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WO2015056924A1 - 랜덤 액세스 프리앰블 송수신 방법 및 그 장치 - Google Patents

랜덤 액세스 프리앰블 송수신 방법 및 그 장치 Download PDF

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Publication number
WO2015056924A1
WO2015056924A1 PCT/KR2014/009472 KR2014009472W WO2015056924A1 WO 2015056924 A1 WO2015056924 A1 WO 2015056924A1 KR 2014009472 W KR2014009472 W KR 2014009472W WO 2015056924 A1 WO2015056924 A1 WO 2015056924A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
preamble
prach
random access
power
access preamble
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/009472
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박규진
최우진
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KT Corp
Original Assignee
KT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR20140068628A external-priority patent/KR20150044366A/ko
Priority claimed from KR1020140088926A external-priority patent/KR101875252B1/ko
Application filed by KT Corp filed Critical KT Corp
Priority to CN201480056219.1A priority Critical patent/CN105637969B/zh
Priority to US15/029,265 priority patent/US9596660B2/en
Publication of WO2015056924A1 publication Critical patent/WO2015056924A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/50—TPC being performed in particular situations at the moment of starting communication in a multiple access environment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/189—Transmission or retransmission of more than one copy of a message
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H04L5/005—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of common pilots, i.e. pilots destined for multiple users or terminals
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signalling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving a random preamble in a wireless communication system, and more particularly, when repeatedly transmitting and receiving a random access preamble to improve the coverage to a terminal located in the improved coverage compared to the coverage for a general terminal.
  • the present invention relates to a method and apparatus for setting a repetition level of a random access preamble and controlling a transmission power.
  • the present invention also relates to a method and apparatus for controlling a random access preamble transmission power in a wireless communication system, and more particularly, a terminal located in enhanced coverage compared to coverage for a general terminal may repeatedly transmit a random access preamble. And a method and apparatus for controlling the transmit power of a random access preamble.
  • Machine type communication (hereinafter referred to as "MTC" communication) is a form of data communication, in which one or more entities represent machine or machine communication that does not necessarily require human interaction. . MTC communication that does not require human interaction refers to all communication methods in which communication is performed without human intervention in the communication process.
  • the MTC terminal may be installed in a place where the radio environment is worse than that of the general terminal.
  • it may be necessary to repeatedly transmit control information and / or data of each physical channel transmitted in one subframe unit in a plurality of subframes.
  • the random access preamble for a general terminal is not repeatedly transmitted in a plurality of subframes, various studies such as a procedure for repeatedly transmitting and receiving a random access preamble for an MTC terminal are necessary.
  • the transmission power of the random access preamble may be determined without considering that the random access preamble is repeatedly transmitted.
  • the present invention is to set the repetition level of the random access preamble and to determine the transmission power of each random access preamble when repeatedly transmitting and receiving the random access preamble for the MTC terminal to improve the transmission and reception performance of the random access preamble of the coverage limited MTC terminal It is an object to provide a method and apparatus.
  • an object of the present invention is to provide a method for controlling the transmit power of the random access preamble when the MTC terminal repeatedly transmits the random access preamble in a plurality of subframes in order to overcome the above-described problem.
  • a method for performing random access by a terminal comprising: determining a preamble repetition level based on at least one variable or coverage level among variables that determine a random access preamble transmission power of the random access preamble; ; Transmitting the random access preamble repeatedly to a base station through a specific number of subframes corresponding to the determined preamble repetition level; And receiving a random access response related to the random access preamble from the base station, and if the random access response is not received from the base station, repeating transmitting the random access preamble to the base station.
  • the preamble repetition level is a downlink path loss value ( It provides a method characterized in that it is determined by).
  • the preamble repetition level is the maximum transmit power of the terminal ( ), Downlink path loss value ( ), which is determined by a function of preambleInitialReceivedTargetPower and DELTA_PREAMBLE.
