WO2012169772A2 - 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법 - Google Patents

다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법 Download PDF

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WO2012169772A2
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권기범
안재현
정명철
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    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0072—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of resource information of target access point

Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to an apparatus and method for performing uplink synchronization in a multi-component carrier system.
  • the bandwidth between uplink and downlink is set differently, only one carrier is considered.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE long term evolution
  • the number of carriers constituting uplink and downlink is one, and the bandwidth of the uplink and the downlink are generally symmetrical to each other. to be.
  • random access is performed using one carrier.
  • random access can be implemented through multiple component carriers.
  • the multi-carrier system refers to a wireless communication system capable of supporting carrier aggregation.
  • Carrier aggregation is a technique for efficiently using fragmented small bands in order to combine physically non-continuous bands in the frequency domain and to have the same effect as using logically large bands.
  • the UE In order to access the network, the UE goes through a random access process.
  • the random access process may be divided into a contention based random access procedure and a non-contention based random access procedure.
  • the biggest difference between the contention-based random access process and the non- contention-based random access process is whether a random access preamble is assigned to one UE.
  • contention-free random access process since the terminal uses a dedicated random access preamble designated only to the terminal, contention (or collision) with another terminal does not occur.
  • contention refers to two or more terminals attempting a random access procedure using the same random access preamble through the same resource.
  • contention-based random access process there is a possibility of contention because the terminal uses a randomly selected random access preamble.
  • the purpose of the UE to perform a random access process to the network may be an initial access (initial access), handover (handover), radio resource request (Scheduling Request), timing alignment (timing alignment).
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for performing uplink synchronization in a multi-component carrier system.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining the validity of a time alignment value.
  • Another technical problem of the present invention is to provide an apparatus and method for operating a validity timer.
  • Another technical problem of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling the transmission of an uplink signal according to an operation of activating or deactivating a secondary serving cell and uplink synchronization.
  • a method of performing uplink synchronization by a terminal includes receiving a message indicating a time alignment value for adjusting an uplink time of a secondary serving cell from a base station, adjusting the uplink time based on the time alignment value, and If the secondary serving cell is deactivated, driving the validity timer indicating the validity period of the time alignment value.
  • uplink transmission is performed based on the adjusted uplink time.
  • a method of performing uplink synchronization by a base station includes transmitting a message indicating a time alignment value for adjusting an uplink time of the secondary serving cell to the terminal, and before the validity timer indicating the validity period of the time alignment value expires. And sending an activation indicator indicating activation to the terminal.
  • Uplink transmission in the secondary serving cell is performed based on the uplink time adjusted by the time alignment value.
  • a terminal for performing uplink synchronization includes a radio resource control processor for controlling activation or deactivation of a secondary serving cell, a terminal receiver for receiving a message indicating a time alignment value for adjusting an uplink time of the secondary serving cell from a base station, based on the time alignment value
  • a random access processor configured to adjust the uplink time, and when the secondary serving cell is deactivated, to drive a validity timer indicating the validity period of the time alignment value, and to activate the secondary serving cell before the validity timer expires. If so, it includes a terminal transmitter for performing uplink transmission on the basis of the adjusted uplink time.
  • a base station for performing uplink synchronization.
  • the base station is a radio resource control processor for controlling activation or deactivation of a secondary serving cell, a message indicating a time alignment value for adjusting an uplink time of the secondary serving cell, or an activation indicating an activation or deactivation of the secondary serving cell.
  • a base station transmitter for transmitting an indicator to a terminal, and if the secondary serving cell is activated before the validity timer indicating the validity of the time alignment value expires, based on an uplink time adjusted by the time alignment value It includes a base station receiving unit for receiving an uplink signal.
  • the validity of the time alignment value and the uplink synchronization in the secondary serving cell can be quickly confirmed for the secondary serving cell undergoing the random access procedure to secure and maintain the time alignment value, and the efficiency of uplink data transmission This can be increased.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 shows an example of a protocol structure for supporting multiple carriers to which the present invention is applied.
  • FIG 3 shows an example of a frame structure for multi-carrier operation to which the present invention is applied.
  • FIG. 4 shows a linkage between a downlink component carrier and an uplink component carrier in a multi-carrier system to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of performing a random access procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of performing a random access procedure according to another example of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization by a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a base station and a terminal performing uplink synchronization according to an embodiment of the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • the wireless communication system 10 is widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11.
  • BS base station
  • Each base station 11 provides a communication service for specific cells 15a, 15b, and 15c.
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the mobile station (MS) 12 may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a PDA. (personal digital assistant), wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 may be called in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, an femto base station, a home nodeB, a relay, and the like. .
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • the cell should be interpreted in a comprehensive sense of a part of the area covered by the base station 11 and encompasses various coverage areas such as megacells, macrocells, microcells, picocells and femtocells.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12, and uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-FDMA
  • OFDM-FDMA OFDM-FDMA
  • OFDM-TDMA OFDM-TDMA
  • various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • Carrier aggregation supports a plurality of carriers, also referred to as spectrum aggregation or bandwidth aggregation.
  • Individual unit carriers bound by carrier aggregation are called component carriers (CCs).
  • Each component carrier is defined by a bandwidth and a center frequency.
  • Carrier aggregation is introduced to support increased throughput, to prevent cost increase due to the introduction of wideband radio frequency (RF) devices, and to ensure compatibility with existing systems. For example, if five component carriers are allocated as granularity in a carrier unit having a 20 MHz bandwidth, a bandwidth of up to 100 MHz may be supported.
  • Carrier aggregation may be divided into contiguous carrier aggregation between continuous component carriers in the frequency domain and non-contiguous carrier aggregation between discontinuous component carriers.
  • the number of carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently. The case where the number of downlink component carriers and the number of uplink component carriers are the same is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • the size (ie, bandwidth) of component carriers may be different from each other. For example, assuming that 5 component carriers are used for the configuration of the 70 MHz band, a 5 MHz component carrier (carrier # 0) + 20 MHz component carrier (carrier # 1) + 20 MHz component carrier (carrier # 2) + 20 MHz component carrier (carrier # 3) + 5MHz component carrier (carrier # 4) may be configured.
  • a multiple component carrier system refers to a system supporting carrier aggregation.
  • Adjacent carrier aggregation and / or non-adjacent carrier aggregation may be used in a multi-component carrier system, and either symmetric aggregation or asymmetric aggregation may be used.
  • FIG. 2 shows an example of a protocol structure for supporting a multi-component carrier to which the present invention is applied.
  • the common medium access control (MAC) entity 210 manages a physical layer 220 using a plurality of carriers.
  • the MAC management message transmitted on a specific carrier may be applied to other carriers. That is, the MAC management message is a message capable of controlling other carriers including the specific carrier.
  • the physical layer 220 may operate in a time division duplex (TDD) and / or a frequency division duplex (FDD).
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the physical downlink control channel informs the UE of resource allocation of a paging channel (PCH) and downlink shared channel (DL-SCH) and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH.
  • the PDCCH may carry an uplink grant informing the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • Physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NAK, scheduling request, and CQI for downlink transmission.
  • the physical uplink shared channel (PUSCH) carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • a physical random access channel (PRACH) carries a random access preamble.
  • FIG. 3 shows an example of a frame structure for a multi-component carrier operation to which the present invention is applied.
  • the frame consists of 10 subframes.
  • the subframe includes a plurality of OFDM symbols.
  • Each carrier may carry its own control channel (eg, PDCCH).
  • the multicarriers may or may not be adjacent to each other.
  • the terminal may support one or more carriers according to its capability.
  • a physical control format indicator channel (PCFICH) is matched with a first symbol of the plurality of OFDM symbols. .
  • FIG. 4 is a diagram briefly illustrating a concept of a multi-carrier system to which the present invention is applied.
  • downlink component carriers D1, D2, and D3 are aggregated as an example, and uplink component carriers U1, U2, and U3 are aggregated.
  • Di is an index of a downlink component carrier
  • At least one downlink component carrier may be configured as a major carrier and the rest of the sub-carrier.
  • at least one uplink component carrier may be configured as a major carrier wave, and the rest may be configured as a secondary component carrier.
  • D1 and U1 are major carrier waves
  • D2, U2, D3 and U3 are subcomponent carriers.
  • the index of the major carrier may be set to 0, and one of the other natural numbers may be the index of the subcarrier.
  • the index of the downlink / uplink component carrier may be set to be the same as the index of the component carrier (or serving cell) including the corresponding downlink / uplink component carrier.
  • only the component carrier index or the subcarrier index may be set, and the uplink / uplink component carrier index included in the component carrier may not exist.
  • the downlink component carrier and the uplink component carrier may be configured to be 1: 1.
  • D1 is connected to U1
  • D2 is U2
  • D3 is U1 1: 1.
  • the terminal establishes a connection between the downlink component carriers and the uplink component carriers through system information transmitted by a logical channel BCCH or a terminal-specific RRC message transmitted by a DCCH.
  • This connection is called a system information block 1 (SIB1) connection or a system information block 2 (SIB2) connection.
  • SIB1 system information block 1
  • SIB2 system information block 2
  • Each connection configuration may be set cell specific or UE specific.
  • the major carrier may be cell-specific and the sub-carrier may be terminal-specific.
  • connection configuration 1: n or n: 1.
  • the downlink component carrier corresponding to the primary serving cell is referred to as DL PCC, and the uplink component carrier corresponding to the primary serving cell is called UL PCC.
  • DL SCC downlink sub-component carrier
  • UL SCC uplink sub-component carrier
  • the primary serving cell refers to one serving cell that provides security input and NAS mobility information in an RRC connection or re-establishment state.
  • at least one cell may be configured to form a set of serving cells together with the main serving cell, wherein the at least one cell is called a secondary serving cell.
  • the set of serving cells configured for one terminal may consist of only one main serving cell or one main serving cell and at least one secondary serving cell.
  • communication between the terminal and the base station is performed through the DL CC or the UL CC, which is equivalent to the communication between the terminal and the base station through the serving cell.
  • transmitting a preamble by using a UL CC may be regarded as a concept equivalent to transmitting a preamble using a main serving cell or a secondary serving cell.
  • the UE receiving the downlink information by using the DL CC can be seen as a concept equivalent to receiving the downlink information by using the primary serving cell or secondary serving cell.
  • the main serving cell and the secondary serving cell have the following characteristics.
  • the primary serving cell is used for transmission of the PUCCH.
  • the secondary serving cell may not transmit the PUCCH, but may transmit some control information of the information in the PUCCH through the PUSCH.
  • the main serving cell is always activated, while the secondary serving cell is a carrier that is activated / deactivated according to a specific condition.
  • the specific condition may be a case where the activation / deactivation MAC control element message of the base station is received or the deactivation timer in the terminal expires.
  • Radio link failure occurs when downlink performance is maintained below a threshold for more than a certain time, or when the RACH has failed a number of times above the threshold.
  • the main serving cell may be changed by a security key change or a handover procedure accompanying the RACH procedure.
  • the PDCCH indicating the CR should be transmitted through the main serving cell, and the CR information may be transmitted through the main serving cell or the secondary serving cell.
  • NAS non-access stratum
  • the main serving cell always consists of a pair of DL PCC and UL PCC.
  • a different CC may be set as a primary serving cell for each terminal.
  • RRC radio resource control
  • RRC signaling may be used to transmit system information of a dedicated secondary serving cell.
  • the main serving cell is a PDCCH (for example, downlink allocation information allocated to a UE-specific search space) configured to transmit control information only to a specific terminal in an area for transmitting control information. Or uplink grant information) and a PDCCH (for example, system information (for example, system information) allocated to a common search space configured for transmitting control information to all terminals in a cell or a plurality of terminals meeting specific conditions). SI), random access response (RAR), and transmit power control (TPC).
  • the secondary serving cell may be set only a terminal-specific search space. That is, since the terminal cannot identify the common search space through the secondary serving cell, the terminal cannot receive control information transmitted only through the common search space and data information indicated by the control information.
  • a secondary serving cell in which a common search space (CSS) can be defined may be defined.
  • Such a secondary serving cell is referred to as a special secondary serving cell (special SCell).
  • the special secondary serving cell is always configured as a scheduling cell during cross carrier scheduling.
  • the PUCCH configured in the main serving cell may be defined for the special secondary serving cell.
  • the PUCCH for the special secondary serving cell may be fixedly configured when the special secondary serving cell is configured, or the base station may be allocated (configured) or released by RRC signaling (RRC reconfiguration message) when the base station is reconfigured for the secondary secondary cell. have.
  • the PUCCH for the special secondary serving cell includes ACK / NACK information or channel quality information (CQI) of the secondary serving cells present in the corresponding sTAG, and as mentioned above, may be configured through RRC signaling by the base station. have.
  • CQI channel quality information
  • the base station may configure one special secondary serving cell of the plurality of secondary serving cells, or may not configure a special secondary serving cell.
  • the reason for not configuring the special secondary serving cell is because it is determined that CSS and PUCCH need not be set. For example, if it is determined that the contention-based random access procedure does not need to be performed in any secondary serving cell, or it is determined that the current capacity of the PUCCH of the primary serving cell is sufficient, it is not necessary to set the PUCCH for the additional secondary serving cell. Corresponding.
  • a propagation delay occurs while a radio wave propagates at a transmitter and is transmitted from a receiver. Therefore, even if both transmitters and receivers know exactly the time when radio waves propagate in the transmitter, the time that a signal arrives at the receiver is affected by the transmission / reception period distance, the surrounding radio wave environment, and changes with time when the receiver moves. If the receiver does not know exactly when the signal transmitted by the transmitter is received, even if the signal reception fails or is received, the receiver receives the distorted signal and communication is impossible.
  • synchronization between a base station and a terminal must be made in advance in order to receive an information signal regardless of downlink and uplink.
  • synchronization there are various types of synchronization, such as frame synchronization, information symbol synchronization, and sampling period synchronization.
  • Sampling period synchronization is the most basic synchronization to be obtained in order to distinguish physical signals.
  • Downlink synchronization acquisition is performed in the terminal based on the signal of the base station.
  • the base station transmits a specific signal mutually promised to facilitate downlink synchronization acquisition in the terminal.
  • the terminal should be able to accurately discern the time when the specific signal transmitted from the base station is transmitted.
  • the terminals can independently acquire synchronization.
  • the base station receives signals transmitted from a plurality of terminals.
  • the signals received by each base station has a different transmission delay time, and when the uplink information is transmitted based on the downlink synchronization obtained respectively, the information of each terminal is different time Is received at the base station.
  • the base station cannot obtain synchronization based on any one terminal. Therefore, uplink sync acquisition requires a different procedure from downlink.
  • the need for uplink synchronization acquisition may be different for each multiple access scheme.
  • the uplink signals may be separated.
  • the base station simultaneously receives and demodulates uplink signals of all terminals. Therefore, as uplink signals of a plurality of terminals are received at the correct time, reception performance increases, and as the difference in reception time of each terminal signal increases, the reception performance deteriorates rapidly. Therefore, uplink synchronization acquisition may be essential.
  • a random access procedure may be performed for uplink synchronization acquisition, and during the random access procedure, the UE adjusts the uplink time based on a time alignment value transmitted from the base station.
  • the terminal defines a time alignment timer (TAT) that is configurable by the base station and must start an uplink synchronization acquisition procedure upon expiration. If the time alignment timer is in operation, the terminal and the base station determine that the uplink synchronization with each other.
  • TAT time alignment timer
  • time alignment timer If the time alignment timer expires or does not operate, the UE and the base station report that they are not synchronized with each other, and the UE does not perform uplink transmission other than the transmission of the random access preamble.
  • the time alignment timer specifically operates as follows.
  • the terminal When the terminal receives the time advance command from the base station through the MAC control element, the terminal applies the time alignment value indicated by the received time advance command to the uplink synchronization. The terminal then starts or restarts the time alignment timer.
  • the terminal receives the time alignment value indicated by the time advance command. Applies to uplink synchronization and starts or restarts the time alignment timer. Or, if the terminal receives the time advance command through the random access response message from the base station, if the random access response message is selected in the MAC layer of the terminal and the time alignment timer is not running (b), the terminal is time advance The time alignment value indicated by the command is applied to the uplink synchronization, the time alignment timer is started, and the time alignment timer is stopped if it fails later in the contention resolution, which is a random access step. Or, in cases other than (a) and (b), the terminal ignores the time advance command.
  • the terminal flushes data stored in all HARQ buffers.
  • the terminal informs release of PUCCH / SRS to the RRC layer.
  • the type 0 SRS (periodic SRS) is released and the type 1 SRS (aperiodic SRS) is not released.
  • the terminal clears all configured downlink and uplink resource allocation.
  • the UE In order for the UE to transmit an uplink signal excluding the random access preamble, the UE must obtain a valid time alignment value for the UL CC corresponding to the corresponding serving cell. If a valid time alignment value for the UL CC is secured, the terminal may transmit an uplink signal such as a sounding reference signal (SRS) on a UL CC periodically or aperiodically. SRS is the basis for the determination by the base station to update the time alignment value. The base station can check in real time whether the time alignment value obtained for the UL CC from the uplink signal is valid or needs to be updated. If the time alignment value needs to be updated, the base station may inform the terminal of the updated time alignment value through a MAC control element (CE).
  • CE MAC control element
  • such an uplink signal may be transmitted only when the UL CC is activated.
  • the terminal in the state in which the secondary serving cell is inactivated, the terminal cannot transmit an uplink signal through the UL SCC corresponding to the secondary serving cell. Therefore, the base station or the terminal cannot determine the validity of the existing time alignment value. That is, inability to transmit an uplink signal due to deactivation of the secondary serving cell causes uncertainty regarding the validity of the time alignment value. Therefore, when the validity of the previously set time alignment value is not confirmed for a predetermined time, when the deactivated secondary serving cell is activated by an activation indicator, the terminal checks whether the existing time alignment value is valid. Is needed. This is because the subsequent procedure, for example, whether or not the uplink signal can be transmitted depends on whether the time alignment value is valid.
