KR20130033274A - Method for generating random access signal of machine type communication device using narrow bandwidth - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A random access signal generating method of a narrow band M2M(Machine to Machine) communication device is provided to enable an M2M device to generate random access signals in a mobile communication system based on 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution). CONSTITUTION: A UE(User Equipment) receives information related to a transmission point and a random access preamble format from an upper layer(S701). The M2M communication device generates random access signals by using information related to a frequency resource block and the received access preamble format(S703). The information related to the frequency resource block is information for the random access signal set according to the bandwidths of the M2M communication device. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) No; (CC) Yes; (DD) End; (S703) Generating a random access signal using a fixed parameter value related to acquired information and PRB numbers; (S705) Transmitting a generated random access preamble; (S707) Is a random access response received?; (S709) Transmitting scheduled uplink; (S710) Receiving information related to the format and transmission timing of the random access preamble from an upper layer;

Description

협대역 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법{METHOD FOR GENERATING RANDOM ACCESS SIGNAL OF MACHINE TYPE COMMUNICATION DEVICE USING NARROW BANDWIDTH}A method of generating a random access signal of a narrowband telecommunication device {METHOD FOR GENERATING RANDOM ACCESS SIGNAL OF MACHINE TYPE COMMUNICATION DEVICE USING NARROW BANDWIDTH}

본 발명은 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 협대역 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of generating a random access signal, and more particularly, to a method of generating a random access signal of a narrowband MTC device.

사물 통신(Machine Type Communication 또는 Machine to Machine Communication)은 인간의 개입이 필수적으로 필요치 않은 하나 이상의 요소들(entities)과 연관된 데이터 통신의 형태를 의미한다. Machine type communication or machine to machine communication refers to a form of data communication associated with one or more entities for which human intervention is not necessary.

사물 통신에 최적화된 서비스는 인간 대 인간 통신에 최적화된 서비스와는 다른데, a) 여러 시장 시나리오들, b) 데이터 통신들, c) 더 낮은 비용 및 노력, d) 통신하는 매우 많은 숫자의 잠재적인 단말들, e) 큰 범위까지, 단말당 매우 적은 트래픽과 같은 특성들과 관련된다는 점에서 현재의 모바일 네트워크 통신과 그 특징을 달리한다. Services optimized for IoT are different from services optimized for human-to-human communications, including: a) different market scenarios, b) data communications, c) lower cost and effort, and d) a very large number of potential communications. Terminals, e) differ from current mobile network communications in that they relate to characteristics such as very little traffic per terminal, up to a large range.

사물 통신은 다양한 서비스 형태로 나타날 수 있는데, 예를 들면, 스마트 측정계량기(Smart Metering), 위치추적(Tracking & Tracing), 원격 보수 및 제어(Remote Maintenance & Control), eHealth 등이 있다. Things communication can appear in various forms of services, such as Smart Metering, Tracking & Tracing, Remote Maintenance & Control, and eHealth.

최근 3GPP에서도 사람과 사물, 사물과 사물간 지능 통신을 위한 MTC (Machine Type Communication, 사물통신) 표준화 작업을 진행하고 있다. 스마트 미터링 및 원격제어 등을 주요 기능으로 하는 다양한 MTC 응용을 위해 대량의 사물통신 디바이스들이 배치되어 운용된다.Recently, 3GPP is also working on MTC (Machine Type Communication) standardization for intelligent communication between people and things, and things and things. A large number of MTC devices are deployed and operated for various MTC applications whose main functions are smart metering and remote control.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE 시스템에서는 사물통신 디바이스나 일반 사용자가 모두 하나의 단말(UE)로 취급되어, 개별적으로 LTE 네트워크에 레지스터(registered) 되어야 한다. 이러한 다수의 사물통신 디바이스의 배치는 채널할당을 위한 스케줄링 경쟁, 무선자원의 고갈, 신호 발생에 의한 오버로드 등을 야기하여 기존의 일반 단말에게 부정적 영향을 미치게 된다. 3GPP에서는 사물통신 디바이스의 배치에 의한 악영향을 최소화하는 데 역점을 두고 표준화를 진행하고 있다. 또한, 저가의 사물통신 디바이스를 제공하여 LTE를 통한 사물통신 서비스가 보다 확대시키기 위한 노력도 진행되고 있다.In the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) LTE system, both an IoT communication device and a general user are treated as one UE and must be individually registered in the LTE network. The arrangement of the plurality of MTC devices may cause scheduling competition for channel allocation, exhaustion of radio resources, overload due to signal generation, and the like, thus adversely affecting existing general terminals. 3GPP is proceeding standardization with a focus on minimizing the adverse effect of the deployment of the telecommunications device. In addition, efforts are being made to further expand the IoT service through LTE by providing an inexpensive IoT device.

관련하여, 모든 LTE(Long Term Evolution) 기반 사용자 단말(User Equipment)는은 20 MHz까지의 송수신 대역폭을 지원하도록 규격에서 정의하고 있다. 따라서, 사물통신 디바이스의 입장에서 볼 때 레거시(Legacy) 단말인 일반 LTE 사용자 단말은 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 혹은 20 MHz 대역폭을 가지는 기지국(eNodeB)에 액세스할 수 있다. 일반적으로 사물통신 디바이스 혹은 단말은 아주 적은 양의 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 일반 사용자 단말과 같이 20 MHz까지의 대역폭을 지원하는 것은 저가격을 목표로 하는 사물통신 디바이스에게는 상당한 비용 낭비일 수 있다. In this regard, all Long Term Evolution (LTE) -based user equipment (User Equipment) is defined in the standard to support the transmission and reception bandwidth up to 20 MHz. Therefore, from the perspective of the IoT device, a legacy LTE user terminal, which is a legacy terminal, may access an eNodeB having a 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, or 20 MHz bandwidth. have. In general, the MTC device or the terminal is characterized by transmitting a very small amount of information. Thus, supporting bandwidths up to 20 MHz, such as general user terminals, can be a significant waste of cost for IoT devices targeting low cost.