  • the coverage level provides a method characterized in that it is determined by the number of repetitions of the downlink physical channel or set by the terminal-specific higher layer signaling. Further, when the random access response is not received from the base station and the step of transmitting the random access preamble to the base station is repeated, the random access preamble is repeatedly transmitted to the base station by changing the preamble repetition level. It provides a way to.
  • the preamble repetition level is increased by 1 to repeatedly transmit the random access preamble to the base station. It provides a method characterized in that. Further, when the random access response is not received from the base station, and the step of transmitting the random access preamble to the base station is repeated, M n random access corresponding to the preamble repetition level n (n is a natural number greater than 1). When the preamble is repeatedly transmitted to the base station, the transmission power is ramped, and when a predetermined condition is achieved, the random access preamble is repeatedly transmitted to the base station by increasing the preamble repetition level.
  • the specific condition may increase the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER used to determine the transmit power of the random access preamble by 1 so that the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER reaches a threshold value, or the transmit power for each random access preamble transmission is increased.
  • the method is characterized in that the case is reached.
  • the present invention also provides a method of increasing the preamble repetition level by 1 and repeatedly transmitting the random access preamble to the base station.
  • Another embodiment of the present invention is a terminal for performing a random access
  • the random access preamble is a specific corresponding to the preamble repetition level determined according to at least one variable or coverage level of the variables for determining the transmission power of the random access preamble
  • a transmitter for repeatedly transmitting to the base station through the number of subframes;
  • a receiving unit for receiving a random access response related to the random access preamble from the base station, and when the receiving unit does not receive the random access response from the base station, the transmitting unit transmits the random access preamble to the base station.
  • the preamble repetition level is a downlink path loss value ( It provides a terminal characterized in that determined by).
  • the preamble repetition level is the maximum transmit power of the terminal ( ), Downlink path loss value ( ), it provides a terminal, characterized in that determined by the function of preambleInitialReceivedTargetPower , DELTA_PREAMBLE.
  • the coverage level provides a terminal, characterized in that determined by the number of repetitions of the downlink physical channel or set by the terminal-specific higher layer signaling. In the case where the random access response is not received from the base station and the process of transmitting the random access preamble to the base station is repeated, the random access preamble is repeatedly transmitted to the base station by changing the preamble repetition level.
  • a terminal Provided is a terminal.
  • the preamble repetition level is increased by 1 to repeat the random access preamble to the base station. It provides a terminal characterized in that. Further, when the random access response is not received from the base station and the process of transmitting the random access preamble to the base station is repeated, M n random access corresponding to the preamble repetition level n (n is a natural number greater than 1) Each time the preamble is repeatedly transmitted to the base station, the transmission power is ramped, and when a specific condition is achieved, the preamble repetition level is increased to repeatedly transmit the random access preamble to the base station.
  • the specific condition may increase the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER used to determine the transmit power of the random access preamble by 1 so that the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER reaches a certain number, or the transmit power for each random access preamble transmission is increased. It provides a terminal characterized in that the case of reaching.
  • the present invention also provides a terminal that increases the preamble repetition level by 1 and repeatedly transmits the random access preamble to the base station.
  • an embodiment of the present invention provides a method for a UE to transmit a random access preamble through a physical random access channel (PRACH).
  • the PRACH is transmitted through a plurality of uplink subframes.
  • the present invention is to increase the transmission power of the PRACH when the repeated transmission of the PRACH fails, and if the transmission power of the increased PRACH is less than the maximum transmission power, the PRACH with the increased transmission power of the PRACH Transmitting repeatedly and transmitting the PRACH repeatedly by increasing the number of times the PRACH is repeatedly transmitted if the transmission power of the increased PRACH is greater than the maximum transmission power.
  • the present invention is to increase the number of times the PRACH is repeatedly transmitted when the transmission of the PRACH fails, and if the number of times the increased PRACH is repeatedly transmitted is less than the maximum value, the increased PRACH is repeated Repeatedly transmitting the PRACH with the number of transmissions; and if the number of times the increased PRACH is repeatedly transmitted is greater than the maximum value, increasing the transmission power of the PRACH and repeatedly transmitting the PRACH.
