(19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A)

(1)

(11) 공개번호 10-2017-0020695 (43) 공개일자 2017년02월23일 (51) 국제특허분류(Int. Cl.)

H04W 28/02 (2009.01) H04W 72/04 (2009.01) (52) CPC특허분류

H04W 28/0252 (2013.01) H04W 72/0446 (2013.01)

(21) 출원번호 10-2016-0091642 (22) 출원일자 2016년07월19일 심사청구일자 없음

(30) 우선권주장

1020150114928 2015년08월13일 대한민국(KR) 기술이전 희망 : 기술양도

(71) 출원인

한국전자통신연구원

대전광역시 유성구 가정로 218 (가정동) (72) 발명자

조승권

대전광역시 유성구 노은동로 187, 607동 804호 ( 지족동, 열매마을6단지)

정수정

대전광역시 유성구 관평1로 12 705동 401호 (관평 동,대덕테크노밸리7단지아파트)

(뒷면에 계속) (74) 대리인

팬코리아특허법인 전체 청구항 수 : 총 20 항

(54) 발명의 명칭 통신 시스템에서의 빠른 접속 방법 및 장치, 그리고 빠른 접속 지원 방법 (57) 요 약

통신 시스템의 단말은 상향링크 접속을 위한 제1 단계에서 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통해 제1 신호를 전송하고, 상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 기지국으로부터 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하여 상기 상향링크 접속을 위한 나머지 단계들을 수행한 후, 상향 링크 데이터를 전송한다.

대 표 도 - 도4

(2)

(72) 발명자 노태균

대전광역시 유성구 지족로 317, 103동 801호 (지족 동, 반석마을1단지아파트)

이안석

대전광역시 유성구 지족북로 60, 203동 1901호 (지 족동, 노은한화꿈에그린)

장성철

대전광역시 유성구 엑스포로 448, 309동 901호 (전 민동, 엑스포아파트)

이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 R0101-15-244 부처명 미래창조과학부

연구관리전문기관 정보통신기술진흥센터 연구사업명 ETRI통합과제

연구과제명 초연결 스마트 모바일 서비스를 위한 5G 이동통신 핵심기술 개발 기 여 율 1/1

주관기관 한국전자통신연구원 연구기간 2015.03.01~2016.02.29

(3)

명 세 서 청구범위 청구항 1

통신 시스템의 단말에서 데이터를 전송하기 위한 빠른 상향링크 접속 방법으로서,

상향링크 접속을 위한 제1 단계에서, 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통해 제1 신호를 전송하는 단계,

상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 기지국으로부터 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하여 상기 상향링크 접속을 위한 나머지 단계들을 수행하는 단계, 그리고

상향링크 데이터를 전송하는 단계 를 포함하는 빠른 접속 방법.

청구항 2 제1항에서,

상기 제1 신호는 대역폭 요청 신호이며,

상기 상향링크 전용 채널은 대역폭 요청 채널인 빠른 접속 방법.

상기 제1 신호는 BSR(Buffer Status Report) 신호이며,

상기 상향링크 전용 채널은 상향링크 공유 트래픽 채널인 빠른 접속 방법.

상기 제1 신호를 전송하는 단계는

상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 제1 신호에 포함된 1비트의 플래그를 리셋하는 단계, 그리고

상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 제1 신호에 포함된 1비트의 플래그를 셋팅하는 단계 를 포함하는 빠른 접속 방법.

상기 제1 신호는 랜덤 접속 프리앰블 신호이며,

상기 상향링크 전용 채널은 랜덤 접속 전용 채널인 빠른 접속 방법.

상기 제1 신호를 전송하는 단계는

상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 복수 개의 제1 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제1 랜 덤 접속 프리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계, 그리고

(4)

상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 복수 개의 제2 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제2 랜 덤 접속 프리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계를 포함하는 빠른 접속 방법.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는

상기 제2 랜덤 접속 프리앰블을 수신한 상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 랜덤 접속 응답을 수신하는 단계,

상기 제2 무선 자원을 이용하여 BSR(Buffer Status Report)을 전송하는 단계, 그리고

상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 상향링크 자원 할당 정보를 포함한 상향링크 자원 사용 허가 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 빠른 접속 방법.

상기 기지국이 상기 제1 무선 자원 및 제2 무선 자원을 이용하여 각각 전송한 랜덤 접속 응답을 전송하는 단계, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 랜 덤 접속 응답을 수신하는 단계,

상기 제2 무선 자원을 이용하여 BSR(Buffer Status Report)을 전송하는 단계, 그리고

상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 상향링크 자원 할당 정보를 포함한 상향링크 자원 사용 허가 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 빠른 접속 방법.

청구항 9

통신 시스템의 기지국에서 단말의 빠른 상향링크 접속을 지원하는 방법으로서,

상기 상향링크 접속을 위한 제1 단계에서, 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기 반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통해 상기 단말로부터 전송된 제1 신호를 수신하는 단 계,

상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하여 상기 상향링크 접속을 위한 나머지 단계들을 수행하는 단계, 그리고

상기 단말로부터 전송된 상향링크 데이터를 수신하는 단계 를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는 상기 제1 신호로부터 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단 말인지 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지 확인하는 단계를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

상기 제1 신호는 랜덤 접속 프리앰블이며,

상기 상향링크 전용 채널은 랜덤 접속 전용 채널인 빠른 접속 지원 방법.

(5)

상기 제1 신호를 수신하는 단계는

상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단말이 복수 개의 제1 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제1 랜덤 접속 프 리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계, 그리고

상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 단말이 복수 개의 제2 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제2 랜덤 접속 프 리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

상기 랜덤 접속 프리앰블에 대한 랜덤 접속 응답을 상기 제1 무선 자원과 상기 제2 무선 자원을 이용하여 각각 전송하는 단계, 그리고

상기 제2 무선 자원을 이용하여 상기 단말로부터 BSR(Buffer Status Report)을 수신하면, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

상기 제1 신호는 대역폭 요청 신호이며,

상기 상향링크 전용 채널은 대역폭 요청 채널인 빠른 접속 지원 방법.

상기 확인하는 단계는

상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지를 구분하는 단계,

상기 단말이 사용할 대역폭 요청 신호를 할당하는 단계, 그리고

상기 단말로부터 수신한 대역폭 요청 신호로부터 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인 지 판단하는 단계를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

상기 제1 신호는 BSR(Buffer Status Report) 신호이며,

상기 상향링크 전용 채널은 상향링크 공유 트래픽 채널인 빠른 접속 지원 방법.

