KR20170115933A - Method for performing random access considering coverage level, subcarrier spacing and/or multi-tone transmission - Google Patents

Method for performing random access considering coverage level, subcarrier spacing and/or multi-tone transmission Download PDF

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KR20170115933A KR1020160154109A KR20160154109A KR20170115933A KR 20170115933 A KR20170115933 A KR 20170115933A KR 1020160154109 A KR1020160154109 A KR 1020160154109A KR 20160154109 A KR20160154109 A KR 20160154109A KR 20170115933 A KR20170115933 A KR 20170115933A
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Abstract

셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정에서의 상향링크 데이터 전송을 위한 단말에서의 랜덤 액세스 방법이 개시된다. 상기 방법은 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함한다. 셀룰러 기반 IoT 시스템에서 동작하는 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스를 수행할 때 커버리지 레벨, 서브캐리어 스페이싱 설정, 멀티-톤 설정에 대응하여 단말이 효율적인 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있으며, 커버리지 레벨 변경을 최소화하여 커버리지 레벨 변경시 반복전송(Repetition) 횟수의 증가 및 커버리지 레벨에 대응하는 PRACH 자원까지 대기하여 발생하는 단말의 동작시간을 감소시켜, 에너지 소비를 줄이고, 지연시간 성능을 향상시킬 수 있다.A random access method in a terminal for uplink data transmission in a random access procedure between a cellular-based object communication terminal and a base station is disclosed. The method includes performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station, wherein the random access procedure includes selecting a PRACH (Physical Random Access Channel) resource considering a coverage level and multi-tone transmission support . When the object communication device or the object communication device operating in the cellular based IoT system performs random access, the terminal can perform an efficient random access procedure corresponding to the coverage level, the subcarrier spacing setting, the multi-tone setting, It is possible to reduce the operation time of the UE that occurs due to the increase of the number of repetition and the PRACH resources corresponding to the coverage level when the coverage level is changed, thereby reducing energy consumption and improving the delay time performance .

Description

사물인터넷 환경에서 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 설정 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 랜덤 액세스 방법 {Method for performing random access considering coverage level, subcarrier spacing and/or multi-tone transmission}[0001] The present invention relates to a method and apparatus for random access considering coverage level and subcarrier spacing setting and / or multi-

본 발명은 사물 통신 단말 또는 사물통신 디바이스에서의 랜덤 액세스 수행 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 셀룰러 기반 IoT(Internet of Things) 환경의 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스 수행과정이 지속적으로 실패하는 경우 효율적인 프리앰블(Preamble)을 선택하고 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to a method for performing random access in an object communication terminal or an object communication device, and more particularly, to a method for performing random access in a object communication terminal or an object communication device, And a method for selecting an efficient preamble in case of failure and performing random access.

사물인터넷 환경 구현을 위한 셀룰러 기반 IoT 시스템에서는 대규모로 존재하는 단말들-예를 들어, 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스-의 서비스 제공을 위해 면허 대역에서의 넓은 커버리지를 바탕으로 신뢰성 있는 연결을 제공을 목표로 하고 있다.In the cellular-based IoT system for realizing the Internet environment of objects, it is necessary to provide a reliable connection based on a wide coverage in the license band for providing services of a large number of terminals, for example, a communication terminal or a communication device We are aiming.

셀룰러 기반 IoT 시스템의 예로서 NB-IoT(Narrow Band-IoT)의 경우 MTC(Machine Type Communication)의 1.4MHz 대역폭보다 감소된 대역폭, 즉 상향링크 및 하향링크 모두 1.4MHz 대역폭보다 감소된 대역폭-예를 들어 180kHz-을 사용하여 저속 데이터 레이트로 센서 중심의 응용에 적합한 IoT 서비스를 제공한다. As an example of a cellular-based IoT system, in the case of NB-IoT (Narrow Band-IoT), a reduced bandwidth than the 1.4 MHz bandwidth of MTC (Machine Type Communication), i.e., a reduced bandwidth over both the uplink and downlink, Using 180 kHz-, we provide IoT service suitable for sensor-oriented applications at low data rates.

NB-IoT에서는 하향링크에서는 OFDMA를 사용하며, 매우 작은 서브캐리어 스페이싱, 예를 들어, 15kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용할 수 있다. In the NB-IoT, OFDMA is used for the downlink, and very small subcarrier spacing, for example, 15kHz subcarrier spacing, can be used.

NB-IoT 상향링크에서는 SC-FDMA를 사용할 수 있다. NB-IoT 상향링크에서는 3.75 kHz 또는 15kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용할 수 있다. In the NB-IoT uplink, SC-FDMA can be used. In the NB-IoT uplink, 3.75 kHz or 15kHz subcarrier spacing can be used.

랜덤 액세스는 단말의 기지국의 연결 및 데이터 송신을 위하여 단말이 임의의 시간에 기지국에 전송하는 일종의 데이터전송을 위한 절차로써, 모든 단말에서 시작되는 통신의 시작 역할을 하게 된다. 특히, 넓은 커버리지 영역이 요구되는 NB-IoT 서비스 특성을 반영하기 위해 20dB 이상의 커버리지가 확대된 매우 멀리 떨어진 단말에서 송신되는 랜덤 액세스 과정의 신호를 기지국이 성공적으로 수신할 수 있고 이에 대한 응답신호를 역시 장거리의 해당 단말에 성공적으로 보낼 수 있는 방법이 요구된다.The random access is a kind of data transmission procedure for the terminal to connect to the base station and transmit the data to the base station at a certain time for data transmission, and serves as a start of communication initiated at all terminals. In particular, in order to reflect the characteristics of the NB-IoT service requiring a wide coverage area, the base station can successfully receive a signal of a random access procedure transmitted from a very distant terminal with an expanded coverage of 20 dB or more, And a method for successfully transmitting to a long distance terminal is required.

NB-IoT의 SC-FDMA 기반 상향링크 설계시, NB-IoT 의 감소된 대역폭으로 인하여 LTE 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위하여, PRACH(Physical Random Access Channel) 설계에 수정이 필요하고, 이러한 수정은 LTE 랜덤 액세스 절차의 일부에 영향을 미칠 수 있다. In order to perform the LTE random access procedure due to the reduced bandwidth of NB-IoT in the uplink design based on SC-FDMA of NB-IoT, it is necessary to modify the PRACH (Physical Random Access Channel) It can affect some of the access procedures.

LTE 랜덤 액세스는 무선 링크를 설정할 때의 초기 액세스, 스케쥴링 요청(scheduling request)과 같은 여러 목적으로 사용되며, 랜덤 액세스의 주된 목적은 상향링크 동기화를 달성하여 데이터 전송을 준비하는 것이다. 랜덤 액세스는 경쟁 기반 랜덤 액세스(contention-based random access) 또는 비경쟁 랜덤 액세스(contention-free random access)가 될 수 있다. LTE random access is used for various purposes such as initial access when setting up a radio link, scheduling request, and the main purpose of random access is to achieve uplink synchronization and prepare for data transmission. Random access may be contention-based random access or contention-free random access.

셀룰러 기반 IoT 시스템-예를 들어 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing) 시스템-에서는 단말의 채널상태에 따라 복수의 커버리지 클래스(Coverage Class, CC) 또는 커버리지 레벨(Coverage Level)로 나누어 서비스를 제공하는 방식을 고려하고 있다. 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)은 일반적으로 기본 커버리지(normal coverage, 이하 CC1 또는 CL1), 로버스트 커버리지(robust coverage, 이하 CC2 또는 CL2), 극한 커버리지(extreme coverage, 이하 CC3 또는 CL3)로 나뉘며, 기지국은 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)에 따라 단말이 사용하는 자원의 위치, 반복전송(repetition) 횟수, MCS(Modulation and Coding Scheme) 등의 파라미터를 차별화하여 각 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)에 속하는 단말들이 채널상태에 따라 최적화된 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.In a cellular-based IoT system, for example, a Narrowband-Internet of Thing (NB-IoT) system, services are divided into a plurality of coverage classes (CC) or coverage levels . The coverage class (CC) or the coverage level (CL) is generally defined as the normal coverage (CC1 or CL1), robust coverage (CC2 or CL2), extreme coverage (CC3 or CL3) And the BS differentiates the parameters such as the location of the resource used by the UE, the number of repetition times, the Modulation and Coding Scheme (MCS) according to the coverage class (CC) or the coverage level (CL) CC) or the coverage level (CL) can receive an optimized service according to the channel state.

또한, NB-IoT에서는 단말이 상향링크 전송시 사용하는 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing) 및/또는 멀티-톤 전송(multi-tone) 지원여부에 따라 3가지의 설정(Configuration)으로 정의하여 지원할 수 있다. 상향링크 전송시 각각의 서브캐리어 스페이싱 설정, 및/또는 멀티-톤 설정별 성능 특성은 표 1과 같다.In addition, in the NB-IoT, the UE can define and support three configurations depending on whether the UE supports subcarrier spacing and / or multi-tone transmission used in uplink transmission . Table 1 shows the performance characteristics of each subcarrier spacing setting and / or multi-tone setting in the uplink transmission.

3.75kHz, single-tone3.75kHz, single-tone 채널상태 나쁨, 낮은 전송률, cell 외곽에 위치한 단말Poor channel condition, low transmission rate, 15kHz, single-tone15kHz, single-tone 채널상태 중간, 중간 전송률, cell 중심에서 약 10km 까지의 반경내 위치한 단말Channel state, intermediate rate, a terminal located within a radius of about 10 km from the cell center 15kHz, multi-tone15kHz, multi-tone 채널상태 좋음, 높은 전송률, cell 중심에 위치한 단말Channel state is good, high data rate, terminal located at cell center

기존에 논의된 NB-IoT 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 과정에서는 실패 및 단말이 선택한 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)에서 랜덤 액세스를 수행할 때 프리앰블 전송(Preamble, Message1)에 대한 RAR(Random Access Response, Message2)을 수신하지 못하거나, 연결요청(Connection Request, Message3) 전송에 대한 응답인 경쟁해소(Contention Resolution, Message4)를 수신하지 못하는 경우 랜덤 액세스 과정을 재수행하며, 프리앰블 전송부터 다시 수행한다. 이때 사전에 정의된 특정횟수 이상 연속적인 프리앰블 재전송이 발생하면, 단말은 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)로 변경하여 다시 랜덤 액세스를 수행하여 데이터 전송을 준비하게 된다. 그러나 이러한 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL) 변경 후 랜덤 액세스 재수행을 하는 절차는 단말이 변경된 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)에서 랜덤 액세스를 수행할 때 증가된 반복전송(Repetition) 횟수로 해당 PRACH에서 랜덤 액세스 과정을 처음부터 다시 수행해야 하기 때문에 단말의 동작시간과 지연시간이 크게 증가하는 문제가 발생하게 된다.In the previously discussed NB-IoT system, when a random access procedure of a UE fails and a UE performs random access at a selected coverage class (CC) or coverage level (CL), RAR (Random (Contention Resolution, Message 4) which is a response to the connection request (Connection Request, Message 3) is not received, the random access procedure is re-executed and the preamble transmission is performed again from the preamble transmission . At this time, when continuous preamble retransmission occurs for a predetermined number of times or more, the UE changes its coverage level (CC) or coverage level (CL) to a low-level channel state and performs random access again to prepare for data transmission . However, the procedure of performing the random access re-execution after changing the coverage class (CC) or the coverage level (CL) is a method in which when the UE performs random access at the changed coverage class (CC) or the coverage level Since the random access procedure must be performed again from the beginning in the corresponding PRACH, there is a problem that the operation time and the delay time of the UE greatly increase.

따라서 본 발명에서는 셀룰러 기반의 IoT 시스템-예를 들어 NB-IoT-에서 단말이 랜덤 액세스 수행시 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에 대응하여 각 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL) 내에서 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정의 단계별 성능을 고려한, 랜덤 액세스 과정에서의 순차적인 프리엠블(Preamble) 자원 사용 방법을 제공한다. 구체적으로, 단말이 랜덤 액세스 과정에서 상향링크 데이터 전송을 위한 연결요청 메시지Message3 전송 실패시 랜덤 액세스를 재수행하는 과정에서 프리앰블 전송을 위한 자원을 선택할 때, 일차적으로 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)내에서 사용하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 변경하여 재전송을 시도한 뒤 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)내에서 제공하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정의 마지막 단계까지 랜덤 액세스 과정을 실패하는 경우 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)을 변경하여 랜덤 액세스를 재수행 하는 방법을 제공한다. Therefore, in the present invention, in a cell-based IoT system (for example, NB-IoT-), when a UE performs a random access, A method of using sequential preamble resources in a random access procedure considering the step-by-step performance of subcarrier spacing and / or multi-tone setting. Specifically, when the UE selects a resource for preamble transmission in the course of re-random access in the case of failure in transmission of a connection request message Message 3 for uplink data transmission in the random access procedure, the UE selects a coverage class (CC) or a coverage level Or the multi-tone setting that is provided within the coverage class (CC) or the coverage level (CL) after attempting to retransmit by changing the sub-carrier spacing and / or multi- (CC) or a coverage level (CL) when the random access procedure fails until the random access procedure fails.

본 발명의 실시예들에 따르면, 셀룰러 기반의 IoT 시스템-예를 들어 NB-IoT-에서 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨(CL)과 상향링크 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 효율적인 랜덤 액세스 방법을 제공한다.In accordance with embodiments of the present invention, it is possible to provide an efficient (e.g., uplink) transmission scheme considering coverage class (CC) or coverage level (CL) and uplink subcarrier spacing and / or multi-tone settings in a cellular based IoT system, e.g. NB- And provides a random access method.

본 발명의 일측면에 따른 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정에서의 상향링크 데이터 전송을 위한 단말에서의 랜덤 액세스 방법은, 상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함한다. A method for random access in a terminal for uplink data transmission in a random access procedure between a cellular-based object communication terminal and a base station according to an aspect of the present invention includes the steps of performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station Wherein the random access procedure includes selecting a physical random access channel (PRACH) resource in consideration of coverage level and multi-tone transmission support.

상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택할 수 있다.The step of selecting a random access resource in consideration of the coverage level and the support of multi-tone transmission includes a message (Message3) for requesting connection for uplink data transmission in the object communication terminal, If the transmission is not yet performed, the random access resource can be selected considering the selected coverage level and multi-tone transmission support.

상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Msg3)의 전송 실패 또는 경쟁 해소(Contention Resolution)의 미수신이 연속적으로 발생하여 프리엠블 전송 횟수가 프리엠블 최대 전송 횟수를 초과한 경우 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨내에서 사용되는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 사용하는 랜덤 액세스 자원을 선택할 수 있다. When the message communication request message (Message3) for the uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the step of selecting the random access resource in consideration of the selected coverage level and the multi-tone transmission support state, If a transmission failure or a contention failure of a message (Msg3) requesting a connection for uplink data transmission occurs consecutively and the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of times of preamble transmission, It is possible to select random access resources using subcarrier spacing and / or multi-tone settings used within the same coverage level.

상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨에 상응하며 상기 멀티-톤 전송 지원에 상응하는 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. The step of selecting a random access resource in consideration of the coverage level and the support of multi-tone transmission includes a message (Message3) for requesting connection for uplink data transmission in the object communication terminal, And selecting a random access resource corresponding to the selected coverage level and corresponding to the multi-tone transmission support if transmission is not yet performed.

상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨내에서 사용되는 멀티-톤 설정을 사용하는 랜덤 액세스 자원을 선택할 수 있다. When the message communication request message (Message3) for the uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the step of selecting the random access resource in consideration of the selected coverage level and the multi-tone transmission support state, , A message requesting a connection for uplink data transmission (Message3) can not be transmitted yet, it is possible to select a random access resource using a multi-tone setting used within the same coverage level as the selected coverage level.

상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우 상기 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨에서 멀티-톤 설정을 변경하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. When the message communication request message (Message3) for the uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the step of selecting the random access resource in consideration of the selected coverage level and the multi-tone transmission support state, And performing a random access by changing the multi-tone setting at the same coverage level as the selected coverage level when transmission of a message (Message 3) requesting connection for uplink data transmission is not yet performed.

상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 상기 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 단계적으로 설정하고, 상기 랜덤 액세스 수행시 상기 사물통신 단말이 랜덤 액세스 자원을 단계적으로 선택할 수 있다. When the message communication request message (Message3) for the uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the step of selecting the random access resource in consideration of the selected coverage level and the multi-tone transmission support state, Sets a random access resource in consideration of the coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone transmission support, if the message (Message3) requesting connection for uplink data transmission has not yet been transmitted, The random access resource can be selected by the object communication terminal step by step when the random access is performed.

상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우 상기 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨에서 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 변경하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계는 상기 랜덤 액세스를 시도한 뒤 상기 선택된 커버리지 레벨내에서 제공하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 조합의 마지막 단계까지 실패한 경우 최종적으로 상기 선택된 커버리지 레벨을 변경하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. When the message communication (Message3) requesting connection for uplink data transmission has not yet been transmitted, the object communication terminal changes the subcarrier spacing and / or multi-tone setting at the same coverage level as the selected coverage level to perform random access And performing the random access by changing the selected coverage level in the event of failure to the last stage of the subcarrier spacing and / or multi-tone setting combination provided within the selected coverage level after attempting the random access . ≪ / RTI >

상기 커버리지 레벨은 노멀 커버리지(normal coverage), 로버스트 커버리지(robust coverage), 극한 커버리지(extreme coverage)를 포함할 수 있다. The coverage level may include normal coverage, robust coverage, extreme coverage.

