KR100913416B1

KR100913416B1 - 이동통신 시스템에서의 정보 전송방법

Info

Publication number: KR100913416B1
Application number: KR1020060073210A
Authority: KR
Inventors: 박성준; 이영대; 천성덕; 패트릭 피셔; 정명철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2009-08-21
Also published as: KR20070080541A

Abstract

본 발명은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서 RACH(Random Access Channel)의 프리앰블을 이용한 정보 전송방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 정보 전송방법은, 단말이 RACH를 이용할 때 프리앰블 전송을 통해 특정 정보를 기지국으로 알려주고, 기지국은 상기 특정 정보에 따라 데이터 전송을 위한 효율적인 무선자원을 단말에게 할당해 줌으로써 단말의 데이터 전송까지의 지연시간을 줄이고, 무선자원 낭비를 방지할 수 있게 된다.

E-UMTS, RACH, 프리앰블, 시그니처, RACH기회

Description

이동통신 시스템에서의 정보 전송방법{INFORMATION TRANSMITTING METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS의 망 구조

도 2는 무선프로토콜의 제어평면의 각 계층을 나타낸 도면.

도 3은 무선프로토콜의 사용자평면의 각 계층을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에서 기지국이 전체 RACH 기회를 특정 목적에 따라 그룹화하는 일 예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에서 기지국이 시그니처와 RACH 기회를 조합하여 그룹화하는 개념을 나타낸 도면.

도 6은 도 5에서 접속이유(Establish Cause)와 CQI 정보를 조합하여 실제로 그룹화하는 일 예를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 정보 전송방법의 전체 신호 흐름을 나타낸 도면.

*******도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********

10 : 단말(UE) 20 : 기지국(eNode-B)

본 발명은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에 관한 것으로서, 특히 RACH(Random Access Channel)의 프리앰블을 이용한 정보 전송방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조이다.

E-UMTS시스템은 UMTS시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 상기 E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다.

E-UMTS망은 크게 E-UTRAN과 핵심망(Core Network : CN)으로 구분된다. 상기 E-UTRAN은 단말(User Equipment : UE)과 기지국(이하 eNode B 또는 eNB로 약칭), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway : AG)로 구성된다.

상기 AG는 사용자 트래픽을 처리하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어 질 수도 있다. 이때, 상기 사용자 트래픽을 처리하기 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG는 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신 할 수 있다. 하나의 eNode B(eNB)에는 하나이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있으며, eNode B간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 상기 CN은 AG와 기타 UE의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. 또한, 도 1의 UMTS에서 E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.

단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection : OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층) 및 L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control : RRC)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B와 AG 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B 또는 AG에만 위치할 수도 있다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸다. 도2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층 (Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 OSI 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층) 및 L2(제2계층) 및 L3 (제3계층)로 구분될 수 있다.

이하 도 2의 무선프로토콜 제어평면과 도 3의 무선프로토콜 사용자평면의 각 계층을 설명한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되며, 상기 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control : MAC)계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control : RLC)계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. 상기 RLC 계층의 기능은 MAC내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있는데 이러한 경우 RLC계층은 존재하지 않을 수도 있다. 제2계층의 PDCP계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP패킷을 이용하여 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송되도록 하기 위해, 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control : RRC)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer : RB)들의 설정 (Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.

망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 공유채널(Shared Channel : SCH)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH (Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.

이하 RACH에 대해서 자세히 설명한다.

일반적으로 RACH는 단말이 망과 시간동기를 맞추거나 단말이 상향링크로 데이터 전송할 경우 해당 데이터를 전송할 상향링크의 무선자원이 없는 경우에 무선자원을 획득하기 위하여 사용된다.