상기 확인하는 단계는

상기 BSR의 플래그 값이 셋팅되어 있는 경우, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 것으로 판 단하는 단계, 그리고

상기 BSR의 플래그 값이 리셋되어 있는 경우, 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 빠른 접속 지원 방법.

(6)

청구항 18

통신 시스템에서 단말이 데이터를 전송하기 위한 빠른 상향링크 접속 장치로서,

제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링 크 전용 채널을 통해 상향링크 접속 절차의 제1 단계를 수행하고, 상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제 2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 기지국으로부터 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무 선 자원을 이용하여 제2 단계부터 최종적인 데이터 전송 단계를 수행하는 프로세서, 그리고

상기 프로세서와 연결되며, 상기 상향링크 접속 절차에 따른 무선 신호를 상기 기지국과 송수신하는 송수신기 를 포함하는 빠른 접속 장치.

상기 프로세서는 상기 제1 단계에서 랜덤 접속 프리앰블, 대역폭 요청 신호 및 BSR(Buffer Status Report) 중 하나를 상기 송수신기를 통해 전송하는 빠른 접속 장치.

상기 프로세서는 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있다는 정보를 상기 제1 단계에서 상기 랜덤 접속 프리앰블, 상기 대역폭 요청 신호 및 상기 BSR 중 하나를 통해 상기 기지국에게 알려주는 빠른 접속 장치.

발명의 설명 기 술 분 야

본 발명은 통신 시스템에서의 빠른 접속 방법 및 장치, 그리고 빠른 접속 지원 방법에 관한 것으로, 더욱 상세 [0001]

하게는 시간 길이가 서로 다른 2개의 전송시간간격(Transmission Time Intervals, TTIs)을 이용하여 빠른 접속 을 가능하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

배 경 기 술

적어도 하나의 단말과 기지국으로 이루어진 통신시스템에서, 단말에서 기지국 또는 기지국에서 단말로 데이터를 [0002]

전송할 때, 데이터가 단말 또는 기지국의 송신 버퍼에 도착한 시점부터 최종적으로 수신측인 기지국 또는 단말 로 전송이 완료되는 시점까지 걸리는 지연 시간(latency)을 줄이는 것이 최근 5세대(5G, 5-th Generation) 통신 에 필요한 기술로서 언급되고 있다.

구체적으로, ITU-R에서 2015년 6월에 합의된 5G 이동통신의 비전에 관한 문서에 따르면, 8개의 핵심 성능 지표 [0003]

중의 하나가 지연 시간(latency)으로 결정될 만큼 지연 시간 축소가 향후 통신시스템에서의 핵심 사항이 될 것 으로 보여진다.

이에 따라, TTI(Transmission Time Interval)를 줄이는 것에 대한 연구가 진행되고 있다. TTI는 단말 또는 기 [0004]

지국이 데이터를 전송하는 최소 전송 시간 간격으로서, 예를 들어 IEEE 802.16e에 기반한 모바일 와이맥스 (Mobile WiMAX) 통신 시스템의 경우 TTI가 5ms이고, 3GPP Release 8~ Release 12에 기반한 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-A(Advanced) 통신 시스템의 경우 TTI는 1ms이다.

대부분의 통신 시스템은 TTI를 줄이는데 있어 과거 호환성(Backward Compatibility)을 고려해야 한다. 기존 통 [0005]

신 시스템이 가지는 TTI를 정상 TTI(Normal TTI)라 정의하고, 정상 TTI보다 시간 길이가 짧은 새로운 TTI를 짧 은 TTI(Short TTI)라 정의할 때, 과거 호환성이란 새로운 짧은 TTI를 지원하는 기지국에 기존의 정상 TTI만 지 원하는 단말이 접속이 가능해야 한다는 것으로 정의된다.

짧은 TTI를 지원하는 통신 시스템의 기지국은 짧은 TTI에 기반한 무선 자원 외에, 과거 호환성을 지원하기 위해 [0006]

반드시 정상 TTI에 기반한 무선 자원을 가지게 된다.

현재까지의 통신 시스템에서는 기지국이 비록 하나 또는 복수의 반송파(carrier)를 가지고 있더라도 모든 반송 [0007]

(7)

파가 동일한 TTI에 기반한 무선자원을 가진다. 따라서, 통신 시스템이 이종 TTI를 가지는 경우에, 해당 통신 시 스템의 기존 규격에의 영향(impact), 시스템 오버헤드(overhead), 새로운 물리 채널 설계에 따른 단말 및 기지 국 복잡도 증가 등 다양한 시스템 설계 시의 고려 사항들을 염두에 두고 짧은 TTI의 무선 자원을 효율적으로 이 용하여 지연시간 축소를 가능케 하는 기술이 제시되지 않았다.

발명의 내용 해결하려는 과제

본 발명이 해결하려는 과제는 지연 시간 축소를 통한 빠른 접속을 가능하게 하는 통신시스템에서의 빠른 접속 [0008]

방법 및 장치, 그리고 빠른 접속 지원 방법을 제공하는 것이다.

과제의 해결 수단

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 통신 시스템의 단말에서 데이터를 전송하기 위한 빠른 상향링크 접속 방법이 [0009]

제공된다. 빠른 접속 방법은 상향링크 접속을 위한 제1 단계에서, 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통해 제1 신호 를 전송하는 단계, 상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작 할 수 있는 경우, 기지국으로부터 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하여 상기 상향링크 접속을 위한 나머지 단계들을 수행하는 단계, 그리고 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

상기 제1 신호는 대역폭 요청 신호이며, 상기 상향링크 전용 채널은 대역폭 요청 채널일 수 있다.

[0010]

상기 제1 신호는 BSR(Buffer Status Report) 신호이며, 상기 상향링크 전용 채널은 상향링크 공유 트래픽 채널 [0011]

일 수 있다.

상기 제1 신호를 전송하는 단계는 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 제1 신호에 포함 [0012]

된 1비트의 플래그를 리셋하는 단계, 그리고 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 제1 신 호에 포함된 1비트의 플래그를 셋팅하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 신호는 랜덤 접속 프리앰블 신호이며, 상기 상향링크 전용 채널은 랜덤 접속 전용 채널일 수 있다.