  • the transmit power of the PRACH is determined using Equation (1) below.
  • P PRACH min ⁇ , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + 10 logM n ⁇ _ [dBm]
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is the target preamble receive power
  • M n is a number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (3) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • DELTA_PREAMBLE_REPETITION is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • Value is a number of attempts to transmit the PRACH.
  • the transmit power of the PRACH is determined using Equation (4) below.
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (5) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the PRACH is attempted to be transmitted
  • the preambleInitialReceivedTargetTargetTar In the PRACH is determined based on the number of times iteratively transmitted.
  • the step of determining the transmission power of the PRACH is to determine the transmission power of the PRACH using the following equation (6),
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (7) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the PRACH is attempted to be transmitted
  • the powerRampingStep is the value Provided is a method characterized in that it is adjusted based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted at the terminal or determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted at the base station.
  • Another embodiment of the present invention provides a method for a base station to transmit configuration information on transmission power of a physical random access channel (PRACH) to a terminal, based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted from the terminal. Determining configuration information about the transmit power of the PRACH; And transmitting configuration information on the transmit power of the PRACH to the terminal through higher layer signaling.
  • the present invention is the transmission power of the PRACH in the terminal is determined using the following equation (8),
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (9) below,
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values transmitted by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the UE attempts to transmit the PRACH.
  • the configuration information on the transmit power of the PRACH which is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted, provides a method characterized in that the preambleInitialReceivedTargetPower .
  • the transmission power of the PRACH in the terminal is determined using the following equation (10),
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (11) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values transmitted by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the UE attempts to transmit the PRACH.
  • the configuration information on the transmit power of the PRACH which is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted, provides a method characterized in that the powerRampingStep .
  • Another embodiment of the present invention is a terminal for transmitting a random access preamble through a physical random access channel (PRACH), and when repeatedly transmitting the PRACH through a plurality of uplink subframes
  • a control unit determining a number of times the PRACH is repeatedly transmitted and determining transmission power of the PRACH based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted; And a transmitter for repeatedly transmitting the PRACH at the determined transmission power of the PRACH.
  • the control unit may increase the transmit power of the PRACH when repetitive transmission of the PRACH fails. Repeated transmission, if the increased transmission power of the PRACH is greater than the maximum transmission power, the terminal is characterized in that the PRACH is repeatedly transmitted by increasing the number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • the controller may increase the number of times the PRACH is repeatedly transmitted when the transmission of the PRACH fails, and if the number of times the increased PRACH is repeatedly transmitted is less than or equal to the maximum value, the increased PRACH is repeated. Repeatedly transmit the PRACH as the number of transmissions, and if the number of times the increased PRACH is repeatedly transmitted is greater than the maximum value, increasing the transmission power of the PRACH to repeatedly transmit the PRACH to provide a terminal do.
  • the controller determines transmission power of the PRACH using Equation (12) below.
  • P PRACH min ⁇ , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + 10 logM n ⁇ _ [dBm]
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is the target preamble receive power
  • M n is a number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • the controller determines transmission power of the PRACH using Equation (13) below.
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (14) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • DELTA_PREAMBLE_REPETITION is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER provides a terminal characterized in that the number of attempts to transmit the PRACH.
  • the controller determines transmission power of the PRACH using Equation (15) below.
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (16) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the PRACH is attempted to be transmitted
  • the preambleInitialReceivedTargetTargetTar In the UE provides a terminal characterized in that it is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted.
  • the controller determines transmission power of the PRACH using Equation (17) below.
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (18) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values received by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is the number of times the PRACH is attempted to be transmitted
  • the powerRampingStep is the value A terminal is adjusted based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted from the terminal or is determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted from the base station.