일 예로, 단말이 전원을 켜서 새로운 셀로 처음 접근하는 경우를 가정한다. 이 경우 일반적으로 단말은 다운링크의 동기를 맞추고, 접속하려는 셀로부터 시스템 정보를 수신 받을 것이다. 상기 시스템 정보를 수신 받은 후 상기 단말은 RRC 접속을 위하여 망으로 접속요청 메시지를 전송해야 할 것이다. 그러나, 상기 단말은 현재 망과의 시간동기도 맞지 않은 상태이고 상향링크의 무선자원도 확보되지 않은 상태이기 때문에 RACH를 이용하게 된다. 즉, RACH를 이용하여 단말은 망으로 접속요청 메시지 전송을 위한 무선자원을 요청한다. 상기 무선자원 요청을 수신한 기지국은 상기 단말에게 RRC 접속메시지를 전송할 수 있도록 적당한 무선자원을 할당해 주고, 단말은 할당된 무선자원을 통해서 RRC 접속메시지를 망으로 전송할 수 있다.

다른 예로, 단말이 망과 RRC 접속이 맺은 상태를 가정해 보자. 이 경우, 단말은 망의 무선자원 스케줄링에 따라서 무선자원을 할당 받게 되고, 할당된 무선자원을 통해 데이터를 망으로 전송한다. 그러나, 상기 단말의 버퍼에 더 이상 전송할 데이터가 남아 있지 않다면, 망은 단말에게 더 이상 상향링크의 무선자원을 할당 하지 않을 것이다. 왜냐하면 전송할 데이터를 가지고 있지 않은 단말에게 상향링크의 무선자원을 할당하는 것은 비효율적이기 때문이다. 여기서 단말의 버퍼 상태는 주기적으로 또는 사건 발생적으로 망으로 보고된다. 만약, 무선 자원이 없는 단말의 버퍼에 새로운 데이터가 생기면, 단말은 현재 할당된 상향링크의 무선자원이 없기 때문에 상기 RACH를 이용하게 된다. 즉, RACH를 이용해서 단말은 데이터의 전송에 필요한 무선자원을 망에게 요청한다.

이하는 WCDMA의 RACH(Random Access Channel)에 대해 상술한다.

RACH채널은 상향으로 짧은 길이의 데이터를 전송하기 위하여 사용되며, RRC연결요청메시지(RRC Connection Request Message)와 셀갱신메시지(Cell Update Message), URA갱신메시지(URA Update Message) 등의 일부 RRC 메시지도 RACH를 통해 전송된다. 상기 RACH에는 논리채널 CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel) 및 DTCH (Dedicated Traffic Channel)가 매핑될 수 있으며, 상기 RACH는 다시 물리채널 PRACH(Physical Random Access Channel)에 매핑된다.

단말 MAC이 단말 물리계층으로 PRACH 전송을 지시하면, 단말 물리계층은 먼저 하나의 엑세스슬롯(Access Slot)과 하나의 시그니처(Signature)를 선택하여 PRACH 프리앰블을 상향으로 전송한다. 상기 프리앰블은 1.33 ms 길이의 엑세스슬롯 구간동안 전송되며, 상기 엑세스슬롯의 처음 일정길이 동안에 16가지 시그니처중 하나의 시그니처가 선택되어 전송된다.

상기 단말로부터 프리앰블이 전송되면 기지국은 하향 물리채널 AICH (Acquisition Indicator Channel)을 통해 응답신호를 전송한다. 상기 프리앰블에 대한 응답으로 전송되는 AICH는 상기 프리앰블이 전송된 엑세스슬롯에 대응되는 엑세스슬롯의 처음 일정길이 동안 상기 프리앰블이 선택한 시그니처를 전송한다. 이때 기지국은 상기 AICH가 전송하는 시그니처를 통해 긍정적인 응답(ACK) 또는 부정적인 응답(NACK)을 단말에게 전송한다. 만약, ACK을 수신하면, 단말은 상기 전송한 시그니처에 대응되는 OVSF코드를 사용하여 10ms 또는 20ms 길이의 메시지 부분을 전송한다. 만약 NACK을 수신하면, 단말 MAC은 적당한 시간 이후에 단말 물리계층에게 다시 PRACH 전송을 지시한다. 한편, 만약 이전에 전송한 프리앰블에 대응되는 AICH를 수신하지 못하였을 경우, 단말은 정해진 엑세스슬롯 이후에 이전 프리앰블보다 한 단계 높은 전력으로 새로운 프리앰블을 전송한다.