  • the terminal may transmit an uplink signal according to the uplink time adjusted based on the existing time alignment value. However, if the time alignment value is not valid, the terminal should secure the updated time alignment value using a random access procedure before transmitting the uplink signal.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal performs a deactivation operation on a deactivated secondary serving cell (S500).
  • the UE is already received from the base station through the MAC message indicating the time alignment value, and together with the adjustment of the uplink time based on the previously set time alignment value.
  • the MAC message indicating the time alignment value includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time advance command.
  • the deactivation operation of the UE for the deactivated secondary serving cell is as follows. i) The terminal stops the operation of a deactivation timer for the secondary serving cell. ii) With respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, the terminal stops monitoring the PDCCH for the control region of the secondary serving cell. This includes that the UE stops the PDCCH monitoring operation of the control region configured for scheduling of the secondary serving cell in the entire control region in the secondary serving cell configured for cross component carrier scheduling (CCS). In addition, the terminal does not 'receive' information on downlink and uplink resource allocation in the secondary serving cell. In addition, the terminal does not react to downlink and uplink resource allocation in the secondary serving cell.
  • CCS cross component carrier scheduling
  • the 'response' may include transmission of ACK / NACK information indicating a successful or failed reception of information related to resource allocation.
  • the terminal does not process downlink and uplink resource allocation for the secondary serving cell.
  • "progress” can include both “receive” and “response” actions.
  • the terminal stops transmitting the periodic SRS and the aperiodic SRS. In addition, the terminal stops reporting channel quality information (CQI). The terminal stops transmitting or retransmitting the PUSCH.
  • CQI channel quality information
  • the activation operation of the terminal for the activated secondary serving cell is to execute all operations suspended in the deactivation operation.
  • the activation operation includes an uplink activation operation and a downlink activation operation.
  • the UE initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, performs monitoring of the PDCCH for the control region of the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or It includes an operation for the downlink and uplink resource allocation for the serving cell.
  • the uplink activating operation includes an operation in which the terminal transmits an uplink signal.
  • the terminal performs transmission of a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or reports channel quality information.
  • the uplink activation includes the UE performing transmission or retransmission of the PUSCH.
  • the terminal receives an activation indicator from the base station indicating activation of the deactivated secondary serving cell (S505).
  • the activation indicator may be sent in the form of a medium access control (MAC) message.
  • the activation indicator includes a MAC subheader and a MAC control element.
  • the MAC subheader includes an LCID field corresponding to a specific MAC control element, where the LCID field indicates a logical channel identifier indicating that the corresponding MAC control element is a MAC control element indicating activation or deactivation of a serving cell.
  • LCID LCID
  • the corresponding MAC control element is a MAC control element indicating (or for) activating or deactivating the serving cell.
  • the MAC control element indicating activation or deactivation of the serving cell may indicate an activation or deactivation for each serving cell in the form of a bitmap as an octet of 8 bits. Each bit position is mapped 1: 1 with the serving cell of a specific index. For example, the least significant bit (LSB) may be mapped to the serving cell of index 0, and the most significant bit (MSB) may be mapped to the serving cell of index 7. Alternatively, the least significant bit may mean a cell index of the main serving cell.
  • the bits mapped to the main serving cell have no meaning of activation or deactivation. If the bit is '0', the serving cell corresponding to the bit may be inactivated. If the bit is '1', the serving cell corresponding to the bit may be activated. Meanwhile, the bit information of the location mapped to the secondary serving cell not configured in the terminal may not be considered by the terminal, ignored, or may be uniformly set to a specific value, for example, '0' by the base station.
  • the terminal After the activation preparation time (APT) passes after receiving the activation indicator, the terminal activates the deactivated secondary serving cell (S510).
  • the activation preparation time may be at least one subframe, for example, eight subframes. Therefore, if the subframe receiving the activation indicator is subframe k, the terminal activates the secondary serving cell at subframe (k + 8).
  • the terminal does not immediately perform an uplink activation operation such as transmission of an uplink signal (for example, SRS) in the activated secondary serving cell. This is because the existing time alignment value is no longer valid due to deactivation of the secondary serving cell. Accordingly, the terminal may acquire the updated time alignment value by the random access procedure and perform an uplink activation operation on the secondary serving cell according to the uplink time adjusted based on the updated time alignment value.
  • an uplink signal for example, SRS
  • the UE performs a random access procedure in the secondary serving cell (S515) and obtains an updated time alignment value from the random access procedure.
  • the random access procedure may be non-contention based or contention based.
  • the non-contention based random access procedure may be initiated by an order of performing a random access procedure by the base station, and a detailed process is described with reference to FIG. 6.
  • the contention-based random access procedure may be initiated by the terminal transmitting a randomly selected random access preamble to the base station. A detailed process will be described with reference to FIG. 7.
  • the UE discards or resets the invalid time alignment value invalid or after the secondary serving cell is inactivated or after acquiring the updated time alignment value. Can be replaced with the updated time alignment.
  • the validity of the time alignment value may be defined for each Timing Alignment Group (TAG), which is a set of serving cells having the same time alignment value (that is, requiring the same amount of uplink time adjustment).
  • TAG Timing Alignment Group
  • the time alignment value previously set for is no longer considered valid.
  • a secondary serving cell (reference or special SCell) having configuration information about a random access channel in the time alignment group is deactivated and then activated in the time alignment group.
  • the time alignment value previously set for the secondary serving cells may be regarded as no longer valid.
  • the terminal adjusts the uplink time based on the updated time alignment value (S520).
  • the terminal may calculate a time TA to be adjusted using a time alignment value provided by the base station and adjust an uplink time.
  • the adjusted time TA may be obtained as in Equation 1 below.
  • N TA is a timing offset between the uplink radio frame and the downlink radio frame in the terminal and is indicated in units of T s .
  • N TA is variably controlled by the time advance command of the base station, and N TA offset is a value fixed by the frame structure.
  • T s is the sampling period.
  • N TA -old the previous timing offset (N TA -old ) is adjusted to the new timing offset (N TA -new ) by the time alignment value (T i ), where N TA -new may be obtained as in Equation 2.
  • T i is an index value, and 0, 1, 2, ..., 63. That is, T i can be represented by 6 bits, which is indicated by the time forward command field.
  • N TA when N TA is positive, it indicates that the uplink time is adjusted to be advanced, and when it is negative, it is indicated that the uplink time is adjusted to be delaying. That is, the time forward command field indicates a time alignment value that is a relative change of uplink time compared to a previous uplink time.
  • the time alignment value may be used to determine a timing offset (N TA ) of the TAG including the secondary serving cell relative to the uplink time change of the TAG including the main serving cell.
  • the adjusted time TA may be calculated by the time alignment value for the secondary serving cell obtained based on the time alignment value for the primary serving cell.
  • the terminal performs an uplink activation operation in the secondary serving cell based on the adjusted uplink time (S525). For example, the UE initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, monitors the PDCCH for the control region of the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or downwards the secondary serving cell. Proceed with link and uplink resource allocation. Or, the terminal performs transmission of an uplink signal. For example, the terminal performs transmission of a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or reports channel quality information. Or, the terminal performs transmission or retransmission of the PUSCH.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of performing a random access procedure according to an embodiment of the present invention. This is a contention free random access procedure.
  • the base station selects one of dedicated random access preambles previously reserved for a non-contention based random access procedure among all available random access preambles, and the index and available time / of the selected random access preamble /
  • the preamble assignment information including the frequency resource information is transmitted to the terminal (S600).
  • the UE needs to be allocated a dedicated random access preamble with no possibility of collision from the base station for a non-contention based random access procedure.
  • the UE may obtain a dedicated random access preamble from the handover command message.
  • the terminal may obtain a dedicated random access preamble through PDCCH, that is, physical layer signaling.
  • the physical layer signaling is downlink control information (DCI) format 1A and may include fields shown in Table 2.
  • the preamble index is an index indicating one preamble selected from dedicated random access preambles reserved for the non-contention based random access procedure
  • the PRACH mask index is available time / frequency resource information.
  • the available time / frequency resource information is indicated again according to a frequency division duplex (FDD) system and a time division duplex (TDD) system as shown in Table 3 below.
  • the terminal transmits the allocated dedicated random access preamble to the base station through the secondary serving cell (S605).
  • the random access preamble may proceed after the secondary serving cell is activated.
  • a non-contention-based random access procedure will be described based on the present invention, but may be applied to a contention-based random access procedure by the base station.
  • the base station transmits a random access response message to the terminal (S610).
  • the random access response message includes a timing advance command (TAC) field.
  • TAC timing advance command
  • the time forward command field indicates a change in the uplink time relative to the current uplink time and may be an integer multiple of the sampling time T s , for example, 16T s .
  • the time advance command field indicates an updated time alignment value for the secondary serving cell.
  • the updated time alignment value can be given by a specific index.
  • the base station may determine which terminal transmits the random access preamble through which secondary serving cell based on the received random access preamble and time / frequency resources. That is, a plurality of terminals having the same RA-RNTI may exist, but only one terminal uses the same random access preamble. Accordingly, the random access response message is transmitted to the terminal through a physical downlink control channel (PDSCH) indicated by the PDCCH scrambled with the RA-RNTI of the terminal.
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the non- contention-based random access process receives a terminal identifier such as C-RNTI in the random access response message, it may be determined whether the random access process is normally performed. Therefore, when it is determined that the random access process is normally performed, the random access process is terminated. If the preamble index in the preamble allocation information received by the UE is '000000', the UE randomly selects one of the contention-based random access preambles and sets the PRACH mask index value to '0' and then proceeds to the contention-based procedure. do. In addition, the preamble allocation information may be transmitted to the terminal through a message of a higher layer such as RRC (for example, mobility control information (MCI) in a handover command).
  • RRC mobility control information
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of performing a random access procedure according to another example of the present invention.
  • This is a contention based random access procedure.
  • the terminal needs uplink synchronization to transmit and receive data with the base station.
  • the terminal may proceed with receiving information necessary for synchronization from the base station for uplink synchronization.
  • the random access procedure may be applied to the case where the UE newly joins the network through a handover or the like. After the UE joins the network, the random access process may be performed in various situations such as synchronization or RRC state changing from RRC_IDLE to RRC_CONNECTED.
  • the UE selects one preamble sequence randomly from a random access preamble sequence set and uses the PRACH resource of the secondary serving cell to select a preamble sequence according to the selected preamble sequence to the base station. It transmits (S700).
  • the random access preamble may proceed after the secondary serving cell is activated.
  • the random access procedure for the secondary serving cell may be initiated by the PDCCH command transmitted by the base station.
  • Information on the configuration of the random access preamble set may be obtained from a base station through a part of system information or a handover command message.
  • the UE may recognize a random access-radio network temporary identifier (RA-RNTI) in consideration of a frequency resource and a transmission time temporarily selected for preamble selection or RACH transmission.
  • RA-RNTI random access-radio network temporary identifier
  • the base station transmits a random access response message to the terminal as a response to the received random access preamble (S705).
  • the channel used at this time is PDSCH.
  • the random access response message includes a time forward command for uplink synchronization of the terminal, uplink radio resource allocation information, a random access preamble identifier (RAPID) for identifying terminals performing random access, and a random access of the terminal. It includes information on the time slot for receiving the preamble and a temporary identifier of the terminal, such as a temporary C-RNTI.
  • the random access preamble identifier is for identifying the received random access preamble.
  • the terminal transmits uplink data including the random access identifier to the base station on the PUSCH according to the uplink time adjusted based on the time alignment value indicated by the time forward command (S710).
  • the uplink data may include an RRC connection request, a tracking area update, a scheduling request, or a buffer status reporting on data transmitted by the terminal through uplink. have.
  • the random access identifier may include a temporary C-RNTI, a C-RNTI (state included in the UE), or terminal identifier information (UE contention resolution identify).
  • the UE starts or restarts the time alignment timer. If the time alignment timer was previously running and restarts the time alignment timer, start the time alignment timer if the time alignment timer was not previously running.
  • the base station transmits a contention resolution message indicating that the random access is successfully terminated to the terminal (S715).
  • the contention resolution message may include a random access identifier. Contention in a contention-based random access process occurs because the number of possible random access preambles is finite. Since the UE cannot assign a unique random access preamble to all UEs in the cell, the UE randomly selects and transmits one random access preamble from the random access preamble set. Accordingly, two or more terminals may select and transmit the same random access preamble through the same PRACH resource.
  • the transmission of the uplink data all fails, or the base station successfully receives only the uplink data of a specific terminal according to the location or transmission power of the terminals.
  • the base station transmits a contention resolution message using the random access identifier included in the uplink data.
  • the UE may know that contention resolution is successful. In the contention-based random access process, it is called contention resolution to allow the UE to know whether contention fails or succeeds.
  • the terminal Upon receiving the contention resolution message, the terminal checks whether the contention resolution message is its own. If the result of the check is correct, the terminal sends an ACK to the base station, and if the terminal of the other terminal does not send response data. Of course, even if the DL allocation is missed or the message cannot be decoded, no response data is sent.
  • the contention resolution message may include C-RNTI or terminal identifier information.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to another embodiment of the present invention.
  • the base station sets a first time alignment value for adjusting an uplink time of a secondary serving cell and transmits a MAC message indicating the set first time alignment value to the terminal (S800).
  • the MAC message indicating the set first time alignment value includes a MAC control element or a random access response message for the time advance command. If the MAC message indicating the set first time alignment value is a MAC control element for a time forward command, the LCID field of the corresponding MAC subheader becomes '11101' according to Table 1. The MAC subheader is included in the MAC PDU together with the MAC control element for the time forward command.
  • the terminal adjusts an uplink time in the secondary serving cell based on the set first time alignment value (S805). Adjustment of the uplink time may be performed based on, for example, Equation 1 or Equation 2.
  • the terminal receives a first activation indicator indicating inactivation of the activated secondary serving cell (S810).
  • a deactivation preparation time for example, 8 subframes, starts from the deactivation operation on the secondary serving cell ( S815).
  • the uplink signal used to track uplink time synchronization is not transmitted until after the secondary serving cell is deactivated. However, uplink time synchronization may be shifted while the uplink signal is not transmitted. This means that the first time alignment value is invalid. Nevertheless, if the terminal performs uplink transmission according to an uplink time to which the first time alignment value is applied, the base station cannot normally recognize the uplink transmission. On the other hand, if the uplink time synchronization is well performed while the uplink channel is not stable and the uplink signal is not transmitted, the first time alignment value is still valid, and thus the terminal and the base station must update the first time alignment value with a new one. There is no need to adjust the uplink time. Therefore, the terminal must determine whether the pre-configured first time alignment value is valid. To this end, the terminal uses a timing alignment (TA) validity timer (or simply shortens a validity timer) for the secondary serving cell.
  • TA timing alignment
  • the terminal drives the validity timer for the secondary serving cell (S820).
  • the timing of driving the validity timer may be a timing at which the deactivation indicator is received from the base station, or may be a timing of deactivation of the deactivation timer driven by the terminal after the activation time or when the actual terminal starts the deactivation operation. It can be a point in time.
  • the validity timer indicates the validity period of the time alignment value. When the validity timer expires, it may indicate that the time alignment value is no longer valid. If the validity timer expires, it may indicate that the time alignment value is still valid.
  • the validity timer is driven by deactivation of the secondary serving cell and expires when the expiration time ⁇ t elapses. Meanwhile, if the secondary serving cell is activated while the validity timer is running, the validity timer may be stopped.
  • the validity timer may be defined separately for each secondary serving cell.
  • the expiration time [Delta] t of the validity timer may be determined in all the secondary serving cells configured in the terminal, or may be determined differently.
  • the validity timer may be defined for each Timing Alignment Group (TAG), which is a set of serving cells having the same time alignment value (ie, requiring the same amount of uplink time adjustment).
  • TAG Timing Alignment Group
  • all secondary serving cells in the time alignment group are affected by the operation of one validity timer.
  • the same validity timer may be applied to all secondary serving cells in a time alignment group, and the validity timer may be applied only to a secondary serving cell (reference or special SCell) that has secured configuration information on a random access channel within the time alignment group. May be applied.
  • the serving cells receive the deactivation indicator and some secondary serving cells deactivate the deactivation timer in the terminal to deactivate all secondary serving cells in the time alignment group, or all secondary serving cells in the time alignment group for all the above cases.
  • the validity timer may be driven based on the starting point of the operation.
  • the validity timer when the validity timer is defined for each time alignment group, when a secondary serving cell (reference or special SCell) having configuration information about a random access channel in the time alignment group receives an inactivation indicator from the base station or in the terminal
  • the validity timer may be driven based on the time when the deactivation timer expires or when the deactivation operation starts.
  • the validity timer configuration information including information on the time ⁇ t when the validity timer expires may be transmitted to the terminal through signaling of a higher layer, for example, an RRC message.
  • the validity timer configuration information may be transmitted in an RRC connection reconfiguration message for configuring a secondary serving cell for the terminal.
  • the validity timer configuration information may be included in an RRC message including time alignment group configuration information used to configure the time alignment group in the terminal and transmitted to the terminal.
  • the terminal determines that the first time alignment value is valid. If the first time alignment value is valid, the terminal performs an uplink activation operation associated with transmission of an uplink signal according to an uplink time based on the first time alignment value. Transmission of the uplink signal includes transmission of the SRS or reporting of channel state information.
  • the terminal discards or resets the invalid first time alignment value, through the downlink secondary serving cell activated due to the second activation indicator, or After acquiring a new second time alignment value through the primary serving cell, the existing first time alignment value is replaced with the second time alignment value.
  • the second time alignment value may be obtained by a random access procedure.
  • the terminal may access a secondary serving cell (reference or special SCell) that has secured configuration information on a random access channel in the time alignment group before the validity timer expires.
  • a secondary serving cell reference or special SCell
  • the terminal determines that the first time alignment values for all secondary serving cells in the time alignment group are valid.
  • the terminal activates the deactivated secondary serving cell (S830), and if the first time alignment value is valid, performs the uplink and / or downlink activation operation (S835).