[0013]

상기 제1 신호를 전송하는 단계는 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 복수 개의 제1 랜덤 접 [0014]

속 프리앰블 중에서 하나의 제1 랜덤 접속 프리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계, 그리고 상기 단말이 상 기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 복수 개의 제2 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제2 랜덤 접속 프리앰 블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는 상기 제2 랜덤 접속 프리앰블을 수신한 상기 기지국이 상기 제2 무선 자 [0015]

원을 이용하여 전송한 랜덤 접속 응답을 수신하는 단계, 상기 제2 무선 자원을 이용하여 BSR(Buffer Status Report)을 전송하는 단계, 그리고 상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 상향링크 자원 할당 정 보를 포함한 상향링크 자원 사용 허가 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는 상기 기지국이 상기 제1 무선 자원 및 제2 무선 자원을 이용하여 각각 [0016]

전송한 랜덤 접속 응답을 전송하는 단계, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작하는 경우, 상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 랜덤 접속 응답을 수신하는 단계, 상기 제2 무선 자원을 이용하여 BSR(Buffer Status Report)을 전송하는 단계, 그리고 상기 기지국이 상기 제2 무선 자원을 이용하여 전송한 상 향링크 자원 할당 정보를 포함한 상향링크 자원 사용 허가 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 통신 시스템의 기지국에서 단말의 빠른 상향링크 접속을 지원하는 방법이 [0017]

제공된다. 빠른 접속 지원 방법은 상기 상향링크 접속을 위한 제1 단계에서, 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통해 상기 단말 로부터 전송된 제1 신호를 수신하는 단계, 상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하여 상기 상향링크 접 속을 위한 나머지 단계들을 수행하는 단계, 그리고 상기 단말로부터 전송된 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는 상기 제1 신호로부터 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단 [0018]

말인지 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

(8)

상기 제1 신호는 랜덤 접속 프리앰블이며, 상기 상향링크 전용 채널은 랜덤 접속 전용 채널일 수 있다.

[0019]

상기 제1 신호를 수신하는 단계는 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단말이 복수 개의 제1 랜덤 접속 프리앰블 [0020]

중에서 하나의 제1 랜덤 접속 프리앰블을 상기 제1 신호로 전송하는 단계, 그리고 상기 제2 TTI를 기반으로 동 작하는 단말이 복수 개의 제2 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 제2 랜덤 접속 프리앰블을 상기 제1 신호로 전 송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 나머지 단계들을 수행하는 단계는 상기 랜덤 접속 프리앰블에 대한 랜덤 접속 응답을 상기 제1 무선 자원 [0021]

과 상기 제2 무선 자원을 이용하여 각각 전송하는 단계, 그리고 상기 제2 무선 자원을 이용하여 상기 단말로부 터 BSR(Buffer Status Report)을 수신하면, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인 것으 로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 신호는 대역폭 요청 신호이며, 상기 상향링크 전용 채널은 대역폭 요청 채널일 수 있다.

[0022]

상기 확인하는 단계는 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 상기 제2 TTI를 기반으로 동작 [0023]

할 수 있는 단말인지를 구분하는 단계, 상기 단말이 사용할 대역폭 요청 신호를 할당하는 단계, 그리고 상기 단 말로부터 수신한 대역폭 요청 신호로부터 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지 판단 하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 신호는 BSR(Buffer Status Report) 신호이며, 상기 상향링크 전용 채널은 상향링크 공유 트래픽 채널 [0024]

일 수 있다.

상기 확인하는 단계는 상기 BSR의 플래그 값이 셋팅되어 있는 경우, 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작 [0025]

할 수 있는 것으로 판단하는 단계, 그리고 상기 BSR의 플래그 값이 리셋되어 있는 경우, 상기 단말이 상기 제1 TTI를 기반으로 동작하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 한 실시 예에 따르면, 통신 시스템에서 단말이 데이터를 전송하기 위한 빠른 상향링크 접속 [0026]

장치가 제공된다. 빠른 접속 장치는 프로세서, 그리고 송수신기를 포함한다. 상기 프로세서는 제1 시간 길이를 가지는 제1 TTI(Transmission Time Interval)에 기반한 제1 무선 자원 내에서 할당된 상향링크 전용 채널을 통 해 상향링크 접속 절차의 제1 단계를 수행하고, 상기 단말이 상기 제1 시간 길이보다 짧은 제2 시간 길이를 가 지는 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우, 기지국으로부터 상기 제2 TTI에 기반한 제2 무선 자원을 이용하 여 제2 단계부터 최종적인 데이터 전송 단계를 수행한다. 그리고 상기 송수신기는 상기 프로세서와 연결되며, 상기 상향링크 접속 절차에 따른 무선 신호를 상기 기지국과 송수신한다.

상기 프로세서는 상기 제1 단계에서 랜덤 접속 프리앰블, 대역폭 요청 신호 및 BSR(Buffer Status Report) 중 [0027]

하나를 상기 송수신기를 통해 전송할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 단말이 상기 제2 TTI를 기반으로 동작할 수 있다는 정보를 상기 제1 단계에서 상기 랜덤 [0028]

접속 프리앰블, 상기 대역폭 요청 신호 및 상기 BSR 중 하나를 통해 상기 기지국에게 알려줄 수 있다.

발명의 효과

본 발명의 실시 예에 의하면, 시간 길이가 다른 두 개의 TTI(Transmission Time Intervals)에 기반한 무선 자 [0029]

원을 가진 통신 시스템에서 단말이 기지국에게 데이터를 전송하기 위해 필요한 상향링크 접속 절차에서, 두 번 째 단계부터는 두 개의 TTI 중에서 시간 길이가 짧은 TTI에 기반한 무선 자원을 이용하여 수행함으로써, 시간 길이가 긴 TTI에 기반한 무선 자원을 이용하는 경우에 비해 지연 시간(latency) 축소를 통해 빠른 접속을 가능 하게 한다.

또한 상향링크 접속 절차에서 첫 번째 단계는 두 개의 TTI 중에서 길이가 긴 TTI에 기반한 무선 자원에 맞게 설 [0030]

계된 물리 채널 사용을 가능하게 하여, 길이가 짧은 TTI에 기반한 무선 자원을 이용하여 첫 번째 단계를 수행할 때 필요한 길이가 짧은 TTI에 기반한 무선 자원에 맞게 설계된 새로운 물리채널이 필요하지 않는다. 이로 인해, 길이가 짧은 TTI에 기반한 무선 자원에 맞게 설계된 새로운 물리채널의 채용에 필요한 시스템 오버헤드, 설계의 복잡도, 제품 단가의 상승 등을 없앨 수 있다.