  • Another embodiment of the present invention is a base station for transmitting configuration information on a transmission power of a physical random access channel (PRACH) to a terminal, the PRACH based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted from the terminal
  • a control unit for determining setting information on a transmission power of the control unit
  • a transmitter for transmitting configuration information on the transmit power of the PRACH to the terminal through higher layer signaling.
  • the transmission power of the PRACH in the terminal is determined using the following equation (19),
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (20) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values transmitted by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is a number of times the UE attempts to transmit the PRACH
  • Configuration information on the transmission power of the PRACH determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted provides a base station characterized in that the preambleInitialReceivedTargetPower .
  • the transmission power of the PRACH in the terminal is determined using the following equation (21),
  • P PRACH is the transmit power of the PRACH
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is determined using Equation (22) below
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are values transmitted by higher layer signaling
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a format of a random access preamble
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is a number of times the UE attempts to transmit the PRACH.
  • the configuration information on the transmit power of the PRACH determined based on the number of times the PRACH is repeatedly transmitted provides a base station characterized in that the powerRampingStep .
  • a method of controlling the transmit power of the random access preamble can be provided.
  • 1 is a diagram illustrating an initial cell access procedure of a terminal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a random access procedure in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a process of transmitting a random access preamble and a random access response in the case of a general terminal.
  • FIG. 4 is a table illustrating a value of a parameter DELTA_PREAMBLE used when determining a transmission power of a random access preamble in the case of a general terminal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which a random access preamble and a random access response are repeatedly transmitted in the case of an MTC terminal.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • 8 is a table illustrating an example of a relationship between the preamble repetition level and the number of repetitions of the random access preamble.
  • FIG. 9 is a table illustrating an example of a relationship between a preamble repetition level, a repetition number of a random access preamble, and a path loss value.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a table illustrating an example of a relationship between a preamble repetition level, a repetition number of a random access preamble, and a coverage level.
  • FIG. 13 is a table showing another example of the relationship between the repetition level of the preamble repetition level, the number of repetitions of the random access preamble, and the coverage level.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an embodiment of first attempting power ramping and then attempting preamble repetition level ramping.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a change in transmission power and the number of transmissions of a random access preamble transmission over time in the example of FIG. 14.
  • 16 is a flowchart illustrating another embodiment of attempting power ramping first and then preamble repetition level ramping.
  • 17 is a block diagram showing the configuration of a base station according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a table illustrating an example of the table of FIG. 8.
  • 20 is a flowchart illustrating a method of controlling random access preamble transmission power according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a flowchart illustrating a method of controlling random access preamble transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a table illustrating an example of parameters delivered through higher layer signaling in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a table illustrating another example of parameters transmitted through higher layer signaling in FIG. 21.
  • FIG. 24 is a table illustrating still another example of parameters transmitted through higher layer signaling in FIG. 21.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a method of controlling random access preamble transmission power when a random access preamble transmission fails.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a change in transmit power and the number of times of transmission of a random access preamble transmission in the example of FIG.
  • 27 is a flowchart illustrating another example of a method of controlling random access preamble transmission power for a case where random access preamble transmission fails.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a change in transmit power and the number of times of transmission of a random access preamble transmission over time in the example of FIG. 27.
  • 29 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a block diagram showing the configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) or a terminal supporting coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) and coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal defined in a specific category for supporting low cost (or low complexity) and / or coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a newly defined 3GPP Release-13 low cost (or low complexity) UE category / type for performing LTE-based MTC related operations.
  • the MTC terminal supports enhanced coverage compared to the existing LTE coverage, or supports UE category / type defined in the existing 3GPP Release-12 or lower, or newly defined Release-13 low cost (or lower power consumption).
  • low complexity can mean UE category / type.
  • the wireless communication system in the present invention is widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • the wireless communication system includes a user equipment (UE) and a base station (base station, BS, or eNB).
  • a user terminal is a generic concept meaning a terminal in wireless communication.
  • user equipment (UE) in WCDMA, LTE, and HSPA, as well as mobile station (MS) in GSM, user terminal (UT), and SS It should be interpreted as a concept that includes a subscriber station, a wireless device, and the like.