한편 CQI 정보는 단말이 현재 셀의 하향링크 채널의 상태를 측정하여 기지국으로 제공하는 정보이다. 기지국은 단말이 제공하는 CQI정보를 통해서 하향링크의 무선자원 스케줄링을 수행한다. 예를 들어, CQI의 값이 1에서부터 10까지 있다고 가정해보자. 이때 1은 채널 상태가 가장 안 좋은 상태를 의미하고, 10은 채널상태가 가장 좋은 상태를 의미한다.

만약 단말이 기지국으로 10이라는 CQI 정보를 전송하면, 기지국은 현재의 하향링크의 채널 상태가 좋다는 것으로 판단하고, 상기 단말에게 더 높은 데이터 전송 률(bit rate)로 데이터를 전송할 것이다. 반대로 단말이 1이라는 CQI정보를 기지국으로 전달하게 되면, 기지국은 상기 단말의 하향링크의 채널 상태가 좋지 않음을 판단하고, 단말에게 낮은 데이터 전송률로 데이터를 전송할 것이다. 상기의 CQI정보의 전송 기준은 기지국에서 단말에게 주기적으로 또는 사건 발생적으로 보고하라는 조건을 미리 알려준다.

상술한 바와같이 RACH를 이용할 때 단말은 먼저 하나의 시그니처와 하나의 액세스 슬롯을 선택한 후 프리앰블을 상향으로 전송한다. 이후 기지국으로부터 프리앰블에 대한 ACK이 수신되면, 단말은 메시지 부분을 기지국으로 전송한다. 이와 같이 종래에는, 단말이 RACH를 이용하여 특정 정보를 기지국으로 알리기 위해서는 프리앰블의 전송과정과 ACK을 수신하는 과정 및 메시지 부분을 전송하는 과정을 모두 수행해야 하기 때문에 그 만큼의 지연시간의 증가되고 무선자원의 낭비되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 단말이 RACH를 이용할 때 무선자원의 낭비를 막고, 정보 전달의 지연시간을 줄일 수 있는 이동통신 시스템에서의 정보 전송 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 정보 전송방법은, 이동 단말이 기지국으로부터 그룹화 정보를 수신하는 단계와; 상기 이동 단말이 상기 그룹화 정보에서 하나의 시그니처와 하나의 RACH 기회를 선택하여 기지국으로 프리앰블을 전송하는 단계와; 상기 이동 단말이 상기 프리엠블을 근거로 기지국이 할당한 무선자원을 수신하는 단계와; 상기 이동 단말이 상기 수신된 무선자원을 이용하여 기지국으로 상향 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 그룹화 정보는 특정 정보들에 따라 나뉘어진 시그니처 그룹 및 RACH 기회 그룹을 포함하거나 또는 시그니처 및 RACH 기회의 조합으로 구성된 그룹을 포함한다. 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통하여 전송된다.

바람직하게, 상기 시그니처와 RACH 기회를 그룹화하는 기준으로 사용되는 특정 정보는 서로 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.

바람직하게, 상기 특정 정보는 RACH의 사용 목적, CQI 정보, 무선자원의 요청량 정보 및 접속이유에 대한 정보를 포함한다. 상기 RACH의 사용목적은 단말의 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 등을 포함한다. 또한, 상기 CQI 정보는 하향링크의 채널 상태를 나타내는 값이며, 상기 무선자원 요청량은 단말의 버퍼상태를 나타내며, 상기 접속 이유는 단말이 응급전화, 유휴상태인 단말이 활동상태로의 이동 및 단말이 비접속상태에서 활동상태로의 이동을 나타낸다.