  • the UE initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, monitors the PDCCH for the control region of the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or downwards the secondary serving cell. Proceed with link and uplink resource allocation.
  • the terminal performs transmission of an uplink signal.
  • the terminal performs transmission of a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or reports channel quality information.
  • the terminal performs transmission or retransmission of the PUSCH.
  • the terminal and the base station stop executing the steps of FIG. 8 and flush data stored in all HARQ buffers.
  • the terminal informs release of PUCCH / SRS to the RRC layer.
  • the type 0 SRS (periodic SRS) is released and the type 1 SRS (aperiodic SRS) is not released.
  • the terminal initializes all configured downlink and uplink resource allocation.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization according to another embodiment of the present invention.
  • the base station sets a first time alignment value for adjusting an uplink time of a secondary serving cell configured in the terminal, and transmits a MAC message indicating the set first time alignment value to the terminal (S900).
  • the MAC message indicating the set first time alignment value includes a MAC control element or a random access response message for the time advance command. If the MAC message indicating the set first time alignment value is a MAC control element for a time forward command, the LCID field of the corresponding MAC subheader becomes '11101' according to Table 1. The MAC subheader is included in the MAC PDU together with the MAC control element for the time forward command.
  • the terminal adjusts an uplink time in the secondary serving cell based on the set first time alignment value (S905). Adjustment of the uplink time may be performed based on, for example, Equation 1 or Equation 2.
  • the UE does not perform S920, activates the secondary serving cell at the time when the activation preparation time expires (for example, after 8 subframes) (S925), and executes a downlink activation operation and performs a first time alignment value.
  • the uplink time based on the uplink activation operation associated with the signal transmission through the uplink is performed (S930).
  • the UE initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, monitors the PDCCH for the control region of the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or secondary serving Proceed with downlink and uplink resource allocation for a cell.
  • the UE transmits an uplink signal.
  • the terminal transmits periodic SRS and aperiodic SRS with respect to the UL SCC corresponding to the secondary serving cell, or reports periodic and aperiodic channel quality information.
  • the terminal performs transmission or retransmission of the PUSCH.
  • the terminal discards or resets the invalid first time alignment value or obtains a new second time alignment value. Replace the one time alignment value with the second time alignment value.
  • the second time alignment value may be obtained by a random access procedure after the secondary serving cell is activated.
  • the UE and the base station stop executing the steps of FIG. 9 and flush the data stored in all HARQ buffers.
  • the terminal informs release of PUCCH / SRS to the RRC layer.
  • the type 0 SRS (periodic SRS) is released and the type 1 SRS (aperiodic SRS) is not released.
  • the terminal initializes all configured downlink and uplink resource allocation.
  • FIG. 5, 8, or 9 are based on the assumption that specific serving cells are configured in the terminal and each serving cell is in an activated or deactivated state. In addition, it may be assumed that each serving cell can be classified in units of a time alignment group. In order for this precondition to be satisfied, procedures to be completed in advance are required, and FIG. 10 describes this.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal selects a cell for RRC connection prior to component carrier aggregation and performs an RRC connection establishment procedure for the base station through the selected cell (S1000). This is performed when the UE in Radio Resource Control (RRC) idle mode cannot aggregate component carriers, and only UEs in RRC connected mode can perform component carrier aggregation. Can be.
  • the RRC connection establishment procedure is performed by the terminal transmitting the RRC connection request message to the base station, the base station transmitting the RRC connection setup to the terminal, and the terminal transmitting the RRC connection setup complete message to the base station.
  • the RRC connection setup procedure includes the setup of SRB1.
  • a cell for RRC connection is selected based on the following selection conditions.
  • the most suitable cell for attempting a radio resource control connection may be selected based on the information measured by the terminal.
  • the UE defines an RSRP for measuring reception power based on a cell-specific reference singal (CRS) of a specific cell received and an RSRQ defined as a ratio of RSRP values (denominators) for a specific cell to total reception power (molecule).
  • CRS cell-specific reference singal
  • RSRQ defined as a ratio of RSRP values (denominators) for a specific cell to total reception power (molecule).
  • both the RSRP and RSRQ values have a value greater than 0 dB and the weight is set for each cell having the maximum RSRP value or the maximum RSRQ value or each of the RSRP and RSRQ values (for example, 7: 3) and the weight is considered.
  • the weight is set for each cell having the maximum RSRP value or the maximum RSRQ value or each of the RSRP and RSRQ values (for example, 7: 3) and the weight is considered.
  • PLMN service provider
  • PCI Physical cell ID
  • the stored information may be configured with information on a plurality of service providers and cells, and priority or priority weight may be set for each information.
  • the terminal may attempt to establish a radio resource control connection by receiving the system information transmitted through the broadcasting channel from the base station and confirming the information in the received system information. For example, the terminal should check whether or not a specific cell (eg, a closed subscribe group, a non-allowed Home base station, etc.) requiring membership for cell access. Accordingly, the terminal checks the CSG ID information indicating whether the CSG by receiving the system information transmitted by each base station. If it is confirmed that it is a CSG, it checks whether the CSG is accessible. In order to confirm the accessibility, the UE may use its own membership information and unique information of the CSG cell (for example, (E) CGI ((envolved) cell grobal ID) or PCI information in the system information). If it is confirmed that the base station is inaccessible through the checking procedure, no radio resource control connection is attempted.
  • a specific cell eg, a closed subscribe group, a non-allowed Home base station, etc.
  • a radio resource control connection may be attempted through valid component carriers stored in the terminal internal memory (for example, component carriers configurable within a frequency band supported by the terminal in implementation). .
  • the UE In order to attempt a radio resource control connection through a cell selected for RRC connection, the UE must identify an uplink band for transmitting an RRC connection request message. Accordingly, the terminal receives system information through a broadcasting channel transmitted through downlink of the selected cell.
  • System information block 2 (SIB2) includes bandwidth information and center frequency information for a band to be used as an uplink. Therefore, the UE attempts RRC connection through an uplink band configured through downlink, downlink and information in SIB2 of the selected cell. In this case, the terminal may transmit the RRC connection request message as uplink data to the base station within the random access procedure. If the RRC connection procedure is successful, the RRC connected cell may be called a main serving cell, and the main serving cell includes a DL PCC and a UL PCC.
  • the base station performs an RRC connection reconfiguration procedure for additionally configuring at least one secondary serving cell (SCell) in the terminal when it is necessary to allocate to the terminal of more radio resources by the request of the terminal or the request of the network or the base station itself.
  • the RRC connection reconfiguration procedure is performed by the base station transmitting an RRC connection reconfiguration message to the terminal and the terminal transmitting an RRC connection reconfiguration complete message to the base station.
  • the terminal transmits classification assistant information to the base station (S1010).
  • the classification support information provides information or criteria necessary for classifying at least one serving cell configured in the terminal into a time alignment group.
  • the classification support information may include at least one of geographical location information of the terminal, neighbor cell measurement information of the terminal, network deployment information, and serving cell configuration information.
  • the geographic location information of the terminal indicates a location that can be expressed by latitude, longitude, height, etc. of the terminal.
  • the neighbor cell measurement information of the terminal includes a reference signal received power (RSRP) or a reference signal received quality (RSRQ) of the reference signal transmitted from the neighbor cell.
  • the network configuration information is information indicating an arrangement of a base station, a frequency selective repeater (FSR) or a remote radio head (RRH).
  • FSR frequency selective repeater
  • RRH remote radio head
  • the serving cell configuration information is information about a serving cell configured in the terminal.
  • step S1010 indicates that the terminal transmits the classification assistance information to the base station, the base station may know the classification assistance information separately or may retain it. In this case, random access according to the present embodiment may be performed with step S1010 omitted.
  • the base station classifies the serving cells to form a time alignment group (S1015).
  • Serving cells may be classified or configured into each time alignment group according to classification support information.
  • the time alignment group is a group including at least one serving cell, and the same time alignment value is applied to the serving cells in the time alignment group. For example, when the first serving cell and the second serving cell belong to the same time alignment group TAG1, the same time alignment value TA 1 is applied to the first serving cell and the second serving cell. On the other hand, when the first serving cell and the second serving cell belong to different time alignment groups TAG1 and TAG2, different time alignment values TA 1 and TA 2 are applied to the first serving cell and the second serving cell, respectively.
  • the time alignment group may include a main serving cell, may include at least one secondary serving cell, and may include a primary serving cell and at least one secondary serving cell.
  • the base station transmits time alignment group configuration information (TAG configuration information) to the terminal (S1020).
  • TAG configuration information time alignment group configuration information
  • At least one serving cell configured in the terminal is classified into a time alignment group. That is, the time alignment group configuration information describes a state in which the time alignment group is configured.
  • the time alignment group setting information may include a number field of the time alignment group, an index field of each time alignment group, and an index field of a serving cell included in each time alignment group, and these fields may include a time alignment group. Describe the configured state.
  • the time alignment group configuration information may further include representative serving cell information in each time alignment group.
  • the representative serving cell is a serving cell capable of performing a random access procedure for maintaining and configuring uplink synchronization in each time alignment group.
  • the representative serving cell may be referred to as a special SCell or a reference SCell.
  • the terminal may select a representative serving cell in each time alignment group by itself.
  • the base station transmits an activation indicator for activating or deactivating a specific serving cell, if necessary, among the serving cells configured in the terminal to the terminal (S1025).
  • the terminal executes an activation or deactivation operation of each serving cell based on the activation indicator.
  • the terminal performs a random access procedure on the base station (S1030).
  • the terminal performs a random access procedure on the representative serving cell based on the time alignment group configuration information.
  • the random access procedure for the secondary serving cell may be started by the base station commanding the random access procedure.
  • the random access procedure may proceed only after the representative serving cell is activated.
  • the random access procedure for the activated secondary serving cell may be initiated by a PDCCH command transmitted by the base station.
  • the PDCCH command is allocated and transmitted to the control information region of the secondary serving cell to perform the random access procedure.
  • an indicator indicating a secondary serving cell may be included.
  • the random access procedure may be performed on a contention-based basis based on contention-free basis but may be performed on a contention-based basis by the intention of the base station.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives a first MAC message indicating a first time alignment value for the secondary serving cell from the base station (S1100).
  • the first MAC message includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time forward command. If the first MAC message is a MAC control element for the time forward command, the LCID field of the MAC subheader corresponding thereto becomes '11101' according to Table 1.
  • the MAC subheader may be included in a MAC message along with a MAC control element and received from the base station.
  • the terminal adjusts an uplink time for the secondary serving cell based on the first time alignment value (S1105). Adjustment of the uplink time may be performed based on, for example, Equation 1 or Equation 2.
  • the terminal drives a validity timer for the secondary serving cell (S1120).
  • the UE initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, monitors the PDCCH for the control region of the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or downwards the secondary serving cell. Proceed with link and uplink resource allocation. Or, the terminal performs transmission of an uplink signal. For example, the terminal performs transmission of a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or reports channel quality information. Or, the terminal performs transmission or retransmission of the PUSCH.
  • step S1130 if the validity timer has already expired, since the first time alignment value is no longer valid, the terminal performs only the downlink activation operation and does not perform the uplink activation operation related to the signal transmission through the uplink. .
  • the terminal discards or resets the first time alignment value and receives a second MAC message indicating a new second time alignment value for uplink synchronization (S1140).
  • the second MAC message may be received through the downlink or the main serving cell of the activated secondary serving cell.
  • the second MAC message may be obtained by a random access procedure. In particular, this may be initiated by the PDCCH command by the base station as shown in Table 2.
  • the second MAC message includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time forward command. If the second MAC message is a MAC control element for a time forward command, the LCID field of the MAC subheader corresponding thereto becomes '11101' according to Table 1.
  • the MAC subheader may be included in a MAC message along with a MAC control element and received from the base station.
  • the terminal performs an uplink activation operation based on the uplink time adjusted by the second time alignment value (S1145).
  • the terminal and the base station stop executing the steps of FIG. 11 and flush data stored in all HARQ buffers.
  • the terminal informs release of PUCCH / SRS to the RRC layer.
  • the type 0 SRS (periodic SRS) is released and the type 1 SRS (aperiodic SRS) is not released.
  • the terminal initializes all configured downlink and uplink resource allocation.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing uplink synchronization by a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits the validity timer configuration information for the secondary serving cell to the terminal (S1200).
  • the validity timer configuration information may be signaling of an upper layer, for example, an RRC message.
  • the validity timer configuration information may be transmitted in an RRC connection reconfiguration message for configuring a secondary serving cell for the terminal.
  • the validity timer configuration information may be included in an RRC message including time alignment group configuration information used to configure the time alignment group in the terminal and transmitted to the terminal.
  • the validity timer configuration information may define a time alignment value for each time alignment group, which is a set of serving cells having the same time alignment value (that is, the same amount of uplink time adjustment is required).
  • all secondary serving cells in the time alignment group are affected by the operation of one validity timer.
  • the same validity timer may be applied to all secondary serving cells in the time alignment group, or the validity timer may be applied only to the secondary serving cells in which configuration information for the random access channel is secured in the time alignment group.
  • the base station transmits a first MAC message indicating a first time alignment value for the secondary serving cell to the terminal (S1205).
  • the first MAC message includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time forward command. If the first MAC message is a MAC control element for the time forward command, the LCID field of the MAC subheader corresponding thereto becomes '11101' according to Table 1.
  • the MAC subheader may be included in a MAC message along with a MAC control element and received from the base station.
  • the base station determines the validity of the first time alignment value according to whether the time point at which the terminal receives the second activation indicator is before or after expiration of the validity timer (S1220).
  • the base station performs an uplink and / or downlink activation operation based on the uplink time adjusted by the first time alignment value (S1225). For example, the base station transmits the PDCCH for the control area of the secondary serving cell to the terminal with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or performs downlink and uplink resource allocation for the secondary serving cell. Alternatively, the base station receives an uplink signal from the terminal.
  • the base station receives a periodic SRS and an aperiodic SRS for a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or receives a report of channel quality information. Or the base station receives the transmission or retransmission of the PUSCH from the terminal.
  • the base station transmits a second MAC message indicating a new second time alignment value to the terminal (S1230).
  • the second MAC message may be transmitted through the downlink or the main serving cell of the activated secondary serving cell.
  • the second MAC message may be sent by a random access procedure. In particular, this may be initiated by the PDCCH command by the base station as shown in Table 2.
  • the second MAC message includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time forward command. If the second MAC message is a MAC control element for a time forward command, the LCID field of the MAC subheader corresponding thereto becomes '11101' according to Table 1.
  • the MAC subheader may be included in the MAC message along with the MAC control element and transmitted to the terminal.
  • the base station performs uplink reception according to an uplink activation operation performed by the terminal based on the uplink time adjusted by the second time alignment value (S1235).
  • the terminal and the base station stop executing the steps of FIG. 12 and flush the data stored in all HARQ buffers.
  • the terminal informs release of PUCCH / SRS to the RRC layer.
  • the type 0 SRS (periodic SRS) is released and the type 1 SRS (aperiodic SRS) is not released.
  • the terminal initializes all configured downlink and uplink resource allocation.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a base station and a terminal performing uplink synchronization according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 1300 includes a terminal receiver 1305, a terminal processor 1310, and a terminal transmitter 1320.
  • the terminal processor 1310 also includes an RRC processing unit 1311 and a random access processing unit 1312.
  • the terminal receiver 1305 receives the RRC connection reconfiguration message, validity timer configuration information, MAC message, or activation indicator from the base station 1350.
  • the activation indicator is transmitted in the form of a MAC message, it is called a MAC message.
  • the validity timer configuration information may be included in signaling of an upper layer, for example, an RRC message.
  • the validity timer configuration information may be transmitted in an RRC connection reconfiguration message for configuring a secondary serving cell for the terminal 1300.
  • the validity timer configuration information may be received by being included in an RRC message including time alignment group configuration information used to configure the time alignment group in the terminal 1300.
  • the validity timer configuration information may define a time alignment value for each time alignment group, which is a set of serving cells having the same time alignment value (that is, the same amount of uplink time adjustment is required).
  • all secondary serving cells in the time alignment group are affected by the operation of one validity timer.
  • the same validity timer may be applied to all secondary serving cells in the time alignment group, or the validity timer may be applied only to the secondary serving cells in which configuration information for the random access channel is secured in the time alignment group.
  • the RRC processing unit 1311 sets the operation of the validity timer based on the validity timer configuration information. In addition, the RRC processing unit 1311 configures at least one secondary serving cell in the terminal 1300 based on the configuration information of the serving cell included in the RRC connection reconfiguration message. The RRC processing unit 1311 also activates or deactivates the configured secondary serving cell as instructed by the activation indicator.
  • the random access processor 1312 adjusts the uplink time based on the time alignment value indicated by the MAC message. Alternatively, the random access processor 1312 sets the validity period [Delta] t of the validity timer based on the validity timer configuration information, and controls the start, stop and expiration of the preset validity timer. Meanwhile, the random access processor 1312 may independently drive the validity timer for each time alignment group.
  • the random access processor 1312 determines the validity of the time alignment value.
  • the random access processor 1312 reports that the time alignment value is invalid and according to the procedure of FIG. 5, the previous time alignment value. Discards and performs a procedure (for example, a random access procedure) to obtain a new updated time alignment value.
  • the random access processing unit 1312 determines the time alignment value according to whether the time when the terminal receiving unit 1305 receives the activation indicator indicating activation is before or after the expiration of the validity timer according to the procedure of FIG. 8. Determine the validity of For example, the random access processor 1312 receives an activation indicator indicating the activation of the secondary serving cell from the base station in the terminal receiver 1305, and determines that the time alignment value is valid if the validity timer has not expired. Alternatively, the random access processor 1312 receives an activation indicator indicating the activation of the secondary serving cell from the base station in the terminal receiver 1305, and determines that the time alignment value is invalid when the validity timer expires.