  • a base station or a cell generally refers to a station that communicates with a user terminal, and includes a Node-B, an evolved Node-B, an Sector, a Site, and a BTS.
  • Other terms such as a base transceiver system, an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), and a small cell may be called.
  • RRH remote radio head
  • RU radio unit
  • a base station or a cell is a generic meaning indicating some areas or functions covered by a base station controller (BSC) in CDMA, a Node-B in WCDMA, an eNB or a sector (site) in LTE, and the like. It should be interpreted as, and it is meant to cover all the various coverage areas such as megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell and relay node, RRH, RU, small cell communication range.
  • BSC base station controller
  • the base station may be interpreted in two senses. i) the device providing the megacell, the macrocell, the microcell, the picocell, the femtocell, the small cell in relation to the wireless area, or ii) the wireless area itself. In i) all devices which provide a given wireless area are controlled by the same entity or interact with each other to cooperatively configure the wireless area to direct the base station.
  • the base station may indicate the radio area itself to receive or transmit a signal from a viewpoint of a user terminal or a neighboring base station.
  • megacells macrocells, microcells, picocells, femtocells, small cells, RRHs, antennas, RUs, low power nodes (LPNs), points, eNBs, transmit / receive points, transmit points, and receive points are collectively referred to as base stations. do.
  • the user terminal and the base station are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or technical idea described in this specification in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the user terminal and the base station are two types of uplink or downlink transmitting / receiving subjects used to implement the technology or the technical idea described in the present invention, and are used in a generic sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the uplink (Uplink, UL, or uplink) refers to a method for transmitting and receiving data to the base station by the user terminal
  • the downlink (Downlink, DL, or downlink) means to transmit and receive data to the user terminal by the base station It means the way.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM-FDMA OFDM-TDMA
  • OFDM-CDMA OFDM-CDMA
  • One embodiment of the present invention can be applied to resource allocation in the fields of asynchronous wireless communication evolving to LTE and LTE-Advanced through GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous wireless communication evolving to CDMA, CDMA-2000 and UMB.
  • the present invention should not be construed as being limited or limited to a specific wireless communication field, but should be construed as including all technical fields to which the spirit of the present invention can be applied.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • a standard is configured by configuring uplink and downlink based on one carrier or a pair of carriers.
  • the uplink and the downlink include a Physical Downlink Control CHannel (PDCCH), a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel (PHICH), a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH), an Enhanced Physical Downlink Control CHannel (EPDCCH), and the like.
  • Control information is transmitted through the same control channel, and data is configured by a data channel such as a physical downlink shared channel (PDSCH) and a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • control information may also be transmitted using an enhanced PDCCH (EPDCCH or extended PDCCH).
  • EPDCCH enhanced PDCCH
  • extended PDCCH extended PDCCH
  • a cell means a component carrier having a coverage of a signal transmitted from a transmission / reception point or a signal transmitted from a transmission point or a transmission / reception point, and the transmission / reception point itself. Can be.
  • a wireless communication system to which embodiments are applied may be a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP system) or a coordinated multi-antenna transmission scheme in which two or more transmission / reception points cooperate to transmit a signal.
  • antenna transmission system a cooperative multi-cell communication system.
  • the CoMP system may include at least two multiple transmission / reception points and terminals.
  • the multiple transmit / receive point is at least one having a base station or a macro cell (hereinafter referred to as an eNB) and a high transmission power or a low transmission power in a macro cell region, which is wired controlled by an optical cable or an optical fiber to the eNB. May be RRH.
  • an eNB a base station or a macro cell
  • a high transmission power or a low transmission power in a macro cell region which is wired controlled by an optical cable or an optical fiber to the eNB. May be RRH.
  • downlink refers to a communication or communication path from a multiple transmission / reception point to a terminal
  • uplink means a communication or communication path from a terminal to multiple transmission / reception points.
  • a transmitter may be part of multiple transmission / reception points, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of multiple transmission / reception points.