이를 해결하기 위한 방안으로서, 사물통신 디바이스는 협대역을 가지고 동작하도록 하자는 논의들이 이루어지고 있다. 즉, 기지국은 넓은 대역폭을 사용더라도 사물통신 디바이스는 1.4 MHz, 5 MHz 대역폭 등의 협대역까지만 지원하자는 것이다. 이것을 가능케 하기 위해서는 협대역을 가지는 사물통신 디바이스와 기지국 간의 통신을 지원하는 별도의 무선전송 규격 작업이 필요하다.As a solution to this problem, discussions have been made to allow the MTC device to operate with a narrow band. That is, even if the base station uses a wide bandwidth, the MTC device only supports narrow bands such as 1.4 MHz and 5 MHz bandwidth. To make this possible, a separate radio transmission standard work is required to support communication between a narrow-band communication device and a base station.

상술한 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은, 20 MHz까지의 스케일러블한 시스템 대역폭을 지원하는 3GPP LTE 기반 이동통신 시스템에서 협대역을 가지는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for overcoming the above problems is to provide a method for generating a random access signal by a narrowband MW device in a 3GPP LTE based mobile communication system supporting a scalable system bandwidth of up to 20 MHz. There is.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법은, 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 신호의 주파수 도메인에서의 위치, 즉, 랜덤 액세스 프리엠블을 전송할 주파수 위치를 기지국 시스템 대역폭의 중심 위치에 할당하여 랜덤 액세스 신호를 발생시킬 수 있다. The method for generating a random access signal of a narrowband MTC device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention is a position in the frequency domain of a random access signal dedicated to the MTC device, that is, random access. A random access signal may be generated by allocating a frequency position to transmit the preamble to a center position of the base station system bandwidth.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법은, 기지국이 레거시 LTE 단말을 위해 할당한 랜덤 액세스 주파수 위치로 사물통신 디바이스의 중심 주파수를 이동시켜 랜덤 액세스 신호를 발생시킬 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for generating a random access signal of a MTC device, wherein a center frequency of the MTC device is assigned to a random access frequency location allocated by a base station for a legacy LTE terminal. Move to generate a random access signal.

사물통신 디바이스가 전용 대역폭을 가지는 경우 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른일 실시예에 따른 협대역 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법은, 상위 계층으로부터 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보를 수신하는 단계 및 상기 수신한 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보, 그리고 상기 사물통신 디바이스의 대역폭에 따라 고정 설정된 랜덤 액세스 신호를 위한 주파수 자원 블록 관련 정보를 이용해 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. When the MTC device has a dedicated bandwidth, a method of generating a random access signal of a narrowband MTC device according to another embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention includes: a random access preamble format from an upper layer; Receiving information on a transmission time point and random access using the received random access preamble format and information on the transmission time, and frequency resource block related information for a random access signal fixed according to the bandwidth of the MTC device. Generating a signal.

여기서, 사물통신 디바이스의 전용 대역폭은 예를 들어, 1.4 MHz로 설정될 수 있다.
Here, the dedicated bandwidth of the MTC device may be set to 1.4 MHz, for example.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 사물통신 디바이스는 상위 계층으로부터 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보를 수신하고, 수신한 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보, 그리고 사물통신 디바이스의 대역폭에 따라 고정 설정된 랜덤 액세스 신호를 위한 주파수 자원 블록 관련 정보를 이용해 랜덤 액세스 신호를 발생시킬 수 있다. According to another aspect of the present invention, a narrowband MTC device receives information on a random access preamble format and a transmission time point from an upper layer, and receives the random access preamble format and transmits the received information. The random access signal may be generated using the information about the viewpoint and the frequency resource block related information for the fixed random access signal according to the bandwidth of the MTC device.

상술한 바와 같은 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 이용하면 20 MHz까지의 스케일러블 시스템 대역폭을 지원하는 3GPP LTE 기반 이동통신 시스템과 협대역 사물통신 디바이스가 상호 원활히 통신할 수 있는 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 것이 가능하다. By using the random access signal generation method as described above, it is possible to generate a random access signal that allows the 3GPP LTE-based mobile communication system and the narrowband IoT device to support scalable system bandwidth up to 20 MHz. Do.

또한, 사물통신 디바이스가 1.4 MHz의 전용 대역폭을 가지는 경우 본 발명에 따르면, 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 간소화할 수 있다. In addition, when the MTC device has a dedicated bandwidth of 1.4 MHz, the method of generating a random access signal can be simplified.

또한, 현재의 무선 전송 규격을 MTC 전용으로 최적화된 무선 전송 규격으로 변경할 수 있을 뿐 아니라, 불필요한 상위계층 파라미터를 제거하여 전체 상위계층 파라미터 수를 감소시키는 장점이 있다.In addition, it is possible to change the current wireless transmission standard to the wireless transmission standard optimized for MTC only, and to reduce the total number of upper layer parameters by removing unnecessary upper layer parameters.

도 1은 본 발명이 적용되는 MTC 서비스를 제공하는 무선 통신망의 개념도이다.
도 2는 3GPP LTE 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 절차에서의 단말과 기지국 간의 메시지 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 일 실시예의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 다른 실시예의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제2 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 일 실시예의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 다른 실시예의 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 사물통신 디바이스(MTC 단말)에서의 랜덤 액세스 동작 순서도이다.
1 is a conceptual diagram of a wireless communication network providing an MTC service to which the present invention is applied.
2 is a message flow diagram between a terminal and a base station in a random access procedure of the terminal in the 3GPP LTE system.
3 is a conceptual diagram of an embodiment of a random access signal generation method according to a first method of the present invention.
4 is a conceptual diagram of another embodiment of a random access signal generation method according to the first method of the present invention.
5 is a conceptual diagram of an embodiment of a random access signal generation method according to a second method of the present invention.
6 is a conceptual diagram of another embodiment of a random access signal generation method according to a second method of the present invention.
7 is a flowchart of a random access operation in a MTC device according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A "terminal" used in the present application includes a mobile station (MS), a user equipment (UE), a user terminal (UT), a wireless terminal, an access terminal (AT), a terminal, a subscriber unit, A subscriber station (SS), a wireless device, a wireless communication device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a mobile node, a mobile, or other terminology. Various embodiments of the terminal may be used in various applications such as cellular telephones, smart phones with wireless communication capabilities, personal digital assistants (PDAs) with wireless communication capabilities, wireless modems, portable computers with wireless communication capabilities, Devices, gaming devices with wireless communication capabilities, music storage and playback appliances with wireless communication capabilities, Internet appliances capable of wireless Internet access and browsing, as well as portable units or terminals incorporating combinations of such functions However, the present invention is not limited thereto.