  • the random access processor 1312 may perform only a downlink activation operation. Alternatively, the random access processing unit 1312 does not perform any operation unless the terminal receiving unit 1305 receives an activation indicator indicating the activation of the secondary serving cell from the base station.
  • the random access processor 1312 performs an uplink and / or downlink activation operation based on the uplink time adjusted by the valid time alignment value. For example, in the downlink activation operation, the random access processing unit 1312 initiates the operation of the deactivation timer for the secondary serving cell, or the terminal receiver 1305 controls the secondary serving cell with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell. It includes performing the monitoring of the PDCCH for the area, or proceeding for the downlink and uplink resource allocation for the secondary serving cell. Alternatively, the uplink activation operation includes an operation of the terminal transmitter 1320 performing uplink signal transmission.
  • the terminal transmitter 1320 transmits a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or reports channel quality information.
  • the uplink activation operation includes an operation of the UE transmitter 1320 performing PUSCH or retransmission.
  • the random access processor 1312 performs only a downlink activation operation and discards or resets the invalid time alignment value, and the terminal receiver 1305 newly updates the time alignment.
  • a new MAC message indicating a value is received from the base station 1350.
  • a new MAC message is received through an activated downlink secondary serving cell or primary serving cell.
  • the new MAC message may be obtained by a random access procedure. In particular, this may be initiated by the PDCCH command by the base station as shown in Table 2.
  • the new MAC message includes, for example, a MAC control element or a random access response message for the time forward command.
  • the random access processor 1312 performs an uplink activation operation related to signal transmission through the uplink based on the uplink time adjusted by the updated time alignment value.
  • the random access processor 1312 may determine whether a time point at which the terminal receiver 1305 receives an activation indicator indicating activation of the secondary serving cell before the operation preparation time expires, according to the procedure of FIG. 9. The validity of the time alignment value is determined according to whether it is immediately after. The operation preparation time starts due to the expiration of the deactivation timer of the secondary serving cell.
  • the random access processing unit 1312 determines the time alignment value for the main serving cell as a valid time alignment value.
  • the random access processor 1312 may set the same validity timer for all serving cells of the time alignment group, or may independently set the validity timer for each time alignment group.
  • the random access processor 1312 processes a non-contention based or contention based random access procedure.
  • the random access processor 1312 generates a random access preamble to secure uplink time synchronization for the secondary serving cell.
  • the generated random access preamble may be a dedicated random access preamble allocated by the base station 1350.
  • the random access processor 1312 may select random access preambles to be transmitted on a secondary serving cell (eg, a representative secondary serving cell) activated in each time alignment group. Can be generated.
  • the terminal transmitter 1320 transmits an uplink signal or a random access related message to the base station 1350 on the activated secondary serving cell.
  • the random access related message includes a random access preamble.
  • the base station 1350 includes a base station transmitter 1355, a base station receiver 1360, and a base station processor 1370.
  • the base station processor 1370 also includes an RRC processing unit 1372 and a random access processing unit 1372.
  • the base station transmitter 1355 transmits the validity timer configuration information, the MAC message, the activation indicator, or the random access related message to the terminal 1300.
  • the base station receiver 1360 receives an uplink signal, a random access preamble, etc. from the terminal 1300 on an activated secondary serving cell.
  • the RRC processing unit 1372 generates an RRC related message, for example, an RRC connection complete message or an RRC connection reconfiguration message.
  • the RRC processing unit 1372 configures a time alignment group and generates time alignment group configuration information, or generates validity timer configuration information.
  • the RRC processing unit 1372 may independently generate configuration information regarding the validity timer for each time alignment group, or may generate configuration information regarding the validity timer in all serving cells of the time alignment group.
  • the RRC processing unit 1372 activates or deactivates the secondary serving cell configured in the terminal 1300 according to the activation indicator indicated by the random access processing unit 1372.
  • the RRC processing unit 1372 may perform all of the serving cells of the time alignment group according to the serving cell activated by the activation indicator in a specific subframe in which the activation indicator is determined (or calculated) based on the received subframe. Activation can be performed.
  • the random access processor 1372 selects one of the dedicated random access preambles previously reserved for the non-contention based random access procedure among all available random access preambles, and indexes and usable time / frequency of the selected random access preamble. Generates preamble allocation information including resource information.
  • the random access processing unit 1372 generates a MAC message indicating the time alignment value.
  • the MAC message includes a time forward command field, wherein the time alignment value indicated by the time forward command field indicates a change in uplink time relative to the current uplink time, and is an integer multiple of the sampling time Ts, for example. It can be 16Ts.
  • the temporal alignment value can be represented by a specific index.
  • the random access processing unit 1372 determines the validity of the time alignment value. If the time alignment value is valid, the random access processing unit 1372 instructs the RRC processing unit 1372 to perform an uplink and / or downlink activation operation based on the uplink time adjusted by the time alignment value. For example, the base station transmitter 1355 transmits the PDCCH for the control area of the secondary serving cell to the terminal 1300 with respect to the DL SCC corresponding to the secondary serving cell, or downlink and uplink resources for the secondary serving cell. Proceed with the assignment. Alternatively, the base station receiver 1360 receives an uplink signal from the terminal 1300.
  • the base station receiver 1360 receives a periodic SRS and an aperiodic SRS with respect to a UL SCC corresponding to a secondary serving cell, or receives a report of channel quality information.
  • the base station receiver 1360 receives the transmission or retransmission of the PUSCH from the terminal 1300.
  • the random access processing unit 1372 If the time alignment value is not valid (i.e., the secondary serving cell is activated immediately after the validity timer expires), the random access processing unit 1372 generates a new MAC message indicating the newly updated time alignment value, The base station transmitter 1355 transmits a new MAC message to the terminal 1300.
  • the second MAC message may be transmitted by a random access procedure after the secondary serving cell is activated. In particular, this may be initiated by the PDCCH command by the base station as shown in Table 2.
  • the random access processor 1372 reports that the time alignment value is invalid and according to the procedure of FIG. 5, the previous time alignment value. Discards and performs a procedure (for example, a random access procedure) to obtain a new updated time alignment value.
  • the random access processor 1372 determines the validity of the time alignment value according to whether the time point at which the terminal 1300 receives the activation indicator indicating activation of the secondary serving cell is before or after expiration of the validity timer. can do.
  • the random access processing unit 1372 immediately after the terminal 1300 receives an activation indicator indicating activation of the secondary serving cell according to the procedure of FIG. 9 before or after the operation preparation time expires.
  • the validity of the time alignment value is determined according to the recognition.
  • the operation preparation time starts due to the expiration of the deactivation timer of the secondary serving cell.
  • the random access processing unit 1372 determines the time alignment value for the main serving cell as a valid time alignment value.

Landscapes

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Abstract

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

Description

다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 무선통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)에서도 단일 반송파를 기반으로 하여, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적이다. 이러한 단일 반송파 시스템에서 랜덤 액세스는 하나의 반송파를 이용하여 랜덤 액세스를 수행하였다. 그런데, 최근 다중 반송파 시스템(multiple carrier system)이 도입됨에 따라 랜덤 액세스는 여러 개의 요소 반송파(component carrier)를 통해 구현될 수 있게 되었다.
다중 반송파 시스템은 반송파 집성(carrier aggregation)을 지원할 수 있는 무선통신 시스템을 의미한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다.
단말이 망(network)에 접속하기 위해서는 랜덤 액세스(random access) 과정을 거친다. 랜덤 액세스 과정은 경합 기반 랜덤 액세스 과정(contention based random access procedure)과 비경합 기반 랜덤 액세스 과정(non-contention based random access procedure)으로 구분될 수 있다. 경합 기반 랜덤 액세스 과정과 비경합 기반 랜덤 액세스 과정의 가장 큰 차이점은 랜덤 액세스 프리앰블(Random access preamble)이 하나의 단말에게 전용(dedicated)으로 지정되는지 여부에 대한 것이다. 비경합 기반 랜덤 액세스 과정에서는 단말이 자신에게만 지정된 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하기 때문에 다른 단말과의 경합(또는 충돌)이 발생하지 않는다. 여기서 경합이란 2개 이상의 단말이 동일한 자원을 통해 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하여 랜덤 액세스 과정을 시도하는 것을 말한다. 경합기반 랜덤 액세스 과정에서는 단말이 임의로 선택한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하기 때문에 경합 가능성이 존재한다.
단말이 네트워크로 랜덤 액세스 과정을 수행하는 목적은 초기 접속(initial access), 핸드오버(handover), 무선자원 요청(Scheduling Request), 시간 정렬(timing alignment) 등이 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 시간 정렬값의 유효성을 판단하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 유효성 타이머의 운용 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화의 동작과, 상향링크 동기 여부에 따라 상향링크 신호의 전송을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 단말에 의한 상향링크 동기의 수행방법을 제공한다. 상기 방법은 부서빙셀(secondary serving cell)의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하는 단계, 및 상기 부서빙셀이 비활성화되면, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상향링크 전송은 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국에 의한 상향링크 동기의 수행방법을 제공한다. 상기 방법은 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 단말로 전송하는 단계, 및 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 부서빙셀에서의 상향링크 전송은 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 수행된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상향링크 동기의 수행하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부, 상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부, 상기 시간 정렬값에 기반하여 상기 상향링크 시간을 조정하고, 상기 부서빙셀이 비활성화되면 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하는 랜덤 액세스 처리부, 및 상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 전송을 수행하는 단말 전송부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상향링크 동기의 수행하는 기지국을 제공한다. 상기 기지국은 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 무선자원제어 처리부, 상기 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 시간 정렬값을 지시하는 메시지, 또는 상기 부서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 지시자를 단말로 전송하는 기지국 전송부, 및 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 부서빙셀이 활성화되면, 상기 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간을 기준으로 상향링크 신호를 수신하는 기지국 수신부를 포함한다.
본 발명에 따르면 시간 정렬값 확보 및 유지를 위해 랜덤 액세스 절차를 진행하는 부서빙셀에 대하여 시간 정렬값의 유효성 및 부서빙셀에서의 상향링크 동기여부를 신속히 확인할 수 있고, 상향링크 데이터 전송의 효율성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 수행방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기를 수행하는 기지국과 단말을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 셀(cell)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(12; mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토(femto) 기지국, 가내 기지국(Home nodeB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
반송파 집성(carrier aggregation; CA)은 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; CC)라고 한다. 각 요소 반송파는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 요소 반송파가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
반송파 집성은 주파수 영역에서 연속적인 요소 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 반송파 집성과 불연속적인 요소 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 반송파 집성으로 나눌 수 있다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 요소 반송파 수와 상향링크 요소 반송파 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
요소 반송파들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 요소 반송파들이 사용된다고 할 때, 5MHz 요소 반송파(carrier #0) + 20MHz 요소 반송파(carrier #1) + 20MHz 요소 반송파(carrier #2) + 20MHz 요소 반송파(carrier #3) + 5MHz 요소 반송파(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
이하에서, 다중 요소 반송파(multiple component carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 요소 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 공용 MAC(Medium Access Control) 개체(210)는 복수의 반송파를 이용하는 물리(physical) 계층(220)을 관리한다. 특정 반송파로 전송되는 MAC 관리 메시지는 다른 반송파에게 적용될 수 있다. 즉, 상기 MAC 관리 메시지는 상기 특정 반송파를 포함하여 다른 반송파들을 제어할 수 있는 메시지이다. 물리계층(220)은 TDD(Time Division Duplex) 및/또는 FDD(Frequency Division Duplex)로 동작할 수 있다.
물리계층(220)에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 물리하향링크제어채널(physical downlink control channel: PDCCH)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리상향링크공용채널(Physical uplink shared channel: PUSCH)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다. PRACH(physical random access channel)는 랜덤 액세스 프리앰블을 나른다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 프레임은 10개 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임은 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 각 반송파는 자신의 제어채널(예를 들어 PDCCH)를 나를(carry) 수 있다. 다중 반송파들은 서로 인접할 수도 있고, 인접하지 않을 수도 있다. 단말은 자신의 역량에 따라 하나 또는 그 이상의 반송파를 지원할 수 있다. 여기서, 상기 하향링크 요소 반송파를 통해 제어정보(PDCCH)가 전송되는 영역을 지시하기 위하여, 물리제어포멧지시채널 (PCFICH:physical control format indicator channel)는 상기 복수의 OFDM 심벌 중 첫 번째 심볼에 매칭된다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 반송파 시스템의 개념을 간략히 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하향링크에서, 일 예로서, 하향링크 요소 반송파 D1, D2, D3이 집성되어(aggregated) 있고, 상향링크 요소 반송파 U1, U2, U3이 집성되어 있다. 여기서 Di는 하향링크 요소 반송파의 인덱스이고, Ui는 상향링크 요소 반송파의 인덱스이다(i=1, 2, 3). 상기 각 인덱스는 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
한편, 적어도 하나의 하향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파로 설정될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 상향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파로 설정될 수 있다. 예를 들어, D1, U1이 주요소 반송파이고, D2, U2, D3, U3은 부요소 반송파이다.
여기서 주요소 반송파의 인덱스는 0으로 설정될 수 있으며 그 이외의 자연수 중 하나가 부요소 반송파의 인덱스일 수 있다. 또한 상기 하향링크/상향링크 요소 반송파의 인덱스는 해당 하향링크/상향링크 요소 반송파가 포함된 요소 반송파 (또는 서빙셀)의 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 또 다른 예로써 상기 요소 반송파 인덱스 또는 부요소 반송파 인덱스만이 설정되고 해당 요소 반송파에 포함된 상향링크/상향링크 요소 반송파 인덱스는 존재하지 않을 수 있다.
FDD 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파는 1:1로 연결설정될 수 있다. 예를 들어 D1은 U1과, D2는 U2와, D3은 U3과 각각 1:1로 연결설정된다. 단말은 논리채널 BCCH가 전송하는 시스템정보 또는 DCCH가 전송하는 단말전용 RRC메시지를 통해, 상기 하향링크 요소 반송파들과 상향링크 요소 반송파들간의 연결설정을 한다. 이러한 연결을 SIB1(system information block 1) 연결 또는 SIB2(system information block 2) 연결이라고 한다. 각 연결설정은 셀 특정하게(cell specific) 설정할 수도 있으며, 단말 특정하게(UE specific) 설정할 수도 있다. 일 예로, 주요소 반송파는 셀 특정하게 설정되며 부요소 반송파는 단말 특정하게 설정될 수 있다.
여기서, 상기 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파는 1:1 연결설정은 물론이거니와, 1:n 또는 n:1의 연결설정도 성립할 수 있다.
주서빙셀(primary serving cell)에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DL PCC)라 하고, 주서빙셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 부서빙셀(secondary serving cell)에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL SCC)라 하고, 상향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다. 하나의 서빙셀에는 하향링크 요소 반송파만이 대응할 수도 있고, DL CC와 UL CC가 함께 대응할 수도 있다.
주서빙셀은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 주서빙셀과 함께 서빙셀의 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 부서빙셀이라 한다. 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 주서빙셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성될 수 있다.
반송파 시스템에서 단말과 기지국간의 통신이 DL CC 또는 UL CC를 통해 이루어지는 것은 단말과 기지국간의 통신이 서빙셀을 통해 이루어지는 것과 동등한 개념이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 수행방법에서, 단말이 UL CC를 이용하여 프리앰블을 전송하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 프리앰블을 전송하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다. 또한, 단말이 DL CC를 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다.
상기, 주서빙셀과 부서빙셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 주서빙셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 반면, 부서빙셀은 PUCCH를 전송할 수 없으나 PUCCH 내의 정보 중 일부 제어정보를 PUSCH를 통하여 전송할 수 있다.
둘째, 주서빙셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 부서빙셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 상기 특정 조건은 기지국의 활성화/비활성화 MAC 제어요소 메시지를 수신하였거나 단말내의 비활성화 타이머가 만료되는 경우가 될 수 있다.
셋째, 주서빙셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 부서빙셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다. 무선링크실패는 다운링크 성능이 임계치 이하로 일정시간 이상 유지되는 경우 또는 RACH가 임계치 이상 횟수만큼 실패했을 경우에 발생한다.
넷째, 주서빙셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 단, CR(contention resolution 메시지의 경우, CR을 지시하는 PDCCH만 주서빙셀를 통하여 전송되어야 하고 CR 정보는 주서빙셀 또는 부서빙셀을 통하여 전송될 수 있다.
다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 주서빙셀을 통해서 수신한다.
여섯째, 언제나 주서빙셀은 DL PCC와 UL PCC가 짝(pair)으로 구성된다.
일곱째, 각 단말마다 다른 CC를 주서빙셀로 설정할 수 있다.
여덟째, 부서빙셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 무선 리소스 제어(RRC) 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 부서빙셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 부서빙셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
아홉째, 주서빙셀은 제어정보를 전송하는 영역 내에서 특정 단말에 한하여 제어정보를 전송하기 위해 설정된 단말-특정 검색 공간(UE-specific search space)에 할당되는 PDCCH(예를 들어, 하향링크 할당정보 또는 상향링크 그랜트 정보) 및 셀 내 모든 단말들 또는 특정조건에 부합하는 다수의 단말들에게 제어정보를 전송하기 위해 설정된 공용 검색 공간(common search space)에 할당되는 PDCCH(예를 들어, 시스템 정보(SI), 랜덤 액세스 응답(RAR), 전송전력제어(transmit power control: TPC))를 모두 제공할 수 있다. 반면, 부서빙셀은 단말-특정 검색 공간만 설정될 수 있다. 즉, 단말은 부서빙셀을 통해서 공용 검색 공간을 확인할 수 없으므로 공용 검색 공간을 통해서만 전송되는 제어정보들 및 상기 제어정보들이 지시하는 데이터 정보들을 수신할 수 없다.
부서빙셀들 중에서 공용 검색 공간(CSS)이 정의될 수 있는 부서빙셀이 정의될 수 있는데, 이러한 부서빙셀을 특수 부서빙셀(special SCell)이라고 지칭한다. 특수 부서빙셀은 교차 반송파 스케줄링(cross carrier scheduling) 시 언제나 스케줄링 셀로 설정된다. 또한 주서빙셀에 설정되는 PUCCH가 상기 특수 부서빙셀에 대하여 정의될 수 있다.