  • a situation in which a signal is transmitted and received through a channel such as a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH may be expressed in the form of 'sending and receiving a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH.
  • a description of transmitting or receiving a PDCCH or transmitting or receiving a signal through the PDCCH may be used as a meaning including transmitting or receiving an EPDCCH or transmitting or receiving a signal through the EPDCCH.
  • the physical downlink control channel described below may mean PDCCH or EPDCCH, and may also be used to include both PDCCH and EPDCCH.
  • the EPDCCH which is an embodiment of the present invention, may be applied to the portion described as the PDCCH, and the EPDCCH may be applied to the portion described as the EPDCCH as an embodiment of the present invention.
  • high layer signaling described below includes RRC signaling for transmitting RRC information including an RRC parameter.
  • the base station performs downlink transmission to the terminals.
  • the base station includes downlink control information such as a physical downlink shared channel (PDSCH), which is a main physical channel for unicast transmission, and scheduling required for reception of the PDSCH and an uplink data channel (eg, For example, a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting scheduling grant information for transmission on a physical uplink shared channel (PUSCH) may be transmitted.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • 1 is a diagram illustrating an initial cell access procedure of a terminal.
  • the terminal 10 receives a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS), which are synchronization signals transmitted from the base station 20 (S102).
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • the PSS may be transmitted in the last symbol (#n) of the first slot of subframe # 0 and subframe # 5 in one radio frame (eg, 10 ms)
  • the SSS may be transmitted in the previous symbol (# n-1) of the last symbol (#n) of the first slot of # 0 and subframe # 5.
  • PSS / SSS may be transmitted to a location different from FDD.
  • the terminal 10 may acquire cell ID and downlink synchronization information, and a cell-specific reference signal (CRS) based on the information obtained based on the PSS / SSS. ) Can perform additional synchronization and existing control channel decoding.
  • CRS cell-specific reference signal
  • the terminal 10 receives a signal from the base station 20 through the PBCH based on the CRS (S104), and extracts a MIB (Master Information Block) transmitted through the PBCH (S106).
  • the MIB may include information indicating a cell bandwidth, information indicating a PHICH configuration, and information indicating a system frame number.
  • the terminal 10 can know the resource to which the PDCCH is allocated based on the information included in the MIB.
  • the terminal 10 receives a signal from the base station 20 through the PDCCH based on the CRS (S108), and extracts downlink control information (DCI) transmitted through the PDCCH (S110).
  • DCI may be control information for a PDSCH through which a System Information Block (SIB) is transmitted, and may be delivered through a common search space.
  • SIB System Information Block
  • the terminal 10 receives a signal from the base station through the PDSCH based on the DM-RS (Demodulation Reference) based on the DCI (S112), and extracts the SIB transmitted through the PDSCH (S114).
  • DM-RS Demodulation Reference
  • the terminal 10 and the base station 20 perform a random access procedure (S116), and the terminal 10 may be in an RRC connected state in an RRC idle state. .
  • FIG. 2 illustrates an operation S116 for performing the random access procedure of FIG. 1 in more detail.
  • the base station 20 transmits PRACH configuration information to the terminal 10 (S202).
  • PRACH configuration information may be included in SIB2.
  • the PRACH configuration information may include parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep used when determining the transmit power of the PRACH. Detailed description of the parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep will be described later.
  • the terminal 10 determines the transmission power of the PRACH and transmits a random access preamble to the base station 20 through the PRACH (S204).
  • the base station 20 Upon receiving the random access preamble, the base station 20 transmits scheduling information on a random access response (RAR) to the terminal 10 through the PDCCH or the EPDCCH (S206).
  • RAR random access response
  • DCI Downlink control information
  • S206 the base station 20 transmits scheduling information on a random access response
  • DCI Downlink control information
  • DCI including scheduling information about the RAR may be scrambled to the RA-RNTI and transmitted through a PDCCH or an EPDCCH common search space (CSS).