상기 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정은 셀룰러 기반 협대역(Narrowband) 사물통신에 적용할 수 있다. The random access procedure between the object communication terminal and the base station can be applied to cellular based narrowband object communication.

상기 사물통신 단말은 180kHz의 채널 대역폭을 사용하는 무선접속망을 액세스 가능한 NB-IoT(Narrowband-Internet of Thing) 단말을 포함할 수 있다. The object communication terminal may include a Narrowband-Internet of Thing (NB-IoT) terminal capable of accessing a radio access network using a channel bandwidth of 180 kHz.

상기 멀티-톤 전송 지원 여부는 멀티-톤 Message 3 전송 지원 여부가 될 수 있다. 상기 랜덤 액세스 과정은 상기 사물통신 단말에서 상기 커버리지 레벨을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. Whether or not the multi-tone transmission is supported may be whether multi-tone Message 3 transmission is supported or not. The random access procedure may further comprise selecting the coverage level at the object communication terminal.

상기 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우는 상기 사물통신 단말에서 첫번째 랜덤액세스 프리엠블 전송을 수행하는 경우가 될 수 있다. If the transmission of the message (Message3) requesting the connection for the uplink data transmission is not yet performed, it may be the case that the object communication terminal performs the first random access preamble transmission.

상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정은 상기 사물통신 단말에서 랜덤액세스 프리엠블을 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 사물통신 단말에서 기지국으로부터 RAR(Random Access Response) 메시지를 수신하는 단계와, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 상기 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 사물통신 단말에서 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 경쟁 해소(Contention Resolution)를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 랜덤 액세스 과정은 사용할 랜덤 액세스 프리엠블이 상기 기지국으로부터 명시적으로 시그널링되지 않은 경우에 수행될 수 있다.Wherein the random access procedure between the object communication terminal and the base station comprises: transmitting a random access preamble to the base station in the object communication terminal; receiving a RAR (Random Access Response) message from the base station in the object communication terminal; The method includes: transmitting a message (Message 3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal to the base station; and transmitting, to the object communication terminal, a message 3 indicating that the message 3 transmitted by the object communication terminal has been received And receiving the Contention Resolution. The random access procedure may be performed when a random access preamble to be used is not explicitly signaled from the base station.

본 발명의 다른 측면에 따른 셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 사물통신 단말기는, 안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a device communication terminal for performing a random access procedure for uplink data transmission with a base station for cellular-based object communication, comprising: a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna; Wherein the random access procedure comprises a step of performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station, the random access procedure comprising: And selecting a random access resource in consideration of transmission support.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 사물통신 디바이스는, 안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 사물통신 디바이스와 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a device for performing a random access procedure for uplink data transmission to a base station for cellular-based object communication, the device comprising: a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna; And a processor for controlling a transceiver to determine when to transmit the wireless signal, the processor performing a random access procedure between the object communication device and the base station, the random access procedure comprising: And selecting a random access resource in consideration of whether or not to support tone transmission.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법은, 상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로부터 랜덤액세스 프리엠블을 전송받는 단계와, 상기 사물통신 단말로 RAR(Random Access Response) 메시지를 전송하는 단계와, 상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 수신하는 단계와, 상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 CR(Contention Resolution)을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원이 선택된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a random access method between a cellular-based object communication terminal and a base station, the method including: receiving a random access preamble from the object communication terminal in the base station; Receiving a message (Message 3) requesting a connection for uplink data transmission from the object communication terminal in the base station, and transmitting the message (Message 3) from the base station to the object communication terminal And transmitting a Contention Resolution (CR) indicating that a Message 3 has been received to the base station, wherein the random access procedure selects a random access resource considering a coverage level and multi-tone transmission support.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국은, 안테나를 통하여 상기 사물통신 단말과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 사물통신 단말로부터 랜덤액세스 프리엠블을 전송받는 단계와, 상기 사물통신 단말로 RAR(Random Access Response) 메시지를 전송하는 단계와, 상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 수신하는 단계와, 상기 사물통신 단말로 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 경쟁 해소(Contention Resolution)를 전송하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원이 선택된다. According to another aspect of the present invention, a base station for performing a random access procedure for uplink data transmission with a cellular-based object communication terminal includes a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with the object communication terminal through an antenna, A random access preamble is transmitted from the object communication terminal, and a Random Access Response (RAR) message is transmitted to the object communication terminal Receiving a message (Message 3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal, receiving a message (Message 3) requesting connection from the object communication terminal to the object communication terminal, And a step of transmitting a contention resolution (Contention Resolution) 'S coverage level process and a multi-access resource is randomly selected in consideration of whether or not the tone transfer support.

본 발명에서는 셀룰러 기반 IoT 시스템에서 동작하는 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스가 랜덤 액세스를 수행할 때 커버리지 클래스 또는 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 설정 및/또는 멀티-톤 설정에 대응하여 단말이 효율적인 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있는 방법을 제공한다. In the present invention, in response to a coverage class or a coverage level and a subcarrier spacing setting and / or a multi-tone setting, when the object communication device or the object communication device operating in the cellular based IoT system performs random access, To the user.

사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스에서, 랜덤 액세스 과정 시 상향링크 데이터 전송을 수행하기 위한 연결 요청 메시지 Message 3 전송이 아직 안된 경우, 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 설정 및/또는 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH 자원 및 프리앰블을 선택함으로써, 넓은 커버리지 서비스를 지원하기 위해 도입된 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨을 추가적으로 세분화하여 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스가 최적의 설정으로 데이터를 전송할 수 있도록 한다. 또한, 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨 변경을 최소화하여 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨 변경시 반복전송(Repetition) 횟수의 증가 및 커버리지 클래스(CC) 또는 커버리지 레벨에 대응하는 PRACH 자원까지 대기하여 발생하는 단말의 동작시간을 감소시켜, 에너지 소비를 줄이고, 지연시간 성능을 향상시킬 수 있다.In the object communication device or the object communication device, when the connection request message Message 3 for performing uplink data transmission in the random access procedure is not yet transmitted, the coverage class (CC) or the subcarrier spacing setting and / By selecting the PRACH resource and the preamble in consideration of whether or not to support the tone transmission, it is possible to further subdivide the coverage class (CC) or the coverage level introduced to support a wide coverage service so that the object communication device or the object communication device To be transmitted. It is also possible to minimize the change of coverage class (CC) or coverage level and to wait for the increase of repetition frequency and the PRACH resource corresponding to the coverage class (CC) or coverage level when changing the coverage class (CC) It is possible to reduce the operation time of the terminal, reduce the energy consumption, and improve the delay time performance.

본 발명의 셀룰러 기반 IoT 시스템에서 동작하는 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스에서의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법을 통해 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스는 커버리지 클래스 또는 커버리지 레벨내에서 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 통해 세분화된 전송방법의 활용을 최대화할 수 있으며, 이에 따라 커버리지 클래스 또는 커버리지 레벨 변경을 최소화하여 커버리지 클래스 또는 커버리지 레벨 변경시 발생하는 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스의 동작시간 및 지연시간의 증가를 완화하여 에너지 소비와 지연시간 성능을 향상시킬 수 있다.The object communication terminal or the object communication device through the method of performing random access for uplink data transmission in the object communication device or the object communication device operating in the cellular based IoT system of the present invention is capable of performing subcarrier spacing and / / RTI > and / or < / RTI > multi-tone configuration, thereby minimizing coverage class or coverage level changes, thereby reducing the operating time of the object communication device or the object communication device And the increase of the delay time can be mitigated to improve the energy consumption and the delay time performance.

사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스의 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 전송 설정을 효율적으로 활용하여 상향링크 데이터 재전송을 위한 랜덤 액세스 수행을 간소화하여 사물통신 단말 또는 사물통신 디바이스에서의 지연시간 및 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.It is possible to efficiently utilize the subcarrier spacing and / or multi-tone transmission setting of the object communication device or the object communication device to simplify the random access performance for the uplink data retransmission, thereby improving the delay time and energy consumption Can be reduced.

도 1은 기존 LTE 환경에서 시간-주파수 영역에서의 PRACH 자원 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing)에서 3.75kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 경우의 상향 링크 단일-톤 전송을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing)에서 15kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 경우의 상향 링크 싱글-톤 전송 또는 멀티-톤 전송을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 싱글-톤 프리엠블 및 멀티-톤 프리엠블을 포함하는 PRACH 자원 구성을 나타낸 개념도이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 셀룰러 기반 협대역(Narrowband) 사물통신에서 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 랜덤 액세스 동작 중 단말의 동일 프리앰블 선택에 의한 Message 3 충돌을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 6에서 Message 3 전송이 아직 안된 경우의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 환경 및 커버리지 레벨에 따른 PRACH 자원사용 현황 및 순서를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 8의 커버리지 레벨별 PRACH 프리엠블 자원 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 커버리지 레벨을 고려한 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 설정을 고려한 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행을 위한 자원할당예시를 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 커버리지 레벨과 멀티-톤 설정을 고려한 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행을 위한 자원할당예시를 나타낸 개념도이다.
도 15는본 발명의 일실시예에 따른 NB-IoT 단말의 개략적인 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 NB-IoT 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a PRACH resource in a time-frequency domain in a conventional LTE environment.
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining uplink single-tone transmission when 3.75 kHz subcarrier spacing is used in NB-IoT (Narrow Band-Internet of Thing).
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining uplink single-tone transmission or multi-tone transmission when 15kHz subcarrier spacing is used in NB-IoT (Narrow Band-Internet of Thing).
4 is a conceptual diagram illustrating a PRACH resource configuration including a single-tone preamble and a multi-tone preamble.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a random access procedure between an object communication terminal and a base station in a cellular-based narrowband object communication according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining Message 3 collision by the same preamble selection of a UE during a random access operation.
FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation in the case where Message 3 transmission is not yet performed in FIG.
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating the current state and order of PRACH resources according to BS environment and coverage level according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a PRACH preamble resource configuration according to the coverage level in FIG.
10 is a flowchart illustrating a method of performing random access for uplink data transmission considering a coverage level.
11 is a flowchart illustrating a method of performing random access for uplink data transmission in a mobile station considering a coverage level and subcarrier spacing and / or multi-tone settings according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing random access for uplink data transmission in a terminal considering a coverage level and subcarrier spacing and / or multi-tone settings according to another embodiment of the present invention.
13 is a conceptual diagram illustrating an example of resource allocation for performing random access for uplink data transmission in a UE considering a coverage level and a subcarrier spacing setting according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an example of resource allocation for performing random access for uplink data transmission in a terminal considering a coverage level and multi-tone setting according to another embodiment of the present invention.
15 is a schematic block diagram of an NB-IoT terminal according to an embodiment of the present invention.
16 is a schematic block diagram of an NB-IoT communication system according to an embodiment of 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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

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 in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations 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 to which this invention belongs. 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.

단말은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 고정 또는 이동 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 셀룰러 전화, 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일, 모바일국, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistant; PDA), 스마트폰, 랩톱, 넷북, 개인용 컴퓨터, 무선 센서, 소비자 전자기기(CE) 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. The terminal may be a mobile station (MS), a user equipment (UE), a user terminal (UT), a wireless terminal, an access terminal (AT), a terminal, a fixed or mobile subscriber unit, A cellular phone, a wireless device, a wireless communication device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a mobile node, a mobile, a mobile station, a personal digital assistant ), A smart phone, a laptop, a netbook, a personal computer, a wireless sensor, a consumer electronics (CE) or other terminology.

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 웨어러블 디바이스, 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. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), 어드밴스드 기지국(advanced base station; ABS), HR-BS, 사이트 제어기, BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(Access Point, AP) 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 인터페이싱 디바이스를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되진 않는다. 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, Device, a wearable device having a wireless communication function, a gaming device having a wireless communication function, a music storage and playback appliance having a wireless communication function, an Internet appliance capable of wireless Internet access and browsing, as well as a combination of such functions But are not limited to, portable units or terminals. A base station generally refers to a fixed point in communication with a terminal and includes a base station, a Node-B, an eNode-B, an advanced base station (ABS) But is not limited to, an HR-BS, a site controller, a base transceiver system (BTS), an access point (AP), or any other type of interfacing device capable of operating in a wireless environment.

기지국은 기지국 제어기(base station controller; BSC), 라디오 네트워크 제어기(radio network controller; RNC), 중계 노드들 등과 같은 다른 기지국들 및/또는 네트워크 엘리먼트들(도시되지 않음)을 또한 포함할 수 있는 RAN의 일부일 수 있다. 기지국은 셀(도시되지 않음)로서 지칭될 수 있는 특정한 지리적인 영역 내에서 무선 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. The base station may be a RAN that may also include other base stations and / or network elements (not shown) such as a base station controller (BSC), a radio network controller (RNC), relay nodes, It can be a part. The base station may be configured to transmit and / or receive wireless signals within a particular geographic area, which may be referred to as a cell (not shown).

셀은 또한 셀 섹터들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국과 연관된 셀은 3개의 섹터들로 분할될 수 있다. 따라서 일 실시예에서, 기지국은 3개의 트랜시버들, 즉 셀의 각 섹터마다 하나의 트랜시버를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국은 다중-입력 다중 출력(multiple-input multiple output; MIMO) 기술을 이용할 수 있고, 그러므로 셀의 각 섹터에 대해 다수의 트랜시버들을 활용할 수 있다.
A cell may also be divided into cell sectors. For example, a cell associated with a base station may be divided into three sectors. Thus, in one embodiment, the base station may include three transceivers, one transceiver for each sector of the cell. In another embodiment, the base station may utilize multiple-input multiple output (MIMO) techniques and therefore utilize multiple transceivers for each sector of the cell.

이하에서의 단말은 센서와 통신 기능을 내장해 사물 통신을 구현하기 위한 사물통신 단말을 포함한다. 예를 들어 사물통신 단말은 MTC(Machine Type Communication) 단말, 또는 NB-IoT(Narrow band Internet of Thing) 단말을 포함할 수 있다.The following terminal includes a sensor communication terminal and an object communication terminal for implementing object communication. For example, the object communication terminal may include an MTC (Machine Type Communication) terminal or a NB-IoT (Narrowband Internet of Thing) terminal.

NB-IoT(Narrowband-IoT) 단말은 면허대역에서 확장된 커버리지를 제공하는 저전력 IoT 네트워크를 실현하기 위한 셀룰러 협대역 기술인 NB-IoT의 180kHz의 채널 대역폭의 무선접속망에 액세스 가능한 단말을 의미한다. 해당 협대역폭은 기존 LTE 망에서 자원 중 일부를 할당하여 사용하는 in-band, 보호주파수 대역을 활용하는 guard-band, GSM 대역 내 일부를 사용하는 stand-alone 모드로 운용할 수 있다.
The NB-IoT (Narrowband-IoT) terminal is a terminal capable of accessing the radio access network of the 180-kHz channel bandwidth of NB-IoT, a cellular narrowband technology for realizing a low-power IoT network providing extended coverage in the licensed band. The narrow bandwidth can be operated in the in-band, which uses a part of resources in the existing LTE network, a guard-band that utilizes the protection frequency band, and a stand-alone mode that uses a part of the GSM band.

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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 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.

NB-IoT의 경우 기존 GSM의 200kHz 대역내에서 IoT 서비스를 지원하기 위하여 1 PRB를 12개의 서브캐리어로 나눠서 사용하되 기존 대역폭을 1/6 정도 줄이는 대신 시간 영역으로는 6배 늘려서(6:1 time stretch) 사용할 수 있다. NB-IoT의 경우 복수의 커버리지 레벨 또는 커버리지 등급(coverage level or coverage class)을 가질 수 있으며, 상기 커버리지 레벨 또는 커버리지 등급은 예를 들어 기본 커버리지(basic coverage, 144dB MCL), 로버스트 커버리지(robust coverage, 154dB MCL), 극한 커버리지(extreme coverage, 164dB MCL)의 3가지로 구분될 수 있다.
In case of NB-IoT, 1 PRB is divided into 12 subcarriers in order to support IoT service within the 200kHz band of existing GSM. Instead of reducing the existing bandwidth by 6 times, the time domain is increased by 6 times (6: 1 time stretch) can be used. In the case of NB-IoT, it may have multiple coverage levels or coverage classes, which may include, for example, basic coverage (144 dB MCL), robust coverage , 154dB MCL), and extreme coverage (164dB MCL).

NB-PRACH 상향링크 전송은 극한 커버리지 환경에서 성능을 보장이 가능하고 단말의 저전력, 저복잡도를 제공할 수 있는 단일-톤(single-tone) 전송과 함께 주파수 호핑으로 이루어질 수 있다.The NB-PRACH uplink transmission can be performed in frequency hopping with a single-tone transmission that can guarantee performance in an extreme coverage environment and can provide low power and low complexity of the UE.

상기 단일-톤(single-tone) 전송을 위해 NB-PRACH는 3.75khz의 서브캐리어 스페이싱을 사용하며, 이를 통해 15khz 대비 더 많은 프리앰블(preamble) 및 극한 커버리지 환경에서 향상된 성능을 제공하여 최대 40km 셀 크기를 지원할 수 있다.The NB-PRACH uses 3.75 kHz subcarrier spacing for the single-tone transmission, which provides improved performance in more preamble and extreme coverage environments than 15 kHz, .

또한, NB-PRACH는 서로 다른 셀 크기를 지원하기 위하여 2개의 CP(Cyclic prefix) 길이가 제공될 수 있다.
In addition, the NB-PRACH may be provided with two CP (Cyclic Prefix) lengths to support different cell sizes.

