KR20190071448A - Method for performing random access in wireless communication network, terminal and base station for performing random access - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법, 단말 및 기지국에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 이동 통신망에서 단말들이 데이터 전송을 위하여 기지국과 연결 설정(connection setup)을 할 때의 혼잡으로 인한 Random access channel의 성능 감소를 줄일 수 있는 랜덤 액세스 수행 방법, 단말 및 기지국에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
Internet of Things(IoT) 서비스에 대한 요구가 점차 늘어나면서 무선 이동 통신망에서도 이를 지원하는 것이 중요해 졌다. IoT 통신은 기존의 human-to-human 통신과는 상이하게 다른 특성을 지닌다. 셀안에서 IoT 단말의 수가 매우 많다는 점과 단말들이 주로 small data transmission을 수행한다는 점, Uplink 위주의 통신을 주로 한다는 점, 그리고 에너지 소모를 줄이기 위해 보낼 데이터가 있을 때만 connection을 맺는 다는 점에서 random access channel (RACH)에서의 congestion 문제가 해결해야 할 시급한 문제가 되었다. 관련된 선행문헌으로 공개특허 10-2017-0049273호가 있다. As the demand for the Internet of Things (IoT) service grows, it becomes important to support it in the wireless mobile communication network. IoT communication has different characteristics from existing human-to-human communication. In the cell, there are many IoT terminals, the terminals mainly perform small data transmission, the uplink-oriented communication is mainly used, and the connection is established only when there is data to be transmitted in order to reduce energy consumption. (RACH) congestion problem has become an urgent problem to be solved. A related prior art document is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2017-0049273.
따라서 단말과 기지국의 연결 설정 시 혼잡으로 인한 랜덤 액세스 채널(Random access channel)의 성능 감소를 줄이기 위한 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다. Therefore, it is necessary to study a technique for reducing the performance degradation of a random access channel due to congestion when establishing a connection between a terminal and a base station.
본 발명의 목적은 무선 이동 통신망에서 기지국의 연결 설정 시 혼잡으로 인한 랜덤 액세스 채널(Random access channel)의 성능 감소를 줄일 수 있는 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스 수행 방법, 그 랜덤 액세스를 수행하는 단말 및 기지국을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a random access performing method of a wireless mobile communication network capable of reducing performance degradation of a random access channel due to congestion in connection establishment of a base station in a wireless mobile communication network, .
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서, 단말이 기지국으로 프리엠플(preamble)을 포함하는 제1메시지를 전송하는 단계; 상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 제1메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답을 포함하는 제2메시지를 수신하는 단계-상기 제2메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-; 상기 단말이 상기 기지국으로 연결 요청(connection request)을 포함하는 제3메시지를 전송하는 단계; 및 상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 제3메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution)을 포함하는 제4메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제3메시지 전송 단계는 상기 단말이 상기 제3메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 단계를 포함하는 랜덤 액세스 수행 방법이 개시된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of performing random access in a wireless mobile communication network, the method comprising: transmitting a first message including a preamble to a base station; Receiving, by the terminal, a second message including a random access response corresponding to the first message from the base station, the second message including a temporary identifier; The UE transmitting a third message including a connection request to the base station; And receiving, by the terminal, a fourth message including connection resolution corresponding to the third message from the base station, wherein the third message transmission step includes a step of transmitting the third message retransmission number And determining a transmission power based on the transmission power.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서, 기지국이 단말로부터 프리엠플(preamble)을 포함하는 제1메시지를 수신하는 단계; 상기 기지국이 상기 단말에게 상기 제1메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답을 포함하는 제2메시지를 전송하는 단계-상기 제2메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-; 상기 기지국이 상기 단말로부터 연결 요청(connection request)을 포함하는 제3메시지를 수신하는 단계; 및 상기 기지국이 상기 단말에게 상기 제3메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution)을 포함하는 제4메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제4메시지 전송 단계는 네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 기지국으로부터의 캡처(capture) 확률에 근거하여 상기 제4메시지를 전송할 단말을 선택하는 단계를 포함하되, 상기 캡처 확률은 상기 제3메시지 전송 시의 단말의 송신 파워를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법이 개시된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of performing random access in a wireless mobile communication network, the method comprising: receiving a first message including a preamble from a terminal; The BS transmitting to the MS a second message including a random access response corresponding to the first message, the second message including a temporary identifier; The base station receiving a third message including a connection request from the terminal; And transmitting, by the base station, a fourth message including a connection resolution corresponding to the third message to the terminal, wherein the fourth message transmission step comprises: And selecting a terminal to which the fourth message is to be transmitted based on a capture probability from the terminal, wherein the capture probability is calculated using the transmission power of the terminal at the time of transmitting the third message A method of performing an access is disclosed.