바람직하게, 상기 기지국은 상기 그룹화 정보를 동적으로 변경할 수 있으며, 상기 변경된 그룹화정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통하여 단말로 전송된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 정보 전송방법은, 기지국이 시그니처와 RACH 기회와 곤련된 그룹화 정보를 단말로 전송하는 단계와; 상기 기지국이 상기 단말로부터 프리앰블을 수신하는 단계와; 상기 기지국이 상기 프리엠블을 근거로 단말에게 적절한 무선자원을 할당하는 단계와; 상기 기지국이 상기 무선자원을 이용하여 상기 단말이 전송하는 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통하여 전송된다.

바람직하게, 상기 그룹화 정보는 특정 정보들에 따라 나뉘어진 시그니처 그룹과 RACH 기회 그룹을 포함하거나 또는 시그니처 및 RACH 기회의 조합을 포함한다.

바람직하게, 상기 프리앰블을 수신한 기지국은 해당 시그니처와 RACH기회가 어느 그룹에 속하는지를 판별하여, 적절한 무선자원을 할당한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 랜덤 엑세스 채널 (random access channel; RACH) 접속을 위한 하나 또는 그 이상의 프리앰블들에 관련된 그룹화 정보를 수신하는 단계와; 상기 그룹화 정보에 따라서 적어도 하나의 프리앰블을 선택하는 단계와; 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블을 전송하는 단계와; 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블에 따라서 할당된 무선자원을 수신하는 단계와; 상기 할당된 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법 및 이와 같은 방법을 수행하는 이동 단말기를 제안한다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 선결 조건에 따라서 그룹화된다.
바람직하게, 상기 선결 조건은 RACH의 사용 목적, CQI (Channel Quality Indicator) 정보, 무선자원의 요청량 및 접속이유 (establishment cause) 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 RACH의 사용목적은 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 접속이유는 응급 호 (emergency call), 휴지 상태 (idle state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 및 비접속 상태 (disconnected state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 및 페이징 메시지 중 하나를 통하여 수신된다.
바람직하게, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블은 RACH 시그니처 (signature) 및 RACH 기회 (occasion)를 포함한다.
바람직하게,상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 랜덤 액세스 프리앰블들이다.
바람직하게,상기 RACH 기회 (occasion)는 상기 RACH 시그니처 전송을 위한 무선 자원이다.
바람직하게, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message)를 통하여 수신된다.
바람직하게, 핸드오버 실행중에는 상기 그룹화 정보가 상기 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message) 안에 포함된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 랜덤 엑세스 채널 (random access channel; RACH) 접속을 위한 하나 또는 그 이상의 프리앰블들에 관련된 그룹화 정보를 전송하는 단계와; 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들 중 적어도 하나의 프리앰블을 수신하는 단계에 있어서, 상기 적어도 하나의 프리앰블은 상기 그룹화 정보에 따라서 이동 단말에 의해 선택되고; 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블에 따라서 할당된 무선자원을 전송하는 단계와; 상기 할당된 무선자원을 이용하여 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법 및 이와 같은 방법을 수행하는 네트워크를 제안한다.
바람직하게, 선결 조건에 따라서 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들을 그룹화하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 선결 조건은 RACH의 사용 목적, CQI (Channel Quality Indicator) 정보, 무선자원의 요청량 및 접속이유 (establishment cause) 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 RACH의 사용목적은 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 접속이유는 응급 호 (emergency call), 휴지 상태 (idle state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 및 비접속 상태 (disconnected state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 및 페이징 메시지 중 하나를 통하여 전송된다.
바람직하게, 상기 그룹화 정보를 변경 및 재전송하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블은 RACH 시그니처 (signature) 및 RACH 기회 (occasion)를 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 랜덤 액세스 프리앰블들이다.
바람직하게, 상기 RACH 기회 (occasion)는 상기 RACH 시그니처 전송을 위한 무선 자원이다.
바람직하게, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message)를 통하여 전송된다.
바람직하게, 핸드오버 실행중에는 상기 그룹화 정보가 상기 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message) 안에 포함된다.