또한 첫 번째 단계를 짧은 TTI에 기반한 무선 자원에서 수행할 수 있는 통신 시스템이라 하더라도 첫 번째 단계 [0031]

를 길이가 긴 TTI에 기반한 무선 자원을 이용하고 두 번째 단계부터 짧은 TTI에 기반한 무선 자원에서 수행하는 것을 가능하게 함으로써, 첫 번째 단계에 필요한 짧은 TTI에 기반한 무선 자원의 부하(load)를 분산 시킬 수 있 다.

(9)

도면의 간단한 설명

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 무선 자원을 TTI의 종류에 따라 개념적으로 나타낸 도면이다.

[0032]

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 서브프레임 구조에 따른 이종 TTI의 무선 자원의 일 예를 나타 낸 도면이다.

도 3은 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템에서 PRACH를 이용한 랜덤 접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서의 랜덤 접속 방법을 나타 낸 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 랜덤 접속 방법에서 단계 2부터 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하는 방법 의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 6은 도 4에 도시된 랜덤 접속 방법에서 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말이 단계 2부터 짧은 TTI 기 반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하는 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 7은 기존 LTE 및 LTE-A 시스템에서 PUCCH를 이용한 SR(Scheduling Request)에 의한 접속 방법을 나타낸 도 면이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 전용의 대역폭 요청 채널 을 사용하는 상향링크 접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 9는 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템에서 BSR(Buffer Status Report)을 이용한 접속 방법을 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 BSR을 이용한 접속 방법 을 나타낸 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 빠른 접속 장치를 나타낸 도면이다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 빠른 접속 지원 장치를 나타낸 도면이다.

발명을 실시하기 위한 구체적인 내용

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지 [0033]

식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현 될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위 해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재 [0034]

가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이 [0035]

동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국 (subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전 부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high [0036]

reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역 할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크 로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS,

(10)

HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 빠른 접속 방법 및 장치, 그리고 빠른 접속 지원 방법에 대 [0037]

하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

통신 시스템이 짧은 TTI 기반 무선 자원 및 정상 TTI 기반 무선 자원을 모두 가질 때, 해당 통신 시스템은 이종 [0038]

TTI(heterogeneous TTIs)를 가진다고 정의한다. 여기서, 정상 TTI와 짧은 TTI는 절대적인 시간 길이 기준에 의 해 나뉘는 것이 아니라, 두 개의 TTI의 시간 길이 비교를 통해 결정되는 상대적인 개념이다.

또한 반송파 내에 정상 TTI 기반 무선 자원 및 짧은 TTI 기반 무선 자원을 모두 가지는 반송파를 이종 TTI 반송 [0039]

(a carrier with heterogeneous TTIs)라 정의하고, 반송파 내에 정상 TTI 기반 무선자원만을 가진 반송파를 정 상 TTI 반송파(a carrier with only normal TTI)라 정의하며, 반송파 내에 짧은 TTI 기반 무선자원만을 가진 반송파를 짧은 TTI 반송파(a carrier with only short TTI)라고 정의한다.

이종 TTI 반송파, 정상 TTI 반송파, 그리고 짧은 TTI 방송파의 정의를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 이종 [0040]

TTI 기반 무선 자원을 가진 통신 시스템은 두 가지 분류에 속하는 모든 경우에 적용된다.

통신 시스템이 사용하는 반송파의 개수를 N(N은 1과 같거나 큰 자연수)이라고 하면, 분류 1은 N=1인 경우이고, [0041]

분류 2는 N > 1인 경우이다.

분류 1의 경우, 통신 시스템은 시스템은 하나의 반송파 사용하며, 해당 반송파는 이종 TTI 반송파이다.

[0042]

분류 2의 경우, 통신 시스템은 J개의 이종 TTI 반송파, K개의 정상 TTI 반송파, 그리고 L개의 짧은 TTI 반송파 [0043]

를 사용할 수 있다. 이때 J≥0, K≥0, L≥0 이고, J+K+L=N을 만족한다.

예를 들면, 가령 통신 시스템이 사용하는 반송파가 2개이고 이 중에서 하나의 반송파가 정상 TTI 반송파이고, [0044]

다른 하나의 반송파가 짧은 TTI 반송파일 수 있다. 이 경우는 분류 2의 N=2, J=0, K=1, L=1에 해당된다.

또한 통신 시스템이 사용하는 반송파가 2개이고 이 중에서 하나의 반송파가 이종 TTI 반송파이고, 다른 하나의 [0045]

반송파가 정상 TTI 반송파일 수 있다. 이 경우는 분류 2의 N=2, J=1, K=1, L=0에 해당된다.

통신 시스템이 복수 개의 반송파를 가지는 경우의 한 예를 들면, 3GPP 규격에 기반한 LTE 또는 LTE-A 통신 시스 [0046]

템의 반송파 집성(Carrier Aggregation, CA) 또는 이중 연결성(Dual Connectivity)과 같은 방법 등이나, IEEE 802.16 계열 규격에 기반한 이동 WiMAX 시스템의 다중 반송파 동작(Multicarrier operation) 등이 있을 수 있 다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 무선 자원을 TTI의 종류에 따라 개념적으로 나타낸 도면이다.

[0047]

도 1을 참고하면, 통신 시스템이 가진 전체 무선 자원은 정상 TTI 기반 무선 자원 및 짧은 TTI 기반 무선 자원 [0048]

으로 나뉘어질 수 있다. 이때 도 1에 도시된 정상 TTI 기반 무선 자원의 영역 및 짧은 TTI 기반 무선 자원의 영 역이 물리적인 자원량의 상대적인 비율을 나타내지는 않는다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 서브프레임 구조에 따른 이종 TTI의 무선 자원의 일 예를 나타 [0049]

낸 도면으로, 도 2는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 3GPP LTE 또는 LTE-A 통신 시스템이 상향링크 서 브프레임(subframe) 내에 1ms 길이의 정상 TTI와 0.5ms 길이의 짧은 TTI를 가지는 경우를 도시하였다.

도 2를 참고하면, 상향링크 서브프레임 내 정상 TTI 기반 무선 자원과 짧은 TTI 기반 무선 자원은 주파수 축을 [0050]

기준으로 서로 번갈아 할당될 수 있다. 이러한 상향링크 서브프레임 구조를 가지는 반송파는 정상 TTI 기반 무 선 자원 및 짧은 TTI 기반 무선 자원을 모두 가지는 이종 반송파에 해당한다.