상기 특수 부서빙셀에 대한 PUCCH는 특수 부서빙셀 구성 시 고정적으로 설정될 수도 있고, 또는 기지국이 해당 부서빙셀에 대한 재구성 시 RRC 시그널링(RRC 재구성 메시지)에 의해 할당(구성) 또는 해제될 수도 있다.
상기 특수 부서빙셀에 대한 PUCCH는, 해당 sTAG내에 존재하는 부서빙셀들의 ACK/NACK 정보 또는 CQI(channel quality information)를 포함하며, 상기 언급한 바와 같이, 기지국에 의해 RRC 시그널링을 통해 구성될 수 있다.
또한, 기지국은 다수의 부서빙셀들 중 하나의 특수 부서빙셀을 구성하거나, 또는 특수 부서빙셀을 구성하지 않을 수도 있다. 상기 특수 부서빙셀을 구성하지 않는 이유는 CSS 및 PUCCH가 설정될 필요가 없다고 판단되기 때문이다. 일 예로, 경합 기반 랜덤 액세스 절차가 어떤 부서빙셀에서도 진행될 필요가 없다고 판단하거나, 또는 현재 주서빙셀의 PUCCH의 용량이 충분하다고 판단하여 추가적인 부서빙셀에 대한 PUCCH를 설정할 필요가 없는 경우가 이에 해당한다.
주서빙셀과 부서빙셀의 특징에 관한 본 발명의 기술적 사상은 반드시 상기의 설명에 한정되는 것은 아니며, 이는 예시일 뿐이고 더 많은 예를 포함할 수 있다.
무선 통신 환경에서는 송신기에서 전파가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay)을 겪게 된다. 따라서 송수신기 모두 정확히 송신기에서 전파가 전파되는 시간을 알고 있다 하더라도 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송수신기간 거리, 주변 전파 환경 등에 의해 영향을 받게 되고 수신기가 이동하는 경우 시간에 따라 변하게 된다. 만일 수신기가 송신기가 전달하는 신호가 수신되는 시점을 정확히 알 수 없는 경우 신호 수신이 실패하거나 수신하더라도 왜곡된 신호를 수신하게 되어 통신이 불가능하게 된다.
따라서, 무선 통신 시스템에서는 하향링크/상향링크를 막론하고, 정보 신호를 수신하기 위해 기지국과 단말간 동기(synchronization)가 반드시 선결되어야 한다. 동기의 종류는 프레임 동기(frame synchronization), 정보심벌 동기(information symbol synchronization), 샘플링 주기 동기(sampling period synchronization) 등 다양하다. 샘플링 주기 동기는 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기이다.
하향링크 동기 획득은 기지국의 신호를 기반으로 단말에서 수행된다. 기지국은 단말에서 하향링크 동기 획득이 용이하도록 상호 약속된 특정 신호를 송신한다. 단말은 기지국에서 보내온 특정 신호가 송신된 시간을 정확히 분별할 수 있어야 한다. 하향링크의 경우 하나의 기지국이 다수의 단말들에게 동시에 동일한 동기신호를 송신하므로 단말들은 각각 독립적으로 동기를 획득할 수 있다.
상향링크의 경우 기지국은 다수의 단말들로부터 송신된 신호를 수신한다. 각 단말과 기지국간 거리가 상이한 경우 각 기지국이 수신하는 신호들은 서로 다른 송신지연 시간을 갖게 되고, 각각 획득한 하향링크 동기를 기준으로 상향링크 정보를 송신하는 경우, 각 단말의 정보가 서로 다른 시간에 해당 기지국에서 수신되게 된다. 이러한 경우, 기지국은 어느 하나의 단말을 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 상향링크 동기 획득은 하향링크와는 다른 절차가 필요하다.
한편, 상향링크 동기 획득은 다중 접속 방식마다 그 필요성이 다를 수 있다. 예를 들어, CDMA 시스템과 같은 경우에는 기지국이 다른 단말의 상향링크 신호들을 서로 다른 시간에 수신하더라도 각 상향링크 신호들을 분리할 수 있다. 그러나, OFDMA 또는 FDMA를 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서는 기지국이 모든 단말의 상향링크 신호들을 동시에 수신하여 한꺼번에 복조한다. 따라서 다수의 단말의 상향링크 신호들이 정확한 시간에 수신될수록 수신 성능이 높아지며, 각 단말 신호의 수신시간의 차이가 커질수록 수신성능은 급격히 열화된다. 따라서, 상향링크 동기 획득이 필수적일 수 있다.
랜덤 액세스 절차(random access procedure)가 상향링크 동기 획득을 위해 수행될 수 있으며, 랜덤 액세스 과정 중에 단말은 기지국으로부터 전송되는 시간 정렬(time alignment) 값(value)에 기반하여 상향링크 시간을 조정함으로써 상향링크 동기를 획득한다. 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 동기를 획득 후 일정시간이 경과하면, 획득된 상향링크 동기가 유효한지를 판단해야 한다. 이를 위해 단말은 기지국에 의해 구성 가능하고 만료시 상향링크 동기 획득 절차를 시작하여야 하는 시간 정렬 타이머(time alignment timer: TAT)를 정의한다. 시간 정렬 타이머가 작동 중이면 단말과 기지국은 서로 상향링크 동기가 이루어진 상태에 있다고 판단한다. 시간 정렬 타이머가 만료되거나 작동되지 않으면, 단말과 기지국은 서로 동기가 이루어져 있지 않은 것으로 보고, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 이외의 상향링크 전송은 수행하지 않는다. 시간 정렬 타이머는 구체적으로 다음과 같이 동작한다.
i) 단말이 기지국으로부터 MAC 제어요소를 통해 시간전진명령을 수신한 경우, 단말은 수신된 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용한다. 그리고 단말은 시간 정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다.
ii) 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간전진명령을 수신한 경우로서, 단말의 MAC 계층에서 랜덤 액세스 응답 메시지를 선택하지 않았다면(a), 단말은 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용하고, 시간 정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다. 또는, 만약 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간전진명령을 수신한 경우로서, 단말의 MAC 계층에서 랜덤 액세스 응답 메시지를 선택하고 시간 정렬 타이머가 동작하고 있지 않다면(b), 단말은 시간전진명령이 지시하는 시간 정렬값을 상향링크 동기에 적용하고, 시간 정렬 타이머를 시작하며, 추후 랜덤 액세스 단계인 경합 해결에서 실패했다면 시간 정렬 타이머를 중단한다. 또는, (a)와 (b) 이외의 경우, 단말은 시간전진명령을 무시한다.
iii) 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말은 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬(flush)한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화(clear)한다.
단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 제외한 상향링크 신호를 전송하기 위해서는 단말은 해당 서빙셀에 대응하는 UL CC에 대한 유효한 시간 정렬값을 획득하여야 한다. UL CC에 관한 유효한 시간 정렬값이 확보되면, 단말은 UL CC상으로 사운딩 기준신호(sounding reference signal: SRS)와 같은 상향링크 신호를 주기적 또는 비주기적으로 전송할 수 있다. SRS는 기지국이 시간 정렬값을 갱신하는데 판단의 기초가 된다. 그리고 기지국은 이러한 상향링크 신호로부터 UL CC에 대해 확보된 시간 정렬값이 유효한지 또는 갱신이 필요한지를 실시간으로 확인할 수 있다. 만약 시간 정렬값에 갱신이 필요하다면, 기지국은 갱신된 시간 정렬값을 MAC 제어요소(control element: CE)를 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
그런데, 이러한 상향링크 신호는 UL CC가 활성화된 경우에 한하여 전송될 수 있다. 반대로 말하면, 부서빙셀이 비활성화된 상태에서는 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC를 통해 상향링크 신호를 전송할 수 없다. 따라서 기지국 또는 단말은 기존에 설정된 시간 정렬값의 유효성을 판단할 수 없다. 즉, 부서빙셀의 비활성화로 인한 상향링크 신호의 전송불능은 시간 정렬값의 유효성에 대한 불확실성을 야기한다. 따라서 기존에 설정된 시간 정렬값의 유효성이 일정시간 동안 확정되지 않은 상태에서, 비활성화된 부서빙셀이 활성화 지시자(activation indicator)에 의해 활성화되면, 단말은 기존에 설정된 시간 정렬값이 유효한지를 확인하는 절차가 필요하다. 이는 시간 정렬값이 유효한지에 따라 후속절차, 예를 들어 상향링크 신호의 전송 가능여부 등이 달라지기 때문이다.
만약 시간 정렬값이 유효하다면, 단말은 기존의 시간 정렬값을 기준으로 조정된 상향링크 시간에 따라 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 그러나 시간 정렬값이 유효하지 않다면 단말은 상향링크 신호의 전송에 앞서, 랜덤 액세스 절차를 이용하여 갱신된 시간 정렬값을 확보해야 한다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 비활성화된(deactivated) 부서빙셀에 대한 비활성화 동작을 수행한다(S500). 여기서, 비활성화 동작의 수행시점에 단말은 이미 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 통해 기지국으로부터 수신한 상태이며, 이와 함께 이전에 설정된 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 시간의 조정을 완료한 상태이다. 여기서, 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다.
비활성화된 부서빙셀에 대한 단말의 비활성화 동작은 다음과 같다. i) 단말은 부서빙셀에 대하여, 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머(deactivation timer)의 동작을 중단한다. ii) 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여, 단말은 부서빙셀의 제어영역(control region)에 대한 PDCCH의 모니터링(monitoring)을 중단한다. 이는 단말이 교차 요소 반송파 스케줄링(cross component carrier scheduling: CCS)을 위해 설정된 부서빙셀내의 전체 제어영역내에서, 부서빙셀의 스케줄링을 위해 설정된 제어영역의 PDCCH 모니터링 동작도 중단함을 포함한다. 또한, 단말은 부서빙셀에서의 하향링크 및 상향링크 자원할당에 관한 정보를 '수신'하지 않는다. 또한, 단말은 부서빙셀에서의 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대하여 반응(react)하지 않는다. 여기서, '반응'이라 함은 자원할당에 관한 정보의 수신성공 또는 수신실패를 의미하는 ACK/NACK 정보의 전송을 포함할 수 있다. 단말은 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행(process)하지 않는다. 예를 들어, '진행'이라 함은 '수신'과 '반응' 동작을 모두 포함할 수 있다.
iii) 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여, 단말은 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 중단한다. 또한, 단말은 채널품질정보(channel quality information: CQI) 보고를 중단한다. 그리고 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 중단한다.
활성화된 부서빙셀에 대한 단말의 활성화 동작은 비활성화 동작에서 중단되는 모든 동작들을 실행하는 것이다. 활성화 동작은 상향링크 활성화 동작과 하향링크 활성화 동작을 포함한다. 예를 들어, 하향링크 활성화 동작은 단말이 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행하는 동작을 포함한다. 한편, 상향링크 활성화 동작은 단말이 상향링크 신호의 전송을 수행하는 동작을 포함한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말이 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행하는 동작을 포함한다.
단말은 비활성화된 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신한다(S505). 활성화 지시자는 매체접근제어(medium access control: MAC) 메시지의 형태로 전송될 수 있다. 예를 들어, 활성화 지시자는 MAC 서브헤더 및 MAC 제어요소를 포함한다. 여기서, MAC 서브헤더는 특정 MAC 제어요소에 대응되는 LCID 필드를 포함하는데, LCID 필드는 대응되는 MAC 제어요소가 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어요소임을 나타내는 논리채널식별자(logical channel identifier: LCID) 필드를 포함한다. LCID 필드 값이 지시하는 내용의 일 예는 표 1과 같다.
표 1
LCID 인덱스 LCID 값
00000 CCCH
00001-01010 논리채널의 식별자
01011-11010 예비됨
11011 활성화/비활성화
11100 단말 경합 해결 식별자
11101 시간 전진 명령(TAC)
11110 DRX 명령
11111 패딩
표 1을 참조하면, LCID 값이 11011이면 대응되는 MAC 제어요소는 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는(또는 위한) MAC 제어요소이다. 서빙셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어요소는 8비트의 옥텟(octet) 구조로서 비트맵 형식으로 각 서빙셀에 관한 활성화 또는 비활성화를 지시할 수 있다. 그리고 각 비트의 위치는 특정한 인덱스의 서빙셀과 1:1로 맵핑된다. 예를 들어, 최하위 비트(least significant bit: LSB)는 인덱스 0의 서빙셀에, 최상위 비트(most significant bit: MSB)는 인덱스 7의 서빙셀에 맵핑될 수 있다. 또는, 최하위 비트는 주서빙셀의 셀 인덱스를 의미할 수 있다. 이 경우 주서빙셀에 맵핑되는 비트는 활성화 또는 비활성화의 의미를 갖지 않는다. 비트가 '0'이면 상기 비트에 대응하는 서빙셀은 비활성화됨을 지시하고, 비트가 '1'이면 상기 비트에 대응하는 서빙셀은 활성화됨을 지시할 수 있다. 한편, 단말에 구성되지 않은 부서빙셀에 맵핑되는 위치의 비트정보는 단말에 의해 고려되지 않거나, 무시되거나, 기지국에 의해 일률적으로 특정한 값, 예를 들어 '0'으로 셋팅될 수 있다.
활성화 지시자를 수신한 후 활성화 준비시간(activation preparation time: APT)이 지나면, 단말은 비활성화된 부서빙셀을 활성화한다(S510). 여기서, 활성화 준비시간은 적어도 하나의 서브프레임(subframe), 예를 들어 8개의 서브프레임일 수 있다. 따라서, 활성화 지시자를 수신한 서브프레임이 k번 서브프레임이면, 단말은 (k+8)번 서브프레임에서 부서빙셀을 활성화한다.
부서빙셀이 활성화되더라도, 단말은 활성화된 부서빙셀에서 상향링크 신호(예를 들어 SRS)의 전송 등의 상향링크 활성화 동작을 바로 수행하지 못한다. 이는 부서빙셀의 비활성화->활성화로 인해 더 이상 기존의 시간 정렬값이 유효하지 않게 되었기 때문이다. 따라서, 단말은 랜덤 액세스 절차에 의해 갱신된 시간 정렬값을 획득하고, 갱신된 시간 정렬값을 기초로 조정된 상향링크 시간에 따라서 부서빙셀에 대한 상향링크 활성화 동작을 수행할 수 있다.
단말은 부서빙셀에서의 랜덤 액세스 절차를 수행하며(S515), 랜덤 액세스 절차로부터 갱신된 시간 정렬값을 획득한다. 랜덤 액세스 절차는 비경합 기반(non-contention based)일 수도 있고, 경합 기반(contention based)일 수도 있다. 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의한 랜덤 액세스 절차 수행명령(order)에 의해 개시될(initiated) 수 있으며, 자세한 과정은 도 6에서 설명된다. 또한 경합 기반의 랜덤 액세스 절차는 단말이 무작위로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로 전송함으로써 개시될 수 있으며, 자세한 과정은 도 7에서 설명된다.
본 실시예에 따르면 부서빙셀이 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서, 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 보고, 상향링크 시간의 조정에 적용하지 않는다. 따라서 단말은 부서빙셀이 비활성화된 때 또는 그 이후에 무효한(invalid) 기존의 시간 정렬값을 폐기(discard) 또는 리셋(reset)하거나, 갱신된 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 시간 정렬값을 갱신된 시간 정렬값으로 교체할 수 있다.
다른 예로서, 시간 정렬값의 유효성은 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹(Timing Alignment Group: TAG) 마다 정의될 수도 있다. 상기 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 후 비활성화되었다가 활성화되는 과정, 또는 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 비활성화되었다가 활성화되는 과정, 또는 시간정렬그룹내의 일부 부서빙셀들은 비활성화 지시자를 수신하고 일부 부서빙셀들은 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서 시간정렬그룹 내 부서빙셀들에 대해 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 볼 수 있다.
또 다른 예로서 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 시간정렬그룹내의 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)이 비활성화되었다가 활성화되는 과정에서 시간정렬그룹 내 부서빙셀들에 대해 기존에 설정된 시간 정렬값은 더 이상 유효하지 않은 것으로 볼 수 있다.
단말은 갱신된 시간 정렬값을 기초로 상향링크 시간을 조정한다(S520). 일 예로서, 단말은 기지국이 제공하는 시간 정렬값을 이용하여 조정되어야 할 시간(TA)을 계산하고, 상향링크 시간을 조정할 수 있다. 조정되는 시간(TA)은 다음의 수학식 1과 같이 구해질 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2012004441-appb-M000001
여기서, NTA는 단말에서 상향링크 무선 프레임과 하향링크 무선 프레임간의 타이밍 오프셋(timing offset)으로서, Ts 단위로 표시된다. NTA는 기지국의 시간 전진 명령에 의해 가변적으로 제어되고, NTA offset은 프레임 구조에 의해 고정되는 값이다. Ts는 샘플링 주기이다.
한편, 이전의 타이밍 오프셋(NTA-old)은 시간 정렬값(Ti)에 의해 새로운 타이밍 오프셋(NTA-new)으로 조정되는데, NTA-new는 수학식 2와 같이 구해질 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2012004441-appb-M000002
수학식 2를 참조하면, Ti는 인덱스 값으로서, 0, 1, 2, ..., 63이다. 즉, Ti는 6비트에 의해 나타낼 수 있으며, 이는 시간 전진 명령 필드에 의해 지시된다. 여기서, NTA가 양(+)이면 상향링크 시간을 앞서도록(advancing) 조정함을 지시하고, 음(-)이면 상향링크 시간을 뒤지도록(delaying) 조정함을 지시한다. 즉, 시간 전진 명령 필드는 이전의 상향링크 시간 대비 상향링크 시간의 상대적인 변화인 시간 정렬값을 지시한다.