본 발명은 UMTS와 같은 이동통신 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 단말이 프리앰블 시그니처와 RACH의 전송타이밍(기회)을 통해서 소정 정보를 기지국으로 알림으로써, 데이터 전송까지의 지연시간을 줄이고, 상향 무선자원의 효율적인 사용할 수 있는 방안을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 시그니처와 전송기회를 특정 정보에 따라 구분해서 사용한다.

일 실시예로서, 본 발명은 특정 정보들로 나뉘어진 시그니처의 그룹과 RACH 리소스 그룹에서 제1 정보에 따라 그룹화된 시그니처와 제2정보에 따라 그룹화된 전송기회중에서, 하나의 시그니처와 하나의 리소스를 선택하여 프리앰블을 전송할 수 있다.

바람직하게, 상기의 특정 정보는 RACH의 사용 목적, CQI 정보, 무선자원의 요청량 정보 및 접속이유(Establish Cause)에 대한 정보이다. 예를 들면, 상기 RACH의 사 용목적은 단말의 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 등이 있다. 상기 CQI 정보는 하향링크의 채널 상태를 나타내는 값이다. 상기 무선자원 요청량은 단말의 버퍼상태를 나타내는 것으로, 50비트, 100 비트 및 200 비트 등을 나타낼 수 있다. 상기 접속 이유는 단말이 응급전화 (emergency call), 유휴상태(Idle)인 단말이 활동상태(Active)로의 이동 및 단말이 비접속상태 (detached)에서 활동상태로의 이동을 나타낸다.

바람직하게, RACH 리소스는 RACH 기회(occasion)을 말한다. 즉, 기지국에서 셀 내의 단말들에게 RACH를 사용할 수 있는 리소스 정보를 알려주는 것으로, 상기 리소스 정보는 특정 주파수와 특정 시간으로 구성되어 있다. 또한 상기 리소스 정보에는 RACH 기회의 주기값도 포함되어 있다.

다른 실시예로서, 본 발명은 제1정보에 따라 그룹화된 시그니처와 제2정보에 따라 그룹화된 전송기회를 사용하는 것 뿐만 아니라 시그니처와 RACH기회의 조합 및 그 조합으로 구성된 그룹에서 하나를 선택하여 프리앰블을 전송할 수 있다. 상기 실시예에서는 하나의 시그니처는 항상 같은 의미(정보)를 가지고 있지만 이 실시예에서는 하나의 시그니처는 조합되는 전송기회에 따라 다른 의미(정보)를 가질 수도 있다.

먼저, 제1정보에 따라 그룹화된 시그니처와 제2정보에 따라 그룹화된 전송기회중에서 하나의 시그니처와 하나의 리소스를 선택하여 프리앰블을 전송하는 방법을 설명한다.

1. 시그니처 선택

기지국은 전체 시그니처들을 특정 목적에 따라 그룹화 한다. 상기 그룹화된 시그니처에 대한 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해 단말로 전송된다. 따라서, RACH를 이용할 때, 단말은 단말의 상태에 따라 특정 정보로 나눠진 시그니처 그룹들 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 일단 하나의 시그니처 그룹이 선택되면, 단말은 해당 그룹에서 하나의 시그니처를 임의적으로 선택한다.

예를들어, 전체 64개의 시그니처가 있다고 가정하자. 이때, 각 시그니처들은 0에서 63번까지의 번호가 지정되어 있다. 이때 기지국은 그룹화의 기준이 되는 특정정보로서 RACH의 사용 목적을 사용한다고 가정한다. 이에 따라 그룹 1은 초기접속을 위한 목적, 그룹 2는 핸드오버를 위한 목적, 그룹 3은 동기유지를 위한 목적, 그룹 4는 접속 해지를 위한 목적 및 그룹 5는 무선자원을 요청하는 목적으로 그룹화된다. 그리고 기지국은 각 그룹들에게 전체 시그니처들을 적당하게 매핑한다.