또한 도 2에 도시한 바와 같이, 정상 TTI 기반 무선 자원과 짧은 TTI 기반 무선 자원에서 각 단말(UE1, UE2, [0051]

UE3)에 대한 무선 자원이 할당된다. 예를 들어, 단말(UE1)에는 정상 TTI 기반 무선 자원의 일부가 할당되고, 단 말(UE2, UE3)에는 짧은 TTI 기반 무선 자원의 일부가 할당될 수 있다.

통신 시스템에서 단말이 기지국에게 데이터를 전송하기 위한 상향링크 접속 방법(access scheme)은 다양하다.

[0052]

가령, LTE 시스템의 경우 상향링크 접속 방법으로 PRACH(Physical Random Access Channel)를 이용한 랜덤 접속 (random access) 방법, PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 이용한 SR(Scheduling Request)에 의한 방 법, BSR(Buffer Status Report)에 의한 방법, SPS(Semi-persistent scheduling)에 의한 방법, 사전 할당(pre- allocation)에 의한 방법 등이 있다.

(11)

도 3은 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템에서 PRACH를 이용한 랜덤 접속 방법을 나타낸 도면이다.

[0053]

도 3을 참고하면, 단말(100)은 PRACH를 통해 랜덤 접속 프리앰블(random access preamble)을 전송한다(단계 1, [0054]

S310).

기지국(200)은 랜덤 접속 프리앰블을 수신하면 랜덤 접속 프리앰블에 대한 응답으로 RAR(Random Access [0055]

Response)을 전송한다(단계 2, S320).

RAR을 수신한 단말(100)은 L2(Layer 2) 또는 L3 메시지를 전송한다(단계 3, S330). 이하 L2 메시지로 BSR을 전 [0056]

송하는 것으로 가정한다.

기지국(200)은 수신한 BSR에 대해 상향링크 자원 사용 허가 메시지인 그랜트(Grant)를 단말에게 전송한다(단계 [0057]

4, S340).

이후 단말(100)은 할당 받은 상향링크 자원을 이용하여 데이터를 전송한다(단계 5, S350).

[0058]

이러한 랜덤 접속 방법은 모바일 와이맥스의 랜덤 접속과 본질적으로 동일하다. 모바일 와이맥스 통신 시스템에 [0059]

서는 단계 1(S310)에서 레인징 코드(ranging code)를 전송하고, 단계 2(S320)에서 MAP 메시지를 이용해 응답하 며, 단계 3(S330)에서 대역폭 요청(bandwidth request) 메시지를 전송하고, 단계 4(S340)에서는 MAP 메시지를 통해 상향링크 자원을 할당하며, 최종적으로 단계 5(S350)에서 상향링크 데이터를 전송한다. 또한 LTE/LTE-A 통 신 시스템이나 모바일 와이맥스 통신 시스템은 단계 1(S310)에서 전용의 상향링크 채널을 사용한다.

이러한 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템에서 PRACH를 이용한 랜덤 접속 방법은 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용 [0060]

하여 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 과거 호환성을 지원하기 위해서 [0061]

정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널은 반드시 존재해야 한다.

하지만 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널은 다음의 [0062]

이유 또는 기타 이유로 통신 시스템 내에 존재하지 않을 수 있다. 단계 1(S310)을 위한 전용의 상향링크 채널에 사용되는 자원은 통신 시스템의 오버헤드로 작용한다. 랜덤 접속 채널의 로드가 일순간 낮더라도 랜덤 접속 전 용 채널에 사용되는 자원의 양을 동적으로 변경하지는 않기 때문이다. 따라서, 시스템 오버헤드 측면에서는 정 상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널이 있을 경우 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널이 통신 시스템 내에 존재하지 않을 수 있다.

또한 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템을 설계/구현함에 있어 짧은 TTI 자원에 맞게 설계된 새로 [0063]

운 랜덤 접속 전용 채널에 필요한 설계의 복잡도, 제품의 복잡도 등으로 인한 제품 단가의 상승 등을 야기할 수 있다. 따라서 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널이 있을 경우 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널이 통신 시스템 내에 존재하지 않을 수 있다.

이 외에도 다양한 이유로 인해 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에는 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접 [0064]

속 전용 채널이 없을 수 있다.

또한 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널이 존재한다 [0065]

하더라도 여러 가지 이유로 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말이 랜덤 접속 절차의 단계 1(S310)에서 정 상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용할 수도 있다. 한 예로서, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단 말이 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널의 로드가 높아 랜덤 접속 실패 확률이 매우 높을 경우 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용할 수 있다.

이 외에도 다양한 이유로 인해 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 짧은 TTI에 기반한 랜덤 접 [0066]

속 전용 채널이 존재하더라도 단말은 랜덤 접속 절차의 단계 1(S310)에서 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채 널을 이용할 수 있다.

그러면, 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 랜덤 접속 절차를 수행 [0067]

함에 있어 단계 1을 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용하되, 이후의 단계 2부터는 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하는 방법에 대해서 자세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서의 랜덤 접속 방법을 나타 [0068]

낸 도면이다.

(12)

도 4에서는 기지국(200)을 기준으로 좌측의 단말(100)과 우측의 단말(100)을 도시하였으나, 좌측의 단말(100)과 [0069]

우측의 단말(100)은 다른 단말이 아니라, 동일한 단말이며, 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하는 경우와 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하는 경우를 구분하기 위한 것이다.

도 4를 참고하면, 단말(100)은 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용하여 랜덤 접속 프리앰블을 전송 [0070]

한다(단계 1, S410). 랜덤 접속 전용 채널은 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템의 경우 PRACH를 의미할 수 있다.

단계 1(S410) 이후, 단말(100)과 기지국(200)은 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2부터 단계 5를 수행 [0071]

할 수 있다(S420~S450).

이와 같이, 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서는 단계 2부터 단계 5(S420~S450)는 짧은 TTI 기 [0072]

반 무선 자원을 이용하기 때문에, 단말(100)과 기지국(200)에서의 처리시간이 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용 하는 경우에 비해 짧아지므로, 데이터 전송까지 걸리는 지연 시간이 줄어들어, 빠른 접속이 가능해진다.

도 5는 도 4에 도시된 랜덤 접속 방법에서 단계 2부터 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하는 방법 [0073]

의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참고하면, 단말(100)은 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용하여 랜덤 접속 프리앰블을 전송 [0074]

한다(단계 1, S510).