본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), eNB(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.The term 'base station' used in the present application generally refers to a fixed point for communicating with a terminal, and includes a base station, a node-B, an eNode-B, and a base transceiver system (BTS). Or other terms such as access point.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명이 적용되는 MTC 서비스를 제공하는 무선 통신망의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a wireless communication network providing an MTC service to which the present invention is applied.

도 1에 나타낸 바와 같이 MTC 서비스를 제공하는 무선 통신망은 기존의 무선 통신망에 더하여 MTC 서비스를 제공하기 위한 MTC 서버(300), 사물통신 디바이스(110), 그리고 MTC 사용자(400) 등을 추가로 포함한다.As shown in FIG. 1, a wireless communication network providing an MTC service further includes an MTC server 300, an MTC device 110, an MTC user 400, and the like for providing an MTC service in addition to an existing wireless communication network. do.

사물통신 디바이스(110)는 PLMN(Public Land Mobile Network)을 통해 MTC 서버(300) 및 다른 사물통신 디바이스들과 통신하는 MTC 통신 기능을 가지는 단말(UE)이다. The MTC device 110 is a terminal (UE) having an MTC communication function for communicating with the MTC server 300 and other MTC devices through a Public Land Mobile Network (PLMN).

MTC 서버(300)는 PLMN과 통신하며, PLMN을 통해 사물통신 디바이스(110)와 통신한다. MTC 서버(300)는 또한 MTC 사용자에 의해 액세스 가능한 인터페이스를 가지며, MTC 사용자(400)를 위한 서비스를 제공한다. MTC 사용자(400)는 MTC 서버(300)에 의해 제공되는 서비스를 이용한다. The MTC server 300 communicates with the PLMN and communicates with the MTC device 110 via the PLMN. The MTC server 300 also has an interface accessible by the MTC user and provides a service for the MTC user 400. The MTC user 400 uses a service provided by the MTC server 300.

도 1의 구성에서 MTC 서버(300)는 네트워크 오퍼레이터에 의해 제어되며, 네트워크 오퍼레이터는 MTC 서버 상에 API(Application Programming Interface)를 제공하며, MTC 사용자(400)는 API를 통해 네트워크 오퍼레이터의 MTC 서버에 액세스한다. In the configuration of FIG. 1, the MTC server 300 is controlled by a network operator, the network operator provides an application programming interface (API) on the MTC server, and the MTC user 400 is connected to the MTC server of the network operator through the API. Access.

한편, 도 1에서는 네트워크 오퍼레이터 도메인 내에 MTC 서버가 포함된 구성을 취하고 있으나, MTC 서버는 네트워크 오퍼레이터 도메인 내에 위치하지 않고 네트워크 오퍼레이터 도메인 외부에 위치할 수도 있으며, 이 경우 MTC 서버는 네트워크 오퍼레이터에 의해 제어받지 않는 형태를 띤다.In FIG. 1, the MTC server is included in the network operator domain. However, the MTC server may be located outside the network operator domain without being located in the network operator domain. In this case, the MTC server is not controlled by the network operator. It does not have a form.

또한, 사물통신 디바이스(110)는 네트워크에 위치하는 MTC 서버(300) 등과 통신하기 위해 기지국(미도시)을 통한다.
In addition, the MTC device 110 is via a base station (not shown) to communicate with the MTC server 300 and the like located in the network.

도 2는 3GPP LTE 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 절차에서의 단말과 기지국 간의 메시지 흐름도이다. 2 is a message flow diagram between a terminal and a base station in a random access procedure of the terminal in the 3GPP LTE system.

랜덤 액세스 절차는 단말의 망에 접속하기 위한 과정으로, 초기 접속, 핸드오버, 스케쥴링 요청, 상향링크 시간 동기 획득 등의 경우에 수행된다. 즉, 모든 단말은 초기 접속 및 데이터 전송을 위해 랜덤 액세스를 수행한다. The random access procedure is a process for accessing the terminal's network and is performed in the case of initial access, handover, scheduling request, and uplink time synchronization acquisition. That is, all terminals perform random access for initial access and data transmission.

도 2에 나타낸 랜덤 액세스 절차는 3GPP LTE 기반 무선전송 규격 중 3GPP TS 36.211에서의 랜덤 액세스 신호 발생 절차를 참조한 것이다. The random access procedure illustrated in FIG. 2 refers to a random access signal generation procedure in 3GPP TS 36.211 of the 3GPP LTE-based wireless transmission standard.

단말은 랜덤 액세스 프리엠블을 선택할 때, 시스템 정보를 통해 수신한 정보를 이용하여 선택할 그룹을 정하고, 여기에서 랜덤으로 값을 정하여 기지국에 접속하게 된다. 즉, 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해서는 먼저 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하는 절차(S201)가 요구된다. When the UE selects the random access preamble, the terminal selects a group to be selected using the information received through the system information, and randomly determines a group to access the base station. That is, in order for the terminal to perform a random access procedure, a procedure (S201) for first receiving system information from the base station is required.

여기서, 랜덤 액세스 프리엠블 선택에 관한 정보를 포함하고 있는 시스템 정보와 관련하여, 3GPP LTE 시스템에서는 공통 채널 관련 정보 및 시스템에 대한 전반적인 정보를 기지국에서 시스템 정보에 포함시켜 단말들에게 공통 방송 채널(broadcast channel)로 전송한다. Here, in relation to system information including information on random access preamble selection, in a 3GPP LTE system, a common broadcast channel (broadcast) is transmitted to terminals by including common channel related information and general information about the system in system information at a base station. channel).

3가지 유형의 RRC 메시지가 시스템 정보를 전달하는 데 사용되는데, MIB 메시지, SIB1 메시지, 그리고 SI(System Information) 메시지가 그것이다. Three types of RRC messages are used to convey system information: MIB messages, SIB1 messages, and system information (SI) messages.