NB-PRACH 반복 전송(repetition transmission)은 상이한 커버리지 등급에 속하는 NB-IoT 단말들을 지원하기 위한 NB-PRACH 자원을 구성하는 방법이다. 단말들은 커버리지 등급에 따라 적절한 반복 전송을 갖는 NB-PRACH를 선택하여 동작할 수 있다.NB-PRACH repetition transmission is a method of constructing NB-PRACH resources to support NB-IoT terminals belonging to different coverage classes. The UEs can operate by selecting the NB-PRACH with the appropriate repetitive transmission according to the coverage class.

상기 NB-PRACH 반복전송은 소정의 세트 {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}에서 미리 정해진 횟수만큼 제공될 수 있으며, eNB는 3개의 커버리지 등급을 고려하여 상기 소정의 세트로부터 최대 3 종류의 NB-PRACH 반복전송을 하도록 구성할 수 있다.The NB-PRACH repetition transmission may be provided a predetermined number of times in a predetermined set {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}, and the eNB may allocate the predetermined set It is possible to perform up to three kinds of repetitive NB-PRACH transmissions.

NB-PRACH의 Power ramping 관련하여, 셀에서 한번 이상의 반복 레벨이 구성되면, 커버리지 등급이 높은 가장 낮은 반복 레벨을 제외하고 단말은 NB-PRACH에서 최대 파워로 전송하며, 그 외의 경우는 단말은 power ramping을 사용하여 NB-PRACH를 전송하여 저전력 동작을 구현할 수 있다. In the power ramping of the NB-PRACH, if more than one repetition level is configured in the cell, the UE transmits at the maximum power in the NB-PRACH except for the lowest repetition level with the highest coverage level. Otherwise, Can be used to transmit NB-PRACH to achieve low-power operation.

NB-IoT 단말은 랜덤 액세스 과정에서 RAR 수신 후 Msg3 전송 뒤 Msg4 수신에 실패할 수 있다. 이때 단말은 Msg3를 반복적으로 재전송하며 특정 횟수동안 연속적인 Msg4 수신을 실패하면 커버리지 등급이 불일치함을 판단하고 커버리지 등급을 변경한다. 상기 커버리지 등급을 변경하기 전까지의 재전송횟수는 NB-PDCCH내의 DCI(Downlink Control Information)에서 지시할 수 있다.
The NB-IoT terminal may fail to receive the Msg4 after receiving the RAR and transmitting the Msg3 in the random access procedure. At this time, if the MS repeatedly retransmits Msg3 and fails to receive consecutive Msg4 for a predetermined number of times, the MS determines that the coverage class is inconsistent and changes the coverage class. The number of retransmissions until the coverage class is changed can be indicated in the DCI (Downlink Control Information) in the NB-PDCCH.

이하, NPRACH는 NB-PRACH와 동일한 의미로 사용된다.Hereinafter, NPRACH is used with the same meaning as NB-PRACH.

NB-IoT에서 3.75 kHz, 15 kHz 의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)이 상향링크(UL, uplink) 전송시 사용될 수 있다. 3.75 kHz, 15 kHz subcarrier spacing in NB-IoT can be used for uplink (UL) transmission.

UL grant 관련하여, 업링크 서브캐리어 스페이싱(UL subcarrier spacing)은 3.75 kHz 또는 15 kHz을 가질수 있으며, 1bit 정보로 3.75 kHz 또는 15 kHz을 표시하여 RAR 메시지 내의 UL grant에 표시하여 사용할 수 있다. 즉, NB-IoT에서 3.75 kHz 또는 15 kHz 중에서 어떤 서브캐리어 스페이싱을 사용할지 여부를 기지국이 전송하는 RAR 메시지 내 UL grant (상향링크 할당)에 1bit를 활용하여 나타낼 수 있다. With respect to the UL grant, the UL subcarrier spacing may have 3.75 kHz or 15 kHz, and 3.75 kHz or 15 kHz may be displayed as 1-bit information, and the UL grant may be used in the UL grant in the RAR message. That is, it can be indicated by using 1 bit in the UL grant (uplink allocation) in the RAR message transmitted by the base station to determine which subcarrier spacing to use in 3.75 kHz or 15 kHz in NB-IoT.

NB-IoT에서 3.75 kHz 또는 15 kHz의 두 가지 서브캐리어 스페이싱이 RAR 메시지를 통해 랜덤 액세스(random access) 과정에서 구체적으로 사용될 수 있다. In NB-IoT, two subcarrier spacing of 3.75 kHz or 15 kHz can be specifically used in a random access procedure through a RAR message.

NB-PRACH 서브캐리어 위치(subcarrier locations) 관련, 서브캐리어 오프셋내의 주파수 위치(frequency location in subcarrier offset)는 예를 들어 0, 12, 24, 36, 2, 18, 34의 7가지 값을 가질 수 있으며, 3비트로 나타낼 수 있다. The frequency location in the subcarrier offset with respect to the NB-PRACH subcarrier locations may have seven values, for example, 0, 12, 24, 36, 2, 18, , And 3 bits.

서브캐리어의 개수는 예를 들어, 12, 24, 36, 48의 4가지 값을 가질 수 있으며, 2 비트로 나타낼 수 있다.The number of subcarriers may have, for example, four values of 12, 24, 36 and 48, and may be represented by 2 bits.

NB-PRACH 반복은 한 주기내의 연속적인 서브프레임들(contiguous subframes within one period)을 사용하여 이루어질 수 있다. 구체적으로, NB-PRACH 반복(repetitions)은 NB-PRACH를 위한 한 주기내의 연속적인 서브프레임들 내에서 연속적으로 이어져서 전송될 수 있다(transmitted back-to-back).The NB-PRACH repetition can be accomplished using contiguous subframes within one period. Specifically, the NB-PRACH repetitions may be transmitted back-to-back in successive subframes within one period for the NB-PRACH.

NB-PRACH subcarrier locations 관련, 서브캐리어 오프셋내의 주파수 위치(frequency location in subcarrier offset)는 subcarrier의 개수(예를 들어, 12, 24, 36, 48)에 따라서 달라질 수 있다. 구체적으로, 서브캐리어 오프셋내의 주파수 위치(frequency location in subcarrier offset)는 서브캐리어(subcarrier)의 개수(예를 들어, 12, 24, 36, 48)에 따라서 0, 12, 24, 36, 2, 18, 34로 달라질 수 있으며, 서브캐리어(subcarrier)의 개수와 서브캐리어 오프셋내의 주파수 위치를 소정의 테이블에 미리 정의해 두고 사용할 수 있다. The frequency location in subcarrier offsets associated with NB-PRACH subcarrier locations may vary depending on the number of subcarriers (e.g., 12, 24, 36, 48). Specifically, a frequency location in a subcarrier offset may be 0, 12, 24, 36, 2, 18 (for example, 12, 24, 36, 48) according to the number of subcarriers , And 34, and the number of subcarriers and the frequency position within the subcarrier offset can be defined and used in a predetermined table.

NB-PRACH 관련하여, 업링크 전송 타이밍의 조절(adjustment of the uplink transmission timing)은 대응되는 타이밍 어드밴스 커맨드(timing advance command) 전송의 종료후 적어도 일정 시간-예를 들어 12ms-에 시작되는 제1 NB-PUSCH 전송의 시작부터 적용될 수 있다. 여기서, 타이밍 어드밴스 커맨드는 RAR내에 포함되어 전송될 수 있다.With respect to the NB-PRACH, the adjustment of the uplink transmission timing is performed for at least a predetermined time (e.g., 12 ms) after the end of the corresponding timing advance command transmission, -PUSCH Can be applied from the beginning of transmission. Here, the timing advance command can be included in the RAR and transmitted.

NB-IoT에서 NB-PRACH configuration과 관련하여, 최대 3개의 NB-PRACH 자원 구성(resource configurations)이 하나의 셀 내에서 구성될 수 있다.With respect to the NB-PRACH configuration in the NB-IoT, up to three NB-PRACH resource configurations can be configured in one cell.

싱글-톤, 멀티-톤 전송을 위해 실제적으로 PRACH 자원을 나누어 사용할 수 있다. 특히, 도 9에서 제시한 커버리지 레벨에 따른 PRACH 구성에서 싱글-톤, 멀티-톤 전송을 위해 PRACH 서브캐리어를 나누어 사용할 수 있다.Practically, PRACH resources can be divided and used for single-tone, multi-tone transmission. In particular, the PRACH subcarrier can be divided and used for single-tone, multi-tone transmission in the PRACH configuration according to the coverage level shown in FIG.

싱글-톤, 멀티-톤을 통한 Msg3 전송을 위해 단말이 RACH 절차를 수행할 때 싱글-톤 전송 또는 멀티-톤 전송에 따라 PRACH에서 사용할 서브캐리어 자원을 나누어 사용할 수 있다. 구체적으로, 싱글-톤 전송을 위한 서브캐리어는 특정 PRACH 자원에서는 반드시 보장(0이 될 수 없음) 할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 싱글 톤 MSG3 전송에 사용할 서브 캐리어 개수의 비율은 적어도 NB-PRACH 반복횟수가 32, 64, 128 이외인 적어도 하나의 자원들에서 0이 될 수 없다. 또는 싱글 톤 MSG3 전송에 사용할 서브 캐리어 개수의 비율은 적어도 NB-PRACH 반복횟수가 32, 64, 128인 자원에서 0이 될 수 없다. When a UE performs an RACH procedure for Msg3 transmission over a single-tone or multi-tone, it can use divided subcarrier resources to be used in the PRACH according to a single-tone transmission or a multi-tone transmission. Specifically, a subcarrier for a single-tone transmission can be guaranteed (can not be 0) in a specific PRACH resource. For example, the ratio of the number of subcarriers to be used for the single tone MSG3 transmission can not be zero in at least one resource other than at least 32, 64, 128 NB-PRACH repetition times. Or the ratio of the number of subcarriers to be used for the single tone MSG3 transmission can not be 0 at least in a resource having NB-PRACH repetition times of 32, 64, and 128. [

멀티 톤 MSG3 전송은 NB-PRACH 반복횟수가 32, 64, 128인 경우에는 지원되지 않을 수 있다. Multitone MSG3 transmission may not be supported when the number of NB-PRACH repetitions is 32, 64, 128.

멀티-톤 전송을 위해 사용하는 서브캐리어 자원의 범위를 2bit를 활용하여 나타낼 수 있다. 예들 들어, 멀티 톤 Msg3 전송을 지원하는 UE를 위해 예약된 서브캐리어 범위의 시작 인덱스(starting subcarrier index)는 예를 들어 2 bit를 통해 나타낼 수 있다( {0, 1/3, 2/3, 1} x N_sc^NB-PRACH ). 여기서 N_sc^NB-PRACH는 총 서브캐리어의 개수를 나타내며, 1/3 x N_sc^NB-PRACH는 총 서브캐리어의 1/3을 의미한다. The range of subcarrier resources used for multi-tone transmission can be represented using 2 bits. For example, a starting subcarrier index reserved for a UE supporting multi-tone Msg3 transmission may be represented by, for example, 2 bits ({0, 1/3, 2/3, 1 } x N_sc ^ NB-PRACH). Here, N_sc ^ NB-PRACH denotes the total number of subcarriers, and 1/3 x N_sc ^ NB-PRACH denotes 1/3 of total subcarriers.

또한, 멀티-톤 Msg3 전송을 위한 서브캐리어 자원이 없는 경우 싱글-톤 Msg 3 전송을 위한 서브캐리어를 사용하도록 할 수 있다. 만약 UE가 싱글 톤 MSG3 메시지에 대하여 예약된 자원을 선택한 경우, MSG3 메시지는 싱글 톤으로 할당될 수 있다. 이는 모든 PRACH 자원이 멀티 톤 MSG3 전송을 지원하는 UE가 사용할 예약된 서브캐리어 범위(range)가 없을 경우 UE는 싱글 톤 MSG3 전송을 위해 예약된 NB-PRACH 자원(resources)를 사용해야 함을 의미한다. It is also possible to use subcarriers for single-tone Msg 3 transmission in the absence of subcarrier resources for multi-tone Msg3 transmission. If the UE selects a reserved resource for a single tone MSG3 message, the MSG3 message may be assigned a singleton. This means that if all the PRACH resources do not have a reserved subcarrier range to be used by the UE supporting the multi-tone MSG3 transmission, then the UE should use the reserved NB-PRACH resources for the single tone MSG3 transmission.

NB-PRACH 자원에서 다른 서브캐리어들(멀티 톤 전송시 사용할 서브캐리어 이외의 서브캐리어들)은 싱글 톤 MSG3 전송을 위한 범위(range)로 활용될 수 있다. In the NB-PRACH resource, other subcarriers (subcarriers other than subcarriers to be used for multi-tone transmission) may be utilized as a range for single tone MSG3 transmission.

Msg3 메시지 서브캐리어 할당(subcarrier allocation)은 NB-PDCCH상의 UL grant 할당(allocation)과 동일할 수 있다. The Msg3 message subcarrier allocation may be the same as the UL grant allocation on the NB-PDCCH.

Msg3 반복 횟수(repetition number)는 NB-PUSCH 반복횟수와 동일할 수 있다.
The Msg3 repetition number may be the same as the NB-PUSCH repetition number.

기술적 효과 관점에서, 3.75 kHz, 15 kHz 서브캐리어 스페이싱은, 3.75 kHz 서브캐리어 스페이싱의 경우 PSD(Power Spectral Density) 성능이 상대적으로 좋기 때문에 채널 상태가 좋지 않은 환경에서도 강인하게 동작할 수 있으며, 15 kHz 서브캐리어 스페이싱의 경우 상대적으로 넓은 대역폭을 통해 단말의 상향링크 전송률을 향상시킬 수 있으나 좋은 채널 상태에서의 사용이 요구된다. 따라서, 3.75 kHz, 15 kHz 두 가지의 서브캐리어 스페이싱을 단말의 채널상태에 맞게 제공해 줌으로써 성능향상을 기대할 수 있다. 멀티-톤 전송은 다수 서브캐리어를 사용하여 싱글-톤 전송 대비 전송률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. From the technical point of view, the 3.75 kHz, 15 kHz subcarrier spacing can operate robustly even in poor channel conditions due to the relatively good PSD (Power Spectral Density) performance of 3.75 kHz subcarrier spacing, In the case of subcarrier spacing, the uplink data rate of the UE can be improved through a relatively wide bandwidth, but it is required to use the subcarrier spacing in a good channel condition. Therefore, performance improvement can be expected by providing two subcarrier spacing of 3.75 kHz and 15 kHz according to the channel state of the UE. The multi-tone transmission has the effect of using multiple subcarriers to improve the transmission rate compared to the single-tone transmission.

RAN1에서 사용되는 아래 수식을 NB-PRACH에서 power ramping 에 재사용할 수 있다. 다만 (-10*log10(numRepetitionPerPreambleAttempt) 항을 추가하고, 상기 추가된 항을 통해 반복전송 효과를 보정하도록 할 수 있다. The following formula used in RAN1 can be reused for power ramping in NB-PRACH. However, it is possible to add the (-10 * log10 (numRepetitionPerPreambleAttempt) term and to correct the repetitive transmission effect through the added term.

-REAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep - 10*log10(numRepetitionPerPreambleAttempt)로 정의되며, 이때 DELTA_PREAMBLE 은 0 이다. -REAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is defined as preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep - 10 * log10 (numRepetitionPerPreambleAttempt), where DELTA_PREAMBLE is zero.

전송 충돌(colliding transmissions)와 관련하여, 스탠드얼론(standalone) 오퍼레이션 및 가드밴드(guard band) 오퍼레이션에 대하여, NB-PBCH를 제외한 NB-IoT channels 및 signals은 physical Cell_ID에 따라 계산된 “LTE CRS(Cell-specific reference signals)”에 대응되는 REs(Resource Elements)를 차지할 수 있다. LTE CSI-RS(Channel state information - Reference signals) 또는 PRS(Positioning Reference Signals)의 NB-IoT 시그널링은 존재하지 않는다. NB-PDCCH 및 NB-PDSCH는 in-band operation을 위해 LTE CRS(Cell-specific reference signals) 주변에 레이트 매칭될 수 있다. With respect to colliding transmissions, for standalone operations and guard band operations, the NB-IoT channels and signals, except for the NB-PBCH, are "LTE CRS (Cell REs (Resource Elements) corresponding to " -specific reference signals ". There is no NB-IoT signaling of LTE CSI-RS (Channel State Information - Reference Signals) or PRS (Positioning Reference Signals). NB-PDCCH and NB-PDSCH can be rate-matched around LTE cell-specific reference signals (CRS) for in-band operation.

충돌 스케쥴링(scheduling collision) 관련하여, NB-PDCCH로부터 grant를 수신한 NB-IoT UE 은 상기 상응하는 NB-PDSCH 또는 NB-PUSCH 전송(transmission) 시작과 상기 grant를 스케쥴하는 NB-PDCCH의 끝 사이의 시간 구간 동안에 추가적으로 임의의 DL grant 또는 UL grant에 대한 NB-PDCCH를 모니터하는 것은 필요하지 않다. With respect to the scheduling collision, the NB-IoT UE that has received the grant from the NB-PDCCH receives the grant from the corresponding NB-PDSCH or NB-PUSCH transmission start and the end of the NB- During the time interval it is not necessary to additionally monitor any DL grant or NB-PDCCH for UL grant.