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 단말에 있어서, 기지국으로 상기 랜덤 액세스 수행을 위한 프리엠플(preamble) 및 연결 요청(connection request) 메시지를 전송하는 전송부; 상기 기지국으로부터 상기 프리엠플 메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답 및 상기 연결 요청에 대한 연결 해결(connection resolution) 메시지를 수신하는 수신부-상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 임시 식별자가 포함됨-; 상기 연결 요청 메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 송신 파워 결정부; 및 상기 전송부, 상기 수신부 및 상기 송신 파워 결정부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말이 개시된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a terminal for performing random access in a wireless mobile communication network, the terminal including a preamble and a connection request message for performing the random access, A transmitting unit for transmitting the data; A receiving unit for receiving a random access response corresponding to the preamble message and a connection resolution message for the connection request from the base station, the random access response message including a temporary identifier; A transmission power determination unit that determines a transmission power based on the number of retransmission of the connection request message; And a control unit for controlling the transmission unit, the reception unit, and the transmission power determination unit.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 기지국에 있어서, 단말로부터 프리엠플(preamble) 및 연결 요청(connection request) 메시지를 수신하는 수신부; 상기 단말에게 상기 프리엠플 메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답 메시지 및 상기 연결 요청 메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution) 메시지를 전송하는 전송부-상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-; 네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 캡처(capture) 확률에 근거하여 상기 연결 해결 메시지를 전송할 단말을 선택하는 단말 캡처부- 상기 캡처 확률은 상기 연결 요청 메시지 수신 시의 기지국의 수신 파워를 이용하여 산출됨-; 및 상기 수신부, 상기 전송부, 상기 단말 캡처부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국이 개시된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a base station for performing random access in a wireless mobile communication network, the base station including: a receiver for receiving a preamble and a connection request message from a terminal; A transmitting unit for transmitting a random access response message corresponding to the preamble message and a connection resolution message corresponding to the connection request message to the terminal, wherein the random access response message includes a temporary identifier; A terminal capturing unit for selecting a terminal to transmit the connection resolution message based on the capture probability among a plurality of terminals staying in the network, the capturing probability being calculated using the reception power of the base station at the time of receiving the connection request message -; And a controller for controlling the receiving unit, the transmitting unit, and the terminal capturing unit.
본 발명의 일실시예에 의한 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행 방법, 그 랜덤 액세스를 수행하는 단말 및 기지국은 무선 이동 통신망에서 기지국의 연결 설정 시 혼잡으로 인한 랜덤 액세스 채널(Random access channel)의 성능 감소를 줄일 수 있다. A method of performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention, a terminal performing a random access and a base station, performing a random access channel performance due to congestion in connection establishment of a base station in a wireless mobile communication network Reduction can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 단말의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기지국의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 기지국이 파워 캡처 이펙트(power capture effect)를 이용하여 단말을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법과 다른 방법과의 성능을 비교한 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method for performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of the terminal shown in FIG.
3 is a block diagram of the base station shown in FIG.
4 is a diagram for explaining a process of selecting a terminal using a power capture effect by a base station performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph comparing performance between a method of performing random access of a wireless mobile communication network and another method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법, 그 랜덤 액세스를 수행하는 단말 및 기지국에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a method of performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention, a terminal and a base station performing the random access will be described with reference to the drawings.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.