또는, 시간 정렬값은 주서빙셀이 포함된 TAG의 상향링크 시간 변화 대비 부서빙셀이 포함된 TAG의 타이밍 오프셋(NTA)을 결정하는데 사용될 수도 있다.
다른 예로서, 조정되는 시간(TA)은 주서빙셀에 관한 시간 정렬값을 근거로 구해지는 부서빙셀에 관한 시간 정렬값에 의해 계산될 수 있다.
단말은 조정된 상향링크 시간에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 활성화 동작을 수행한다(S525). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 이는 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 가용한 전체 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스 및 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보를 포함하는 프리앰블 할당 정보(RA Preamble assignment)를 단말로 전송한다(S600). 단말은 비경합 기반의 랜덤 액세스 과정을 위해서는 충돌 가능성이 없는 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국으로부터 할당받는 것이 필요하다.
일 예로서, 랜덤 액세스 절차가 핸드오버 과정 중에 수행되는 경우, 단말은 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 핸드오버 명령 메시지로부터 얻을 수 있다. 다른 예로서, 랜덤 액세스 절차가 기지국의 요청에 의해 수행되는 경우 단말은 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 PDCCH, 즉 물리계층 시그널링을 통해 얻을 수 있다. 이 경우 물리계층 시그널링은 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI) 포맷 1A로서, 표 2와 같은 필드들을 포함할 수 있다.
표 2
- 캐리어 지시자 필드(Carrier indicator field: CIF) - 0 or 3 bits.- 포맷 0/1A 식별을 위한 플래그 - 1 bit (0인 경우 포맷 0을, 1인 경우 포맷 1A를 ㅈ지시함) 포맷 1A CRC가 C-RNTI에 의해 스크램블되고, 남은 필드들이 아래와 같이 설정되는 경우, 포맷 1A는 PDCCH 명령(order)에 의해 개시되는 랜덤 액세스 절차를 위해 사용된다.-아래-- 국지적/분산적(Localized/Distributed) VRB 할당 플래그 - 1 bit. 0으로 설정됨- 자원블록할당 -
Figure PCTKR2012004441-appb-I000001
bits. 모든 비트들이 1로 설정됨- 프리앰블 인덱스(Preamble Index) - 6 bits- PRACH 마스크 인덱스(Mask Index) - 4 bits- 하나의 PDSCH 부호어의 간이 스케줄링 할당을 위한 포맷 1A의 모든 남은 비트들이 0으로 설정됨
표 2를 참조하면, 프리앰블 인덱스는 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 선택된 하나의 프리앰블을 지시하는 인덱스이고, PRACH 마스크 인덱스는 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보이다. 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보는 다시 표 3과 같이 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex: FDD) 시스템과 시간 분할 듀플렉스(time division duplex: TDD) 시스템에 따라, 지시하는 자원이 달라진다.
표 3
PRACH 마스크 인덱스 허용되는 PRACH (FDD) 허용되는 PRACH (TDD)
0 모두 모두
1 PRACH 자원 인덱스0 PRACH 자원 인덱스0
2 PRACH 자원 인덱스1 PRACH 자원 인덱스1
3 PRACH 자원 인덱스2 PRACH 자원 인덱스2
4 PRACH 자원 인덱스3 PRACH 자원 인덱스3
5 PRACH 자원 인덱스4 PRACH 자원 인덱스4
6 PRACH 자원 인덱스5 PRACH 자원 인덱스5
7 PRACH 자원 인덱스6 예비됨
8 PRACH 자원 인덱스7 예비됨
9 PRACH 자원 인덱스8 예비됨
10 PRACH 자원 인덱스9 예비됨
11 시간 영역내의 모든 짝수 PRACH 기회(opportunity),서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스 시간 영역내의 모든 짝수 PRACH 기회,서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
12 시간 영역내의 모든 홀수 PRACH 기회,서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스 시간 영역내의 모든 홀수 PRACH 기회,서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
13 예비됨 서브프레임내의 첫번째 PRACH 자원 인덱스
14 예비됨 서브프레임내의 두번째 PRACH 자원 인덱스
15 예비됨 서브프레임내의 세번째 PRACH 자원 인덱스
단말은 할당된 전용 랜덤 액세스 프리앰블을 부서빙셀을 통해 기지국으로 전송한다(S605). 랜덤 액세스 프리앰블은 부서빙셀이 활성화된 이후에 진행될 수 있다. 본 실시예에서는 비경합 기반의 랜덤 액세스 절차를 기본으로 설명하나 기지국의 의도에 의해 경합 기반의 랜덤 액세스 절차에도 적용될 수 있다.
기지국은 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다(S610). 일 예로서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 시간 전진 명령(timing advance command: TAC) 필드를 포함한다. 시간 전진 명령 필드는 현재 상향링크 시간에 대한 상대적인 상향링크 시간의 변화를 지시하며, 샘플링 시간(Ts)의 정수배, 예를 들어 16Ts일 수 있다. 시간 전진 명령 필드는 부서빙셀에 관한 갱신된 시간 정렬값을 지시한다. 갱신된 시간 정렬값은 특정한 인덱스로 주어질 수 있다.
기지국은 수신된 랜덤 액세스 프리앰블 및 시간/주파수 자원을 기반으로 어느 단말이 어느 부서빙셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송했는지 확인할 수 있다. 즉, 동일한 RA-RNTI를 갖는 단말은 다수 존재할 수 있으나 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 사용한 단말은 하나뿐이다. 따라서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 단말의 RA-RNTI로 스크램블된(scrambled) PDCCH에 의해 지시되는 물리하향링크 공용 채널(physical downlink control channel: PDSCH)를 통해 단말로 전송된다.
경합 기반 랜덤 액세스 과정에 비해서, 비경합 기반 랜덤 액세스 과정에서는 랜덤 액세스 응답 메시지내의 C-RNTI와 같은 단말 식별자를 같이 수신하기 때문에, 랜덤 액세스 과정이 정상적으로 수행되었는지 판단할 수 있다. 따라서 랜덤 액세스 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단되는 경우, 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 만일 단말이 수신한 프리앰블 할당 정보내의 프리앰블 인덱스가 '000000'인 경우, 단말은 경쟁 기반 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 랜덤하게 선택하고 PRACH 마스크 인덱스 값도 '0'으로 설정한 후 경쟁기반 절차로 진행한다. 또한, 프리앰블 할당 정보는 RRC와 같은 상위계층의 메시지(예를 들어 핸드오버 명령 내 이동제어정보(MCI: mobility control information))를 통해 단말로 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 이는 경합 기반의 랜덤 액세스 절차이다. 단말은 기지국과 데이터를 송수신하기 위하여 상향링크 동기를 필요로 한다. 단말은 상향링크 동기를 위해 기지국으로부터 동기에 필요한 정보를 수신하는 과정을 진행할 수 있다. 랜덤 액세스 과정은 단말이 네트워크에 핸드오버 등을 통해 새로이 결합하는 경우에도 적용할 수 있고 네트워크에 결합한 후, 동기화 또는 RRC의 상태가 RRC_IDLE에서 RRC_CONNECTED로 상태를 변경하는 등의 다양한 상황에서 진행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스(sequence) 집합에서 임의로 하나의 프리앰블 시퀀스를 선택하고, 선택된 프리앰블 시퀀스에 따른 랜덤 액세스 프리앰블을 부서빙셀의 PRACH 자원(PRACH resource)을 이용하여 기지국으로 전송한다(S700).
랜덤 액세스 프리앰블은 부서빙셀이 활성화된 이후에 진행될 수 있다. 또한, 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의해 전송되는 PDCCH 명령에 의해서 개시될 수 있다.
랜덤 액세스 프리앰블 집합의 구성에 대한 정보는 시스템 정보의 일부 또는 핸드오버 명령(handover command) 메시지를 통해 기지국으로부터 얻을 수 있다. 여기서, 단말은 프리앰블 선택 또는 RACH 송신을 위해 임시 선택한 주파수 자원과 송신 시점을 고려하여 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 인지할 수 있다.
기지국은 수신된 단말의 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로서 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다(S705). 이때 사용되는 채널은 PDSCH이다. 랜덤 액세스 응답 메시지는 단말의 상향링크 동기화를 위한 시간 전진 명령, 상향링크 무선자원 할당정보, 랜덤 액세스를 수행하는 단말들을 식별하기 위한 랜덤 액세스 프리앰블 식별자(random access preamble identifier, RAPID), 단말의 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 타임 슬롯에 관한 정보 및 임시(temporary) C-RNTI와 같은 단말의 임시 식별자를 포함한다. 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 수신한 랜덤 액세스 프리앰블을 식별하기 위함이다.
단말은 시간 전진 명령이 지시하는 시간 정렬값을 기반으로 조정된 상향링크 시간에 따라 랜덤 액세스 식별자를 포함하는 상향링크 데이터를 PUSCH상으로 기지국으로 전송한다(S710). 상향링크 데이터는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request), 트래킹 영역 변경(Tracking Area update), 스케줄링 요청(Scheduling request) 또는 단말이 상향링크로 전송할 데이터에 대한 버퍼상태보고(Buffer status reporting)를 포함할 수 있다. 랜덤 액세스 식별자는 임시 C-RNTI, C-RNTI (UE가 포함하고 있는 상태), 또는 단말 식별자 정보(UE contention resolution identify) 등을 포함할 수 있다. 시간 정렬값을 적용함에 따라 단말은 시간 정렬 타이머(time alignment timer)를 시작 또는 재시작한다. 만약 이전에 시간 정렬 타이머가 작동 중이며 시간 정렬 타이머를 재시작하고, 만약 이전에 시간 정렬 타이머가 작동 중이지 않으면 시간 정렬 타이머를 시작한다.
단계 S700 내지 S710 과정에서, 여러 단말들의 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 충돌할 수 있으므로, 기지국은 랜덤 액세스가 성공적으로 종료됨을 알려주는 경합 해결 메시지를 단말로 전송한다(S715). 경합 해결 메시지는 랜덤 액세스 식별자를 포함할 수 있다. 경합 기반 랜덤 액세스 과정에서 경합은 가능한 랜덤 액세스 프리앰블의 수가 유한하기 때문에 발생한다. 셀내 모든 단말들에게 고유의 랜덤 액세스 프리앰블을 부여할 수 없으므로, 단말은 랜덤 액세스 프리앰블 집합 중에서 임의로 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택해서 전송한다. 이에 따라 동일한 PRACH 자원을 통해 둘 이상의 단말들이 동일한 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하여 전송할 수 있다.
이때, 상향링크 데이터의 전송은 모두 실패하거나, 단말들의 위치 또는 전송 파워에 따라 기지국이 특정 단말의 상향링크 데이터만을 성공적으로 수신한다. 상향링크 데이터를 기지국에서 성공적으로 수신한 경우, 기지국은 상향링크 데이터에 포함된 랜덤 액세스 식별자를 이용하여 경합 해결 메시지를 전송한다. 자신의 랜덤 액세스 식별자를 수신한 단말은 경합 해결이 성공적임을 알 수 있다. 경합 기반의 랜덤 액세스 과정에서 단말이 경합의 실패 또는 성공 여부를 알 수 있도록 하는 것이 경합 해결이라 한다.
경합 해결 메시지를 수신하면 단말은 경합 해결 메시지가 자신의 것인지 확인한다. 확인 결과 자신의 것이 맞으면 단말은 기지국으로 ACK를 보내고, 다른 단말의 것이면 응답 데이터를 보내지 않는다. 물론 하향링크 할당을 놓치거나 메시지를 디코딩하지 못하는 경우에도 응답 데이터를 보내지 않는다. 또한, 경합 해결 메시지는 C-RNTI 또는 단말 식별자 정보 등을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 기지국은 단말은 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 제1 시간 정렬값을 설정하고, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S800). 여기서, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 그리고 MAC 서브헤더는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소와 함께 MAC PDU에 포함된다.
단말은 설정된 제1 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 시간을 조정한다(S805). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자를 수신한다(S810). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간(deactivation preparation time: DPT), 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 단말은 부서빙셀에 대한 비활성화 동작을 시작한다(S815).
부서빙셀이 비활성화된 이후로부터 활성화되기 전까지 상향링크 시간 동기를 추적하는데 사용되는 상향링크 신호가 전송되지 않는다. 그런데 상향링크 신호가 전송되지 않는 동안에 상향링크 시간 동기가 어긋날 수 있다. 이는 제1 시간 정렬값이 유효하지 않음을 의미한다. 그럼에도 불구하고 단말이 제1 시간 정렬값을 적용한 상향링크 시간에 따라 상향링크 전송을 수행하면, 기지국은 상향링크 전송을 정상적으로 인지할 수 없다. 반면, 상향링크 채널이 안정적이어서 상향링크 신호가 전송되지 않는 동안에도 상향링크 시간 동기가 잘 이루어지면, 제1 시간 정렬값이 여전히 유효하므로 단말과 기지국은 굳이 제1 시간 정렬값을 새로운 것으로 갱신하여 상향링크 시간을 조정할 필요가 없다. 따라서 단말은 기설정된(pre-configured) 제1 시간 정렬값이 유효한지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해 단말은 부서빙셀에 관한 시간정렬(timing alignment: TA) 유효성 타이머(또는 간단히 줄여 유효성 타이머(valid timer))를 이용한다.
부서빙셀이 비활성화되면, 단말은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머를 구동한다(S820). 이 때 상기 유효성 타이머를 구동하는 시점은 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점이 될 수도 있고 또는 활성화 시점 이후 단말이 구동하고 있는 비활성화 타이머가 만료된 시점이 될 수도 있고 또는 실제 단말이 비활성화 동작을 시작하는 시점이 될 수도 있다. 유효성 타이머는 시간 정렬값의 유효기간을 지시한다. 유효성 타이머가 만료되면 더 이상 시간 정렬값이 유효하지 않음을 나타내고, 유효성 타이머가 만료되기 전이면 시간 정렬값이 여전히 유효함을 나타낼 수 있다. 유효성 타이머는 부서빙셀의 비활성화에 의해 구동되고, 만료시간 △t가 경과하면 만료된다. 한편, 유효성 타이머가 진행되고 있는(running) 도중에 부서빙셀이 활성화되면 유효성 타이머가 중단될 수 있다.
일 예로서, 유효성 타이머는 부서빙셀마다 별도로 정의될 수도 있다. 예를 들어 유효성 타이머의 만료시간 △t는 단말에 구성된 부서빙셀들에 모두 동일하게 결정될 수도 있고, 각각 상이하게 결정될 수도 있다.
다른 예로서, 유효성 타이머는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹(Timing Alignment Group: TAG) 마다 정의될 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다. 이 경우, 상기 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점, 또는 상기 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 단말 내 비활성화 타이머가 만료된 시점, 또는 상기 시간정렬그룹내의 일부 부서빙셀들은 비활성화 지시자를 수신하고 일부 부서빙셀들은 단말 내 비활성화 타이머가 만료되어 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화되는 시점, 또는 상기 모든 경우들에 대하여 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀들이 비활성화 동작을 시작하는 시점을 기준으로 유효성 타이머가 구동될 수 있다.
또 다른 예로서 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 시간정렬그룹내의 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)이 기지국으로부터 비활성화 지시자를 수신한 시점 또는 단말 내 비활성화 타이머가 만료되는 시점 또는 비활성화 동작을 시작하는 시점을 기준으로 유효성 타이머가 구동될 수 있다.
유효성 타이머가 만료되는 시간 △t에 관한 정보를 포함하는 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지를 통해 단말로 전송될 수 있다. 예를 들어 유효성 타이머 구성정보는 단말에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성(connection reconfiguration) 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또는 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 단말로 전송될 수 있다.
기지국은 부서빙셀의 활성화를 지시하는 제2 활성화 지시자(=1)를 단말로 전송한다(S825).
일 예로서, 만약, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 제2 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다. 제1 시간 정렬값이 유효하면, 단말은 제1 시간 정렬값에 기반한 상향링크 시간에 따라 상향링크 신호의 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행한다. 상향링크 신호의 전송은 SRS의 전송이나 채널상태정보의 보고를 포함한다.
만약, 단말이 제2 활성화 지시자를 수신하기 전에 유효성 타이머가 만료되면, 단말은 무효한 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하거나, 제2 활성화 지시자로 인해 활성화된 하향링크 부서빙셀을 통해, 또는 주서빙셀을 통해 새로운 제2 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 제1 시간 정렬값을 제2 시간 정렬값으로 교체한다. 제2 시간 정렬값은 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다.
다른 예로서, 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 시간정렬그룹 내 적어도 하나의 부서빙셀에 대하여 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 시간정렬그룹 내 모든 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다.
또 다른 예로서, 유효성 타이머가 시간정렬그룹 마다 정의된 경우, 단말이 유효성 타이머가 만료되기 이전에 상기 시간정렬그룹 내 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀(reference 또는 special SCell)에 대하여 활성화 지시자(=1)를 수신하거나(k번째 서브프레임), 부서빙셀이 활성화되거나((k+8)번째 서브프레임), 또는 부서빙셀에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작이 실행되면, 단말은 시간정렬그룹 내 모든 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다.
활성화 준비시간(activation preparation time: APT)이 지나면, 단말은 비활성화된 부서빙셀을 활성화하고(S830), 제1 시간 정렬값이 유효한 경우 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S835). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
한편, 도 8의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 8의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 상향링크 동기 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 단말에 구성된 부서빙셀의 상향링크 시간을 조정하는 제1 시간 정렬값을 설정하고, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S900). 여기서, 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 설정된 제1 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 그리고 MAC 서브헤더는 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소와 함께 MAC PDU에 포함된다.