NB-IoT 를 위한 PRACH 충돌 처리(Collision Handling)와 관련하여, 낮은 커버리지(lower coverage) 내의 UE들은 높은 커버리지 레벨(들)(higher coverage level(s))과의 NB-PRACH opportunities 충돌을 부적합(invalid) 한 것으로 취급할 수 있다. UE들은 Msg1 전송(transmission)에 적합한(valid) NB-PRACH opportunities만을 사용할 수 있다.
With respect to collision handling for NB-IoT, UEs in lower coverage are not allowed to collide with NB-PRACH opportunities collisions with higher coverage level (s) ) Can be treated as one. UEs may use only valid NB-PRACH opportunities for Msg1 transmission.

LTE(Long Term Evolution) 에서 단말은 데이터 전송을 위해 기지국 eNB(eNodeB)와의 링크 설정 혹은 재설정이 필요한 경우 랜덤 액세스 과정을 시작할 수 있다. 랜덤 액세스는 목적에 따라 비경쟁 방식 또는 경쟁 방식으로 동작할 수 있다.In the LTE (Long Term Evolution), a UE may start a random access procedure when a link establishment or a re-establishment is required with respect to a base station eNB (eNodeB) for data transmission. The random access may operate in a contention-free manner or a contention-based manner depending on the purpose.

비경쟁 방식의 랜덤 액세스 과정의 경우 핸드오버(Handover) 와 같은 특수한 목적으로만 사용되며, 일반적인 경우 단말은 경쟁 방식의 랜덤 액세스를 통해 eNB와 연결을 설정하여 데이터를 전송한다.
In a non-contention-based random access procedure, it is used only for a special purpose such as handover. In general, a UE sets up a connection with an eNB through a contention-based random access and transmits data.

도 1은 기존 LTE 환경에서 시간-주파수 영역에서의 PRACH 자원 구성을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a PRACH resource in a time-frequency domain in a conventional LTE environment.

도 1을 참조하면, 랜덤 액세스를 수행하는 자원은 RA(Random Access) slot으로 불리는 연속적인 시간-주파수의 랜덤 액세스 자원(12)으로 구성되며, 단말은 RA slot에서 프리앰블(Preamble)을 전송하여 전송요청을 시작할 수 있다. Referring to FIG. 1, a random access resource comprises a continuous time-frequency random access resource 12 called a random access (SLA) slot, and the UE transmits a preamble in an RA slot You can start the request.

프리앰블이 전송되는 자원을 PRACH(Physical Random Access Channel)이라 하며, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 채널의 일정 부분으로 할당하여 사용한다. 도 1에 도시된 바와 같이 주파수 영역에서 PRACH 자원은 6개의 자원블록(Resource Block; RB)에 해당하는 대역폭을 가진다. A resource to which a preamble is transmitted is called a Physical Random Access Channel (PRACH) and is allocated to a certain portion of a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) channel. As shown in FIG. 1, the PRACH resource in the frequency domain has a bandwidth corresponding to six resource blocks (RBs).

각 셀(Cell)은 64개의 프리앰블을 제공하며, 이중 일부는 비경쟁 방식의 랜덤 액세스를 지원하기 위해 예약되어 있으며, 나머지 프리앰블 자원은 다시 Group A와 Group B의 자원으로 나뉘게 된다. Group A는 작은(small) 패킷을 전송하기 위해, Group B는 큰(large) 패킷을 전송하기 위해 사용한다. 이외에, RA slot의 주기성, 경쟁 기반 랜덤 액세스 에서 사용하는 프리앰블 수, Group A 에서 최대로 허용되는 메시지 크기 등 랜덤 액세스 관련 파라미터들은 SIB 2(System Information Block 2) 메시지를 통해 단말에게 전달된다.
Each cell provides 64 preambles, some of which are reserved to support non-contention-based random access, and the remaining preamble resources are again divided into resources of Group A and Group B. Group A is used to transmit a small packet, and Group B is used to transmit a large packet. In addition, the random access parameters such as the periodicity of the RA slot, the number of preambles used in the contention-based random access, and the maximum allowable message size in the group A are transmitted to the UE through the SIB 2 (System Information Block 2) message.

NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing) 상향링크 및 랜덤 액세스 전송의 경우 축소된 180kHz 대역을 할당하여 사용할 수 있으며, 단일 서브캐리어(subcarrier)를 사용하는 싱글-톤 전송과, 다수의 서브 캐리어를 사용하는 멀티-톤 전송으로 구분 할 수 있다.
In the case of NB-IoT (Narrow Band-Internet of Thing) uplink and random access transmission, a reduced 180 kHz band can be allocated and used. A single-tone transmission using a single subcarrier, And multi-tone transmission to be used.

도 2는 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing)에서 단말이 3.75kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 경우의 상향 링크 단일-톤 전송을 설명하기 위한 개념도이며, 도 3은 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Thing)에서 15kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 경우의 상향 링크 싱글-톤 전송 또는 멀티-톤 전송을 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining uplink single-tone transmission when 3.75 kHz subcarrier spacing is used in an NB-IoT (Narrow Band-Internet of Thing) 1 is a conceptual diagram for explaining an uplink single-tone transmission or a multi-tone transmission when 15 kHz subcarrier spacing is used in the Internet of Thing.

싱글-톤 전송의 경우, 도 2와 같은 3.75kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 싱글-톤 전송(20) 또는 도 3과 같은 15 kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 싱글-톤 전송(30)이 가능하다. 싱글-톤 전송의 경우 좁은 주파수대역 사용으로 데이터 전송률은 낮지만, 주파수 대역에 전력이 집중되어 채널 상태가 좋지 않은 환경에서도 커버리지 효율이 높고, 멀티-톤 전송방식에 비해 디바이스 비용 및 디바이스 복잡도가 감소될 수 있다. For a single-tone transmission, a single-tone transmission 20 using 3.75 kHz subcarrier spacing as in FIG. 2 or a single-tone transmission 30 using 15 kHz subcarrier spacing as in FIG. 3 is possible. In single-tone transmission, the data rate is low due to the use of a narrow frequency band. However, since the power is concentrated in the frequency band, the coverage efficiency is high even in a poor channel condition and the device cost and device complexity are reduced .

멀티-톤 전송의 경우, 단말은 도 3과 같은 15 kHz 서브캐리어 스페이싱을 사용하는 멀티-톤 전송(35)이 가능하다. 멀티-톤 전송의 경우 다수의 서브캐리어 사용으로 높은 데이터 전송률을 보장하지만, 비교적 넓은 대역폭을 사용하므로 채널 상태가 좋은 환경이어야 하며, 신호처리 증가로 인한 디바이스 비용이 증가하고 디바이스 복잡도가 증가할 수 있다.For multi-tone transmission, the terminal is capable of multi-tone transmission 35 using 15 kHz subcarrier spacing as in Fig. Multi-tone transmission guarantees a high data rate by using a plurality of subcarriers. However, since a relatively wide bandwidth is used, the channel condition must be good, the device cost due to increased signal processing may increase, and the device complexity may increase .

도 4는 NB-IoT 시스템에서 싱글-톤 및 멀티-톤 Msg3 전송을 수행하기 위한 프리엠블을 포함하는 PRACH 자원 구성을 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a PRACH resource configuration including a preamble for performing a single-tone and multi-tone Msg3 transmission in an NB-IoT system.

도 4를 참조하면, PRACH 자원은 0, 1, …, (

Figure pat00001
Figure pat00002
-1)으로 넘버링된 싱글-톤 프리엠블(40) 및 (
Figure pat00003
Figure pat00004
), …, (
Figure pat00005
-1)으로 넘버링된 멀티-톤 프리엠블(50)으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, a PRACH resource includes 0, 1, ... , (
Figure pat00001
Figure pat00002
-1) and a single-tone preamble 40
Figure pat00003
Figure pat00004
), ... , (
Figure pat00005
-1) numbered multi-tone preamble 50.

이외에 PRACH 자원은 기지국에서 단말로 전송되는 아래 파라미터들로 정의될 수 있다.In addition, the PRACH resource may be defined by the following parameters transmitted from the BS to the MS.

Figure pat00006
: NPRACH 자원 주기(resource periodicity)
Figure pat00006
: NPRACH resource periodicity

Figure pat00007
: 할당된 NPRACH 의 첫 번째 subcarrier의 주파수 위치 (frequency location of the first sub-carrier allocated to NPRACH)
Figure pat00007
: The frequency location of the first subcarrier of the allocated NPRACH (the first subcarrier allocated to the NPRACH)

Figure pat00008
: NPRACH에 할당된 서브캐리어 개수(number of sub-carriers allocated to NPRACH)
Figure pat00008
: Number of sub-carriers allocated to NPRACH (number of sub-carriers allocated to NPRACH)

Figure pat00009
: 각 시도별 NPRACH 반복 개수(number of NPRACH repetition per attempt)
Figure pat00009
: Number of NPRACH repetition per attempt for each trial

Figure pat00010
: NPRACH 시작 시간(starting time)
Figure pat00010
: NPRACH start time

Figure pat00011
: 멀티-톤 msg3 전송을 지원하는 UE를 위해 예약된 NPRACH 서브캐리어의 범위의 시작 서브캐리어 인덱스를 계산하기 위한 비율 값(fraction for calculating starting subcarrier index for the range of NPRACH subcarriers reserved for indication of UE support for multi-tone msg3 transmission)
Figure pat00011
: A ratio value for calculating a starting subcarrier index of a range of NPRACH subcarriers reserved for a UE supporting multi-tone msg3 transmission (fraction for generating subcarrier index for the UE support for multi-tone msg3 transmission)

이하, 경쟁 기반의 랜덤 액세스 과정에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, a competition-based random access procedure will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 셀룰러 기반 협대역(Narrowband) 사물통신에서 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정을 설명하기 위한 순서도 이며, 도 6은 랜덤 액세스 동작 중 단말의 동일 프리앰블 선택에 의한 Message 3 충돌을 설명하기 위한 순서도이다.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a random access procedure between an object communication terminal and a base station in a cellular based narrowband object communication according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a random access procedure for selecting a same preamble ≪ / RTI > FIG.

1. Message 1 전송 [프리앰블 전송]1. Message 1 transmission [Preamble transmission]

도 5를 참조하면, NB-IoT 단말은 랜덤 액세스를 시작하며 프리엠블(Preamble)을 기지국으로 전송한다 (단계 501). 이때 단말은 커버리지 레벨에 대응하는 자원 내에서 프리앰블 하나를 랜덤하게 선택하여 기지국으로 전송한다. 프리앰블 간 직교성에 의해 기지국으로 전송된 서로 다른 프리앰블들은 기지국으로 수신될 수 있다.Referring to FIG. 5, the NB-IoT terminal starts a random access and transmits a preamble to a base station (step 501). At this time, the UE randomly selects one preamble in the resource corresponding to the coverage level and transmits it to the base station. The different preambles transmitted to the base station by the orthogonality between the preambles can be received by the base station.

또 다른 경우로 도 6을 참조하면, 두 개 이상의 단말(UE 1 550; UE 2 560)이 동시에 동일한 프리앰블을 전송한 경우에도 동일한 신호이므로 기지국에서 프리엠블을 수신할 수 있다 (단계 601, 603). 그러나, 두 개 이상의 단말이 동일한 프리앰블을 선택하는 경우 이어지는 단말의 Message 3 전송과정에서 충돌이 발생할 수 있다.
6, even if two or more UEs 550 (UE2 560) transmit the same preamble at the same time, the BS can receive the preamble (steps 601 and 603) . However, when two or more UEs select the same preamble, a collision may occur in the subsequent Message 3 transmission process of the UE.

2. Message 2 전송[Random Access Response 전송]2. Message 2 transmission [Random Access Response transmission]

성공적으로 수신한 Preamble 요청에 대해 기지국은 TA(Timing Alignment) 와 Message3 전송을 위한 자원 정보-예를 들어 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 자원-을 포함하는 RAR(Random Access Response) 메시지를 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 통해 단말로 전송한다(단계 503). 단말은 RAR 메시지를 수신하여 이전에 단말 자신이 전송한 프리앰블 수신의 성공여부를 판단할 수 있다. 프리앰블 전송이 실패한 것으로 나타나면 단말은 random backoff 시간 이후 새 RA slot에서 랜덤 액세스 과정의 재수행을 위해 프리엠블 전송을 수행한다. 만약 프리앰블 전송이 일정 횟수 이상 실패하게 되면, 단말은 상위 계층으로 랜덤 액세스 과정의 문제를 알리게 된다.
For the successfully received preamble request, the base station transmits a RAR (Random Access Response) message including resource information for TA (Timing Alignment) and Message 3 transmission, for example, a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) Shared Channel) (Step 503). The UE can determine whether the preamble received by the UE itself has been successfully received by receiving the RAR message. If it is determined that the preamble transmission has failed, the UE performs preamble transmission for re-performing the random access procedure in the new RA slot after the random backoff time. If the preamble transmission fails more than a predetermined number of times, the UE informs the upper layer of the problem of the random access procedure.

3. Message 3 [Connection Request 전송]3. Message 3 [Send Connection Request]

단말은 RAR(Random Access Response) 수신 후 단말은 연결 요청(Connection Request)인 Message3를 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)내 예약된 자원에서 전송한다(505). Message 3 전송은 HARQ 방식으로 수행된다. 상기 Message 1 전송단계에서 설명한 대로, 도 6을 참조하면, 복수 단말이 동일한 프리앰블 전송(단계 601, 603)을 하여 기지국이 RAR(Random Access Response)을 전송한 경우(단계 605, 607), 복수 단말이 동일 PUSCH 자원에서 Message 3 전송(단계 611, 613)을 수행하여 충돌이 발생하게 된다. After receiving RAR (Random Access Response), the UE transmits Message3, which is a Connection Request, from the reserved resource in the PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) (505). Message 3 transmission is performed by the HARQ scheme. Referring to FIG. 6, when a plurality of mobile stations transmit the same preamble (steps 601 and 603) and transmit a random access response (RAR) (steps 605 and 607) A message 3 is transmitted from the same PUSCH resource (steps 611 and 613), and a collision occurs.

여기서, Message 3 (Msg3)는 상향링크 데이터 전송을 위해 단말이 기지국으로 연결 요청을 수행하는 메시지이다. Message3 전송 후 기지국으로부터 응답인 Contention Resolution을 수신하면 단말은 할당된 자원에서 상향링크 전송을 수행할 수 있다.Here, Message 3 (Msg3) is a message for the MS to make a connection request to the BS for uplink data transmission. After receiving the response message Contention Resolution from the base station after transmitting Message3, the UE can perform uplink transmission in the allocated resources.

단말이 처음 프리엠블을 전송하는 경우 Msg3 가 아직(추가함) 전송되지 않은 경우로 판단하여, 단말이 결정한 커버리지 레벨에 대응하는 PRACH 자원에서 프리엠블을 선택하여 전송한다. 또는 단말이 Msg3 전송 실패로 인해 프리엠블 전송을 2번째 이상 수행하는 경우 Msg3 재전송 과정 중으로 판단하여, 첫번째 프리엠블을 선택한 자원에서 다시 프리엠블을 랜덤하게 선택하여 랜덤 액세스를 시도한다. 프리앰블 전송횟수가 최대 프리앰블 전송횟수를 초과하는 경우 커버리지 레벨을 변경하며, 다시 프리앰블 전송횟수는 1로 초기화 된다.
When the UE transmits the preamble for the first time, it is determined that Msg3 has not yet been transmitted (added), and the preamble is selected and transmitted from the PRACH resource corresponding to the determined coverage level. Or if the UE performs the preamble transmission for the second time or more due to the Msg3 transmission failure, it is determined to be in the Msg3 retransmission process, and the random access is attempted by randomly selecting the preamble again from the resource selected as the first preamble. When the number of preamble transmissions exceeds the maximum number of preamble transmissions, the coverage level is changed, and the number of preamble transmissions is initialized to 1 again.

4. Message 4 [Contention Resolution 전송]4. Message 4 [Contention Resolution Transfer]

단말의 Message 3를 수신한 기지국은 PDSCH(Physical Uplink Shared Channel)에서 경쟁 해소(Contention Resolution; CR)로 응답하여 단말로 연결요청을 승인한다(단계 507). 도 6에서는 두 단말의 Message 3 충돌이 나타나 있다(단계 611 또는 613). 이 경우 기지국으로부터 CR(Contention Resolution)을 수신하지 못하게 되며, 단말은 랜덤 백오프(random backoff) 시간 이후 새 프리앰블 전송을 새 RA slot에서 수행한다. 특정 횟수 이상만큼 프리앰블 전송이 실패하는 경우 단말은 네트워크 사용이 불가한 것으로 판단한다.
The base station receiving the message 3 of the MS responds with a contention resolution (CR) in the Physical Uplink Shared Channel (PDSCH) to approve the connection request to the MS (step 507). In FIG. 6, a message 3 collision of two terminals is shown (step 611 or 613). In this case, a contention resolution (CR) is not received from the base station, and the UE performs a new preamble transmission in a new RA slot after a random backoff time. If the preamble transmission fails for a predetermined number of times or more, the terminal determines that the network can not be used.

도 7은 도 6에서 Message 3 전송이 아직 안된 경우의 랜덤 액세스 동작을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 7 is a flowchart for explaining a random access operation in the case where Message 3 transmission is not yet performed in FIG.