무선 이동 통신망에서 단말은 데이터를 전송하기 위해 네트워크와 연결을 설정하여야 한다. 네트워크에 연결을 설정하기 위해서 단말은 랜덤 액세스(Random Access) 신호를 기지국에 전송하고, 기지국은 랜덤액세스 응답 메시지를 단말로 전송한다. In a wireless mobile communication network, a terminal must establish a connection with a network in order to transmit data. To establish a connection to the network, the terminal transmits a random access signal to the base station, and the base station transmits a random access response message to the terminal.
이하, 실시예에서는 IoT 단말들이 데이터 전송을 위하여 기지국(eNB)과 연결 설정을 위해 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method in which IoT terminals perform random access for establishing a connection with a base station (eNB) for data transmission will be described.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 도 1에 도시된 단말의 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 기지국의 블록도이다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a terminal shown in FIG. 1, Block diagram.
도시된 바와 같이, 무선 이동 통신 시스템은 단말(100)과 기지국(200)을 포함할 수 있다. As shown, the wireless mobile communication system may include a
상기 단말(100)은 전송부(110), 수신부(220), 송신 파워 결정부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. The
또한, 기지국(200)은 수신부(210), 전송부(220), 단말 캡처부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다. The
연결(Connection)을 설정하고자 하는 단말(100)은 기지국(200)에 미리 정해진 랜덤 액세스 채널(RACH 채널)을 통해 프리엠블(preamble)이 포함된 제1메시지(Msg1)를 전송한다(S110). 즉, 전송부(110)는 랜덤하게 선택된 랜덤 액세스 채널을 통하여 제1메시지를 전송한다. 이때 제1메시지(Msg1)는 프리엠블 풀(preamble pool) 내에서 랜덤하게 선택되어 전송되기 때문에, 많은 수의 단말이 동시에 접속하려 할 경우 복수의 단말이 같은 preamble을 선택하여 전송할 수 있다. 이는 제1메시지(Msg1) 혼잡(collision)으로 정의될 수 있다. 상기 기지국(200)은 프리엠블(preamble)의 특성상 이 혼잡(collision) 현상을 Msg1 수신 시 발견하지 못한다. 즉, 수신부(210)가 제1메시지를 수신하는 경우에 상기 제1메시지에 혼잡 현상이 발생하더라도 기지국 상기 제1메시지의 혼잡 현상을 발견할 수 없다.The MS 100 to establish a connection transmits a first message Msg1 including a preamble through a predetermined random access channel (RACH channel) to the
한편, 단말(100)은 상기 제1메시지 전송 시, power control 기법에 의해 송신 파워를 결정할 수 있다. 송신 파워 결정부(130)는 하기 수학식 1에 따라 제1메시지 전송 시의 송신 파워를 결정할 수 있다. Meanwhile, the
는 단말(100)이 RACH를 통하여 제1메시지를 전송할 때의 전송 파워이며, [dBm]는 단말의 최대 전송 파워; PL [dB]는 path-loss 값, 그리고 PRTP [dBm] 는 preamble received target power로 타겟파워이다. PRTP의 경우는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다. Is the transmission power when the
는 power initial received target 으로 일종의 타겟 파워, 는 오프셋 값, 그리고 PRS는 power ramping step이며, r은 단말의 ramping number이다. Is a power initial received target, a kind of target power, Is the offset value, PRS is the power ramping step, and r is the terminal ramping number.
