB 단위로 변환하여 표현할 수 있다.
Figure pct00019
위 수학식 12에서 실질적인 경로 손실은 함수 L(d)로 표현되는데, LTE 시스템의 RACH 설계에서는 Okumura-hata 모델을 적용하였다.
도 10은 LTE 시스템에서 RACH 시퀀스 길이에 따른 서비스 커버리지 도출의 예를 도시한다. 특히, 도 10의 경우, Okumura-hata 모델 중 suburban 상황을 가정한 것이다. 도 10을 참조하면, TSEQ가 1ms인 지점을 중심으로 기지국 높이(BS height)가 60m 일 경우 대략적으로 14km의 커버리지 임을 알 수 있다.
한편, 고주파 대역 검증을 위해서는 경로 손실은 함수 L(d)에 대해서 LMDS (Local Multipoint Distribution Services) 채널 모델을 적용한다. 도 11은 고주파 대역 시스템에서 RACH 시퀀스 길이에 따른 서비스 커버리지 도출의 예를 도시한다. 도 11을 참조하면, TSEQ가 111.3us의 서비스 커버리지가 목표인 3km를 크게 상회하는 14km로 적절하게 설계되었음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, RACH의 주기는 서비스 커버리지 및 TTI 에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한 기존 OFDM 프레임과의 직교성을 유지하기 위해서 RACH의 부반송파 간격은 기존 부반송파 간격의 정수배를 유지하여야 한다. 이는, 주파수 영역에서 RACH의 부반송파 간격이 작아짐을 의미하고, 시간 영역에서는 기존 프레임의 OFDM 심볼 주기보다 긴 RACH OFDM 심볼이 설정됨을 의미한다. 즉, △fRA=△f/k의 관계에 따라 기존 OFDM 심볼보다 k배 긴 RACH OFDM 심볼이 만들어지게 된다.
본 발명에서는 이러한 OFDM 심볼과 RACH OFDM 심볼 주기 사이의 관계를 이용하여 RACH 시퀀스 길이를 설계하는 것을 제안한다.
도 12는 RACH 부반송파 간격과 RACH 시퀀스 길이에 따른 상관 관계를 도시한다.
특히, 도 12에서는 기존 OFDM 심볼보다 N배 길어진 RACH OFDM 심볼에 적합한 RACH 시퀀스 길이를 설계하는 것을 제안한다. 이는, 도 12의 좌측 주파수 축과 같이, 시간 영역에서 RACH OFDM 심볼이 기존 OFDM 심볼보다 N배 길어진다는 것은, 주파수 영역에서 기존 OFDM 부반송파 간격 △f가 N배 작아짐을 의미한다. 이때 실질적인 RACH OFDM 심볼 주기에 대한 설정은 상기 수학식 9와 같이 △fRA=△f/k, 1≤k≤N의 관계로 설계된다.
즉, TTI에 부합하는 RACH 심볼 전송 구간이 기존 OFDM 심볼보다 N배로 길게 설계되었다면, 실제 단말이 전송하는 RACH 시퀀스 길이는 N배와 같거나 짧다는 것을 의미한다. 예를 들어, N=8이면, RACH가 전송될 수 있는 컨테이너(container) 구간 TCON은 기존 OFDM 심볼 주기 TSYM보다 8배 긴 주기를 가지게 된다.
상술한 조건 #1 내지 조건 #3에 의해서 RACH의 시퀀스 길이 TSEQ가 TSEQ=1/△fRA=2/△f 와 같이 도출되었다면, k=2가 된다. 따라서 TCON에 비해서 실제 RACH 시퀀스 길이 TSEQ는 1/2 짧아지게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 기존 OFDM 심볼보다 N배 긴 전송 구간을 갖는 TTI 내에 RACH 시퀀스 길이를 설정하는 방법에 대해서 기술한다.
< 제 1 실시예 >
우선, 기존 OFDM 심볼 주기보다 N배 긴 RACH 전송 구간에서, 실제 RACH 시퀀스 길이가 N심볼 보다 작으면, 시간 영역에서 RACH 시퀀스를 반복하여 전송하는 것을 고려할 수 있다.
설명의 편의를 위하여, RACH 시퀀스 길이가 기존 OFDM 심볼보다 k배 길게 설계되어 TSEQ가 k*TSYM이고, 전체 RACH 전송 구간 TCON이 N*TSYM일 때를 가정한다. 이때, N≥k를 만족하기 때문에, 실제 RACH 시퀀스 길이 TSEQ 의 반복 횟수는 아래 수학식 13과 같이 표현할 수 있다.
Figure pct00020
도 13는 본 발명의 실시예에 따라 TTI 내 2회 반복 전송하는 RACH 시퀀스 길이 설정의 예를 도시한다.
도 13을 참조하면, N이 8이고 k=4이면, 반복회수는 2가 되므로, TSEQ는 해당 TTI 구간 내에서 2회 반복 된다. 이러한 반복 횟수는 RACH 전송 주기에 따른 상관 관계를 가지고 결정된다. 만약, 반복 횟수가 1인 경우에는 극단적으로 TTI내 RACH 전송 구간과 RACH 시퀀스 길이가 일치하게 된다.