도 7을 참조하면, 사물통신 단말에서, 랜덤 액세스 과정 시 Message 3(Msg3) 전송이 아직 안되었는지를 판단한다(단계 710). 이때 Msg3 전송이 아직 안된 상태는 첫번째 프리앰블 전송을 수행하는 경우를 의미한다.Referring to FIG. 7, the object communication terminal determines whether Message 3 (Msg3) has not yet been transmitted in the random access procedure (step 710). At this time, the state in which the Msg3 transmission is not yet performed means the case where the first preamble transmission is performed.

상기 판단 결과, Message 3(Msg3) 전송이 아직 안된 경우, 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH 자원을 선택한다(단계 720). 또는, 상기 판단 결과, Message 3(Msg3) 전송이 아직 안된 경우, 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH 자원을 선택할 수 있다. 구체적으로, Message 3(Msg3) 전송이 아직 안된 경우는 랜덤 액세스 과정을 시작하며 첫번째 프리앰블 전송을 수행하는 경우를 의미하며, 커버리지 레벨과 멀티-톤 Message 3(Msg3) 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH 자원을 선택할 수 있다. 구체적으로, Message 3(Msg3) 전송이 아직 안된 경우는 사물통신 단말에서 최대 프리앰블 전송횟수를 초과하여 프리앰블 전송횟수가 초기화 된 뒤 다른 조건에서 첫번째 프리앰블 전송이 이루어지는 경우 또는 상기 최대 프리앰블 전송횟수의 초과 없이 첫번째 랜덤 액세스 프리엠블 전송을 수행하는 경우를 의미한다.
If it is determined that the message 3 (Msg3) is not yet transmitted, the PRACH resource is selected considering the coverage level and multi-tone transmission support (step 720). Alternatively, if it is determined that the message 3 (Msg3) is not yet transmitted, the PRACH resource can be selected considering the coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone transmission support. Specifically, when the message 3 (Msg3) is not yet transmitted, it means a case where a random access process is started and the first preamble transmission is performed. The PRACH resource Can be selected. Specifically, when the message 3 (Msg3) is not yet transmitted, the object communication terminal initializes the preamble transmission number exceeding the maximum number of preamble transmission times, and if the first preamble transmission is performed under different conditions or when the maximum number of preamble transmission times is not exceeded The first random access preamble transmission is performed.

도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국 환경 및 커버리지 레벨에 따른 PRACH 자원 사용 현황을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a PRACH resource usage status according to a BS environment and a coverage level according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서는 셀룰러 기반의 IoT 시스템-예를 들어 NB-IoT 시스템-에서 단말이 커버리지 레벨(Coverage Level; CL)과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 랜덤 액세스 수행 방법을 제공한다. The present invention provides a method of performing random access considering a Coverage Level (CL) and subcarrier spacing and / or multi-tone settings in a cellular-based IoT system, for example, an NB-IoT system.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에서 기지국(880)은 3개의 커버리지 레벨(CL)을 제공하며, 각 커버리지 레벨(CL)별로 활용하는 PRACH 자원을 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에 따라 나누어서 사용될 수 있도록 자원을 구성한다. 그러나, 이는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정의 성능특성에 따른 본 발명에서의 자원구성의 실시예 중 하나일 뿐이며, 특정 설정의 조합이 제외되거나 추가될 수도 있다. 본 발명에서는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에 따른 순차적인 성능을 최대한 활용할 수 있는 방향에서 발명예시를 설명한다.8, in an embodiment of the present invention, the base station 880 provides three coverage levels (CL), and the PRACH resources utilized by each coverage level (CL) are divided into subcarrier spacing and / or multi- Configure the resources so that they can be used according to the setting. However, this is only one embodiment of the resource configuration in the present invention depending on the performance characteristics of subcarrier spacing and / or multi-tone setting, and combinations of specific settings may be omitted or added. In the present invention, an example of the invention will be described in a direction that can maximize the sequential performance according to subcarrier spacing and / or multi-tone setting.

도 8 및 표 1을 참조하면, 단말은 채널 상태-예를 들어, 셀 중심, 좋은 채널 상태, 극한 커버리지 상태-에 따라서 1) 15kHz, 멀티-톤(multi-tone), 2) 15kHz, 싱글-톤(single-tone), 3) 3.75kHz, 싱글-톤(single-tone)의 서브캐리어 및/또는 멀티-톤 3가지 조합의 설정을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 8 and Table 1, a UE may be configured to select one of 15) 1) 15kHz, multi-tone, 2) 15kHz, a single- Tone, 3) 3.75 kHz, single-tone subcarriers, and / or a combination of three tones.

또한, 이에 대응하여 기지국은 프리앰블 자원역시 커버리지 레벨 별로 구체적으로 지원하는 설정값에 따라 나누어 구성할 수 있다. 이때 프리엠블 자원은 비율값

Figure pat00012
,
Figure pat00013
등 에 따라 범위가 결정될 수 있으며, 해당 정보는 기존과 마찬가지로 PRACH 자원을 구성하는 정보를 나타내는 메시지에 포함되어 기지국으로부터 단말로 전달 될 수 있다. CL1은 가장 좋은 채널상태를 가지므로 위 3가지 모두의 서브캐리어 및/또는 멀티-톤 설정을 사용하며, CC2는 상대적으로 좋은 채널상태를 가지므로 2) 15kHz, 싱글-톤(single-tone), 3) 3.75kHz, 싱글-톤(single-tone)의 2가지 서브캐리어 및/또는 멀티-톤 설정을 사용하며, CC3는 극한의 채널 상태를 가지므로 3.75kHz, 싱글-톤(single-tone)의 1가지 서브캐리어 및/또는 멀티-톤 설정만을 사용하는 것으로 가정한다.In response to this, the base station can also divide the preamble resources according to the set values specifically supported for each coverage level. At this time, the preamble resource has a ratio value
Figure pat00012
,
Figure pat00013
Etc., and the information may be included in a message indicating information constituting the PRACH resource and transmitted from the BS to the MS as in the conventional case. Since CL1 has the best channel state, it uses all three subcarrier and / or multi-tone settings, and CC2 has a relatively good channel state. 2) 15kHz, single-tone, 3) uses 3.75 kHz, single-tone, two subcarrier and / or multi-tone settings, and CC3 has an extreme channel state, so 3.75 kHz, single-tone It is assumed that only one subcarrier and / or multi-tone setting is used.

도 8의 일실시예에서는 CL 1 의 프리엠블 자원을 각각 (15kHz, 멀티-톤), (15kHz, 싱글-톤) 및 (3.75kHz, 싱글-톤) 자원으로 분할하기 위해

Figure pat00014
,
Figure pat00015
비율값을 사용하여 분할하였으며, CL 2의 프리엠블 자원을 각각 (15kHz, 싱글-톤), (3.75kHz, 싱글-톤) 자원으로 분할하기 위해
Figure pat00016
비율값을 사용하였다.In one embodiment of FIG. 8, to divide the preamble resources of CL 1 into resources (15 kHz, multi-tone), (15 kHz, single-tone) and (3.75 kHz, single-
Figure pat00014
,
Figure pat00015
To divide the preamble resources of CL 2 into (15 kHz, single-tone), (3.75 kHz, single-tone) resources, respectively
Figure pat00016
Ratio values were used.

단말은 상향링크 데이터 전송을 위해 기지국과의 동기화를 수행하고 기지국과 동기를 맞춘 상태에서 시스템 정보를 기지국으로부터 수신하며, 이 과정에서 단말은 채널상태에 따라 CL과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤설정을 결정한다. 이후 해당하는 CL에서 랜덤 액세스를 수행하기 위해 단말은 PRACH 자원정보를 기지국으로부터 수신한다. 랜덤 액세스 과정에서 단말은 선택한 CL과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려하여 Preamble을 선택하여 기지국으로 전송한다. 이후 단말은 기지국으로부터 RAR(Random Access Response)을 수신하여 상향링크 전송을 위해 연결을 요청하는 Msg3 전송에 사용할 수 있는 자원정보를 수신한다. 만약 RAR을 수신하지 못한 경우, 단말은 다시 프리앰블 전송을 수행하며, 첫 번째 선택한 설정과 동일한 PRACH 자원에서 프리앰블을 선택하여 전송한다. 최대 프리앰블 재전송 횟수를 초과하는 경우 커버리지 레벨을 변경한 뒤 해당 커버리지 레벨 내에서 가능한 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에 해당하는 PRACH 자원에서 프리엠블을 선택한 뒤 전송한다.The terminal performs synchronization with the base station for uplink data transmission and receives system information from the base station in a synchronized state with the base station. In this process, the terminal receives CL, subcarrier spacing and / or multi- Determine the setting. Then, in order to perform random access in the corresponding CL, the UE receives the PRACH resource information from the base station. In the random access procedure, the UE selects a preamble in consideration of the selected CL, subcarrier spacing, and / or multi-tone setting, and transmits the preamble to the base station. After receiving RAR (Random Access Response) from the base station, the UE receives resource information for Msg3 transmission requesting connection for uplink transmission. If the RAR is not received, the UE performs preamble transmission again, and selects and transmits a preamble in the same PRACH resource as the first selected setting. When the maximum number of preamble retransmissions is exceeded, after changing the coverage level, a preamble is selected from a PRACH resource corresponding to a possible subcarrier spacing and / or multi-tone setting within the coverage level, and then transmitted.

Msg3 전송은 단말이 할당된 자원에서 HARQ 방식으로 전송을 수행하며, 채널상태의 변화로 인해 HARQ 전송이 실패하는 경우나 Msg3 전송 후에도 단말이 Msg4를 수신하지 못하는 경우 단말은 다시 프리엠블 전송을 수행하며, 첫 번째 선택한 설정과 동일한 PRACH 자원에서 프리앰블을 선택하여 전송한다. 최대 프리앰블 재전송 횟수를 초과하는 경우 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 변경한 뒤 해당하는 PRACH 자원에서 프리엠블을 선택한 뒤 전송한다.The Msg3 transmission performs HARQ transmission in a resource allocated by the UE. If the HARQ transmission fails due to a change in the channel state or if the MS does not receive the Msg4 even after the Msg3 transmission, the MS performs the preamble transmission again , The preamble is selected and transmitted in the same PRACH resource as the first selected setting. When the maximum number of preamble retransmissions is exceeded, a preamble is selected in the corresponding PRACH resource after changing the coverage level, subcarrier spacing and / or multi-tone setting, and then transmitted.

모든 경우에 대해, 해당하는 CL에 대해 선택할 수 있는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정이 없는 경우 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 CL을 선택한 뒤 이에 해당하는 서브캐리어 및/또는 멀티-톤 설정을 선택하여 대응하는 PRACH 자원에서 전송할 프리엠블 자원을 선택한다.
In all cases, if there is no selectable subcarrier spacing and / or multi-tone setting for the corresponding CL, then a CL supporting a lower channel state is selected and the corresponding subcarrier and / or multi-tone setting And selects a preamble resource to be transmitted in the corresponding PRACH resource.

도 10은 기존의 커버리지 레벨을 고려한 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행방법을 나타낸 순서도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법을 나타낸 개념도이다. FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of performing random access of a UE for uplink data transmission considering an existing coverage level. FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of performing random access in a UE according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of performing a random access of a UE for uplink data transmission.

도 10을 참조하면, 기존의 커버리지 레벨을 고려한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법에서는, 단말이 커버리지 레벨을 선택한 뒤 해당하는 프리앰블 자원을 선택하여 전송한다. 이후 기지국으로부터 RAR을 수신하고, HARQ 방식으로 Msg3 전송하면 기지국으로부터 응답인 Contention Resolution을 수신하여 랜덤 액세스 과정을 완료할 수 있다. 이때, RAR이 미수신 되거나, Msg3 HARQ 전송실패 또는 Contention Resolution 미수신이 발생하면 단말은 동일 PRACH 자원에서 프리앰블 전송과정을 다시 수행하여 랜덤 액세스를 재시도 한다. 이 과정에서 프리앰블 전송횟수가 기지국으로부터 결정된 최대 프리엠블 전송횟수를 초과하는 경우 단말은 선택한 커버리지 레벨이 현 채널상황에 적절하지 않은 것으로 판단하고, 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 커버리지 레벨로 변경하여 대응하는 PRACH 자원에서 다시 프리앰블을 선택하여 랜덤 액세스 절차를 수행한다.Referring to FIG. 10, in a method of performing random access in a terminal considering an existing coverage level, a terminal selects a coverage level and selects and transmits a corresponding preamble resource. Then, if the RAR is received from the base station and the Msg3 is transmitted in the HARQ manner, the random access procedure can be completed by receiving the Contention Resolution as a response from the base station. At this time, if the RAR is not received or the Msg3 HARQ transmission failure or the Contention Resolution not received occurs, the UE performs the preamble transmission process again in the same PRACH resource to retry the random access. If the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of preamble transmission times determined by the base station, the UE determines that the selected coverage level is not suitable for the current channel condition, changes the coverage level to a level that supports the lower channel condition And then performs a random access procedure by selecting a preamble again from the PRACH resource.

그러나 이러한 커버리지 레벨(CL) 변경 후 랜덤 액세스 재수행을 하는 절차는 단말이 변경된 커버리지 레벨(CL)에서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 PRACH(Physical RACH) 자원을 대기하기 위한 과정과, 해당 PRACH에서 랜덤 액세스 과정을 처음부터 다시 수행해야 하기 때문에 단말의 동작시간과 지연시간이 크게 증가하는 문제가 발생하게 된다.However, the procedure for performing random access re-execution after changing the coverage level (CL) includes a process for waiting for a PRACH (Physical RACH) resource for performing random access at a changed coverage level (CL) The operation time and the delay time of the terminal greatly increase because the process has to be performed again from the beginning.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 단말의 랜덤 액세스 수행방법을 설명한다.Hereinafter, a method of performing random access of a terminal considering a coverage level and subcarrier spacing and / or multi-tone setting according to an embodiment of the present invention will be described.

비경쟁 기반 랜덤 액세스 과정의 경우는 랜덤 액세스 프리엠블이 기지국으로부터 명시적으로 시그널링된다(사용할 랜덤 액세스 프리앰블 자원이 명시적으로 표시된다). In the case of the contention-based random access procedure, the random access preamble is explicitly signaled from the base station (the random access preamble resource to be used is explicitly indicated).

경쟁 기반 랜덤 액세스 과정의 경우는 랜덤 액세스 프리엠블이 기지국으로부터 명시적으로 시그널링 되지 않는다(사용할 랜덤 액세스 프리앰블 자원이 명시적으로 표시되지 않는다).In the case of the contention-based random access procedure, the random access preamble is not explicitly signaled from the base station (the random access preamble resource to be used is not explicitly indicated).

이하, 도 11 및 도 12의 랜덤 액세스 과정은 사용할 랜덤 액세스 프리엠블이 상기 기지국으로부터 명시적으로 시그널링되지 않은 경우에 수행될 수 있다.
Hereinafter, the random access procedure of FIGS. 11 and 12 can be performed when a random access preamble to be used is not explicitly signaled from the base station.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법에 따르면, RACH 과정에서 단말은 기지국으로부터 RAR(Random Access Response)을 수신하여 사용할 수 있는 상향링크 자원정보를 수신한다(단계 1101). Referring to FIG. 11, according to a method for performing random access in a terminal for uplink data transmission according to an embodiment of the present invention, in a RACH process, a mobile station receives an RAR (Random Access Response) And receives resource information (step 1101).

할당된 상향링크 자원에서 단말은 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Msg3)를 기지국으로 전송하며(단계 1103), 단말은 채널상태의 변화등으로 인해 Msg3 전송이 실패하는지 여부를 체크한다(단계 1105). Msg3 전송이 실패하지 않은 경우 상향링크 전송이 성공(단계 1107)한 것으로 체크한다. In the allocated uplink resources, the UE transmits a message (Msg3) requesting connection for uplink data transmission to the BS (step 1103), and the UE checks whether the Msg3 transmission fails due to a change in the channel state or the like (Step 1105). If the Msg3 transmission fails, it is checked that the uplink transmission is successful (step 1107).

Msg3 전송이 실패한 경우 단말은 Msg3 전송 실패 횟수가 최대 재전송 횟수보다 작은지 여부를 판단한다(단계 1109). 여기서, 최대 재전송 횟수는 DCI(Downlink Control Information)에 포함될 수 있다. If the Msg3 transmission fails, the UE determines whether the Msg3 transmission failure count is less than the maximum retransmission count (step 1109). Here, the maximum number of retransmissions may be included in the DCI (Downlink Control Information).

Msg3 전송 실패 횟수가 최대 재전송 횟수보다 작은 경우에는 단계 1101로 되돌아가 RACH 절차를 다시 수행하여 RAR(Random Access Response)을 수신하여 사용할 수 있는 상향링크 자원정보를 기지국으로부터 수신하고 Msg3 전송을 다시 시도한다. If the Msg3 transmission failure count is smaller than the maximum retransmission count, the process returns to step 1101 to perform the RACH procedure again to receive RAR (Random Access Response), receive uplink resource information from the BS, and retry the Msg3 transmission .