제1메시지(Msg1)에 대해 power control 기법을 사용하는 것은 너무 낮은 파워로 인하여 기지국(200)이 감지 못하는 것을 방지하기 위함이다. power control 기법은 재전송 횟수가 증가할수록 PRS만큼 전송 파워를 올리는 기법이다. 즉, r 값은 기본적으로 재전송 횟수를 따르며 전체 값이 에 도달할 때까지 power ramping을 하게 된다.The use of the power control scheme for the first message (Msg1) is to prevent the
기지국(200)의 수신부(210)가 제1메시지(Msg1)을 수신하게 되면, 상기 기지국(200)의 전송부(220)는 해당 preamble에 대하여 랜덤 액세스 응답(random access response)을 포함하는 제2메시지(Msg2)를 단말(100)로 전송한다(S120). 상기 제2메시지는 Physical down control channel(PDCCH)을 통해 전송된다. 상기 제2메시지에는 무선 네트워크의 임시 식별자 및 다음 메시지를 위한 uplink grant를 포함될 수 있다. When the
상기 제1메시지를 송신한 단말들은 RAR window를 setting하고 이 window 내에 해당 preamble에 대한 제2메시지를 수신하면, 정해진 uplink grant에 맞추어 연결 요청(connection request)을 포함하는 제3메시지(Msg3)를 기지국(200)으로 전송한다(S130). The MSs that have transmitted the first message set the RAR window and receive a second message for the corresponding preamble in the window, and transmit a third message (Msg3) including a connection request according to the determined uplink grant, (S130).
상기 제3메시지(Msg3)는 physical uplink shared channel (PUSCH)을 통하여 전송된다. 기존에는 같은 preamble을 선택한 IoT 단말들은 같은 uplink grant에 전송을 하기 때문에 제3메시지(Msg3)의 경우 다시 혼잡(collision)이 PUSCH에서 발생하게 된다. 이러한 혼잡(collision)으로 인하여 기지국은 Msg3를 decode할 수 없게 되고, 해당 preamble을 선택한 단말들은 모두 Random access과정에 실패하게 된다.The third message (Msg3) is transmitted through a physical uplink shared channel (PUSCH). In the past, since IoT terminals that selected the same preamble transmit the same uplink grant, a collision occurs again on the PUSCH in the case of the third message (Msg3). Due to such a collision, the base station can not decode Msg3, and all the terminals selected for the corresponding preamble fail the random access procedure.
하지만, 본 발명의 일실시예에 의하면, 제3메시지 전송 시에도 단말(100)이 power control 전략(power ramping 기법)에 따라 송신 파워를 결정한다. 송신 파워 결정부(130)는 하기 수학식 3에 따라 제3메시지 전송 시의 송신 파워를 결정할 수 있다. However, according to an embodiment of the present invention, the
여기서 Pmsg3는 제3메시지를 전송할 때의 송신 파워이고, Pcmax는 단말의 최대 전송 파워이고, Ptarget는 제3메시지를 전송할 때의 타겟 파워이고, PL은 path-loss 값이고, r은 ramping number이고, PRS는 power ramping step이다.Where P msg3 is the transmission power when transmitting a third message, P cmax is the maximum transmission power, and, P target is the target power and, PL is a path-loss value at the time to transmit a third message of the terminal, r is ramping number, and PRS is the power ramping step.
무선 신호의 경우, 기지국(200)은 collision이 나더라도 수신 파워의 차이가 있을 경우 하나의 신호를 해석할 수 있다. 이를 파워 캡처 이펙트(power capture effect)라 칭한다. In the case of a radio signal, the
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 기지국이 파워 캡처 이펙트(power capture effect)를 이용하여 단말을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a process of selecting a terminal using a power capture effect by a base station performing random access in a wireless mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 기지국(200)은 복수의 단말(100, T2, T3)로부터 제3메시지 수신 시의 수신 파워의 차이가 있을 경우, 어느 하나의 단말(100)을 선택하여, 해당 단말(100)의 신호를 해석할 수 있다. As shown in the figure, when there is a difference in reception power between the plurality of
상기 선택되는 단말(100)은 캡처(capture) 확률이 큰 단말일 수 있다. 상기 캡처 확률은 하기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.The
이 때, 는 단말 i가 capture될 확률이며, Pi는 단말 i의 기지국에서의 수신 파워, β는 capture threshold이다.At this time, P i is the reception power at the base station of terminal i, and β is the capture threshold.