시스템 정보는 시스템 정보 블록(SIB)이라는 형태로 구성되며, 각 시스템 정보 블록은 기능적으로 관련된 일련의 파라미터들을 포함한다. 여기서, 시스템 정보 블록은 그 성격에 따라, 단말의 네트워크로의 초기 접속에 필수적인 파라미터들로 가장 자주 전송되는 한정된 개수의 파라미터들을 포함하는 MIB(Master Information Block), 해당 셀이 셀 선택에 적절한 셀인지 결정하는 데 필요한 파라미터들, 그리고 다른 SIB들의 시간 영역 스케줄링과 관련된 정보를 포함하는 SIB1(System Information Block Type 1), 공통적이고 공유되는 채널 정보를 포함하는 SIB2(System Information Block Type 2) 등으로 구분될 수 있다. System information is organized in the form of system information blocks (SIBs), each system information block comprising a set of functionally related parameters. Here, the system information block is a MIB (Master Information Block) including a limited number of parameters most frequently transmitted as parameters necessary for initial access to the network of the terminal according to the characteristics thereof, and whether the corresponding cell is a cell suitable for cell selection. System information block type 1 (SIB1) including information related to time domain scheduling of other SIBs and system information block type 2 (SIB2) including common and shared channel information. Can be.

단말은 이러한 시스템 정보를 수신한 후 채널을 설정하고, 초기 랜덤 액세스를 수행하기 위해 랜덤 액세스 채널에 대한 정보 분석 후, 가능한 랜덤 액세스 프리엠블 중 하나의 프리엠블을 선택해 랜덤 액세스 절차를 시작한다.After receiving the system information, the UE sets up a channel, analyzes the information on the random access channel to perform an initial random access, and then selects one preamble among possible random access preambles and starts a random access procedure.

구체적으로, 단말은 기지국으로부터 수신한 시스템 정보 중 PRACH(Physical random access channel) 구성 인덱스에 관한 파라미터(prach - ConfigurationIndex)로부터 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 프리엠블 포멧((Preamble format)과 전송 시점에 대한 정보를 획득한다(S203). In more detail, the UE transmits a preamble format (Preamble format) for transmitting a random access signal from a parameter ( prach - ConfigurationIndex ) related to a physical random access channel (PRACH) configuration index among system information received from a base station. Information is obtained (S203).

여기서, 프리엠블 포멧(format)은 0부터 4까지의 5가지 포멧 종류가 있으며, 각 포멧은 프레임 구조 및 랜덤 액세스 구성에 따라 상위 계층에 의해 제어된다. 각 포멧에 대해서는 싸이클릭 프리픽스(cyclic prefix) 길이(

Figure pat00001
) 및 시퀀스 부분의 길이(
Figure pat00002
)가 정의된다. 또한, 각 PRACH 구성 인덱스에 대해서는 프레임 구조별로 프리엠블 포멧, 10ms 단위에서의 밀도, 버전 등이 정의된다. Here, the preamble format has five types of formats ranging from 0 to 4, and each format is controlled by a higher layer according to a frame structure and a random access configuration. For each format, the cyclic prefix length (
Figure pat00001
) And the length of the sequence part (
Figure pat00002
) Is defined. In addition, for each PRACH configuration index, a preamble format, a density in 10 ms units, a version, and the like are defined for each frame structure.

한편, 단말은 기지국으로부터 수신한 시스템 정보 중 PRACH 주파수 오프셋에 관한 파라미터(prach - FrequencyOffset)로부터 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 주파수 도메인에서의 PRB(Physical Resource Block) 번호 정보를 획득한다(S205). On the other hand, the UE obtains the physical resource block (PRB) number information in the frequency domain for transmitting a random access signal from the parameter ( prach - FrequencyOffset ) of the PRACH frequency offset of the system information received from the base station (S205).

단말은 획득한 정보 즉, 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 프리엠블 포멧((Preamble format)과 전송 시점에 대한 정보, 그리고 랜덤 액세스 프리엠블 신호를 전송하기 위한 주파수 도메인에서의 PRB 번호를 이용해 랜덤 액세스 프리엠블 신호를 발생시킨다(S207). The UE uses the obtained information, that is, a preamble format for transmitting a random access signal, information on a transmission time point, and a PRB number in a frequency domain for transmitting a random access preamble signal. An emblem signal is generated (S207).

이후 단말(100)은 생성한 랜덤 액세스 프리엠블을 랜덤하게 선택하여 선택된 프리엠블을 기지국(200)으로 전송한다(S209).Thereafter, the terminal 100 randomly selects the generated random access preamble and transmits the selected preamble to the base station 200 (S209).

기지국(200)은 단말(100)이 전송한 프리엠블을 수신하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다(S211). 단말이 자신이 전송한 프리엠블에 대한 랜덤 액세스 응답 메시지를 성공적으로 수신하였다면, 단말은 RRC(Radio Resource Control) 커넥션을 설정하기 위해 기지국으로부터 할당받은 상향링크 무선자원을 이용해 스케쥴링된 업링크 전송을 수행한다(S213). The base station 200 receives the preamble transmitted by the terminal 100 and transmits a random access response message to the terminal (S211). If the terminal successfully receives the random access response message for the preamble transmitted by the terminal, the terminal performs scheduled uplink transmission using an uplink radio resource allocated from the base station to establish a radio resource control (RRC) connection. (S213).

관련하여, 3GPP LTE 기반 무선전송 규격에는, 셀 내에서 기지국이 6 개의 PRB(Physical Resource Block)들에 상응하는 1.08 MHz의 주파수 자원을 랜덤 액세스 신호 수신을 위해 할당하며, 이 랜덤 액세스 주파수 자원의 위치는 기지국(eNB) 시스템 대역폭의 전 주파수 도메인 내에서 어느 주파수 자원에도 할당될 수 있다. In relation to the 3GPP LTE-based radio transmission standard, a base station in a cell allocates a frequency resource of 1.08 MHz corresponding to six Physical Resource Blocks (PRBs) for random access signal reception, and the location of the random access frequency resource. May be allocated to any frequency resource in the entire frequency domain of the base station (eNB) system bandwidth.

따라서, 사물통신 디바이스의 송신 대역폭이 기지국의 수신 시스템 대역폭보다 작은 경우에, 예를 들어, 기지국 시스템의 대역폭이 20MHz이고 사물통신 디바이스의 송신 대역폭이 1.4MHz인 경우에, 기지국이 할당한 랜덤 액세스 주파수 자원의 위치가 사물통신 디바이스가 사용하는 주파수 도메인을 벗어나 할당될 수 있다. 그에 따라, 현재의 규격으로는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스 신호를 발생시킬 수 없거나 전송할 수 없는 문제점이 발생된다.Therefore, when the transmission bandwidth of the MTC device is smaller than the reception system bandwidth of the base station, for example, when the bandwidth of the base station system is 20 MHz and the transmission bandwidth of the IoT device is 1.4 MHz, the random access frequency allocated by the base station The location of the resource may be allocated outside the frequency domain used by the telecommunications device. Accordingly, a problem arises in the current standard that the MTC device cannot generate or transmit a random access signal.