Msg3 전송 실패 횟수가 최대 재전송 횟수보다 작지 않은 경우에는 단말은 기존의 커버리지 레벨(CL)를 변경하는 동작 대신 본 발명의 일실시예에 따라 동일 커버리지 레벨(CL)내에서 한 단계 낮은 전송률을 갖는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정으로 변경하여 다시 RACH 과정을 수행하여 데이터(Msg 3) 전송 과정을 다시 시도한다. 이때 단말은 이전 RACH 과정에서 기지국이 본 발명의 일실시예에 따른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 변경을 고려하여 RAR(Random Access Response)에 예비로 할당한 PRACH 자원정보를 이용하여 바로 재전송을 수행하거나(Option 2), 또는 동일 커버리지 레벨(CL)내에서 한 단계 낮은 전송률을 갖는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤을 사용하는 PRACH 자원(또는 프리앰블 자원)에서 RACH 과정을 다시 수행(Option 1)하여 Msg 3 전송을 시도할 수 있다. 만약 단말이 현재 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에서도 연속적인 전송 실패가 발생하면, 다른 커버리지 레벨로 커버리지 레벨을 변경하여 해당 커버리지 레벨(CL)에 대응하는 PRACH 자원 정보를 수신한 뒤 RACH 과정을 수행한다.
If the Msg3 transmission failure count is not smaller than the maximum retransmission count, the UE may perform a sub-operation with a lower transmission rate within the same coverage level (CL) according to an embodiment of the present invention, instead of changing the existing coverage level Carrier spacing and / or multi-tone setting, performs the RACH process again, and retries the data (Msg 3) transmission process again. At this time, in the previous RACH process, the UE considers the subcarrier spacing and / or the multi-tone configuration change according to the embodiment of the present invention and immediately retransmits the RACH using the PRACH resource information preliminarily allocated to RAR (Random Access Response) (Option 2), or perform a RACH process on a PRACH resource (or a preamble resource) using subcarrier spacing and / or multi-tones with a lower transmission rate within the same coverage level (CL) 1) to attempt Msg 3 transmission. If the UE experiences a continuous transmission failure in the current subcarrier spacing and / or multi-tone configuration, the UE changes its coverage level to another coverage level and receives PRACH resource information corresponding to the corresponding coverage level (CL) .

이하 구체적인 예를 들어 본 발명의 실시 예들에 따른 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법을 설명한다.
Hereinafter, a random access method for performing uplink data transmission according to exemplary embodiments of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시 예에 따른 랜덤 액세스를 수행하는 특정 단말은 CL2 영역에 위치하는 것으로 가정할 경우, 단말은 초기 CL2의 15kHz 싱글-톤(single-tone) 설정으로 프리엠블(Preamble) 자원을 선택하여 전송하고 기지국으로부터 프리엠블 전송에 대한 응답인 RAR(Random Access Response)을 수신한다.Assuming that a particular UE performing random access according to an embodiment of the present invention is located in the CL2 region, the UE selects a preamble resource with a 15kHz single-tone setting of the initial CL2 And receives RAR (Random Access Response) as a response to the preamble transmission from the base station.

기지국으로부터 프리엠블 전송에 대한 응답인 RAR이 미수신 되어 다시 프리엠블 전송을 시도할 수 있으며, RAR 미수신이 연속적으로 발생하여 프리엠블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 바로 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 CL3의 최대 전송률을 갖는 3.75kHz, 싱글-톤 설정을 선택한 뒤 해당하는 PRACH 자원에서 프리엠블을 선택하여 랜덤 액세스 과정을 다시 수행할 수 있다.
The RAR that is a response to the preamble transmission from the base station is not received and may attempt to transmit the preamble again. If the RAR is not received continuously and the number of times of preamble transmission exceeds the number of times of preamble transmission, And 3.75 kHz, which has the maximum transmission rate, and selects a preamble in the corresponding PRACH resource to perform the random access procedure again.

랜덤 액세스 과정에서 최대 프리앰블 전송횟수 이상의 연속적인 Msg 3 전송이 실패하면, 이후 단말은 기존의 커버리지 레벨(CL)을 변경하는 동작 대신 본 발명의 일실시예 따라 동일 CL내에서 한 단계 낮은 전송률을 갖는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정인 3.75kHz 싱글-톤(single-tone)을 선택하여 다시 RACH 과정을 수행하여 Msg 3 전송 과정을 다시 시도한다. 이때 단말은 이전 RACH 과정에서 기지국이 본 발명의 일실시예에 따른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 변경을 고려하여 RAR(Random Access Response)에 예비로 할당한 PRACH 자원정보로 바로 재전송을 수행하거나(Option 2), CL2의 3.75kHz single-tone 전송을 위한 PRACH 자원에서 RACH 과정을 다시 수행(Option 1)하여 데이터(Msg 3) 전송을 시도할 수 있다. 만약 단말이 3.75kHz 싱글-톤(single-tone) 설정에서도 랜덤 액세스 과정에서 최대 프리앰블 전송횟수 이상의 연속적인 Msg3 전송실패가 발생하면, CL3로 커버리지 레벨을 변경하여 해당 커버리지 레벨(CL)에 대응하는 PRACH 자원 정보를 수신한 뒤 RACH 과정을 수행한다.
If the Msg 3 transmission fails more than the maximum number of preamble transmissions in the random access procedure, then the UE changes the existing coverage level CL in accordance with an embodiment of the present invention, A 3.75 kHz single-tone sub-carrier spacing and / or multi-tone setting is selected, and the RACH process is performed again to retry the Msg 3 transmission process. At this time, in the previous RACH process, the UE immediately retransmits the PRACH resource information preliminarily allocated to the RAR (Random Access Response) considering the subcarrier spacing and / or multi-tone setting change according to an embodiment of the present invention (Option 2), and attempt to transmit data (Msg 3) by performing the RACH process again (Option 1) in the PRACH resource for 3.75 kHz single-tone transmission of CL2. If the UE fails to transmit Msg3 consecutively more than the maximum number of preamble transmissions in the random access process even in the 3.75 kHz single-tone setting, the UE changes the coverage level to CL3 and transmits the PRACH corresponding to the corresponding coverage level (CL) After receiving the resource information, the RACH process is performed.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법을 나타낸 순서도이다. FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing random access for uplink data transmission in a terminal considering a coverage level and subcarrier spacing and / or multi-tone settings according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법에 따르면, 랜덤 액세스 과정을 위해 단말은 커버리지 레벨을 선택하고(단계 1201) 이에 해당하는 프리엠블 자원을 선택하여 전송한다(단계 1203). 이후 기지국으로부터 응답인 RAR 과 함께 Msg3 전송을 위한 상향링크 자원을 획득하게 된다. 단말은 HARQ 방식으로 Msg3 전송을 수행할 수 있으며, Msg3 가 기지국에서 수신된 경우 최종적으로 Contention Resolution 메시지를 기지국으로부터 수신하여 랜덤 액세스 과정을 완료할 수 있다.Referring to FIG. 12, according to another embodiment of the present invention, in order to perform a random access procedure for a UE, a UE selects a coverage level (step 1201) The resource is selected and transmitted (step 1203). Then, uplink resources for Msg3 transmission are acquired together with the RAR which is a response from the base station. The MS can perform Msg3 transmission in the HARQ scheme. If the Msg3 is received in the BS, the MS can finally receive the Contention Resolution message from the BS to complete the random access procedure.

랜덤 액세스 과정의 실패는 단말이 RAR을 미수신하거나, Msg3 전송실패 혹은 Contention Resolution 의 수신 실패로 발생할 수 있다. 각각의 경우 단말은 랜덤 액세스 과정을 재수행하기 위해 프리앰블 전송을 다시 시도하게 된다. A failure of the random access procedure may occur because the UE does not receive the RAR, fails to transmit the Msg3, or fails to receive the contention resolution. In each case, the UE retries transmission of the preamble again to perform the random access procedure.

RAR 미수신한 경우, 즉 프리엠블 전송 실패한 경우, 랜덤 액세스를 재수행하며 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과하였는지를 판단(단계 12130)하여 최대 프리엠블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 커버리지 레벨로 바로 변경한다(단계 1201). 이는 랜덤 액세스 프리엠블 전송은 3.75kHz, 싱글-톤 설정을 사용하여 이루어지기 때문에 단말이 해당 커버리지 레벨에서 가장 낮은 설정으로도 랜덤 액세스 프리엠블 전송이 불가함을 알 수 있기 때문이다.If the RAR is not received, that is, if the preamble transmission fails, random access is re-executed and it is determined whether the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of preamble transmissions (step 12130). If the number of times of transmission of the maximum preamble is exceeded, It immediately changes to a coverage level that supports the channel state (step 1201). This is because the random access preamble transmission is performed using the 3.75 kHz, single-tone setting, so that the UE can know that the random access preamble can not be transmitted even at the lowest setting at the coverage level.

단말은 Msg3를 HARQ 방식으로 전송을 시도하고(단계 1207), Msg3의 HARQ 방식으로 전송이 성공하였는지를 판단하여(단계 1209), Msg3의 HARQ 방식 전송이 성공한 경우에는 Contention Resolution이 수신되었는지를 판단(단계 12110) 한다.The MS attempts to transmit Msg3 using the HARQ scheme (step 1207), determines whether the transmission is successful in the HARQ scheme of Msg3 (step 1209), and determines whether Contention Resolution is received if the Msg3 transmission of the HARQ scheme is successful 12110).

Msg3 전송실패(Msg3의 HARQ 방식으로의 전송 실패)한 경우 혹은 Contention Resolution 수신 실패한 경우, 단말의 랜덤 액세스 재수행 과정에서 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과한 것으로 판단되면, 단말은 본 발명의 실시예들에 따른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 활용하는 방법을 통해 랜덤 액세스 과정을 재수행할 수 있다(단계 1217, 1219, 1203, 1201). 구체적으로, 단말은 현재 커버리지 레벨 내에서 변경 가능한 한 단계 낮은 전송률의 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정이 존재하는지 판단하여(단계 1217) 존재하는 경우 현재 커버리지 레벨 내에서 변경 가능한 한 단계 낮은 전송률의 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정으로 변경(단계 1219)한 뒤 대응하는 PRACH 자원에서 프리앰블을 선택하고 전송(단계 1203)하여 랜덤 액세스 과정을 재수행한다. 이때 단말은 본 발명의 실시예들에 따라 랜덤 액세스 과정을 프리엠블 전송부터 다시 시작하거나(Option 1), 이전 랜덤 액세스 수행 과정에서 기지국이 본 발명의 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 변경을 고려하여 RAR에 예비로 할당한 상향링크 자원정보를 활용하여 Msg3의 HARQ 방식 전송(Option 2)을 바로 수행할 수 있다. 만약, 단말이 해당 커버리지 레벨 내에서 선택할 수 있는 가장 낮은 전송률을 갖는 설정에서도 연속적인 Msg3 전송실패 혹은 Contention Resolution 수신 실패가 발생하는 경우 단말은 한 단계 낮은 커버리지 레벨로 변경하여 해당 커버리지 레벨에 대응하는 PRACH 자원에서 랜덤 액세스를 수행한다.If it is determined that the Msg3 transmission failure (Msg3 transmission failure to the HARQ scheme) or the Contention Resolution reception failure, the UE determines that the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of times of preamble transmission in the random access re- The random access procedure may be re-performed (steps 1217, 1219, 1203, 1201) through a method utilizing sub-carrier spacing and / or multi-tone settings in accordance with embodiments of the invention. Specifically, the terminal determines whether there is a subcarrier spacing and / or multi-tone setting of a lower rate that is changeable within the current coverage level (step 1217), and if so, (Step 1219), and selects and transmits a preamble in the corresponding PRACH resource (step 1203) to re-execute the random access procedure. At this time, the UE restarts the random access procedure from the preamble transmission (Option 1) according to the embodiments of the present invention, or the base station changes the subcarrier spacing and / or multi-tone setting change It is possible to directly perform HARQ scheme transmission (Option 2) of Msg3 by using the uplink resource information allocated in advance to the RAR. If a continuous Msg3 transmission failure or a Contention Resolution reception failure occurs even in the setting of the lowest transmission rate that can be selected within the coverage level of the UE, the UE changes the coverage level to a lower level, Performs random access on the resource.

이하 구체적인 예를 들어 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 수행 방법을 설명한다.
Hereinafter, a random access method for performing uplink data transmission according to another embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스 과정을 수행하는 특정 단말은 CL2 영역에 위치하는 것으로 가정할 경우, 단말은 초기 CL2의 15kHz, 싱글-톤(single-tone) 설정으로 프리엠블(Preamble) 자원을 선택하여 전송한다. 기지국으로부터 프리엠블 전송에 대한 응답인 RAR이 미수신 되어 다시 프리엠블 전송을 시도할 수 있으며, RAR 미수신이 연속적으로 발생하여 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 바로 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 CL3의 최대 전송률을 갖는 3.75kHz, 싱글-톤 설정을 선택한 뒤 해당하는 PRACH 자원에서 프리엠블을 선택하여 랜덤 액세스 과정을 다시 수행할 수 있다.Assuming that a particular UE performing a random access procedure for uplink data transmission according to an embodiment of the present invention is located in the CL2 region, the UE may use a single-tone (15 kHz) Preamble resource is selected and transmitted by setting. The RAR that is a response to the preamble transmission from the base station is not received and can attempt to transmit the preamble again. If the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of times of preamble transmission due to the continuous occurrence of RAR not received, A 3.75 kHz, single-tone setting with a maximum transmission rate of CL3 supporting the channel state can be selected, and a random access procedure can be performed again by selecting a preamble in the corresponding PRACH resource.

RAR(Random Access Response)이 수신된 뒤에 연속적인 Msg3 전송이 실패하거나, Contention Resolution 수신 과정이 실패하면, 첫 번째 선택한 설정과 동일한 PRACH 자원에서 프리앰블을 선택하여 랜덤 액세스를 수행할 수 있다. 만약, 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과하면, 단말은 기존의 커버리지 레벨(CL)을 변경하는 동작 대신 본 발명의 일실시예 따라 동일 커버리지 레벨(CL)(CL2)내에서 한 단계 낮은 전송률을 갖는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정인 3.75kHz, 싱글-톤(single-tone)을 선택하여 대응하는 PRACH 자원에서 프리앰블을 선택하여 다시 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 이때 단말은 이전 랜덤 액세스 과정에서 기지국이 본 발명의 일실시예에 따른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 변경을 고려하여 RAR(Random Access Response)에 예비로 할당한 상향링크 자원정보로 바로 Msg3 전송을 수행하거나(Option 2), CL2의 3.75kHz, 싱글-톤(single-tone) 전송을 위한 PRACH 자원에서 랜덤 액세스 과정을 다시 수행(Option 1)할 수 있다. 만약 단말이 3.75kHz 싱글-톤(single-tone) 설정에서도 연속적인 Msg3 전송실패 또는 Contention Resolution 미수신이 발생하면, 단말은 CL3로 커버리지 레벨을 변경하여 해당 커버리지 레벨(CL)에 대응하는 PRACH 자원을 대기한 뒤 랜덤 액세스 과정을 수행한다.
If consecutive Msg3 transmission fails after the RAR (Random Access Response) is received, or if the Contention Resolution receiving process fails, a random access can be performed by selecting a preamble in the same PRACH resource as the first selected setting. If the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of preamble transmissions, the UE may perform an operation to change the coverage level CL in the same coverage level CL2 Selects a subcarrier spacing with a low transmission rate and / or a multi-tone setting of 3.75 kHz, a single-tone, selects a preamble in a corresponding PRACH resource, and performs a random access procedure again. At this time, in the previous random access procedure, the UE considers the subcarrier spacing and / or the multi-tone setting change according to an embodiment of the present invention and directly transmits uplink resource information allocated to the RAR (Random Access Response) (Option 2), and perform a random access procedure again (Option 1) in the PRACH resource for 3.75 kHz, single-tone transmission of CL2. If the UE fails to transmit Msg3 continuously or does not receive Contention Resolution even in 3.75 kHz single-tone configuration, the UE changes the coverage level to CL3 and waits for the PRACH resource corresponding to the corresponding coverage level (CL) And then performs a random access procedure.

본 발명의 다른 실시 예에 따른, 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 수행방법의 대상이 되는 특정 단말이 CL1 영역의 외곽에 위치하는 것으로 가정할 경우, 단말은 초기 CL1의 15kHz, 멀티-톤 설정으로 프리엠블(Preamble) 자원을 선택하여 랜덤 액세스 과정을 시작한다.Assuming that a specific terminal to be subjected to the random access method for uplink data transmission is located outside the CL1 area according to another embodiment of the present invention, the terminal sets the initial CL1 to 15 kHz, multi-tone setting The random access procedure is started by selecting a preamble resource.

이때 연속적인 RAR 미수신으로 인한 랜덤 액세스 수행 실패로 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 커버리지 레벨인 CL2 로 변경한 뒤 해당 CL에서 가장 높은 전송률을 지원하는 15kHz, 싱글-톤 설정을 선택하여 해당하는 PRACH 자원 (프리엠블 자원)으로 랜덤 액세스를 다시 수행한다. At this time, if the number of times of preamble transmission exceeds the maximum number of times of preamble transmission due to a failure of random access due to continuous RAR non-reception, the UE changes its CL2 to a coverage level supporting a lower channel state, , And selects a single-tone setting of 15 kHz to support random access with the corresponding PRACH resource (preamble resource).