기지국의 단말 캡처부(230)는 하기 수학식 4에 따라 계산된 캡처 확률이 가장 큰 단말을 선택할 수 있다. 즉, 네트워크에 오래 머문(재전송을 많이 한) 단말이 선택될 확률이 더욱 높아지게 된다. 파워 캡처 이펙트를 이용하여 어느 하나의 단말을 선택함으로써, 제1메시지(Msg1) 혼잡(collision)에도 불구하고 제3메시지의 수신율을 높일 수 있으므로 PUSCH의 효율성을 증대시킬 수 있다. 또한, 단말의 경우도 connection setup 확률이 증가하게 된다. The terminal capturing
상기 기지국(200)의 전송부(220)는 선택된 단말(100)로 상기 연결 요청에 대응되는 연결 해결(connection resolution)을 포함하는 제4메시지(Msg4)를 전송할 수 있다(S140). S110 단계 내지 S140 단계가 완성되면, 랜덤 액세스 과정은 종료되고, 이 경우 단말(100)은 기지국(200)와 connection establishment에 성공하게 된다.The transmitting unit 220 of the
도 5는 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법과 다른 방법과의 성능을 비교한 그래프이다.FIG. 5 is a graph comparing performance between a method of performing random access of a wireless mobile communication network and another method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 기법이 제3메시지(Msg3) power ramping의 우수성을 보여준다. (a-c)를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 의한 제3메시지 전송 시의 파워 램핑 기법 및 파워 캡처 이펙트를 적용했을 때와 적용하지 않았을 때의 차이를 보여준다. 각 결과에 대해서 PRS의 크기를 달리하였을 때의 결과 분석 또한 포함되어있다. FIG. 5 shows the superiority of the third message (Msg3) power ramping technique according to an embodiment of the present invention. (a-c), the power ramping technique and the power capture effect when the third message is transmitted according to an exemplary embodiment of the present invention are shown. Analysis of results with different sizes of PRS for each result is also included.
살펴보면, 본 발명의 일실시예에서 제안하는 기법을 사용할 경우, channel throughput과 단말의 connection failure probability 측면에서 크게 성능이 증가함을 살펴볼 수 있다. PRS를 3db로 지정할 경우 최고의 성능이 나오며 이때, throughput의 경우 약 105%로의 성능향상을 기대할 수 있다. Connection failure probability의 경우, 본 발명의 일실시예에 의한 제안 기법을 사용하지 않았을 때 대비 약, 42%정도의 성능향상을 기대할 수 있다. 비록 (c)를 살펴보면 평균 에너지 소모의 경우 약 13%가 증가하지만, 사용 에너지 대비로 채널 throughput과 connection failure probability 측면에서 큰 성능 향상을 기대할 수 있다. (d)를 살펴보면, 기존의 access control 기법인 access class barring과 제안 기법을 같이 사용했을 때의 성능 향상을 보여준다.It can be seen that the performance is significantly improved in terms of channel throughput and connection failure probability of the UE when the technique proposed in the embodiment of the present invention is used. When PRS is set to 3db, the best performance is achieved. In this case, the throughput can be improved to about 105%. In case of the connection failure probability, the performance improvement of about 42% can be expected when the proposed technique according to the embodiment of the present invention is not used. Although the average energy consumption increases by about 13% in (c), it can be expected that the channel throughput and the connection failure probability can be greatly improved in comparison with the energy used. (d) shows the performance improvement when the access class barring and the proposed technique are used together.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 본 발명의 일실시예에 의한 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행 방법, 그 랜덤 액세스를 수행하는 단말 및 기지국은 무선 이동 통신망에서 기지국의 연결 설정 시 혼잡으로 인한 랜덤 액세스 채널(Random access channel)의 성능 감소를 줄일 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a method for performing random access in a wireless mobile communication network, a terminal and a base station performing the random access, It is possible to reduce the performance degradation of a random access channel due to congestion.