즉, 상기 그룹 1은 0번부터 11번까지의 시그니처들을 갖고, 상기 그룹 2는 12번부터 23번, 상기 그룹 3은 24번부터 35번, 상기 그룹 4는 36번부터 47번, 상기 그룹 5는 48번부터 63번까지의 시그니처를 갖는다. 상기와 같이 RACH의 사용목적에 따라 그룹화된 시그니처에 대한 정보(그룹화 정보)는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해 단말로 전송된다.

따라서, 만약 RACH의 목적이 핸드오버를 위한 것이면, 단말은 상기 설정된 그룹화 정보에 따라 그룹 2를 선택한 후 그룹 2에 매핑된 12번부터 23번까지의 시그니처 중의 하나를 임의로 선택한다.

또한 기지국은 상기 그룹화 정보를 동적으로 변경할 수 있다. 즉, 시그니처의 그룹들 중에서 특정 그룹이 셀 내의 단말들에 의해 많이 사용된다면, 기지국은 해당 그룹에 더 많은 시그니처들을 매핑시킬 수 있다. 예를들어, 상기 그룹 4은 12개의 시그니처를 갖으며, 상기 그룹 5는 16개의 시그니처를 갖고 있다. 만약 셀 내에서 단말의 사용빈도가 그룹 4는 낮고, 그룹 5는 높다면, 기지국은 그룹 4의 시그니처 수는 줄이고 그룹 5의 시그니처 수는 늘릴 수 있다. 이러한 시그니처 그룹화의 변경정보는 기지국에서 단말로 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해 전송된다.

2. RACH 기회(occasion) 선택

도 4에 도시된 바와같이, 먼저 기지국은 전체 RACH 기회를 특정 목적에 따라 그룹화한다. 상기 특정 목적은 앞에 설명한 시그니처를 그룹화 하는 기준으로 사용되는 특정 정보와 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

예를 들면, 시그니처들은 RACH의 사용목적에 따라 그룹화 하고, RACH 기회는 CQI 정보에 따라 그룹하거나 또는 시그니처와 RACH 기회 모두 RACH의 사용목적에 따라 그룹화 할 수도 있다. 상기 그룹화된 RACH 기회에 대한 그룹 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해서 단말에게 전송된다. 따라서, 단말이 RACH를 이용할 때, 단말의 상태에 따라 RACH 기회의 그룹들 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 만약 선택된 그룹에 둘 이상의 RACH 기회가 포함되어 있다면 단말은 상기 그룹에서 하나 의 RACH 기회를 임의적으로 선택한다. 상기의 발명에 대한 자세한 예를 들면 다음과 같다.

기지국은 RACH 기회들을 그룹화 하는 특정 정보로서 CQI 정보를 사용한다. 예를들면, 그룹 A는 채널 상태가 매우 좋지 않은 것으로, 그룹 B는 채널 상태가 좋은 것으로, 그룹 C는 채널 상태가 매우 좋은 것으로 각각 그룹화 한다. 그리고 기지국은 상기 그룹들에게 RACH의 기회들을 적당하게 매핑한다.

상기와 같이 CQI정보에 따라 그룹화된 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해 단말로 전송된다. 따라서, 단말은 만약 단말의 채널 상태가 매우 좋지 않다면, 설정된 그룹화 정보에 따라 그룹 A를 선택하고, 그룹 A에 둘 이상의 RACH 기회가 포함되어 있다면, 하나의 RACH 기회를 임의적으로 선택한다.

또한 기지국은 상기 그룹화 정보를 동적으로 변경 가능하다. 즉, RACH 기회의 주기 또는 주기의 배수 마다 기지국에서 변경된 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통해서 단말에게 전송한다.

다음은 시그니처와 RACH기회의 조합으로 구성된 그룹중의 하나를 선택하여 프리앰블을 전송하는 방법을 설명한다. 이 방법에서 특정 시그니처는 항상 같은 정보를 갖지 않을 것이다. 예를 들면, 같은 시그니처라도 조합된 RACH의 기회에 따라 다른 정보가 전달될 수도 있다.