혹은 RAR 수신이 된 이후 Msg3 HARQ 전송실패 또는 Contention Resolution 실패로 인한 프리엠블 전송횟수가 최대 프리앰블 전송 횟수를 초과한 경우 단말은 기존의 커버리지 레벨(CL)를 변경하는 동작 대신 본 발명의 다른 실시예에 따라 동일 커버리지 레벨(CL)내에서 한 단계 낮은 전송률을 갖는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정인 15kHz, 싱글-톤(single-tone) 설정을 사용하는 PRACH 자원(또는 프리앰블 자원)을 선택하여 다시 랜덤 액세스를 재시도할 수 있다. 이때 단말은 이전 랜덤 액세스 과정에서 기지국이 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 변경을 고려하여 RAR(Random Access Response)에 예비로 할당한 PRACH 자원정보로 프리앰블 전송 대신 Message 3 재전송을 바로 수행하거나(Option 2), 전술한 대로 CL1의 15kHz 싱글-톤(single-tone) 전송을 위한 PRACH 자원에서 랜덤 액세스 과정을 다시 수행(Option 1) 할 수 있다. 만약 단말이 15kHz 싱글-톤(single-tone) 설정에서도 연속적인 Msg3 전송실패 또는 Contention Resolution 미수신이 발생하면, 3.75kHz 싱글-톤(single-tone) 설정으로 변경하여 다시 Option 1 혹은 Option 2 동작으로 재시도 할 수 있다. 3.75kHz 싱글-톤(single-tone) 설정에서도 Message 3 전송이 실패하는 경우 단말은 CL1에서 제공하는 모든 설정이 통신 불가능한 것으로 판단하고, CL2로 변경한 뒤 해당 CL에서 제공하는 15kHz 싱글-톤(single-tone) 설정으로 랜덤 액세스 과정 혹은 Message 3 전송 과정을 재 수행할 수 있다. Alternatively, if the number of times of preamble transmission due to Msg3 HARQ transmission failure or Contention Resolution failure after the RAR reception exceeds the maximum number of preamble transmission times, the mobile station changes the existing coverage level (CL) A PRACH resource (or preamble resource) using a sub-carrier spacing and / or a multi-tone setting of 15 kHz, single-tone setting with a lower transmission rate within the same coverage level CL is selected Random access can be retried again. At this time, in the previous random access procedure, the UE determines, based on the subcarrier spacing and / or multi-tone configuration change according to another embodiment of the present invention, PRACH resource information preliminarily allocated to RAR (Random Access Response) Message 3 retransmission may be performed immediately (Option 2), or the random access procedure may be performed again (Option 1) in the PRACH resource for 15 kHz single-tone transmission of CL1 as described above. If the terminal experiences a continuous Msg3 transmission failure or no contention resolution even in a 15kHz single-tone configuration, change it to a 3.75kHz single-tone configuration and retry with Option 1 or Option 2 I can do it. If the message 3 transmission fails even in the 3.75 kHz single-tone setting, the terminal determines that all the settings provided by the CL 1 can not be communicated, changes to CL 2, and then transmits the 15 kHz single- -tone), it is possible to re-execute the random access process or the Message 3 transmission process.

즉, 랜덤 액세스 과정 중 Msg3 전송 실패 혹은 Contention Resolution 미수신에 의한 프리엠블 전송횟수가 최대 프리앰블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 현재 커버리지 레벨내에서 제공하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 조합으로 랜덤 액세스를 재수행하며 제공하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정의 마지막 단계까지 실패한 경우 최종적으로 현재 커버리지 레벨을 변경하여 다시 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 단계적으로 수행할 수 있다. 다만, RAR 미수신에 의한 랜덤 액세스 실패로 인한 프리엠블 전송횟수가 최대 프리엠블 전송횟수를 초과한 경우 단말은 바로 한 단계 낮은 채널상태를 지원하는 커버리지 레벨로 변경하여 랜덤 액세스 과정을 다시 수행할 수 있다.That is, when the Msg3 transmission failure during the random access procedure or the number of times of preamble transmission due to the absence of Contention Resolution exceeds the maximum number of preamble transmission times, the UE generates a random access with a subcarrier spacing and / If the last step of the subcarrier spacing and / or multi-tone setting to provide and re-perform is failed, the current coverage level may be changed finally and the random access procedure for uplink data transmission may be performed step by step. However, if the number of times of preamble transmission due to random access failure due to RAR non-reception exceeds the maximum number of times of preamble transmission, the UE may change the coverage level to a level that supports the channel state that is one level lower and perform the random access procedure again .

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 상향링크 데이터 전송을 위해 단말에서 랜덤 액세스를 수행하는 경우, Msg3 전송 혹은 Contention Resolution 과정에서 연속적인 랜덤 액세스 실패 후 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정에 따라 단계적인 성능을 가지도록 화살표 방향으로 순차적으로 PRACH 자원(또는 프리앰블 자원)을 선택하는 예를 나타낸다.
Referring to FIG. 8, when random access is performed in the UE for uplink data transmission according to an embodiment of the present invention, sub-carrier spacing and / or multi- - An example of selecting a PRACH resource (or a preamble resource) sequentially in the direction of the arrow so that it has step performance according to tone setting.

본 발명의 다른 실시 예에 따른, 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스를 수행하는 특정 단말이 CL1 영역의 외곽에 위치하는 것으로 가정할 경우, 단말은 서브캐리어 설정의 변경만을 사용하여 커버리지 레벨 내에서 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다.Assuming that a specific terminal performing random access of a terminal for uplink data transmission is located outside the CL1 area according to another embodiment of the present invention, A random access procedure can be performed.

즉, 도 13 참조하면, 단말이 초기 CL1의 15kHz, 싱글-톤 설정 선택하여 랜덤 액세스를 수행한 뒤 연속적인 Msg3 전송실패 혹은 Contention Resolution 미수신이 발생하면, 커버리지 레벨을 변경하지 않고 동일한 커버리지 레벨인 CL1의 15kHz, 싱글-톤 설정에서, 3.75kHz, 싱글-톤 설정으로 변경한 후 랜덤 액세스 과정을 시도한다. 그 후에 랜덤 액세스가 실패한 경우 커버리지 레벨을 CL2 로 변경한 뒤 15kHz, 싱글-톤 설정을 사용하고, 다시 랜덤 액세스가 실패한 경우 3.75kHz, 싱글-톤 설정으로 랜덤 액세스를 시도할 수 있다. 다시 랜덤 액세스가 실패한 경우 마지막으로 커버리지 레벨을 CL3로 변경한 뒤 3.75kHz, 싱글-톤 설정으로 랜덤 액세스를 시도할 수 있다. 이때, 랜덤 액세스가 실패한 경우는 단말이 랜덤 액세스를 수행하여 Msg3 HARQ 전송실패 혹은 경쟁 해소(Contention Resolution) 메시지 미수신으로 인해 프리앰블 재전송 횟수가 최대 전송 횟수를 초과한 상태이며, 이후 언급되는 설명에서도 같은 의미를 가지는 것으로 정의한다.
13, if a terminal performs random access by selecting a 15-kHz, single-tone setting of the initial CL1 and consecutive Msg3 transmission fails or Contention Resolution not received, the same coverage level CL1 In the single-tone setting of 15 kHz, 3.75 kHz, the single-tone setting, and then the random access procedure is attempted. After that, if the random access fails, the coverage level can be changed to CL2 and then a random access can be attempted with a single-tone setting of 15 kHz using a single-tone setting and again with a random access failure of 3.75 kHz. If the random access fails again, the last coverage level can be changed to CL3 and random access can be attempted with a 3.75kHz, single-tone setting. At this time, if the random access fails, the UE performs a random access and the number of preamble retransmissions exceeds the maximum number of transmissions due to Msg3 HARQ transmission failure or contention resolution message incompletion, .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 상향링크 데이터 전송을 위한 단말의 랜덤 액세스를 수행하는 특정 단말이 CL1 영역의 외곽에 위치하는 것으로 가정할 경우, 단말은 멀티-톤 설정의 변경만을 사용하여 커버리지 레벨 내에서 랜덤 액세스 과정을 수행할 수 있다.Assuming that a particular terminal performing random access of the terminal for uplink data transmission is located outside the CL1 area according to another embodiment of the present invention, the terminal uses the multi- Level to perform a random access procedure.

즉, 도 14를 참조하면, 단말이 초기 CL1의 15kHz, 멀티-톤 설정 선택하여 랜덤 액세스를 수행한 뒤 연속적인 Msg3 전송실패 혹은 Contention Resolution 미수신이 발생하면, 커버리지 레벨을 변경하지 않고 동일한 커버리지 레벨인 CL1의 15kHz, 멀티-톤 설정에서, 15kHz, 싱글-톤 설정으로 서브캐리어 설정의 변경을 시도한다. 그 후에 랜덤 액세스가 실패한 경우 커버리지 레벨을 CL2 로 변경한 뒤 15kHz, 멀티-톤 설정을 사용하고, 다시 랜덤 액세스가 실패한 경우 15kHz, 싱글-톤 설정으로 랜덤 액세스를 시도할 수 있다. 다시 랜덤 액세스가 실패한 경우 마지막으로 CL3의 3.75kHz, 싱글-톤 설정으로 랜덤 액세스를 시도할 수 있다. 이때, 랜덤 액세스가 실패한 경우는 단말이 랜덤 액세스를 수행하여 Msg3 HARQ 전송실패 혹은 경쟁 해소(Contention Resolution) 메시지 미수신으로 인해 프리앰블 재전송 횟수가 최대 전송 횟수를 초과한 상태이며, 이후 언급되는 설명에서도 같은 의미를 가지는 것으로 정의한다.
14, when a terminal performs a random access by selecting a 15-kHz multi-tone setting of the initial CL1 and then consecutively fails to transmit Msg3 or does not receive a contention resolution, the same coverage level In the CL1's 15kHz, multi-tone setting, it tries to change the subcarrier setting to the 15kHz, single-tone setting. After that, if the random access fails, the coverage level may be changed to CL2 and then a 15kHz, multi-tone setting may be used, and if the random access fails again, a random access may be attempted with a single tone setting of 15kHz. Finally, if the random access fails again, random access can be attempted with CL3's 3.75kHz, single-tone setting. At this time, if the random access fails, the UE performs a random access and the number of preamble retransmissions exceeds the maximum number of transmissions due to Msg3 HARQ transmission failure or contention resolution message incompletion, .

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 NB-IoT 단말의 개략적인 블록도이고, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 NB-IoT 통신 시스템의 개략적인 블록도이다. FIG. 15 is a schematic block diagram of an NB-IoT terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a schematic block diagram of an NB-IoT communication system according to an embodiment of the present invention.

도 15 및 도 16을 참조하면, NB-IoT 단말(100)은 트랜시버(120), 프로세서(110), 안테나(130)로 구성되어, 기지국(120)과 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 랜덤 액세스 절차, 상향링크 데이터 전송을 위한 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 랜덤 액세스 방법을 수행한다.15 and 16, the NB-IoT terminal 100 includes a transceiver 120, a processor 110, and an antenna 130. The NB-IoT terminal 100 includes a base station 120 and the above- , A random access method considering a coverage level for uplink data transmission and subcarrier spacing and / or multi-tone setting.

트랜시버(120)는 안테나(130)를 통하여 기지국(120)과 무선 신호(Radio frequency signal)를 송신 또는 수신하며, 안테나(130)를 통하여 기지국(120)으로부터 하향링크(downlink, 152)를 통하여 데이터 및 제어 신호를 수신하고, 기지국(120)으로 상향링크(uplink, 154)를 통하여 데이터 및 제어 신호를 전송한다. The transceiver 120 transmits or receives a radio frequency signal to or from a base station 120 through an antenna 130 and transmits data or data to the base station 120 through a downlink 152 from a base station 120 through an antenna 130. [ And a control signal, and transmits data and control signals to the base station 120 through an uplink (154).

프로세서(110)는 트랜시버(100)를 제어하여 제어 신호를 전송할 시점을 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 본 발명의 실시예들에 따른 랜덤 액세스 절차, 상향링크 데이터 전송을 위한 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 랜덤 액세스 방법을 수행한다. The processor 110 may control the transceiver 100 to determine when to transmit the control signal. The processor 110 performs a random access procedure according to embodiments of the present invention, a random access method considering a subcarrier spacing and / or multi-tone setting for uplink data transmission.

사물통신 단말기-예를 들어 NB-IoT 단말, MTC(Machine Type Communication) 단말, 향상된 커버리지 내의 단말-는, 안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.The object communication terminal, for example, the NB-IoT terminal, the MTC (Machine Type Communication) terminal, and the terminal in the enhanced coverage, includes: a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna; And a processor for determining when to transmit the data. The processor processes the step of performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station, and the random access procedure selects a physical random access channel (PRACH) resource considering a coverage level and multi-tone transmission support Step < / RTI > Specifically, the random access procedure may include selecting a physical random access channel (PRACH) resource considering a coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone transmission support.

사물통신 디바이스는, 안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 사물통신 디바이스와 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
The object communication device may include a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna, and a processor for controlling the transceiver to determine when to transmit the radio signal. The processor processes the random access procedure between the object communication device and the base station, and the random access procedure selects a PRACH (Physical Random Access Channel) resource considering a coverage level and multi-tone transmission support Step < / RTI > Specifically, the random access procedure may include selecting a physical random access channel (PRACH) resource considering a coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone transmission support.

프로세서(110)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC)들, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 회로들, 집적 회로(integrated circuit; IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(110)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 전력 제어, 입력/출력 프로세싱, 및/또는 단말이 무선 환경에서 동작하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 트랜시버(120)에 결합될 수 있다. The processor 110 may be a general purpose processor, a special purpose processor, a conventional processor, a digital signal processor (DSP), a microprocessor, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, a controller, a microcontroller, specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate array (FPGA) circuits, integrated circuits (IC), state machines, and the like. The processor 110 may perform signal coding, data processing, power control, input / output processing, and / or any other function that enables the terminal to operate in a wireless environment. The processor 110 may be coupled to the transceiver 120.

도 14에서는 프로세서(110) 및 트랜시버(120)를 별개의 컴포넌트들로서 도시하지만, 프로세서(110) 및 트랜시버(120)는 전자 패키지 또는 칩에 함께 통합될 수 있다. Although processor 110 and transceiver 120 are shown as separate components in Fig. 14, processor 110 and transceiver 120 may be integrated together in an electronic package or chip.

예를 들어, 일 실시예에서, 안테나(130)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 다른 실시예에서, 안테나(130)는 예를 들어, IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 방사체/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 안테나(130)는 RF 및 광 신호들 둘 다를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 안테나(130)는 무선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버(120)는 안테나(130)에 의해 송신될 신호들을 변조하고 안테나(130)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. For example, in one embodiment, the antenna 130 may be an antenna configured to transmit and / or receive RF signals. In another embodiment, the antenna 130 may be a radiator / detector configured to transmit and / or receive IR, UV, or visible light signals, for example. In yet another embodiment, the antenna 130 may be configured to transmit and receive both RF and optical signals. The antenna 130 may be configured to transmit and / or receive any combination of wireless signals. The transceiver 120 may be configured to modulate the signals to be transmitted by the antenna 130 and to demodulate the signals received by the antenna 130.

셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국은 트랜시버, 프로세서, 안테나로 구성되어, NB-IoT 단말과 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 랜덤 액세스 절차, 상향링크 데이터 전송을 위한 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려한 랜덤 액세스 방법을 수행할 수 있다.
A base station that performs a random access procedure for uplink data transmission with a cellular-based object communication terminal is composed of a transceiver, a processor, and an antenna. The base station includes a NB-IoT terminal and a random access procedure according to embodiments of the present invention, It is possible to perform a random access method considering a coverage level for uplink data transmission and subcarrier spacing and / or multi-tone setting.

셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국은, 안테나를 통하여 상기 사물통신 단말과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 사물통신 단말로부터 랜덤액세스 프리엠블을 전송받는 단계와, 상기 사물통신 단말로 RAR(Random Access Response) 메시지를 전송하는 단계와, 상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 수신하는 단계와, 상기 사물통신 단말로 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 경쟁 해소(Contention Resolution)를 전송하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 설정을 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 구성하도록 구현될 수 있다. 구체적으로, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을를 고려하여 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 구성하도록 구현될 수 있다.A base station for performing a random access procedure for uplink data transmission with a cellular-based object communication terminal includes a transceiver for transmitting or receiving a radio signal with the object communication terminal through an antenna, And a processor that determines the processor. The method comprising: receiving a random access preamble from the object communication terminal; transmitting a random access response (RAR) message to the object communication terminal; requesting a connection for uplink data transmission from the object communication terminal (Contention Resolution) indicating that the Message 3 transmitted by the object communication terminal has been received to the object communication terminal is transmitted to the object communication terminal, The access procedure may be implemented to configure Physical Random Access Channel (PRACH) resources in consideration of the coverage level and the multi-tone setting. In particular, the random access procedure may be implemented to configure Physical Random Access Channel (PRACH) resources in consideration of the coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone setting.

기지국은 임의의 적합한 무선 통신 링크(예를 들어, 라디오 주파수(radio frequency; RF), 마이크로파, 적외선(infrared; IR), 자외선(ultraviolet; UV), 가시광 등)일 수 있는 공중 인터페이스를 통해 하나 이상의 단말과 통신할 수 있다. A base station may communicate with one or more (e.g., one or more) stations via an air interface, which may be any suitable wireless communication link (e.g., radio frequency (RF), microwave, infrared (IR), ultraviolet And can communicate with the terminal.