상술한 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The method for performing the random access of the wireless mobile communication network may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. At this time, the computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. On the other hand, the program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. The computer-readable recording medium includes a magnetic recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical medium such as a CD-ROM and a DVD, a magnetic disk such as a floppy disk, A magneto-optical media, and a hardware device specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.The recording medium may be a transmission medium, such as a light or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, and the like.
또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The program instructions also include machine language code, such as those generated by the compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
상기와 같이 설명된 무선 이동 통신망의 랜덤 액세스를 수행하는 방법, 그 랜덤 액세스를 수행하는 단말 및 기지국은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described method for performing random access in the wireless mobile communication network, the terminal and the base station performing the random access can be applied to a limited configuration and method of the above-described embodiments, All or some of the embodiments may be selectively combined.
100: 단말
110: 전송부
120: 수신부
130: 송신 파워 결정부
140: 제어부
200: 기지국
210: 수신부
220: 전송부
230: 단말 캡처부
240: 제어부100: terminal
110:
120: Receiver
130: Transmission power determination unit
140:
200: base station
210:
220:
230: terminal capture unit
240:
Claims (16)
단말이 기지국으로 프리엠플(preamble)을 포함하는 제1메시지를 전송하는 단계;
상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 제1메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답을 포함하는 제2메시지를 수신하는 단계-상기 제2메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-;
상기 단말이 상기 기지국으로 연결 요청(connection request)을 포함하는 제3메시지를 전송하는 단계; 및
상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 제3메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution)을 포함하는 제4메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 제3메시지 전송 단계는 상기 단말이 상기 제3메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
A method for performing random access in a wireless mobile communication network,
Transmitting a first message including a preamble to a base station;
Receiving, by the terminal, a second message including a random access response corresponding to the first message from the base station, the second message including a temporary identifier;
The UE transmitting a third message including a connection request to the base station; And
And receiving, from the base station, a fourth message including a connection resolution corresponding to the third message,
And the third message transmission step includes the step of the terminal determining transmission power based on the number of times of the third message retransmission.
하기 수학식 1에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
[수학식 1]
(여기서 Pmsg3는 제3메시지를 전송할 때의 송신 파워이고, Pcmax는 단말의 최대 전송 파워이고, Ptarget는 제3메시지를 전송할 때의 타겟 파워이고, PL은 path-loss 값이고, r은 ramping number이고, PRS는 power ramping step이다.)
2. The method of claim 1, wherein the transmission power determined in the transmission power determination step is
Is determined according to the following equation (1).
[Equation 1]
(Where P msg3 is the transmission power when transmitting a third message, P cmax is the maximum transmission power, and, P target is the target power and, PL is a path-loss value at the time to transmit a third message of the terminal, r is ramping number, and PRS is the power ramping step.)
상기 제4메시지를 수신한 단말은 네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 기지국으로부터의 캡처(capture) 확률이 큰 단말이고,
상기 캡처 확률은 상기 제3메시지 전송 시의 단말의 송신 파워를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
The method according to claim 1,
The terminal receiving the fourth message has a high probability of capturing from the base station among the plurality of terminals staying in the network,
And the capture probability is calculated using the transmission power of the terminal at the time of the third message transmission.
상기 캡처 확률은 하기 수학식 2로 표현되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
[수학식 2]
(이 때, 는 단말 i가 capture될 확률이며, Pi는 단말 i의 기지국에서의 수신 파워, β는 capture threshold이다.)
The method of claim 3,
Wherein the capture probability is expressed by the following equation (2).
&Quot; (2) "
(At this time, Is the probability that terminal i is captured, P i is the received power at base station i, and β is the capture threshold.