단말은 설정된 제1 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에서의 상향링크 시간을 조정한다(S905). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 계속적으로 부서빙셀에 대한 비활성화 타이머(deactivation timer)를 확인하는데, 만약 비활성화 타이머가 만료되면(S910), 단말은 비활성화 타이머가 만료된 n번째 서브프레임으로부터 동작 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 부서빙셀을 비활성화시킨다(S920). 그런데 만약 동작 준비시간이 만료되기 전에 단말이 기지국으로부터 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자(=1)를 수신하였다면(S915), 단말은 제1 시간 정렬값을 유효하다고 판단한다. 따라서 단말은 S920을 수행하지 않고, 활성화 준비시간이 만료된 시점(예를 들어 8 서브프레임 이후)에 부서빙셀을 활성화한 후(S925), 하향링크 활성화 동작을 실행하고 제1 시간 정렬값에 기반한 상향링크 시간에 따라 상향링크를 통한 신호 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 실행한다(S930). 하향링크 활성화 동작의 예로써, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 상향링크 활성화 동작 예로써 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 구체적으로 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 주기적 및 비주기적 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
만약, 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자의 수신없이 동작 준비시간이 만료되면, 단말은 무효한 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하거나, 새로운 제2 시간 정렬값을 획득한 후에 기존의 제1 시간 정렬값을 제2 시간 정렬값으로 교체한다. 제2 시간 정렬값은 부서빙셀이 활성화된 이후 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다.
한편, 도 9의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 9의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 5, 도 8 또는 도 9에서의 절차들은 단말에 특정 서빙셀들이 구성되고, 각 서빙셀이 활성화 또는 비활성화 상태에 있음을 전제로 한다. 추가적으로, 각 서빙셀들은 시간정렬그룹 단위로 분류될 수 있는 것을 전제로 할 수 있다. 이러한 전제 조건이 만족되기 위하여 선결적으로 완료되어야 할 절차들이 필요하며, 도 10은 이에 관하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 랜덤 액세스 수행방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단말은 요소 반송파 집성에 앞서서 RRC 연결을 위한 셀을 선택하고, 선택된 셀을 통해 기지국에 대해 RRC 연결 설정(connection establishment) 절차를 수행한다(S1000). 이는 무선자원제어(RRC: Radio Resource Contol) 휴지 모드(idle mode)인 단말은 요소 반송파를 집성할 수 없고, RRC 연결 모드(connected mode)인 단말만 요소 반송파 집성을 할 수 있다는 전제인 때 수행될 수 있다. RRC 연결 설정 절차는 단말이 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국이 RRC 연결 설정(connection setup)을 단말로 전송하며, 단말이 RRC 연결설정완료 메시지를 기지국으로 전송함으로써 수행된다. RRC 연결 설정 절차는 SRB1의 설정을 포함한다.
한편, RRC 연결을 위한 셀은 다음과 같은 선택조건을 기준으로 선택된다.
(i) 단말이 측정(measurement)한 정보를 기반으로 무선자원제어연결을 시도할 가장 적합한 셀(suitable cell)을 선택할 수 있다. 측정 정보로 단말은 수신한 특정 셀의 CRS(cell-specific reference singal)을 기준으로 수신전력을 측정하는 RSRP 및 전체 수신전력(분자) 대비 특정 셀에 대한 RSRP 값(분모)의 비율로 정의하는 RSRQ를 모두 고려한다. 따라서 단말은 구분 가능한 셀들 각각에 대한 RSRP 및 RSRQ 값들을 확보하여 이를 기반으로 적합한 셀을 선택한다. 예를 들어, RSRP 및 RSRQ 값 모두 0dB 이상의 값을 가지며 RSRP 값이 최대인 셀 또는 RSRQ 값이 최대인 또는 RSRP 와 RSRQ 값 각각에 대하여 가중치를 설정(예를 들어 7:3)하고 상기 가중치를 고려하여 평균값을 기준으로 적합한 셀을 선택할 수 있다.
(ii) 단말 내부 메모리에 저장되어 있는 시스템에서 고정적으로 설정한 서비스 사업자(PLMN)에 대한 정보 또는 다운링크 중심 주파수 정보 또는 셀 구분 정보(예를 들어 PCI (Physical cell ID))를 이용하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다. 상기 저장되어 있는 정보는 다수의 서비스 사업자 및 셀들에 대한 정보들로 구성될 수 있으며 각 정보마다 우선순위 또는 우선 가중치가 설정되어 있을 수 있다.
(iii) 단말은 기지국에서 브로드캐스팅 채널을 통해 전송한 시스템 정보를 수신하고 상기 수신한 시스템 정보 내의 정보를 확인하여 무선자원제어연결을 시도할 수 있다. 예를 들어, 단말은 셀 접속을 위해 멤버쉽이 필요한 특정 셀 (예를 들어 CSG(closed subscribe group), non-allowed Home 기지국 등)인지 아닌지에 대하여 확인하여야 한다. 따라서 단말은 각 기지국이 전송하는 시스템 정보를 수신하여 CSG 여부를 나타내는 CSG ID 정보를 확인한다. 만일 CSG임이 확인되면 접속 가능한 CSG 인지 여부를 확인한다. 상기 접속 가능성을 확인하기 위해 단말은 자신의 멤버쉽 정보와 상기 CSG 셀의 고유정보 (예를 들어 시스템 정보 내에 있는 (E)CGI ((envolved) cell grobal ID) 또는 PCI 정보)를 이용할 수 있다. 상기 확인 절차를 통해 접속 불가능한 기지국으로 확인된 경우, 무선자원제어연결을 시도하지 않는다.
(iv) 단말 내부 메모리에 저장되어 있는 유효한 요소 반송파들 (예를 들어, 단말이 구현(implementation)상으로 지원 가능한 주파수 대역 내에서 구성 가능한 요소 반송파 들)을 통해 무선자원제어연결을 시도할 수 있다.
상기 4 가지의 선택조건들 중 (ii) 및 (iv) 조건은 선택적(optional)으로 적용 되나 (i) 및 (iii) 조건은 필수적(mandatory)으로 적용되어야 한다.
RRC 연결을 위해 선택된 셀을 통하여 무선자원제어연결을 시도하기 위해 단말은 RRC 연결 요청메시지를 전송할 상향링크 대역을 확인하여야 한다. 따라서 단말은 선택된 셀의 하향링크를 통해 전송되는 방송채널(broadcasting channel)을 통하여 시스템 정보를 수신한다. SIB2(system information block 2)는 상향링크로 사용할 대역에 대한 대역폭 정보 및 중심 주파수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 상기 선택된 셀의 하향링크, 하향링크와 SIB2내 정보를 통해 연결설정되어 있는 상향링크 대역을 통해 RRC 연결을 시도한다. 이 때 단말은 랜덤 액세스 절차내에서 RRC 연결 요청 메시지를 상향링크 데이터로서 기지국으로 전달할 수 있다. RRC 연결 절차가 성공한 경우, RRC 연결 설정된 셀은 주서빙셀이라 불릴 수 있으며, 주서빙셀은 DL PCC와 UL PCC로 구성된다.
기지국은 단말의 요청 또는 네트워크의 요청 또는 기지국의 자체판단에 의해 더 많은 무선자원의 단말에 할당해야 하는 경우, 하나 이상의 부서빙셀(SCell)을 단말에 추가로 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 절차를 수행한다(S1005). RRC 연결 재구성 절차는 기지국이 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송하고, 단말이 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 기지국으로 전송함으로써 수행된다.
단말은 분류 지원 정보(classifying assistant information)를 기지국으로 전송한다(S1010). 분류 지원 정보는 단말에 구성된 적어도 하나의 서빙셀을 시간정렬그룹으로 분류하는데 필요한 정보 또는 기준을 제공한다. 예를 들어, 분류 지원 정보는 단말의 지리적 위치 정보, 단말의 인접셀(neighbour cell) 측정 정보, 네트워크 배치 정보(network deployment information) 및 서빙셀 구성정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말의 지리적 위치 정보는 단말의 위도, 경도, 높이등으로 표현될 수 있는 위치를 나타낸다. 단말의 인접셀 측정 정보는 인접셀에서 전송되는 기준신호의 수신전력(reference signal received power: RSRP) 또는 기준신호의 수신품질(reference signal received quality: RSRQ)을 포함한다. 네트워크 배치 정보는 기지국, 주파수 선택적 리피터(frequency selective repeater: FSR) 또는 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH)의 배치를 나타내는 정보이다. 서빙셀 구성정보는 단말에 구성된 서빙셀에 관한 정보이다. 단계 S1010은 단말이 분류 지원 정보를 기지국으로 전송해줌을 나타내지만, 기지국이 분류 지원 정보를 별도로 알 수 있거나 이미 보유할 수도 있다. 이 경우 본 실시예에 따른 랜덤 액세스는 단계 S1010이 생략된 상태로 수행될 수도 있다.
기지국은 서빙셀들을 분류하여 시간 정렬 그룹을 구성한다(S1015). 서빙셀들은 분류 지원 정보에 따라 각 시간 정렬 그룹으로 분류 또는 구성될 수 있다. 시간 정렬 그룹은 적어도 하나의 서빙셀을 포함하는 그룹으로서, 시간 정렬 그룹내의 서빙셀들에 대하여는 동일한 시간 정렬 값이 적용된다. 예를 들어, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 동일한 시간 정렬 그룹(TAG1)에 속하면, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 동일한 시간 정렬 값 TA1이 적용된다. 반면 제1 서빙셀과 제2 서빙셀이 다른 시간 정렬 그룹(TAG1, TAG2)에 속하면, 제1 서빙셀과 제2 서빙셀에는 다른 시간 정렬 값 TA1과 TA2가 각각 적용된다. 시간 정렬 그룹은 주서빙셀을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있으며, 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀을 포함할 수도 있다.
기지국은 시간정렬그룹 구성정보(TAG configuration information)를 단말로 전송한다(S1020). 단말에 구성된 적어도 하나의 서빙셀을 시간정렬그룹으로 분류한다. 즉 시간 정렬 그룹 구성정보는 시간 정렬 그룹이 구성된 상태를 설명한다. 일 예로서, 시간 정렬 그룹 설정정보는 시간 정렬 그룹의 개수 필드, 각 시간 정렬 그룹의 인덱스 필드 및 각 시간 정렬 그룹이 포함하는 서빙셀의 인덱스 필드를 포함할 수 있고, 이들 필드들은 시간 정렬 그룹이 구성된 상태를 설명해준다.
다른 예로서, 시간 정렬 그룹 구성정보는 각 시간 정렬 그룹내의 대표 서빙셀 정보를 더 포함할 수 있다. 대표 서빙셀은 각 시간 정렬 그룹내에서 상향링크 동기 유지 및 설정을 위한 랜덤 액세스 절차를 진행할 수 있는 서빙셀이다. 대표 서빙셀은 특별 서빙셀(special SCell) 또는 참조 서빙셀(reference SCell)이라 불릴 수도 있다. 만약 상기 실시예와는 달리 시간 정렬 그룹 구성정보가 대표 서빙셀을 포함하지 않는 경우 단말은 스스로 각 시간 정렬 그룹내의 대표 서빙셀을 선정할 수 있다.
기지국은 단말에 구성된 서빙셀들 중 필요시 특정 서빙셀을 활성화 또는 비활성화시키는 활성화 지시자를 단말로 전송한다(S1025). 단말은 활성화 지시자를 기반으로 각 서빙셀의 활성화 또는 비활성화 동작을 실행한다.
단말은 기지국에 대해 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S1030). 단말은 시간정렬그룹 구성정보를 기반으로 대표 서빙셀에 대해서 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 여기서 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국이 랜덤 액세스 절차를 명령한하여 시작될 수 있다. 이 때 상기 랜덤 액세스 절차는 대표 서빙셀이 활성화된 이후에만 진행될 수 있다. 다시 말하면, 활성화된 부서빙셀에 대한 랜덤 액세스 절차는 기지국에 의해 전송되는 PDCCH 명령에 의해서 시작될 수 있다. 이 때 상기 PDCCH 명령은 랜덤 액세스 절차를 진행할 부서빙셀의 제어정보영역에 할당되어 전송된다. 또한 부서빙셀을 지시하는 지시자가 포함되어 있을 수도 있다. 여기서 랜덤 액세스 절차는 무경합 기반을 기본으로 하나 기지국의 의도에 의해 경합 기반으로 진행될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 단말의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 단말은 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 지시하는 제1 MAC 메시지를 기지국으로부터 수신한다(S1100). 제1 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제1 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. MAC 서브헤더는 MAC 제어요소와 함께 MAC 메시지에 포함되어 상기 기지국으로부터 수신될 수 있다.
단말은 제1 시간 정렬값에 기반하여 부서빙셀에 대한 상향링크 시간을 조정한다(S1105). 상향링크 시간의 조정은 예를 들어 수학식 1 또는 수학식 2를 기반으로 이루어질 수 있다.
단말은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 기지국으로부터 수신한다(S1110). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 단말은 부서빙셀을 비활성화한다(S1115).
부서빙셀이 비활성화되면, 단말은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머를 구동한다(S1120) 상기 동작은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 기지국으로부터 수신(S1110)한 후 이루어 질 수도 있다.
단말은 부서빙셀의 활성화를 지시하는 제2 활성화 지시자(=1)를 기지국으로부터 수신하는지 판단한다(S1125). 제2 활성화 지시자(=1)를 수신하면, 단말은 유효성 타이머가 만료되었는지 판단한다(S1130). 만약, 유효성 타이머가 만료되지 않았으면 제1 시간 정렬값은 유효하다. 따라서, 단말은 제1 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 활성화 동작, 또는 하향링크 활성화 동작, 또는 상향링크 활성화 동작과 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S1135). 예를 들어, 단말은 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행한다. 또는 단말은 상향링크 신호의 전송을 수행한다. 예를 들어 단말은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 단말은 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행한다.
단계 S1130의 판단결과, 유효성 타이머가 이미 만료되었으면 더 이상 제1 시간 정렬값이 유효하지 않게 되었으므로 단말은 하향링크 활성화 동작만을 수행하고, 상향링크를 통한 신호 전송과 관련된 상향링크 활성화 동작은 수행하지 않는다. 단말은 제1 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하고 다시 상향링크 동기를 위해 새로운 제2 시간 정렬값을 지시하는 제2 MAC 메시지를 수신한다(S1140). 제2 MAC 메시지는 활성화된 부서빙셀의 하향링크 또는 주서빙셀을 통해 수신될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제2 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. MAC 서브헤더는 MAC 제어요소와 함께 MAC 메시지에 포함되어 상기 기지국으로부터 수신될 수 있다.
단말은 제2 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 활성화 동작을 수행한다(S1145).
한편, 도 11의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 11의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 상향링크 동기의 수행방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 기지국은 부서빙셀에 대한 유효성 타이머 구성정보를 단말로 전송한다(S1200). 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지일 수 있다. 일 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 단말에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다른 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 단말로 전송될 수 있다. 유효성 타이머 구성정보는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹마다 시간 정렬값을 정의할 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다.
기지국은 부서빙셀에 대한 제1 시간 정렬값을 지시하는 제1 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S1205). 제1 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제1 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. MAC 서브헤더는 MAC 제어요소와 함께 MAC 메시지에 포함되어 상기 기지국으로부터 수신될 수 있다.
기지국은 활성화된 부서빙셀에 대한 비활성화를 지시하는 제1 활성화 지시자(=0)를 단말로 전송한다(S1210). 제1 활성화 지시자를 수신한 시점이 n번째 서브비프레임인 경우, 그로부터 비활성화 준비시간, 예를 들어 8 서브프레임, 이후에 부서빙셀은 비활성화된다. 부서빙셀의 비활성화로 인해 단말에서 부서빙셀에 대한 유효성 타이머가 구동된다.
기지국은 제2 활성화 지시자(=1)를 단말로 전송한다(S1215). 기지국은 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 제1 시간 정렬값의 유효성을 판단한다(S1220).
만약 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전이면, 제1 시간 정렬값이 유효하다. 따라서, 기지국은 제1 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다(S1225). 예를 들어, 기지국은 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH를 단말로 전송하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당을 진행한다. 또는 기지국은 상향링크 신호를 단말로부터 수신한다. 예를 들어 기지국은 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS를 수신하거나, 채널품질정보의 보고를 수신한다. 또는 기지국은 단말로부터의 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수신한다.
단계 S1220의 판단결과, 만약 단말이 제2 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 직후이면, 제1 시간 정렬값이 유효하지 않다. 따라서, 상향링크 동기가 성립되지 않으므로 상향링크를 통한 신호전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행할 수 없는 반면, 하향링크 활성화 동작을 수행할 수 있다. 상향링크 동기 획득을 위해 기지국은 새로운 제2 시간 정렬값을 지시하는 제2 MAC 메시지를 단말로 전송한다(S1230). 제2 MAC 메시지는 활성화된 부서빙셀의 하향링크 또는 주서빙셀을 통해 전송될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 전송될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 제2 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 제2 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. MAC 서브헤더는 MAC 제어요소와 함께 MAC 메시지에 포함되어 상기 단말로 전송될 수 있다.
기지국은 제2 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 단말에 의해 수행되는 상향링크 활성화 동작에 따라 상향링크 수신을 수행한다(S1235).
한편, 도 12의 단계들이 실행되는 과정에서 시간 정렬 타이머가 만료되면, 단말과 기지국은 도 12의 단계들의 실행을 중단하고 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 플러쉬한다. 그리고 단말은 PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다. 이때 타입 0의 SRS(주기적 SRS)는 해제되고, 타입 1의 SRS(비주기적 SRS)는 해제되지 않는다. 단말은 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화한다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 상향링크 동기를 수행하는 기지국과 단말을 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 단말(1300)은 단말 수신부(1305), 단말 프로세서(1310) 및 단말 전송부(1320)를 포함한다. 단말 프로세서(1310)는 또한 RRC 처리부(1311) 및 랜덤 액세스 처리부(1312)를 포함한다.