도 5는 본 발명에서 기지국이 시그니처와 RACH 기회를 조합하여 그룹화하는 개념을 나타내고, 도 6은 도 5의 개념에 따라 접속이유(Establish Cause)와 CQI 정보를 조합하여 실제로 그룹화하는 일 예를 나타낸다.

도 5에 도시된 바와같이, 하나의 주기안에는 A, B, C, D와 같이 4개의 RACH의 기회가 있다. 상기 RACH의 기회들은 도 5와 같이 동일한 시간에 4개의 RACH 기회들이 모두 있을 수도 있고, 서로 다른 시간에 4개의 RACH 기회들이 분산되어 있을 수도 있다. 예를 들면 Time 2에서와 같이 4개(A, B, C, D)의 RACH 기회들이 모여 있을 수도 있고, Time 4, 5, 6에서와 같이 4개(A, B, C, D)의 RACH 기회들이 분산되어 있을 수도 있다. 여기서 전체 시그니처의 수는 16개로 가정한다.

본 실시예에서는 그룹화 기준으로 접속이유(Establish Cause)와 CQI 정보를 사용한다. 상기 접속이유와 CQI 정보는 각각 2가지의 경우가 있고, 이를 이용하여 도 6과 같은 4개의 그룹이 생성된다. 도 6에서, 만약 단말의 접속이유가 A이고 CQI 값이 1이라면, 단말은 C5~C9 및 D0~D8이 포함되어 있는 3번째 그룹에서 하나의 값을 임의적으로 선택한다. C5의 의미는 C의 RACH 기회와 시그니처 5를 나타낸다.

앞에서 언급한 바와 같이 하나의 시그니처와 하나의 RACH 기회는 각각 항상 같은 정보를 나타내는 것은 아니다. 예를 들면 시그니처 10은 어떤 RACH기회들과 조합되는지에 따라서 다른 정보가 전달된다. 또한 RACH 기회 A 또한 어떤 시그니처와 조합되는지에 따라서 다른 정보가 전달된다.

이렇게 시그니처와 RACH기회의 조합에 의해 그룹화된 정보 역시 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통하여 단말로 전송된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 정보 전송방법의 전체 신호 흐름을 나타낸다.

도 7에 도시된 바와같이, 기지국(20)은 전체 시그니처들와 RACH 기회들을 특정 목 적들에 따라 그룹화하고, 이에 대한 정보를 시스템 정보 또는 페이징 메시지를 통하여 단말(10)에게 알린다(S10).

단말(10)은 기지국(20)의 설정에 따라 시그니처와 RACH 기회의 그룹들 중에서 하나의 시그니처와 하나의 RACH 기회를 선택하거나 또는 시그니처와 RACH 기회들의 조합으로 구성된 그룹중의 하나를 선택한다(S11). 위에서 설명한 예시를 이용하면, C5~C9, 그리고 D0~D8이 포함되어 있는 3번째 그룹에서 하나의 값을 선택한다.

상기 단말(20)은 상기 선택된 시그니처와 RACH기회를 통해서 프리앰블을 기지국(20)으로 전송한다(S12).

상기 프리앰블을 전송 받은 기지국(20)은 해당 시그니처와 RACH 기회가 어느 그룹에 속해 있는지를 판단하고, 그 결과에 따라 무선자원을 스케줄링하여 적절한 무선자원을 단말(10)에게 할당한다(S13). 예를들면, 단말(10)이 초기 접속을 목적으로 하는 시그니처의 그룹을 사용하였고, RACH 기회는 100 비트의 무선자원 요청량으로 그룹화되었다면, 기지국(20)은 상기 정보들을 토대로 적당한 무선자원을 단말(10)에게 할당한다.

따라서, 상기 기지국(20)으로부터 적당한 무선자원을 할당받은 단말(10)은 해당 무선자원을 이용하여 기지국(20)으로 상향 데이터를 전송한다(S14).