기지국이 단말로부터 프리엠플(preamble)을 포함하는 제1메시지를 수신하는 단계;
상기 기지국이 상기 단말에게 상기 제1메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답을 포함하는 제2메시지를 전송하는 단계-상기 제2메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-;
상기 기지국이 상기 단말로부터 연결 요청(connection request)을 포함하는 제3메시지를 수신하는 단계; 및
상기 기지국이 상기 단말에게 상기 제3메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution)을 포함하는 제4메시지를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제4메시지 전송 단계는 네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 기지국으로부터의 캡처(capture) 확률에 근거하여 상기 제4메시지를 전송할 단말을 선택하는 단계를 포함하되,
상기 캡처 확률은 상기 제3메시지 전송 시의 단말의 송신 파워를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
A method for performing random access in a wireless mobile communication network,
The base station receiving a first message including a preamble from a terminal;
The BS transmitting to the MS a second message including a random access response corresponding to the first message, the second message including a temporary identifier;
The base station receiving a third message including a connection request from the terminal; And
The base station transmitting a fourth message including a connection resolution corresponding to the third message to the mobile station,
Wherein the fourth message transmission step includes selecting a terminal to transmit the fourth message based on a capture probability from the base station among a plurality of terminals staying in the network,
And the capture probability is calculated using the transmission power of the terminal at the time of the third message transmission.
상기 캡처 확률은 하기 수학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
[수학식 1]
(이 때, 는 단말 i가 capture될 확률이며, Pi는 단말 i의 송신 파워, β는 capture threshold이다.)
6. The method of claim 5,
Wherein the capture probability is expressed by Equation (1).
[Equation 1]
(At this time, Is the probability that terminal i will be captured, P i is the transmit power of terminal i, and β is the capture threshold.
상기 단말은 상기 제3메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
6. The method of claim 5,
And the UE determines a transmission power based on the number of times of the third message retransmission.
하기 수학식 2에 따라 상기 송신 파워를 결정하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
[수학식 2]
(여기서 Pmsg3는 제3메시지를 전송할 때의 송신 파워이고, Pcmax는 단말의 최대 전송 파워이고, Ptarget는 제3메시지를 전송할 때의 타겟 파워이고, PL은 path-loss 값이고, r은 ramping number이고, PRS는 power ramping step이다.)
8. The method of claim 7,
Wherein the transmission power is determined according to Equation (2).
&Quot; (2) "
(Where P msg3 is the transmission power when transmitting a third message, P cmax is the maximum transmission power, and, P target is the target power and, PL is a path-loss value at the time to transmit a third message of the terminal, r is ramping number, and PRS is the power ramping step.)
기지국으로 상기 랜덤 액세스 수행을 위한 프리엠플(preamble) 및 연결 요청(connection request) 메시지를 전송하는 전송부;
상기 기지국으로부터 상기 프리엠플 메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답 및 상기 연결 요청에 대한 연결 해결(connection resolution) 메시지를 수신하는 수신부-상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 임시 식별자가 포함됨-;
상기 연결 요청 메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 송신 파워 결정부; 및
상기 전송부, 상기 수신부 및 상기 송신 파워 결정부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
A terminal performing random access in a wireless mobile communication network,
A transmitter for transmitting a preamble and a connection request message for performing the random access to a base station;
A receiving unit for receiving a random access response corresponding to the preamble message and a connection resolution message for the connection request from the base station, the random access response message including a temporary identifier;
A transmission power determination unit that determines a transmission power based on the number of retransmission of the connection request message; And
And a control unit for controlling the transmission unit, the reception unit, and the transmission power determination unit.
하기 수학식 1에 따라 상기 송신 파워를 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
[수학식 1]
(여기서 Pmsg3는 연결 요청 메시지를 전송할 때의 송신 파워이고, Pcmax는 단말의 최대 전송 파워이고, Ptarget는 상기 연결 요청 메시지를 전송할 때의 타겟 파워이고, PL은 path-loss 값이고, r은 ramping number이고, PRS는 power ramping step이다.)
10. The apparatus of claim 9, wherein the transmission power determining unit
Wherein the transmission power is determined according to Equation (1).
[Equation 1]
(Where P msg3 is the transmission power when transmitting the connection request message, P cmax is the maximum transmission power, and, P target is the target power when transmitting the connection request message, PL is a path-loss value of the terminal, r Is the ramping number, and PRS is the power ramping step.