< 제 2 실시예 >
한편, 기존 OFDM 심볼 주기보다 N배 긴 RACH 구간에서, 실제 RACH 시퀀스 길이가 N보다 작으면, 시간 영역이 아닌 주파수 영역에서 RACH 시퀀스를 반복하여 전송하는 것 역시 고려할 수 있다.
상술한 제 1 실시예와 같이, RACH 시퀀스 길이가 기존 OFDM 심볼보다 k배 길게 설계되어 TSEQ가 k*TSYM이고, 전체 RACH 전송 구간 TCON이 N*TSYM일 때를 가정한다. 이때 N≥k 관계를 가지기 때문에, 실제 RACH 시퀀스 길이 TSEQ의 반복 횟수는 상술한 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 제 1 실시예와 같이 시간 영역에서 RACH 심볼을 반복하여 전송하는 것이 아닌, 주파수 영역에서 TTI 내의 RACH 전송 구간에 1 주기 RACH 심볼이 전송될 수 있도록 주파수 영역의 시퀀스 할당을 조정한다. 즉, RACH 시퀀스 xn, (0≤n≤NSEQ)가 길이 NSEQ으로 주어지는 경우, 전체 길이는 반복 회수의 배수로 증가하게 되며, 아래 수학식 14와 같이 표현할 수 있다.
Figure pct00021
이러한 방식은 다양한 대역폭을 지원하기 위한 RACH 시퀀스의 길이 및 심볼 주기를 설계할 경우, 유용한 조정 방법으로 활용할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 TTI 내 1 주기 전송을 위하여, 주파수 영역에서의 RACH 시퀀스 할당의 예를 도시한다.
도 14를 참조하면, N이 8이고 k=4이면, 반복회수는 2가 된다. 이 경우, TSEQ는 해당 TTI 구간 내에서 1회만 전송되지만, 주파수 영역에서 동일한 시퀀스를 반복하여 전송할 수 있다.
이는, 기준 RACH 부반송파 간격 △fRA는 동일하지만, 하나의 시퀀스가 할당되는 실질적 점유(occupied) RACH 부반송파 간격은 2*△fRA가 됨을 의미한다. 따라서 이러한 경우 실질적 점유(occupied) RACH 부반송파 간격은 아래 수학식 15와 같은 관계를 갖는다.
Figure pct00022
본 발명에서는 고주파 대역을 사용하는 통신환경에 적합한 RACH의 시간 축 설계 방법을 제안하였다. 특히 고주파 대역은 높은 중심 주파수로 인해 발생하는 경로 손실이 크기 때문에, 소형 셀을 중심으로 하는 운용 시나리오가 적합하지만, 이에 한정되는 것은 아님이 자명하다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 통신 장치(1500)는 프로세서(1510), 메모리(1520), RF 모듈(1530), 디스플레이 모듈(1540) 및 사용자 인터페이스 모듈(1550)을 포함한다.
통신 장치(1500)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1500)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1500)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1510)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1510)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 14에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1520)는 프로세서(1510)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1530)은 프로세서(1510)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1530)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1540)은 프로세서(1510)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1540)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1550)은 프로세서(1510)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 위한 랜덤 액세스 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 방법으로서,
    랜덤 액세스 시퀀스를 이용하여 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 설정하는 단계;
    상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간의 전단과 후단 각각에 순환 전치와 보호 구간을 삽입하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 구성하는 단계; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 채널을 통하여 기지국으로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 구성하는 단계는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구성하는 단계는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 시간 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구성하는 단계는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 값은,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이로 나눈 몫으로 결정되는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스를 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성한 경우, 상기 랜덤 액세스 채널의 부반송파 간격은 상기 특정 값의 배수만큼 증가하는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 특정 값만큼 반복된 랜덤 액세스 시퀀스 xm은 수학식 A와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는,
    랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법.
    <수학식 A>
    Figure pct00023

    (단, xp는 길이가 NSEQ인 상기 랜덤 액세스 시퀀스, R는 상기 특정 값을 나타낸다)
  7. 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서,
    랜덤 액세스 시퀀스를 이용하여 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 설정하고, 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간의 전단과 후단 각각에 순환 전치와 보호 구간을 삽입하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 구성하는 프로세서; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 채널을 통하여 기지국으로 송신하는 송신 모듈을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 시간 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이가 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간보다 작은 경우, 상기 랜덤 액세스 시퀀스를 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 특정 값은,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 상기 랜덤 액세스 시퀀스의 길이로 나눈 몫으로 결정되는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 시퀀스를 주파수 축 상에서 상기 특정 값만큼 반복하여 상기 랜덤 액세스 시퀀스 전송 구간을 구성한 경우, 상기 랜덤 액세스 채널의 부반송파 간격은 상기 특정 값의 배수만큼 증가하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 특정 값만큼 반복된 랜덤 액세스 시퀀스 xm은 수학식 A와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
    <수학식 A>
    Figure pct00024

    (단, xp는 길이가 NSEQ인 상기 랜덤 액세스 시퀀스, R는 상기 특정 값을 나타낸다)
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