따라서, 본 발명에서는 20 MHz까지의 스케일러블한 시스템 대역폭을 지원하는 3GPP LTE 기반 이동통신 시스템에서, 시스템이 지원하는 대역폭보다 협대역을 가지는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 방법을 제안한다. Accordingly, the present invention proposes a method for generating a random access signal by a MTC device having a narrower bandwidth than a bandwidth supported by a 3GPP LTE-based mobile communication system supporting a scalable system bandwidth of up to 20 MHz.

또한, 사물통신 디바이스가 협대역, 예를 들어, 1.4 MHz의 전용 대역폭을 가지는 경우에 3GPP LTE 기반 무선전송 규격에 명시되어 있는 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 최적화하여 사물통신 디바이스를 위한 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 제안하고자 한다.In addition, when the MTC device has a narrow bandwidth, for example, 1.4 MHz, the random access signal generation method specified in the 3GPP LTE-based wireless transmission standard is optimized to generate a random access signal for the MTC device. I would like to propose.

3GPP LTE 기반 규격에 따르면, 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz 등의 전송 대역폭을 사용할 수 있는 것으로 규정하고 있다. 또한, 각 전송 대역폭별 사용하는 PRB의 수는 각각 6 PRBs, 15 PRBs, 25 PRBs, 50 PRBs, 75 PRBs, 100 PRBs으로 정의된다. According to the 3GPP LTE-based standard, transmission bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz are available. In addition, the number of PRBs used for each transmission bandwidth is defined as 6 PRBs, 15 PRBs, 25 PRBs, 50 PRBs, 75 PRBs, and 100 PRBs, respectively.

또한, 3GPP LTE 기반 무선전송 규격에서 랜덤 액세스 신호는 1.4 MHz 대역폭에 상응하는(실제로 사용하는 주파수자원은 1.08 MHz이고 양쪽에 보호 대역이 있음) 6개의 PRB를 점유하도록 규정되어 있다.
In addition, in the 3GPP LTE-based wireless transmission standard, the random access signal is defined to occupy six PRBs corresponding to 1.4 MHz bandwidth (the actual frequency resource is 1.08 MHz and the guard band on both sides).

3GPP LTE 기반 이동통신 시스템에 대한 이러한 이해를 기반으로, 본 발명에 따라 협대역을 사용하는 사물통신 디바이스를 위한 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 방법은 크게, 아래에서 자세히 설명될 2 가지 방법으로 구분하여 설명할 수 있다.Based on this understanding of the 3GPP LTE based mobile communication system, a method for generating a random access signal for a telecommunication device using a narrowband according to the present invention is largely divided into two methods which will be described in detail below. can do.

본 발명의 제1 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법에 따르면, 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 신호의 주파수 도메인에서의 위치, 즉, 랜덤 액세스 프리엠블을 전송할 주파수 위치를 기지국 시스템 대역폭의 중심 위치에 할당한다. According to the method of generating a random access signal according to the first method of the present invention, a position in a frequency domain of a random access signal dedicated to an IoT communication device, that is, a frequency position to transmit a random access preamble is assigned to a center position of a base station system bandwidth. do.

본 발명의 제2 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법은, 기지국이 레거시 LTE 단말을 위해 할당한 랜덤 액세스 주파수 위치로 사물통신 디바이스의 중심 주파수를 이동시키는 방법이다.
The random access signal generation method according to the second method of the present invention is a method of moving the center frequency of the MTC device to a random access frequency location allocated by the base station for the legacy LTE terminal.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 각 실시예에 대해 상세히 설명하겠다.Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

도 3은 본 발명의 제1 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 일 실시예의 개념도이다. 3 is a conceptual diagram of an embodiment of a random access signal generation method according to a first method of the present invention.

즉, 도 3은 기지국(eNB) 시스템 대역폭(2000)의 중심 주파수 위치(201)에 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 주파수 자원(2100)을 할당하는 실시예의 개념도이다. That is, FIG. 3 is a conceptual diagram of an embodiment of allocating a random access frequency resource 2100 dedicated to an MTC device to a center frequency position 201 of an eNB system bandwidth 2000.

도 3에서는 사물통신 디바이스(MTC 단말)가 5MHz 대역폭을 갖는 경우(1100-1)와 1.4MHz 대역폭을 갖는 경우(1100-2) 2 가지를 모두 고려하여 도시하였다. 두 경우 모두에서 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국 시스템 대역폭의 중심 주파수(201)와 사물통신 디바이스의 중심 주파수(101)가 맞추어진다. 이때, 셀 내에서 레거시 LTE 단말을 위한 주파수 위치 및 전송 시점 등의 랜덤 액세스 자원 할당 외에도 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 자원 할당이 요구될 수 있다.In FIG. 3, the MTC terminal (MTC terminal) shows both the case of having a 5 MHz bandwidth (1100-1) and the case of having a 1.4 MHz bandwidth (1100-2). In both cases, as shown in FIG. 3, the center frequency 201 of the base station system bandwidth and the center frequency 101 of the MTC device are matched. In this case, in addition to random access resource allocation such as frequency location and transmission time for the legacy LTE terminal in the cell, random access resource allocation dedicated to the MTC device may be required.

여기서, 프리엠블 수신을 위해 할당된 자원(2100) 및 랜덤 액세스 신호(1110)는 모두 6 PRB들(1.08MHz)에 해당하는 자원을 점유한다. Here, the resources 2100 and the random access signal 1110 allocated for preamble reception occupy resources corresponding to 6 PRBs (1.08 MHz).

도 4는 본 발명의 제1 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 다른 실시예의 개념도이다. 4 is a conceptual diagram of another embodiment of a random access signal generation method according to the first method of the present invention.