상기 연결 해결 메시지를 수신한 단말은 네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 기지국으로부터의 캡처(capture) 확률이 큰 단말이고,
상기 캡처 확률은 상기 연결 요청 메시지 전송 시의 단말의 송신 파워를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 수행 방법.
10. The method of claim 9,
The terminal receiving the connection solving message is a terminal having a high probability of capturing from the base station among a plurality of terminals staying in the network,
Wherein the capturing probability is calculated using a transmission power of a terminal at the time of transmitting the connection request message.
상기 캡처 확률은 하기 수학식 2로 표현되는 것을 특징으로 하는 단말.
[수학식 2]
(이 때, 는 단말 i가 capture될 확률이며, Pi는 단말 i의 송신 파워, β는 capture threshold이다.)
12. The method of claim 11,
Wherein the capturing probability is expressed by Equation (2).
&Quot; (2) "
(At this time, Is the probability that terminal i will be captured, P i is the transmit power of terminal i, and β is the capture threshold.
단말로부터 프리엠플(preamble) 및 연결 요청(connection request) 메시지를 수신하는 수신부;
상기 단말에게 상기 프리엠플 메시지에 대응되는 랜덤 액세스 응답 메시지 및 상기 연결 요청 메시지에 대응되는 연결 해결(connection resolution) 메시지를 전송하는 전송부-상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 임시 식별자가가 포함됨-;
네트워크에 머문 복수의 단말 중 상기 캡처(capture) 확률에 근거하여 상기 연결 해결 메시지를 전송할 단말을 선택하는 단말 캡처부- 상기 캡처 확률은 상기 연결 요청 메시지 수신 시의 기지국의 수신 파워를 이용하여 산출됨-; 및
상기 수신부, 상기 전송부, 상기 단말 캡처부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
A base station for performing random access in a wireless mobile communication network,
A receiving unit for receiving a preamble and a connection request message from a terminal;
A transmitting unit for transmitting a random access response message corresponding to the preamble message and a connection resolution message corresponding to the connection request message to the terminal, wherein the random access response message includes a temporary identifier;
A terminal capturing unit for selecting a terminal to transmit the connection resolution message based on the capture probability among a plurality of terminals staying in the network, the capturing probability being calculated using the reception power of the base station at the time of receiving the connection request message -; And
And a controller for controlling the receiving unit, the transmitting unit, and the terminal capturing unit.
상기 캡처 확률은 하기 수학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 기지국.
[수학식 1]
(이 때, 는 단말 i가 capture될 확률이며, Pi는 단말 i의 송신 파워, β는 capture threshold이다.)
14. The method of claim 13,
Wherein the capture probability is expressed by Equation (1).
[Equation 1]
(At this time, Is the probability that terminal i will be captured, P i is the transmit power of terminal i, and β is the capture threshold.
상기 단말은 상기 연결 요청 메시지 재전송 횟수에 근거하여 송신 파워를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
14. The method of claim 13,
Wherein the terminal determines a transmission power based on the number of retransmission times of the connection request message.
하기 수학식 2에 따라 상기 송신 파워를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
[수학식 2]
(여기서 Pmsg3는 연결 요청 메시지를 전송할 때의 송신 파워이고, Pcmax는 단말의 최대 전송 파워이고, Ptarget는 연결 요청 메시지를 전송할 때의 타겟 파워이고, PL은 path-loss 값이고, r은 ramping number이고, PRS는 power ramping step이다.)
16. The method of claim 15,
And determines the transmission power according to Equation (2).
&Quot; (2) "
(Where P msg3 is the transmission power when transmitting the connection request message, P cmax is the target power when the maximum transmission power of the terminal and, P target is to send the connection request message, and PL is path-loss value, r is ramping number, and PRS is the power ramping step.)
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- 2017-12-14 KR KR1020170172507A patent/KR102031433B1/en active IP Right Grant
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