단계 1(S510) 이후, 단말(100)과 기지국(200)은 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2부터 단계 5를 수행 [0075]

한다(S520~S550).

이와 같이, 단계 2(S520)부터 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하기 위해, 짧은 TTI 기반 무선 자 [0076]

원을 이용 가능한 단말, 다시 말해 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)이 단계 1(S510)에서 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 이용하여 전송한 랜덤 접속 프리앰블을 수신한 기지국(200)은 랜덤 접속 프리앰블에 대한 응답으로 RAR을 짧은 TTI 기반 무선 자원과 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 전송한다 (S520, S520'). 이때 기지국(200)은 RAR을 같은 시간에 짧은 TTI 기반 무선 자원과 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 전송할 수도 있고, 서도 다른 시간에 전송할 수도 있다.

단계 2(S520, S520') 이후로 기지국(200)은 정상 TTI 기반 무선 자원에서 수신되는 신호에 대한 응답 신호는 정 [0077]

상 TTI 기반 무선 자원을 이용해서 전송하고, 짧은 TTI 기반 무선 자원에서 수신되는 신호에 대한 응답 신호는 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용해서 전송한다.

즉, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 1(S510)을 수행한 후 오직 짧은 TTI 기반 무선 자원 [0078]

만을 모니터링함으로써, 기지국(200)이 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2(S520)에서 전송하는 RAR을 수신할 수 있다. 따라서, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하 여 단계 2(S520)부터 단계 5(S550)를 수행할 수 있다.

한편, 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인 경우, 오직 정상 TTI 기반 무선 자원만 이용 가능하므 [0079]

로, 단계 1(S510)을 수행한 후 정상 TTI 기반 무선 자원만을 모니터링함으로써, 기지국(200)이 단계 2(S520)에 서 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 전송하는 RAR만을 수신할 수 있다. 따라서, 정상 TTI를 기반으로 동작 하는 단말은 이후의 RAR 수신, BSR 송신, 그랜트 수신, 그리고 데이터 송신까지의 모든 동작을 정상 TTI에 기반 하여 수행이 가능하다. 도 5에서는 단말(100)이 짧은 TTI를 기반으로 동작하는 단말인 것으로 도시하였다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템은 정상 TTI를 기반으로 [0080]

동작하는 단말의 동작을 보장하면서 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)이 단계 2(S520)부터 모든 동작을 종료할 때까지 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할 수 있게 한다. 이렇게 하면, 정상 TTI 기반 무선 자원 을 이용한 상향링크 접속 절차에 비해 최종적인 데이터 전송까지 걸리는 접속 시간이 짧아진다.

도 6은 도 4에 도시된 랜덤 접속 방법에서 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말이 단계 2부터 짧은 TTI 기 [0081]

반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하는 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.

기존의 통신 시스템은 단말(100)이 단계 1에서 랜덤 접속 전용 채널을 이용하여 전송하는 물리 신호의 종류를 [0082]

X(X는 0보다 큰 자연수)개로 정해두고 다수의 단말(100)이 이를 공유한다. 랜덤 접속을 시도하는 단말(100)은 X 개의 물리 신호 중에서 하나를 선택하여 단계 1에서 전송한다. 예를 들어 LTE/LTE-A 통신 시스템에서 단말(10 0)은 64개의 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나를 선택하여 단계 1에서 전송한다.

이때 단계 2부터 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 실시 예에서는 정상 TTI를 [0083]

(13)

기반으로 동작하는 단말이 단계 1에서 사용 가능한 물리 신호가 총 X개일 때, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말이 단계 1에서 사용 가능한 물리 신호를 별도로 정의한다. 즉 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단 말을 위해 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말이 단계 1에서 사용 가능한 물리 신호와 다른 별도의 Y(Y는 0보다 큰 자연수)개의 물리 신호가 정의된다. 따라서 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말은 Y개의 물리 신호 중 에서 하나를 선택하여 단계 1에서 전송한다. 예를 들어, LTE/LTE-A 통신 시스템에서는 모두 64개의 랜덤 접속 프리앰블들이 단계 1에서 사용 가능하다. 기존 64개의 랜덤 접속 프리앰블들은 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말만이 사용한다. 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말을 위해 기존 64개의 랜덤 접속 프리앰블과 다른 별도의 Y개의 랜덤 접속 프리앰블이 정의되고, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말은 추가적인 Y개의 랜 덤 접속 프리앰블을 사용한다.

도 6을 참고하면, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 정상 TTI에 기반한 랜덤 접속 전용 채널을 [0084]

이용하되 별도의 Y개의 랜덤 접속 프리앰블 중에서 하나의 랜덤 접속 프리앰블을 선택하여 전송한다(단계 1, S610).

기지국(200)은 수신한 랜덤 접속 프리앰블이 X개의 랜덤 접속 프리앰블 중 하나일 경우 RAR을 정상 TTI 기반 무 [0085]

선 자원으로 전송한다(단계 2, S620'). 이와 달리, 기지국(200)은 수신한 랜덤 접속 프리앰블이 추가적인 Y개의 랜덤 접속 프리앰블 중의 하나일 경우 RAR을 짧은 TTI 기반 무선 자원으로 전송한다(단계 2, S620).

단계 2(S620', S620) 이후, 기지국(200)은 정상 TTI 기반 무선 자원에서 수신되는 신호에 대한 응답 신호는 정 [0086]

상 TTI 기반 무선 자원을 이용해서 전송하고, 짧은 TTI 기반 무선 자원에서 수신되는 신호에 대한 응답 신호는 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 전송한다.

도 6에 도시된 방법은 도 5와 달리, 단계 2(S620, S620')를 수행함에 있어 기지국(200)이 정상 TTI 기반 무선 [0087]

자원 또는 짧은 TTI 기반 무선 자원 중에서 하나의 무선 자원만을 이용하여 RAR을 전송하는 차별성을 가진다.

짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 1(S610)을 수행한 후 오직 짧은 TTI 기반 무선 자원만을 [0088]

모니터링함으로써, 기지국(200)이 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2(S620)에서 전송하는 RAR을 수신 할 수 있다. 따라서, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2(S620)부터 단계 5(S650)를 수행할 수 있다.

정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말은 오직 정상 TTI 기반 무선 자원만 이용하므로, 단계 1(S610)을 수행한 후 [0089]

정상 TTI 기반 무선 자원만을 모니터링함으로써, 기지국(200)이 단계 2(S620')에서 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 전송하는 RAR만을 수신할 수 있다. 따라서, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말은 이후의 모든 동작을 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있다.