도 4는 사물통신 디바이스(MTC 단말)의 송신 대역폭이 5 MHz인 경우를 전제로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4를 참조하면, 기지국 시스템 대역폭의 중심 주파수(201)와 사물통신 디바이스의 중심 주파수(101)는 맞추어진 상태에서, 사물통신 디바이스를 위한 랜덤 액세스 주파수 자원(1110)의 위치를 정중앙은 아니지만 사물통신 디바이스 송신 대역폭 범위 내에 있는 다른 주파수 자원의 위치에 할당하는 실시예를 나타내고 있다.
4 is assuming that the transmission bandwidth of the MTC terminal (MTC terminal) is 5 MHz. Referring to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention, in the state where the center frequency 201 of the base station system bandwidth and the center frequency 101 of the MTC device are aligned, the random access frequency resource 1110 for the MTC device. ) Is assigned to a location of another frequency resource that is not centered but within the MTS device transmission bandwidth range.

도 5는 본 발명의 제2 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 일 실시예의 개념도이다. 5 is a conceptual diagram of an embodiment of a random access signal generation method according to a second method of the present invention.

도 5는 사물통신 디바이스가 사물통신 디바이스 대역폭의 중심 주파수(101)를 기지국에서 레거시 LTE 단말을 위해 할당된 랜덤 액세스 주파수 자원(2100)의 위치로 이동시키는 실시예의 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram of an embodiment in which the MTC device moves the center frequency 101 of the MTC device bandwidth from the base station to the location of the random access frequency resource 2100 allocated for the legacy LTE terminal.

이 경우, 셀 내에서 레거시 LTE 단말을 위해 할당한 주파수 위치 및 전송 시점 등의 랜덤 액세스 자원을 사물통신 디바이스도 이용할 수 있다. 하지만 본 실시예가, 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 자원을 할당하는 것을 배제하지는 않는다.In this case, the MTC device may also use random access resources such as frequency location and transmission time allocated for the legacy LTE terminal in the cell. However, this embodiment does not exclude allocating random access resources dedicated to the MTC device.

도 5에서와 같이, 사물통신 디바이스는 자신의 중심 주파수(101)를 기지국 시스템 대역폭 내에 할당된 레거시 LTE 단말을 위한 랜덤 액세스 주파수 위치(2100)의 정중앙으로 이동시킨다.
As in FIG. 5, the MTC device moves its center frequency 101 to the exact center of the random access frequency location 2100 for the legacy LTE terminal allocated within the base station system bandwidth.

도 6은 본 발명의 제2 방법에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 다른 실시예의 개념도이다. 6 is a conceptual diagram of another embodiment of a random access signal generation method according to a second method of the present invention.

도 6은 도 5를 통해 나타낸 실시예의 연장선 상에서, 사물통신 디바이스를 위한 전체 주파수 대역(1100-1)의 범위 내에 레거시 LTE 단말을 위한 랜덤 액세스 주파수 자원(2100)이 포함되도록 사물통신 디바이스의 주파수 대역(1110)을 이동하여 설정하는 실시예를 나타낸다. FIG. 6 is a frequency band of a telecommunication device such that the random access frequency resource 2100 for the legacy LTE terminal is included in the range of the entire frequency band 1100-1 for the MTC device, on the extension of the embodiment shown through FIG. 5. An embodiment of moving and setting 1110 is shown.

도 3 내지 도 6을 통한 본 발명에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법의 여러 실시예에서 사물통신 디바이스는 1.4 MHz, 5 MHz 대역폭 등의 협대역을 사용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 사물통신 디바이스가 1.4 MHz, 5 MHz 대역폭 외의 다른 대역폭을 사용하는 것 또한 가능하다 할 것이다. In various embodiments of the method for generating a random access signal according to the present invention with reference to FIGS. 3 to 6, the MTC device is described as using a narrow band such as 1.4 MHz and 5 MHz bandwidth, but the present invention is not limited thereto. It will also be possible for a telecommunications device to use a bandwidth other than 1.4 MHz and 5 MHz bandwidth.

뿐만 아니라, 사물통신 디바이스의 송신 대역폭이 기지국의 수신 시스템 대역폭과 같거나 넓은 경우, 사물통신 디바이스는 셀 내에서 레거시 LTE 단말을 위한 주파수 위치 및 전송 시점 등의 랜덤 액세스 자원을 레거시 LTE 단말과 같이 이용하는 방법, 또는 레거시 LTE 단말을 위한 랜덤 액세스 자원 할당과는 별도로 사물통신 디바이스 전용의 랜덤 액세스 자원을 할당하는 방법 또한 본 발명의 범주에 포함된다 할 것이다.
In addition, when the transmission bandwidth of the MTC device is equal to or wider than the reception system bandwidth of the base station, the MTC device uses a random access resource such as a frequency location and a transmission time point for the legacy LTE terminal in the cell together with the legacy LTE terminal. A method, or a method of allocating a random access resource dedicated to a MTC device, apart from random access resource allocation for a legacy LTE terminal, will also be included in the scope of the present invention.

아래에서는, 사물통신 디바이스가 1.4 MHz의 전용 대역폭을 가지는 경우에, 종래의 3GPP LTE 기반 무선전송 규격에 명시되어 있는 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 1.4 MHz의 전용 대역폭을 사용하는 사물통신 디바이스에 최적화시킨, 본 발명에서 제안하는 랜덤 액세스 신호 발생 방법에 대해 설명한다.In the following, when the MW device has a dedicated bandwidth of 1.4 MHz, the random access signal generation method specified in the conventional 3GPP LTE-based wireless transmission standard is optimized for the MW device using the 1.4 MHz dedicated bandwidth. The random access signal generation method proposed by the present invention will be described.

우선, 기존의 랜덤 액세스 신호 발생 과정을 다시 살펴보면, 단말은 기지국으로부터 수신한 시스템 정보 중 PRACH 주파수 오프셋에 관한 파라미터(prach -FrequencyOffset)로부터 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 주파수 도메인에서의 PRB(Physical Resource Block) 번호 정보를 획득하는 과정을 포함하고 있다. First, referring to the existing random access signal generation process, the terminal is a physical resource block in the frequency domain for transmitting a random access signal from a parameter ( prach -FrequencyOffset ) on the PRACH frequency offset of the system information received from the base station A) obtaining number information.