단말 수신부(1305)는 기지국(1350)으로부터 RRC 연결 재구성 메시지, 유효성 타이머 구성정보, MAC 메시지 또는 활성화 지시자를 수신한다. 활성화 지시자가 MAC 메시지의 형태로 전송되는 경우, MAC 메시지라 한다. 유효성 타이머 구성정보는 상위계층의 시그널링, 예를 들어 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 일 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 단말(1300)에 대한 부서빙셀을 구성하기 위한 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 다른 예로서, 유효성 타이머 구성정보는 시간정렬그룹을 단말(1300)에 구성하는데 사용되는 시간정렬그룹 구성정보를 포함하는 RRC 메시지에 포함되어 수신될 수 있다. 유효성 타이머 구성정보는 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합인 시간정렬그룹마다 시간 정렬값을 정의할 수도 있다. 이 경우, 시간정렬그룹내의 모든 부서빙셀이 하나의 유효성 타이머의 동작에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 시간정렬그룹내 모든 부서빙셀에 대해 동일한 유효성 타이머가 적용될 수도 있고, 시간정렬그룹내에서도 랜덤 액세스 채널에 대한 구성정보를 확보한 부서빙셀에 대해서만 유효성 타이머가 적용될 수도 있다.
RRC 처리부(1311)는 유효성 타이머 구성정보에 기반하여 유효성 타이머의 동작을 설정한다. 또한, RRC 처리부(1311)는 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 서빙셀의 구성정보에 기반하여 단말(1300)에 적어도 하나의 부서빙셀을 구성한다. RRC 처리부(1311)는 또한 활성화 지시자가 지시하는 바에 따라 구성된 부서빙셀을 활성화하거나 또는 비활성화한다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 MAC 메시지가 지시하는 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 시간을 조정한다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 유효성 타이머 구성정보에 기반하여 유효성 타이머의 유효기간 △t를 설정하고, 기설정된 유효성 타이머의 구동, 중단 및 만료를 제어한다. 한편, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 시간정렬그룹 마다 독립적으로 상기 유효성 타이머를 구동할 수 있다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 시간 정렬값의 유효성을 판단한다.
일 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신하면, 시간 정렬값을 유효하지 않다고 보고 도 5와 같은 절차에 따라 이전 시간 정렬값을 폐기하고 새로운 갱신된 시간 정렬값을 획득하기 위한 절차(예를 들어 랜덤 액세스 절차)를 수행한다.
다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 도 8과 같은 절차에 따라 단말 수신부(1305)가 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 예를 들어, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하였고, 유효성 타이머가 만료되지 않았으면 시간 정렬값을 유효한 것으로 판단한다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하였고, 유효성 타이머가 만료되었으면 시간 정렬값을 유효하지 않은 것으로 판단한다. 이때 랜덤 액세스 처리부(1312)는 하향링크 활성화 동작만을 수행할 수 있다. 또는 랜덤 액세스 처리부(1312)는 단말 수신부(1305)에서 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 기지국으로부터 수신하지 않았으면 아무런 동작을 취하지 않는다.
먼저, 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단되면, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 유효한 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 수행한다. 예를 들어, 하향링크 활성화 동작은 랜덤 액세스 처리부(1312)가 부서빙셀에 관한 비활성화 타이머의 동작을 개시하거나, 단말 수신부(1305)가 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH의 모니터링을 수행하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당에 대해 진행하는 동작을 포함한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말 전송부(1320)가 상향링크 신호의 전송을 수행하는 동작을 포함한다. 예를 들어 단말 전송부(1320)는 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS의 전송을 수행하거나, 채널품질정보의 보고를 수행한다. 또는 상향링크 활성화 동작은 단말 전송부(1320)가 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수행하는 동작을 포함한다.
반면, 시간 정렬값이 유효하지 않은 것으로 판단되면, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 하향링크 활성화 동작만을 수행하고 유효하지 않은 시간 정렬값을 폐기 또는 리셋하며, 단말 수신부(1305)는 새롭게 갱신된 시간 정렬값을 지시하는 새로운 MAC 메시지를 기지국(1350)으로부터 수신한다. 이때 새로운 MAC 메시지는 활성화된 하향링크 부서빙셀 또는 주서빙셀을 통해 수신된다. 새로운 MAC 메시지는 랜덤 액세스 절차에 의해 획득될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다. 새로운 MAC 메시지는 예를 들어 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소 또는 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. 만약 새로운 MAC 메시지가 시간전진명령을 위한 MAC 제어요소인 경우, 이에 대응하는 MAC 서브헤더의 LCID 필드는 표 1에 따를 때 '11101'이 된다. 이후 랜덤 액세스 처리부(1312)는 갱신된 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크를 통한 신호전송과 관련된 상향링크 활성화 동작을 수행한다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는, 도 9와 같은 절차에 따라 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 동작 준비시간이 만료되기 이전인지, 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 동작 준비시간은 부서빙셀의 비활성화 타이머의 만료로 인해 시작된다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는, 주서빙셀에 관한 시간 정렬값을 유효한 시간정렬값으로 결정한다.
여기서, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 동일한 유효성 타이머를 설정할 수도 있고, 시간정렬그룹 마다 독립적으로 유효성 타이머를 설정할 수도 있다.
랜덤 액세스 처리부(1312)는 비경합 기반 또는 경합 기반의 랜덤 액세스 절차를 처리한다. 랜덤 액세스 처리부(1312)는 부서빙셀에 대한 상향링크 시간 동기를 확보하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블을 생성한다. 생성되는 랜덤 액세스 프리앰블은 기지국(1350)에 의해 할당된 전용 랜덤 액세스 프리앰블일 수 있다. 다수의 시간정렬그룹들이 단말(1300)에 구성되어 있는 경우, 랜덤 액세스 처리부(1312)는 각 시간정렬그룹에서 활성화된 부서빙셀(예를 들어 대표 부서빙셀)상으로 전송될 랜덤 액세스 프리앰블들을 생성할 수 있다.
단말 전송부(1320)는 활성화된 부서빙셀상으로 상향링크 신호 또는 랜덤 액세스 관련 메시지를 기지국(1350)으로 전송한다. 예를 들어, 랜덤 액세스 관련 메시지는 랜덤 액세스 프리앰블을 포함한다.
기지국(1350)은 기지국 전송부(1355), 기지국 수신부(1360) 및 기지국 프로세서(1370)를 포함한다. 기지국 프로세서(1370)는 또한 RRC 처리부(1371) 및 랜덤 액세스 처리부(1372)를 포함한다.
기지국 전송부(1355)는 유효성 타이머 구성정보, MAC 메시지, 활성화 지시자, 또는 랜덤 액세스 관련 메시지를 단말(1300)로 전송한다.
기지국 수신부(1360)는 활성화된 부서빙셀상에서 상향링크 신호, 랜덤 액세스 프리앰블등을 단말(1300)로부터 수신한다.
RRC 처리부(1371)는 RRC 관련 메시지, 예컨대 RRC 연결 완료 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성한다. 또한, RRC 처리부(1371)는 시간 정렬 그룹을 구성하고 시간정렬그룹 구성정보를 생성하거나, 유효성 타이머 구성정보를 생성한다. 특히 RRC 처리부(1371)는 시간정렬그룹마다 독립적으로 상기 유효성 타이머에 관한 구성정보를 생성할 수도 있고, 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 동일하게 상기 유효성 타이머에 관한 구성정보를 생성할 수도 있다. RRC 처리부(1371)는 랜덤 액세스 처리부(1372)에 의해 지시되는 활성화 지시자에 따라 단말(1300)에 구성된 부서빙셀을 활성화 또는 비활성화한다. 예를 들어, RRC 처리부(1371)는 활성화 지시자가 수신된 서브프레임을 기준으로 정해지는(또는 계산되는) 특정한 서브프레임에서, 상기 활성화 지시자로 인해 활성화되는 서빙셀에 따라 시간정렬그룹의 모든 서빙셀의 활성화를 수행할 수 있다.
랜덤 액세스 처리부(1372)는 가용한 전체 랜덤 액세스 프리앰블들 중에서 비경합 기반 랜덤 액세스 절차를 위해 미리 예약한 전용 랜덤 액세스 프리앰블들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블의 인덱스 및 사용 가능한 시간/주파수 자원 정보를 포함하는 프리앰블 할당 정보를 생성한다.
또한, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값을 지시하는 MAC 메시지를 생성한다. MAC 메시지는 시간전진명령 필드를 포함하는데, 시간전진명령 필드에 의해 지시되는 시간 정렬값은 현재 상향링크 시간에 대한 상대적인 상향링크 시간의 변화를 지시하며, 샘플링 시간(Ts)의 정수배, 예를 들어 16Ts일 수 있다. 시간 정렬값은 특정한 인덱스로 표현될 수 있다.
랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 만약 시간 정렬값이 유효하면, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 시간 정렬값에 의해 조정된 상향링크 시간에 기반하여 상향링크 및/또는 하향링크 활성화 동작을 RRC 처리부(1371)에 지시한다. 예를 들어, 기지국 전송부(1355)는 부서빙셀에 대응하는 DL SCC에 관하여 부서빙셀의 제어영역에 대한 PDCCH를 단말(1300)로 전송하거나, 부서빙셀에 대한 하향링크 및 상향링크 자원할당을 진행한다. 또는 기지국 수신부(1360)는 상향링크 신호를 단말(1300)로부터 수신한다. 예를 들어 기지국 수신부(1360)는 부서빙셀에 대응하는 UL SCC에 관하여 주기적 SRS와 비주기적 SRS를 수신하거나, 채널품질정보의 보고를 수신한다. 또는 기지국 수신부(1360)는 단말(1300)로부터의 PUSCH의 전송 또는 재전송을 수신한다.
만약 시간 정렬값이 유효하지 않으면(즉, 유효성 타이머가 만료된 직후에 상기 부서빙셀이 활성화되면), 랜덤 액세스 처리부(1372)는 새롭게 갱신된 시간 정렬값을 지시하는 새로운 MAC 메시지를 생성하고, 기지국 전송부(1355)는 새로운 MAC 메시지를 단말(1300)로 전송한다. 제2 MAC 메시지는 부서빙셀이 활성화된 이후 랜덤 액세스 절차에 의해 전송될 수 있다. 특히, 이는 표 2와 같은 기지국에 의한 PDCCH 명령으로 개시될 수 있다.
일 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 단말 수신부(1305)가 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신하면, 시간 정렬값을 유효하지 않다고 보고 도 5와 같은 절차에 따라 이전 시간 정렬값을 폐기하고 새로운 갱신된 시간 정렬값을 획득하기 위한 절차(예를 들어 랜덤 액세스 절차)를 수행한다.
다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는 단말(1300)이 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 유효성 타이머의 만료 전인지, 만료 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단할 수 있다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는, 도 9와 같은 절차에 따라 단말(1300)이 부서빙셀의 활성화를 지시하는 활성화 지시자를 수신한 시점이 동작 준비시간이 만료되기 이전인지, 직후인지에 따라 시간 정렬값의 유효성을 판단한다. 동작 준비시간은 부서빙셀의 비활성화 타이머의 만료로 인해 시작된다.
또 다른 예로서, 랜덤 액세스 처리부(1372)는, 주서빙셀에 관한 시간 정렬값을 유효한 시간정렬값으로 결정한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 단말에 의한 상향링크 동기의 수행방법에 있어서,
    시간 정렬값을 포함하는 매체접근제어(medium access control: MAC) 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 시간 정렬값을 상기 단말에 구성된 적어도 하나의 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹에 적용하여 상기 적어도 하나의 부서빙셀에서의 상향링크를 위한 시간을 조정하는 단계;
    상기 시간정렬그룹 내에서 비활성화된 서빙셀의 활성화를 지시하는 MAC 메시지를 수신하는 단계;
    상기 MAC 메시지가 수신된 서브프레임을 기준으로 정해지는 서브프레임에서, 상기 서빙셀에 따라 상기 적어도 하나의 부서빙셀을 활성화하는 단계; 및
    상기 조정된 시간에 따라 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 상향링크 전송은, 상기 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단되는 경우 또는 상기 시간 정렬값이 주서빙셀에 관한 시간 정렬값인 경우에, 수행됨을 특징으로 하는 상향링크 동기의 수행방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    만약, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 구동된 후 만료되기 이전에, 상기 MAC 메시지가 수신되거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    만약, 상기 유효성 타이머가 만료된 직후에, 상기 MAC 메시지가 수신되거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 시간 정렬값을 폐기하는 단계; 및
    상기 상향링크를 위한 시간을 재조정하는 새로운 시간 정렬값을 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 적용됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 시간정렬그룹 마다 독립적으로 설정됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  6. 기지국에 의한 상향링크 동기의 수행방법에 있어서,
    시간 정렬값을 포함하는 MAC 메시지를 단말로 전송하는 단계;
    상기 시간 정렬값을 상기 단말에 구성된 적어도 하나의 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹에 적용하는 단계;
    상기 시간정렬그룹 내에서 비활성화된 서빙셀의 활성화를 지시하는 MAC 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계;
    상기 MAC 메시지가 전송된 서브프레임을 기준으로 정해지는 서브프레임에서, 상기 서빙셀에 따라 상기 적어도 하나의 부서빙셀의 활성화를 수행하는 단계; 및
    상기 시간 정렬값에 의해 조정된 시간에 따라 상향링크 수신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 상향링크 수신은, 상기 단말에 의해 상기 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단된 경우 또는 상기 시간 정렬값이 주서빙셀에 관한 시간 정렬값인 경우에, 수행됨을 특징으로 하는 상향링크 동기의 수행방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    만약, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 구동된 후 만료되기 이전에, 상기 MAC 메시지가 전송되거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    만약, 상기 유효성 타이머가 만료된 직후에, 상기 MAC 메시지가 전송되거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 시간 정렬값을 폐기하는 단계; 및
    상기 상향링크를 위한 시간을 재조정하는 새로운 시간 정렬값을 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 상기 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 적용됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 유효성 타이머는 시간정렬그룹 마다 독립적으로 설정됨을 특징으로 하는, 상향링크 동기의 수행방법.
  11. 상향링크 동기를 수행하는 단말에 있어서,
    시간 정렬값을 포함하는 MAC 메시지와, 상기 시간정렬그룹 내에서 비활성화된 서빙셀의 활성화를 지시하는 MAC 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부;
    상기 시간 정렬값을 상기 단말에 구성된 적어도 하나의 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹에 적용하여 상기 적어도 하나의 부서빙셀에서의 상향링크를 위한 시간을 조정하는 랜덤 액세스 처리부;
    상기 조정된 시간에 따라 상향링크 전송을 수행하는 단말 전송부; 및
    상기 MAC 메시지가 수신된 서브프레임을 기준으로 정해지는 서브프레임에서, 상기 서빙셀에 따라 상기 적어도 하나의 부서빙셀의 활성화를 수행하는 무선자원제어(radio resource control: RRC) 처리부를 포함하되,
    상기 단말 전송부는, 상기 랜덤 액세스 처리부가 상기 시간 정렬값을 유효한 것으로 판단한 경우 또는 상기 시간 정렬값이 주서빙셀에 관한 시간 정렬값임을 확인한 경우, 상기 상향링크 전송을 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 처리부는 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머를 구동하되,
    만약 상기 유효성 타이머가 만료되기 이전에, 상기 단말 수신부가 상기 MAC 메시지를 수신하거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우, 상기 랜덤 액세스 처리부는 상기 시간 정렬값이 유효한 것으로 판단함을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제 12 항에 있어서,
    만약, 상기 유효성 타이머가 만료된 직후에, 상기 MAC 메시지가 수신되거나 상기 적어도 하나의 부서빙셀이 활성화되는 경우,
    상기 랜덤 액세스 처리부는 상기 시간 정렬값을 폐기하고, 상기 상향링크를 위한 시간을 재조정하는 새로운 시간 정렬값을 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차를 수행함을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 처리부는, 상기 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 상기 유효성 타이머를 적용함을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 처리부는, 시간정렬그룹 마다 독립적으로 상기 유효성 타이머를 설정함을 특징으로 하는, 단말.
  16. 상향링크 동기를 수행하는 기지국에 있어서,
    시간 정렬값을 포함하는 MAC 메시지와, 상기 시간정렬그룹 내에서 비활성화된 서빙셀의 활성화를 지시하는 MAC 메시지를 단말로 전송하는 기지국 전송부;
    상기 시간 정렬값을 상기 단말에 구성된 적어도 하나의 부서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹에 적용하는 랜덤 액세스 처리부;
    상기 MAC 메시지가 전송된 서브프레임을 기준으로 정해지는 서브프레임에서, 상기 서빙셀에 따라 상기 적어도 하나의 부서빙셀의 활성화를 수행하는 RRC 처리부; 및
    상기 시간 정렬값에 의해 조정된 시간에 따라 상향링크 수신을 수행하는 기지국 수신부를 포함하되,
    상기 기지국 수신부는, 상기 랜덤 액세스 처리부가 상기 시간 정렬값을 유효한 것으로 판단한 경우 또는 상기 시간 정렬값이 주서빙셀에 관한 시간 정렬값임을 확인한 경우, 상기 상향링크 수신을 수행함을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제 16 항에 있어서,
    만약, 상기 시간 정렬값의 유효기간을 지시하는 유효성 타이머가 구동된 후 만료되기 이전에, 상기 기지국 전송부가 상기 MAC 메시지를 수신하거나 상기 RRC 처리부가 상기 적어도 하나의 부서빙셀을 활성화하는 경우,
    상기 랜덤 액세스 처리부는, 상기 시간 정렬값을 유효한 것으로 판단함을 특징으로 하는, 기지국.
  18. 제 17 항에 있어서,
    만약, 상기 유효성 타이머가 만료된 직후에, 상기 기지국 전송부가 상기 MAC 메시지를 전송하거나 상기 RRC 처리부가 상기 적어도 하나의 부서빙셀을 활성화하는 경우,
    상기 랜덤 액세스 처리부는, 상기 시간 정렬값을 폐기하고, 상기 상향링크를 위한 시간을 재조정하는 새로운 시간 정렬값을 획득하기 위한 랜덤 액세스 절차를 수행함을 특징으로 하는, 기지국.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 처리부는 상기 시간정렬그룹의 모든 서빙셀에 상기 유효성 타이머를 적용함을 특징으로 하는, 기지국.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 처리부는 시간정렬그룹 마다 독립적으로 상기 유효성 타이머를 설정함을 특징으로 하는, 기지국.
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