이와 같이, 기지국(200)은 단말(100)이 전송하는 랜덤 접속 프리앰블을 이용하여 정상 TTI 기반 무선 자원을 이 [0090]

용할지 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용할지 판단함으로써, 정상 TTI를 기반하여 동작하는 단말의 동작을 보장 하면서 짧은 TTI를 기반하여 동작할 수 있는 단말이 단계 2(S620)부터 모든 동작을 종료할 때까지 짧은 TTI 기 반 무선 자원을 이용할 수 있도록 한다.

도 7은 기존 LTE 및 LTE-A 시스템에서 PUCCH를 이용한 SR(Scheduling Request)에 의한 접속 방법을 나타낸 도 [0091]

면이다.

도 7을 참고하면, 단말(100)과 기지국(200)간 활성화된 연결이 존재하고, 단말(100)에게 고유하게 할당된 SR 신 [0092]

호가 있는 경우, 단말(100)은 PUCCH를 통해 단말(100)에게 고유하게 할당된 SR을 전송한다(단계 1, S710).

기지국(200)은 수신한 SR에 대해 상향링크 자원 사용 허가인 그랜트를 단말에게 전송한다(단계 2, S720).

[0093]

이후 단말(100)은 할당 받은 상향링크 자원을 이용하여 데이터를 전송한다(단계 3, S730).

[0094]

도 7에서 도시한 PUCCH를 이용한 SR에 의한 상향링크 접속 방법은 모바일 와이맥스 통신 시스템의 BR 코드 [0095]

(bandwidth request code)를 사용한 상향링크 접속 방법과 본질적으로 동일하다. 모바일 와이맥스 통신 시스템 에서는 단계 1(S710)에서 BR 코드를 전송하고, 단계 2(S720)에서 MAP을 통해 상향링크 자원을 할당하며, 최종적 으로 단계 3(S730)에서 상향링크 데이터를 전송한다. 또한 LTE/LTE-A 통신 시스템이나 모바일 와이맥스 통신 시 스템은 공통적으로 단계 1(S710)에서 전용의 대역폭 요청 채널을 사용한다.

본 발명의 실시 예에서는 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 전용의 대역폭 요청 채널을 사용 [0096]

하는 상향링크 접속 절차를 수행함에 있어 단계 1(S710)을 정상 TTI에 기반한 전용의 대역폭 요청 채널을 이용

(14)

하되, 이후의 단계 2(S720)부터는 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하는 방법을 제시한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 전용의 대역폭 요청 채널 [0097]

을 사용하는 상향링크 접속 방법을 나타낸 도면이다.

앞서의 랜덤 접속과 달리, 전용의 대역폭 요청 채널을 사용하는 상향링크 접속 절차의 경우, 단계 1에서 사용하 [0098]

는 대역폭 요청 신호는 단말(100)과 기지국(200) 사이의 별도의 시그널링을 통해 각 단말마다 고유하게 할당된 다. 대역폭 요청 신호는 기존 LTE 및 LTE-A 시스템에서 SR을 의미하고, 모바일 와이맥스 통신 시스템에서 BR 코 드를 의미할 수 있다.

기지국(200)은 임의의 단말이 기지국에 초기에 접속하여 등록될 때 해당 단말이 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 [0099]

있는 단말인지 또는 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지를 파악할 수 있다. 이를 바탕으로, 기지국(200)은 단말(100)에게 대역폭 요청 신호를 고유하게 할당할 때, 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지를 구분하고, 대역폭 요청 신호 별 단말(100)의 종류를 저장한다.

도 8을 참고하면, 단말(100)은 기지국(200)에게 정상 TTI 기반 무선 자원 내 전용의 대역폭 요청 채널을 이용하 [0100]

여 SR을 기지국(200)에 전송한다(단계 1, S810).

기지국(200)은 수신한 SR을 토대로 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 짧은 TTI를 기반으로 [0101]

동작할 수 있는 단말인지 확인한다. 기지국(200)은 기 저장되어 있는 대역폭 요청 신호 별 단말(100)의 종류를 토대로 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지 확 인할 수 있다.

기지국(200)은 수신한 SR이 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)의 SR일 경우, 짧은 TTI 기반 무선 [0102]

자원을 이용하여 그랜트를 전송한다(단계 2, S820). 이와 달리, 수신한 SR이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단 말의 SR인 경우, 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 그랜트를 전송한다.

짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 1(S810)을 수행한 후 오직 짧은 TTI 기반 무선 자원만을 [0103]

모니터링함으로써, 기지국(200)이 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2(S820)에서 전송하는 그랜트를 수 신하게 된다. 따라서, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 2(S820)부터 모든 동작을 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있다.

한편, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말은 단계 1(S810)을 수행한 후 정상 TTI 기반 무선 자원만을 모니터링 [0104]

함으로써, 기지국(200)이 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 단계 2에서 전송하는 그랜트를 수신할 수 있으며, 이후의 모든 동작을 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있다.

이와 같이, 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템은 전용의 대역폭 요청 채널을 사용하는 상향링크 접 [0105]

속 절차를 수행할 때, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말의 동작을 보장하면서 짧은 TTI에 기반한 동작을 할 수 있는 단말이 단계 2(S820)부터 모든 동작을 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있게 한다. 이렇 게 하면, 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용한 상향링크 접속 절차에 비해 최종적인 데이터 전송까지 걸리는 접속 시간이 짧아진다.

도 9는 기존 LTE 및 LTE-A 통신 시스템에서 BSR(Buffer Status Report)을 이용한 접속 방법을 나타낸 [0106]

도면이다.

도 9를 참고하면, 단말(100)과 기지국(200)간 활성화된 연결이 존재하고, 단말(100)에게 할당된 PUSCH(Physical [0107]

Uplink Shared Channel) 자원이 있는 경우, 단말(100)은 할당된 PUSCH 자원을 이용해 MAC(Medium Access Control) 계층의 메시지인 BSR을 전송한다(단계 1, S910).

기지국(200)은 수신한 BSR에 대해 상향링크 자원 사용 허가인 그랜트를 단말(100)에 전송한다(단계 2, S920).

[0108]

이후, 단말(100)은 할당 받은 상향링크 자원을 이용하여 데이터를 전송한다(단계 3, S930).