하지만, 본 발명에서 고려하는 협대역 사물통신 디바이스의 경우 일정한 고정 대역폭, 예를 들어, 1.4MHz의 대역폭을 지원하므로, PRB 번호 정보는 정해진 것으로 볼 수 있다. 즉, 본 발명에서는 PRACH 주파수 오프셋에 관한 파라미터를 수신할 필요 없이 주파수 도메인에서의 PRB 번호에 대한 고정 파라미터 값을 이용하여 랜덤 액세스 신호를 발생시킨다.However, since the narrowband MTC device considered in the present invention supports a fixed fixed bandwidth, for example, a bandwidth of 1.4 MHz, the PRB number information may be regarded as fixed. That is, in the present invention, a random access signal is generated using a fixed parameter value for the PRB number in the frequency domain without having to receive a parameter related to the PRACH frequency offset.

나아가 본 발명에서는, 3GPP LTE 기반 무선전송 규격에서 랜덤 액세스 신호 발생을 위해 사용되는 수식을 사물통신 디바이스를 지원하기 위한 수식으로 최적화시킨다.
Furthermore, in the present invention, the equation used for random access signal generation in the 3GPP LTE-based wireless transmission standard is optimized to the equation for supporting the MTC device.

도 7은 본 발명에 따른 사물통신 디바이스에서의 랜덤 액세스 동작 순서도를 보여준다. 7 is a flowchart illustrating a random access operation in a MTC device according to the present invention.

UE는 상위계층으로부터 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 프리엠블 포멧과 전송 시점 정보를 PRACH 구성 인덱스에 관한 파라미터(prach - ConfigurationIndex)의 수신을 통해 획득한다(S701).The UE obtains a preamble format and transmission time information for transmitting a random access signal from an upper layer through reception of a parameter prach - ConfigurationIndex regarding a PRACH configuration index (S701).

이후 사물통신 디바이스는 주파수 도메인에서의 PRB 번호 관련 고정 파라미터 값, 그리고 상위 계층을 통해 획득한 랜덤 액세스 신호를 전송하기 위한 프리엠블 포멧과 전송 시점 정보를 이용하여 랜덤 액세스 신호를 발생시킨다(S703).Thereafter, the MTC device generates a random access signal by using a fixed parameter value related to the PRB number in the frequency domain and a preamble format for transmitting the random access signal acquired through the upper layer and transmission time information (S703).

여기서, 랜덤 액세스 신호 발생에 있어 규격에 명시되어 있는 종래의 방법에 비교하여, 본 발명에서 제안하는 방법을 이용함에 따라 규격 변경이 요구되는 부분을 설명하면 다음과 같다.Herein, the part requiring the change of the standard according to the method proposed by the present invention will be described in comparison with the conventional method specified in the standard for generating the random access signal as follows.

우선 종래의 규격에서 정의하는 랜덤 액세스 신호 발생에 관한 식은 아래 수학식 1과 같다. First, the equation for generating the random access signal defined by the conventional standard is expressed by Equation 1 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, s(t)는 랜덤 액세스 신호이며,

Figure pat00004
는 진폭(amplitude) 스케일링 팩터,
Figure pat00005
는 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)의 길이를 나타낸다. 또한,
Figure pat00006
이다.
Figure pat00007
는 랜덤 액세스 프리엠블 및 업링크 데이터 전송 간의 간격 차이를 고려한 팩터이다. 또한,
Figure pat00008
는 서브캐리어 스페이싱을 나타내고, 변수
Figure pat00009
는 랜덤 액세스 프리엠블에 대한 서브캐리어 스페이싱 (spacing)을 나타내는 값으로 프리엠블 포멧에 따라 정해진 값을 갖는다. 변수
Figure pat00010
은 PRB 내에서 랜덤 액세스 프리엠블의 주파수-도메인 위치를 결정하는 오프셋 값으로, 프리엠블 포멧에 따라 정해진 값을 갖는다. Where s (t) is a random access signal,
Figure pat00004
Is the amplitude scaling factor,
Figure pat00005
Represents the length of the Zadoff-Chu sequence. Also,
Figure pat00006
to be.
Figure pat00007
Is a factor that takes into account the gap difference between random access preamble and uplink data transmission. Also,
Figure pat00008
Represents subcarrier spacing, and the variable
Figure pat00009
Is a value representing subcarrier spacing for the random access preamble and has a value determined according to the preamble format. variable
Figure pat00010
Is an offset value that determines the frequency-domain position of the random access preamble in the PRB and has a value determined according to the preamble format.

여기서,

Figure pat00011
는 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB를 나타내며, 상위 계층으로부터 PRACH 오프셋에 관한 파라미터(prach - FrequencyOffset)의 수신을 통해 얻을 수 있다. here,
Figure pat00011
Denotes the first PRB occupied by the PRACH resource, and can be obtained through reception of a parameter ( prach - FrequencyOffset ) regarding the PRACH offset from the upper layer.

다음으로, 1.4 MHz의 전용 대역폭을 사용하는 사물통신 디바이스를 지원하는 본 발명에 따른 랜덤 액세스 신호 발생 방법을 수학식 1과 비교하여 설명하면 아래와 같다. Next, a random access signal generation method according to the present invention for supporting a MTC device using a dedicated bandwidth of 1.4 MHz will be described with reference to Equation 1 below.

파라미터

Figure pat00012
은 상위계층으로부터 별도의 수신 없이 자체적으로 고정 파라미터 값을 갖는다 (예를 들어,
Figure pat00013
=0). 수학식 1에서
Figure pat00014
는 고정된 값
Figure pat00015
으로 변경된다. (예를 들어,
Figure pat00016
=6).parameter
Figure pat00012
Has a fixed parameter value of itself without separate reception from a higher layer (e.g.,
Figure pat00013
= 0). In Equation 1
Figure pat00014
Is a fixed value
Figure pat00015
Is changed to (E.g,
Figure pat00016
= 6).

이에 따라 본 발명에 의한 랜덤 액세스 신호 발생 방법은 아래의 수학식 2와 같이 정리될 수 있다. Accordingly, the random access signal generation method according to the present invention can be summarized as in Equation 2 below.