NB-IoT 통신 시스템은 다중 접속 시스템이 될 수 있고, CDMA, TDMA, FDMA,OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 채널 액세스 방식들을 채용할 수 있다. 예를 들어, RAN의 기지국 및 NB-IoT 단말은 광대역 CDMA(WCDMA)를 이용하여 공중 인터페이스를 설정할 수 있는 유니버셜 모바일 원격통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System; UMTS) 지상 라디오 액세스(Terrestrial Radio Access; UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(High-Speed Packet Access; HSPA) 및/또는 이볼브드 HSPA(HSPA+)와 같은 통신 프로토콜들을 포함할 수 있다. HSPA는 고속 다운링크(DL) 패킷 액세스(High-Speed Downlink Packet Access; HSDPA) 및/또는 고속 업링크(UL) 패킷 액세스(High-Speed Uplink Packet Access; HSUPA)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국 및 MTC 단말들은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 및/또는 LTE-어드밴스드(LTE- Advanced; LTE-A)를 이용하여 공중 인터페이스를 설정할 수 있는 이볼브드 UTRA(Evolved UTRA; E-UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. The NB-IoT communication system may be a multiple access system and may employ channel access schemes such as CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, and SC-FDMA. For example, a base station and an NB-IoT terminal of a RAN may be a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) terrestrial radio access (UTRA) system capable of establishing an air interface using a wideband CDMA (WCDMA) Can be implemented. WCDMA may include communication protocols such as High-Speed Packet Access (HSPA) and / or Evolved HSPA (HSPA +). The HSPA may include High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) and / or High Speed Uplink Packet Access (HSUPA). In another embodiment, the base station and the MTC terminals may use Evolved UTRA (Evolved UTRA), which may establish a public interface using Long Term Evolution (LTE) and / or LTE-Advanced (LTE-A). E-UTRA). ≪ / RTI >

다른 실시예들에서, 기지국 및 NB-IoT 단말은 IEEE 802.16(즉, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 에볼루션-데이터 옵티마이즈드(EV-DO), 잠정적인 표준 2000(IS-2000), 잠정적인 표준 95(IS-95), 잠정적인 표준 856(IS-856), 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(Global System for Mobile communications; GSM), GSM 에볼루션을 위한 강화된 데이터 레이트(Enhanced Data rates for GSM Evolution; EDGE), GSM/EDGE RAN(GERAN) 등과 같은 라디오 기술들을 구현할 수 있다. In other embodiments, the base station and the NB-IoT terminal may be configured to use IEEE 802.16 (i.e., Worldwide Interoperability for Microwave Access), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA 2000 Evolution-Data Optimized (EV- (IS-2000), Provisional Standard 95 (IS-95), Provisional Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution Such as Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), GSM / EDGE RAN (GERAN), and the like.

도 16의 기지국은 예를 들어, 무선 라우터, HNB, HeNB, 또는 AP일 수 있으며 비즈니스, 가정, 차량, 캠퍼스 등의 장소와 같이 로컬화된 영역에서 무선 접속을 용이하게 하는 임의의 적합한 RAT를 활용할 수 있다. 일실시예에서, 기지국 및 NB-IoT 단말들은 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network; WLAN)를 설정하기 위해 IEEE 802.11과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국 및 단말들은 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network; WPAN)을 설정하기 위해 IEEE 802.15와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국 및 NB-IoT 단말들은 피코셀 또는 펨토셀을 설정하기 위해 셀룰러-기반 RAT(예를 들어, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 활용할 수 있다. 기지국은 인터넷에 직접 접속할 수 있다. 따라서 기지국은 코어 네트워크를 통해 인터넷에 액세스하도록 요구되지 않을 수 있다. The base station of FIG. 16 may be, for example, a wireless router, HNB, HeNB, or AP and may utilize any suitable RAT that facilitates wireless connection in a localized area, such as a location in a business, home, vehicle, campus, . In one embodiment, the base station and NB-IoT terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.11 to establish a wireless local area network (WLAN). In another embodiment, the base station and terminals may implement a radio technology such as IEEE 802.15 to establish a wireless personal area network (WPAN). In another embodiment, base station and NB-IoT terminals may utilize a cellular-based RAT (e.g., WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, etc.) to set up a picocell or femtocell. The base station can directly access the Internet. Thus, the base station may not be required to access the Internet through the core network.

Claims (26)

셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정에서의 상향링크 데이터 전송을 위한 단말에서의 랜덤 액세스 방법에 있어서,
상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 과정은,
커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
A random access method in a terminal for uplink data transmission in a random access procedure between a cellular-based object communication terminal and a base station,
And performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station,
Selecting a random access resource in consideration of coverage level and multi-tone transmission support.
제1항에 있어서, 상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
2. The method of claim 1, wherein selecting a random access resource based on the coverage level and multi-tone transmission support
And selecting a random access resource considering the selected coverage level and multi-tone transmission support, if the message communication (Message3) requesting connection for uplink data transmission has not yet been transmitted from the object communication terminal Based random access method between a cellular-based object communication terminal and a base station.
제2항에 있어서, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Msg3)의 HARQ 전송 실패 또는 경쟁 해소(Contention Resolution)의 미수신이 연속적으로 발생하여 프리엠블 전송 횟수가 프리엠블 최대 전송 횟수를 초과한 경우 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨내에서 사용되는 다른 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 사용하는 랜덤 액세스 자원을 선택하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
3. The method as claimed in claim 2, wherein, when the message communication (Message3) requesting connection for uplink data transmission has not yet been transmitted, the object communication terminal selects a random access resource considering the selected coverage level and multi- The step
When the HARQ transmission failure or contention resolution of the message (Msg3) requesting connection for uplink data transmission is consecutively generated in the object communication terminal and the number of preamble transmission exceeds the preamble maximum transmission number Selecting a random access resource using different subcarrier spacing and / or multi-tone settings to be used within the same coverage level as the selected coverage level.
제1항에 있어서, 상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨에 상응하며 상기 멀티-톤 전송 지원에 상응하는 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
2. The method of claim 1, wherein selecting a random access resource based on the coverage level and multi-tone transmission support
Selecting a random access resource corresponding to the selected coverage level and corresponding to the selected multi-tone transmission support if a message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal Wherein the random access method is a random access method between a cellular-based object communication terminal and a base station.
제4항에 있어서, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨내에서 사용되는 멀티-톤 설정을 사용하는 랜덤 액세스 자원을 선택하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
5. The method of claim 4, wherein if the message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the random access resource is selected considering the selected coverage level and multi-tone transmission support The step
Selecting a random access resource using a multi-tone setting to be used within a coverage level equal to a selected coverage level when transmission of a message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet performed in the object communication terminal A method for random access between a cellular terminal and a base station.
제4항에 있어서, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우 상기 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨에서 멀티-톤 설정을 변경하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
5. The method of claim 4, wherein if the message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, the random access resource is selected considering the selected coverage level and multi-tone transmission support The step
And performing a random access by changing the multi-tone setting at the same coverage level as the selected coverage level when transmission of a message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet performed in the object communication terminal A method for random access between a cellular terminal and a base station.
제6항에 있어서, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계는
상기 기지국이 상기 커버리지 레벨과 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 고려하여 랜덤 액세스 자원을 단계적으로 설정하고, 단말은 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 상기 랜덤 액세스 수행시 상기 사물통신 단말이 랜덤 액세스 자원을 단계적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
7. The method of claim 6, further comprising: if the message communication request message (Message3) is not yet transmitted for uplink data transmission, the random access resource is selected in consideration of the selected coverage level and multi-tone transmission support The step
The base station sets up a random access resource in consideration of the coverage level, subcarrier spacing, and / or multi-tone setting, and the terminal transmits a message (Message3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal, Wherein when the random access is not yet performed, the object communication terminal selects the random access resource step by step upon performing the random access.
제4항에 있어서, 상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우 상기 선택된 커버리지 레벨과 동일한 커버리지 레벨에서 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정을 변경하여 랜덤 액세스를 수행하는 단계는
상기 랜덤 액세스를 시도한 뒤 상기 선택된 커버리지 레벨내에서 제공하는 서브캐리어 스페이싱 및/또는 멀티-톤 설정 조합의 마지막 단계까지 실패한 경우 최종적으로 상기 선택된 커버리지 레벨을 변경하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
5. The method of claim 4, wherein if the message (Message3) requesting connection for uplink data transmission is not yet transmitted from the object communication terminal, subcarrier spacing and / or multi-tone setting is performed at the same coverage level as the selected coverage level The step of changing and performing the random access
And performing the random access by changing the selected coverage level when the last step of the subcarrier spacing and / or multi-tone setting combination provided within the selected coverage level fails after attempting the random access Wherein the random access method is a random access method between a cellular-based object communication terminal and a base station.
제1항에 있어서, 상기 커버리지 레벨은 노멀 커버리지(normal coverage), 로버스트 커버리지(robust coverage), 극한 커버리지(extreme coverage)를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.2. The method of claim 1, wherein the coverage level comprises normal coverage, robust coverage, and extreme coverage. 제1항에 있어서, 상기 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 과정은 셀룰러 기반 협대역(Narrowband) 사물통신에 적용되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.2. The method of claim 1, wherein the random access procedure between the object communication terminal and the base station is applied to cellular based narrowband object communication. 제1항에 있어서, 상기 사물통신 단말은 180kHz의 채널 대역폭을 사용하는 무선접속망을 액세스 가능한 NB-IoT(Narrowband-Internet of Thing) 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.2. The method of claim 1, wherein the object communication terminal comprises a Narrowband-Internet of Thing (NB-IoT) terminal capable of accessing a radio access network using a channel bandwidth of 180 kHz. Access method. 제1항에 있어서, 상기 멀티-톤 전송 지원 여부는 멀티-톤 Message 3 전송 지원 여부인 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.The method of claim 1, wherein the multi-tone transmission support is a multi-tone Message 3 transmission support. 제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 과정은
상기 사물통신 단말에서 상기 커버리지 레벨을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
The method of claim 1, wherein the random access procedure comprises:
Further comprising selecting the coverage level at the object communication terminal. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제1항에 있어서, 상기 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우는 상기 사물통신 단말에서 최대 프리앰블 전송횟수를 초과하여 프리앰블 전송횟수가 초기화 된 뒤 다른 조건에서 첫번째 프리앰블 전송이 이루어지는 경우 또는 상기 최대 프리앰블 전송횟수의 초과 없이 첫번째 랜덤액세스 프리엠블 전송을 수행하는 경우인 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법. 2. The method of claim 1, further comprising: transmitting a message (Message3) If the transmission has not yet been completed, the object communication terminal initializes the number of times of preamble transmission exceeding the maximum number of times of transmission of the preamble and then transmits the first random access preamble without exceeding the maximum number of times of transmission of the maximum preamble, Based object communication terminal and the base station. 제1항에 있어서, 상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정은
상기 사물통신 단말에서 랜덤액세스 프리엠블을 기지국으로 전송하는 단계;
상기 사물통신 단말에서 기지국으로부터 RAR(Random Access Response) 메시지를 수신하는 단계;
상기 사물통신 단말에서 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
상기 사물통신 단말에서 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 경쟁 해소(Contention Resolution)를 수신하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
The method of claim 1, wherein the random access procedure between the object communication terminal and the base station
Transmitting a random access preamble from the object communication terminal to a base station;
Receiving a RAR (Random Access Response) message from the base station in the object communication terminal;
Transmitting a message (Message 3) requesting a connection for uplink data transmission from the object communication terminal to the base station; And
Receiving a contention resolution indicating that Message 3 transmitted from the object communication terminal is received at the base station from the object communication terminal
Based object communication terminal and a base station.
제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 과정은 사용할 랜덤 액세스 프리엠블이 상기 기지국으로부터 명시적으로 시그널링되지 않은 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법. The random access method according to claim 1, wherein the random access procedure is performed when a random access preamble to be used is not explicitly signaled from the base station. 셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 사물통신 단말기에 있어서, 상기 사물통신 단말기는
안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버;
상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
상기 사물통신 단말과 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은
커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 랜덤 액세스를 수행하는 사물통신 단말기.
A object communication terminal for performing a random access procedure for uplink data transmission with a base station for cellular-based object communication, the object communication terminal comprising:
A transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna;
And a processor for controlling the transceiver to determine when to transmit the radio signal, wherein the processor
The method comprising: performing a random access procedure between the object communication terminal and the base station,
Selecting a random access resource in consideration of a coverage level and whether multi-tone transmission is supported; and performing random access with a base station for cellular-based object communication.
셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 사물통신 디바이스에 있어서, 상기 사물통신 디바이스는
안테나를 통하여 기지국과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버;
상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
상기 사물통신 디바이스와 상기 기지국간에 랜덤 액세스 과정을 수행하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은
커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신을 위한 기지국과의 랜덤 액세스를 수행하는 사물통신 디바이스.
A object communication device for performing a random access procedure for uplink data transmission with a base station for cellular-based object communication, the object communication device comprising:
A transceiver for transmitting or receiving a radio signal with a base station via an antenna;
And a processor for controlling the transceiver to determine when to transmit the radio signal, wherein the processor
The method comprising: performing a random access procedure between the object communication device and the base station,
Selecting a random access resource in consideration of a coverage level and multi-tone transmission support; and performing random access with a base station for cellular-based object communication.
셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법에 있어서,
상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로부터 랜덤액세스 프리엠블을 전송받는 단계;
상기 사물통신 단말로 RAR(Random Access Response) 메시지를 전송하는 단계;
상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 수신하는 단계; 및
상기 기지국에서 상기 사물통신 단말로 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 CR(Contention Resolution)을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 랜덤 액세스 과정은 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원이 선택되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
A random access method between a cellular-based object communication terminal and a base station,
Receiving a random access preamble from the object communication terminal at the base station;
Transmitting a Random Access Response (RAR) message to the object communication terminal;
Receiving, from the base station, a message (Message 3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal; And
And transmitting, by the base station, a contention resolution (CR) indicating that the message 3 transmitted from the object communication terminal to the object communication terminal has been received by the object communication terminal, the random access process including a coverage level and a multi- Wherein the random access resource is selected in consideration of whether or not the mobile terminal supports the random access resource.
제19항에 있어서, 상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 Random Access 자원을 구성하는 것은
상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨에 상응하며 상기 멀티-톤 전송 지원에 상응하는 랜덤 액세스 자원이 선택되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
20. The method of claim 19, wherein configuring Random Access resources in consideration of the coverage level and multi-tone transmission support
A message (Message3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal, Wherein the random access resource corresponding to the selected coverage level and corresponding to the multi-tone transmission support is selected when transmission is not yet performed.
제20항에 있어서, 상기 멀티-톤 전송 지원 여부는 멀티-톤 Message 3 전송 지원 여부인 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.21. The method of claim 20, wherein the multi-tone transmission support is a multi-tone Message 3 transmission support. 제20항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 과정은
상기 사물통신 단말에서 상기 커버리지 레벨을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 기지국간의 랜덤 액세스 방법.
21. The method of claim 20,
Further comprising selecting the coverage level at the object communication terminal. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은
안테나를 통하여 상기 사물통신 단말과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 트랜시버;
상기 트랜시버를 제어하여 상기 무선 신호를 전송할 시점을 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
상기 사물통신 단말로부터 랜덤액세스 프리엠블을 전송받는 단계;
상기 사물통신 단말로 RAR(Random Access Response) 메시지를 전송하는 단계;
상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message 3)를 수신하는 단계; 및
상기 사물통신 단말로 상기 사물통신 단말이 전송한 Message 3가 상기 기지국에 수신되었음을 알려주는 경쟁 해소(Contention Resolution)를 전송하는 단계를 처리하되, 상기 랜덤 액세스 과정은
커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원이 선택되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국.
1. A base station for performing a random access procedure for uplink data transmission with a cellular-based object communication terminal,
A transceiver for transmitting or receiving a radio signal with the object communication terminal through an antenna;
And a processor for controlling the transceiver to determine when to transmit the radio signal, wherein the processor
Receiving a random access preamble from the object communication terminal;
Transmitting a Random Access Response (RAR) message to the object communication terminal;
Receiving a message (Message 3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal; And
The method comprising the steps of: transmitting, to the object communication terminal, a contention resolution indicating that Message 3 transmitted by the object communication terminal has been received to the base station,
Wherein a random access resource is selected in consideration of a coverage level and whether multi-tone transmission is supported, and a base station performing a random access procedure for uplink data transmission with a cellular based object communication terminal.
제23항에 있어서, 상기 커버리지 레벨과 멀티-톤 전송 지원 여부를 고려하여 랜덤 액세스 자원을 선택하는 것은
상기 사물통신 단말로부터 상향링크 데이터 전송을 위해 연결을 요청하는 메시지(Message3) 전송이 아직 안된 경우, 선택된 커버리지 레벨에 상응하며 상기 멀티-톤 전송 지원에 상응하는 랜덤 액세스 자원이 선택되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국.
24. The method of claim 23, wherein selecting a random access resource in consideration of the coverage level and multi-tone transmission support
A message (Message3) requesting connection for uplink data transmission from the object communication terminal, And a random access resource corresponding to the selected coverage level and corresponding to the multi-tone transmission support is selected when the transmission is not yet performed, and a random access resource corresponding to the selected coverage level is selected, .
제23항에 있어서, 상기 멀티-톤 전송 지원 여부는 멀티-톤 Message 3 전송 지원 여부인 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국.24. The base station as claimed in claim 23, wherein whether the multi-tone transmission is supported is whether the multi-tone Message 3 transmission is supported or not. 제23항에 있어서, 상기 커버리지 레벨은 상기 사물통신 단말에서 선택하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 기반 사물통신 단말과 상향링크 데이터 전송을 위한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 기지국.24. The base station as claimed in claim 23, wherein the coverage level is selected by the object communication terminal, and the base station performs a random access procedure for uplink data transmission.
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