[0109]

도 9에서 도시한 BSR을 이용한 상향링크 접속 방법은 모바일 와이맥스 통신 시스템의 BR 헤더(bandwidth [0110]

request header)를 사용하는 접속 방법과 본질적으로 동일하다. 모바일 와이맥스 통신 시스템에서는 단계 1(S910)에서 BR 헤더를 전송하고, 단계 2(S920)에서는 MAP을 통해 상향링크 자원을 할당하며, 최종적으로 단계 3(S930)에서 상향링크 데이터를 전송한다. 또한 LTE/LTE-A 통신 시스템이나 모바일 와이맥스 통신 시스템은 단 계 1(S910)에서 단말들의 상향링크 트래픽(traffic)을 전송하는데 사용되는 상향링크 공유 트래픽 채널을 사용 한다. 상향링크 공유 트래픽 채널은 LTE의 경우 PUSCH를 의미한다.

(15)

본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 MAC 계층의 대역 요청 메시지인 [0111]

BSR을 사용하는 상향링크 접속 절차를 수행함에 있어, 단계 1(S910)을 정상 TTI에 기반한 상향링크 공유 트래픽 채널을 이용하되, 그 이후의 단계 2(S920)부터는 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하는 방법을 제시한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서 BSR을 이용한 접속 방법 [0112]

을 나타낸 도면이다.

이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템에서는 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지 정상 TTI [0113]

를 기반으로 동작하는 단말인지를 구분하기 위해 BSR에 1비트의 플래그가 사용된다.

도 10을 참고하면, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 BSR에 1비트의 플래그를 셋팅(setting)하 [0114]

여 PUSCH를 통해 기지국(200)에 전송한다(단계 1, S1010). 한편, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말(100)은 BSR에 1비트의 플래그를 리셋하여 PUSCH를 통해 기지국(200)에 전송할 수 있다. 예를 들면, 짧은 TTI를 기반으 로 동작할 수 있는 단말(100)은 BSR에 1비트의 플래그를 1로 셋팅하여 기지국(200)에 전송하고, 정상 TTI에 기 반한 동작만을 할 수 있는 단말은 BSR에 1비트의 플래그를 0으로 리셋하여 기지국(200)에 전송할 수 있다.

기지국(200)은 수신한 BSR의 플래그 값이 셋팅되어 있는 경우 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 그랜트를 단 [0115]

말(100)로 전송한다(단계 2, S1020). 이와 달리, 기지국(200)은 BSR의 플래그 값이 리셋되어 있는 경우 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 그랜트를 단말(100)로 전송한다.

짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 1(S1010)을 수행한 후 오직 짧은 TTI 기반 무선 자원만 [0116]

을 모니터링함으로써, 기지국(200)이 짧은 TTI 기반 무선 자원에서 전송하는 그랜트를 수신할 수 있다. 따라서, 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말(100)은 단계 2(S1020)부터 모든 동작을 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있다.

한편, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말(100)은 단계 1(S1010)을 수행한 이후 정상 TTI 기반 무선 자원만을 [0117]

모니터링함으로써, 기지국(200)이 정상 TTI 기반 무선 자원에서 전송하는 그랜트를 수신할 수 있다. 따라서, 정 상 TTI를 기반으로 동작하는 단말(100)은 단계 2부터 모든 동작을 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있다.

이와 같이, 이종 TTI 기반 무선 자원을 가지는 통신 시스템은 MAC 계층의 BSR을 사용하는 상향링크 접속을 수행 [0118]

함에 있어, 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말의 동작을 보장하면서 짧은 TTI를 기반으로 동작하는 단말이 단 계 2(S1020)부터 모든 동작을 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행할 수 있게 한다. 이렇게 하면, 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용한 상향링크 접속 절차에 비해 최종적인 데이터 전송까지 걸리는 접속 시간이 짧아진 다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 빠른 접속 장치를 나타낸 도면이다.

[0119]

도 11을 참고하면, 단말(100)의 빠른 접속 장치(1100)는 프로세서(1110), 송수신기(1120) 및 메모리(1130)를 포 [0120]

함한다.

프로세서(1110)는 도 4, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 10에서 설명한 단말(100)의 상향링크 접속 동작 및 기능을 수 [0121]

행한다. 프로세서(1110)는 정상 TTI 기반 무선 자원으로 할당된 상향링크 전용 채널을 이용하여 상향링크 접속 절차의 단계 1을 수행하고, 단말(100)이 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우 상향링크 접속 절차의 단계 2부터 최종적으로 데이터를 전송하기까지 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행한다. 한편, 프로세서(111 0)는 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 경우 상향링크 접속 절차의 단계 2부터 최종적으로 데이터를 전송하기까지 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용하여 수행한다.

송수신기(1120)는 프로세서(1110)에 연결되고, 상향링크 접속을 위한 무선 신호를 기지국(200)과 송수신한다.

[0122]

메모리(1130)는 프로세서(1110)에 연결되고, 프로세서(1110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다.

[0123]

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 빠른 접속 지원 장치를 나타낸 도면이다.

[0124]

도 12를 참고하면, 기지국(200)의 빠른 접속 지원 장치(1200)는 프로세서(1210), 송수신기(1220) 및 메모리 [0125]

(1230)를 포함한다.

프로세서(1210)는 도 4, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 10에서 설명한 단말(100)의 상향링크 접속을 위한 기지국(20 [0126]

0)의 동작 및 기능을 수행한다. 프로세서(1210)는 단말(100)이 짧은 TTI를 기반으로 동작하는지 정상 TTI를 기

(16)

반으로 동작하는지 판단하고, 단말(100)이 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 경우 상향링크 접속 절차의 단 계 2부터 짧은 TTI 기반 무선 자원을 이용하며, 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 경우 상향링크 접속 절차의 단계 2부터 정상 TTI 기반 무선 자원을 이용한다.

송수신기(1220)는 프로세서(1210)에 연결되고, 상향링크 접속을 위한 무선 신호를 기지국(200)과 송수신한다.

[0127]

메모리(1230)는 프로세서(1210)에 연결되고, 프로세서(1210)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다. 메모리 [0128]

(1230)는 단말(100)이 정상 TTI를 기반으로 동작하는 단말인지 짧은 TTI를 기반으로 동작할 수 있는 단말인지를 나타내는 단말의 종류를 저장하고 있을 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예 [0129]

의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으 며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니 [0130]

고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

도면 도면1

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도면2

도면3

(18)

도면4

(19)

도면5

(20)

도면6

도면7

(21)

도면8

도면9

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도면11

도면12