Figure pat00017
Figure pat00017

여기서, s(t)는 랜덤 액세스 신호이며,

Figure pat00018
는 진폭(amplitude) 스케일링 팩터,
Figure pat00019
는 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)의 길이를 나타낸다.
Figure pat00020
는 랜덤 액세스 프리엠블 및 업링크 데이터 전송 간의 간격 차이를 고려한 팩터이다. 또한,
Figure pat00021
는 서브캐리어 스페이싱을 나타내고, 변수
Figure pat00022
는 랜덤 액세스 프리엠블에 대한 서브캐리어 스페이싱 (spacing)을 나타내는 값으로 프리엠블 포멧에 따라 정해진 값을 갖는다. 변수
Figure pat00023
은 PRB 내에서 랜덤 액세스 프리엠블의 주파수-도메인 위치를 결정하는 오프셋 값으로, 프리엠블 포멧에 따라 정해진 값을 갖는다. Where s (t) is a random access signal,
Figure pat00018
Is the amplitude scaling factor,
Figure pat00019
Represents the length of the Zadoff-Chu sequence.
Figure pat00020
Is a factor that takes into account the gap difference between random access preamble and uplink data transmission. Also,
Figure pat00021
Represents subcarrier spacing, and the variable
Figure pat00022
Is a value representing subcarrier spacing for the random access preamble and has a value determined according to the preamble format. variable
Figure pat00023
Is an offset value that determines the frequency-domain position of the random access preamble in the PRB and has a value determined according to the preamble format.

또한,

Figure pat00024
이며,
Figure pat00025
는 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB를 나타내며, 고정 파라미터 값인
Figure pat00026
에 의해 결정된다. Also,
Figure pat00024
Is,
Figure pat00025
Represents the first PRB occupied by the PRACH resource and is a fixed parameter value
Figure pat00026
.

여기서, 본 발명에서는 각 프레임 구조 형태 별로

Figure pat00027
값을 구하는 방법으로 다음과 같이 3 가지 바람직한 실시예를 제안한다. Here, in the present invention for each frame structure type
Figure pat00027
As a method of obtaining a value, three preferred embodiments are proposed as follows.

첫째, 프레임 구조 형태 1(Frame Structure Type 1, FDD에 해당됨)에 대한 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB는 아래 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.First, the first PRB occupied by the PRACH resource for the frame structure type 1 (corresponding to FDD) may be defined as in Equation 3 below.

Figure pat00028
Figure pat00028

여기서,

Figure pat00029
이 고정 값 '0'을 가진다고 할 때, k 0의 값은 -36이 된다.
Figure pat00030
here,
Figure pat00029
Assuming that this fixed value is '0', the value of k 0 is -36.
Figure pat00030

둘째, 프레임 구조 형태 2(Frame Structure Type 2, TDD에 해당됨) 중 프리엠블 포멧 0 내지 3에 대한 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB는 아래 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. Second, the first PRB occupied by the PRACH resources for the preamble formats 0 to 3 of the frame structure type 2 (corresponding to TDD) may be defined as Equation 4 below.

Figure pat00031
Figure pat00031

여기서,

Figure pat00032
은 상위계층으로부터 받은 값이 아닌 고정 파라미터 값이다.here,
Figure pat00032
Is a fixed parameter value, not a value received from a higher layer.

세째, 프레임 구조 형태 2(Frame Structure Type 2, TDD에 해당됨) 중 프리엠블 포멧 4에 대한 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB는 아래 수학식 5와 같이 정의될 수 있다. Third, the first PRB occupied by the PRACH resource for the preamble format 4 among the frame structure type 2 (corresponding to TDD) may be defined as Equation 5 below.

Figure pat00033
Figure pat00033

사물통신 디바이스는 이렇듯 수학식 3 내지 5 중 하나의 수학식에 따라 결정된 PRACH 자원에 의해 점유되는 첫번째 PRB에 대한 정보를 이용해 랜덤 액세스 프리엠블을 생성한다(S703). The MTC device generates a random access preamble using information on the first PRB occupied by the PRACH resource determined according to one of Equations 3 to 5 (S703).

다시 도 7의 순서도로 돌아가, 사물통신 디바이스는 생성된 랜덤 액세스 프리엠블을 기지국으로 전송한다(S705). 사물통신 디바이스는 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 수신하길 기다렸다가(S707), 스케쥴링된 업링크 전송을 수행한다(S709).
7 again, the MTC device transmits the generated random access preamble to the base station (S705). The MTC device waits to receive a random access response from the base station (S707), and then performs scheduled uplink transmission (S709).

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

100: 사용자 단말
110: MTC 단말(또는 사물통신 디바이스)
300: MTC 서버
100: user terminal
110: MTC terminal (or communication device)
300: MTC Server

Claims (1)

협대역 사물통신 디바이스의 랜덤 액세스 신호 발생 방법에 있어서,
상위 계층으로부터 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 랜덤 액세스 프리엠블 포멧 및 전송 시점에 관한 정보, 그리고 상기 사물통신 디바이스의 대역폭에 따라 고정 설정된 랜덤 액세스 신호를 위한 주파수 자원 블록 관련 정보를 이용해 랜덤 액세스 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 액세스 신호 발생 방법.

A method for generating a random access signal of a narrowband MTC device,
Receiving information regarding a random access preamble format and a transmission time point from an upper layer; And
Generating a random access signal using information on the received random access preamble format and transmission timing and frequency resource block related information for a random access signal fixed according to a bandwidth of the MTC device; How it happens.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190137857A (en) * 2017-04-05 2019-12-11 시그폭스 Wireless communication system including physical channels for complete random access in time and space

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011087288A2 (en) * 2010-01-13 2011-07-21 엘지전자 주식회사 Communication method in a mobile communication system using mtc equipment, and device for same
WO2011100540A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Interdigital Patent Holdings, Inc. Access control and congestion control in machine-to-machine communication
WO2011112051A2 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for mtc in a wireless communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011087288A2 (en) * 2010-01-13 2011-07-21 엘지전자 주식회사 Communication method in a mobile communication system using mtc equipment, and device for same
WO2011100540A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Interdigital Patent Holdings, Inc. Access control and congestion control in machine-to-machine communication
WO2011112051A2 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for mtc in a wireless communication system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Study on RAN Improvements for Machine-type Communications(Release 10)", 3GPP TR 37.868 v0.7.0(2010.10.30.)* *
"system improvements for Machine-Type Communications(Release 11)", 3GPP TR 23.888 v1.4.0(2011.08.05.)* *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190137857A (en) * 2017-04-05 2019-12-11 시그폭스 Wireless communication system including physical channels for complete random access in time and space
CN110603890A (en) * 2017-04-05 2019-12-20 西格弗克斯公司 Wireless communication system including physical channels for overall random access in time and space
CN110603890B (en) * 2017-04-05 2023-04-18 西格弗克斯公司 Wireless communication system including physical channels for overall random access in time and space

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