상술한 바와같이, 본 발명은, 단말이 RACH를 이용할 때 프리앰블 전송을 통해 특정 정보를 기지국으로 알려주고, 기지국은 상기 특정 정보에 따라 데이터 전송을 위한 효율적인 무선자원을 단말에게 할당해 줌으로써 단말의 데이터 전송까지의 지연시 간을 줄이고, 무선자원 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

이동 단말이 랜덤 엑세스 채널 (random access channel; RACH) 접속을 위한 하나 또는 그 이상의 프리앰블들에 관련된 그룹화 정보를 수신하는 단계와;

상기 이동 단말이 상기 그룹화 정보에 따라서 적어도 하나의 프리앰블을 선택하는 단계와;

상기 이동 단말이 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블을 전송하는 단계와;

상기 이동 단말이 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블에 따라서 할당된 무선자원을 수신하는 단계와;

상기 이동 단말이 상기 할당된 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 선결 조건에 따라서 그룹화되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제2항에 있어서, 상기 선결 조건은 RACH의 사용 목적, CQI (Channel Quality Indicator) 정보, 무선자원의 요청량 및 접속이유 (establishment cause) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제3항에 있어서, 상기 RACH의 사용목적은 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제3항에 있어서, 상기 접속이유는 응급 호 (emergency call), 휴지 상태 (idle state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 및 비접속 상태 (disconnected state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제1항에 있어서, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 및 페이징 메시지 중 하나를 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제1항에 있어서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블은 RACH 시그니처 (signature) 및 RACH 기회 (occasion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 랜덤 액세스 프리앰블들인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제7항에 있어서, 상기 RACH 기회 (occasion)는 상기 RACH 시그니처 전송을 위한 무선 자원인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제1항에 있어서, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message)를 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제10항에 있어서, 핸드오버 실행중에는 상기 그룹화 정보가 상기 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message) 안에 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
기지국이 랜덤 엑세스 채널 (random access channel; RACH) 접속을 위한 하나 또는 그 이상의 프리앰블들에 관련된 그룹화 정보를 전송하는 단계와;

상기 기지국이 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들 중 적어도 하나의 프리앰블을 수신하는 단계에 있어서, 상기 적어도 하나의 프리앰블은 상기 그룹화 정보에 따라서 이동 단말에 의해 선택되고;

상기 기지국이 상기 적어도 하나의 선택된 프리앰블에 따라서 할당된 무선자원을 전송하는 단계와;

상기 기지국이 상기 할당된 무선자원을 이용하여 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제12항에 있어서, 상기 기지국이 상기 그룹화 정보 전송 단계 이전에 선결 조건에 따라서 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들을 그룹화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제13항에 있어서, 상기 선결 조건은 RACH의 사용 목적, CQI (Channel Quality Indicator) 정보, 무선자원의 요청량 및 접속이유 (establishment cause) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제14항에 있어서, 상기 RACH의 사용목적은 초기접속, 핸드오버, 동기유지, 접속 해지 및 무선자원 요청 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제14항에 있어서, 상기 접속이유는 응급 호 (emergency call), 휴지 상태 (idle state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 및 비접속 상태 (disconnected state)에서 활성화 상태 (active state)로 전환 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제12항에 있어서, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 및 페이징 메시지 중 하나를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제12항에 있어서, 상기 기지국이 상기 데이터 수신 단계 이후에 상기 그룹화 정보를 변경 및 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제12항에 있어서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블은 RACH 시그니처 (signature) 및 RACH 기회 (occasion)를 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 프리앰블들은 랜덤 액세스 프리앰블들인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제19항에 있어서, 상기 RACH 기회 (occasion)는 상기 RACH 시그니처 전송을 위한 무선 자원인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제12항에 있어서, 상기 그룹화 정보는 시스템 정보 또는 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message)를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.
제21항에 있어서, 핸드오버 실행중에는 상기 그룹화 정보가 상기 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC connection reconfiguration message) 안에 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 무선 자원 할당방법.