  • the base station 20 transmits the RAR to the terminal 10 through the PDSCH, and the terminal 10 receiving the scheduling information for the RAR receives the RAR by using the same (S208).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a process of transmitting a random access preamble and a random access response in the case of a general terminal.
  • the terminal 10 transmits a random access preamble on a PRACH in uplink subframe #n.
  • the base station 20 Upon receiving the random access preamble, the base station 20 transmits the RAR through the PDSCH in downlink subframe # (n + k).
  • the UE 10 transmits a random access preamble in one uplink subframe (subframe #n), and the base station 20 performs RAR in one downlink subframe (subframe # (n + k)). Send it.
  • the UE 10 fails to transmit the random access preamble (or when the UE 10 fails to receive the RAR)
  • the UE 10 transmits the random access preamble through the PRACH in the next PRACH transmission subframe.
  • the random access preamble transmit power P PRACH of the terminal 10 may be determined by Equation 1 below.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is the target preamble receive power generated in the MAC layer
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined by Equation 2 below.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are RRC parameters, which are values received through higher layer signaling in step S202 of FIG. 2, and DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a preamble format as shown in the table of FIG. The number of attempts to transmit the preamble.
  • the random access preamble transmit power P PRACH is min ⁇ , preambleInitialReceivedTargetPower + ⁇
  • the random access preamble transmit power P PRACH increases by powerRampingStep.
  • the main items related to the physical layer specification change currently being discussed in 3GPP may include technologies such as narrowband support / single RF chain / half duplex FDD / Long DRX (Discontinued Reception).
  • technologies such as narrowband support / single RF chain / half duplex FDD / Long DRX (Discontinued Reception).
  • the above methods which are considered to lower the price, may reduce the performance of the MTC terminal compared to the conventional LTE terminal.
  • the coverage of the LTE MTC terminal is conventional LTE terminal. It should be improved by about 20dB compared to the coverage of. In addition, if the performance reduction due to the specification change is further considered, the coverage of the LTE MTC terminal should be improved by 20 dB or more.
  • the requirements of the LTE-based low-cost MTC terminal is as follows.
  • the data transmission rate must satisfy the data transmission rate provided by the MGP terminal based on the enhanced GPRS (EGPRS) minimum, that is, downlink 118.4kbps, uplink 59.2kbps.
  • EGPRS enhanced GPRS
  • the service area provided shall not be smaller than that provided by the GSM / EGPRS MTC terminal.
  • Power consumption should not be greater than GSM / EGPRS MTC terminal.
  • Low cost LTE MTC terminal should support limited mobility and low power consumption module.
  • a low-cost MTC terminal requiring coverage improvement due to poor radio channel transmission / reception performance compared to a general LTE / LTE-Advanced terminal will be referred to as a coverage limited MTC terminal.
  • a new random access preamble format for the MTC terminal is newly defined or an existing random access preamble format is repetitively transmitted. May be considered.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which a random access preamble and a random access response are repeatedly transmitted in the case of an MTC terminal.
  • M uplink subframes are repeated by repeating M preambles generated based on a random access preamble format for a conventional LTE / LTE-Advanced terminal as shown in FIG. 4 times.
  • a scheme of transmitting in subframe # (n-M + 1) to UL subframe #n may be considered.
  • the base station may repeat the RAR to the coverage limited MTC terminal L times and transmit in L downlink subframes (DL subframe # (n + k) to DL subframe # (n + k + L-1)). .
  • the length of the preamble format defined in M uplink subframes that is, the sum of the CP length and the sequence length of the preamble format, The value of, or the sequence length, A method of transmitting a preamble generated based on a new random access preamble format having an increased length) may be considered.
  • a definition of one or more downlink subframes in which the corresponding RAR is transmitted and a method of allocating PRBs for RAR transmission in the corresponding downlink subframe are required.
  • a terminal to transmit a random access preamble is a random access preamble format configured in a corresponding cell according to Equation 1 and Equation 2 above.
  • Equation 1 and Equation 2 above Set to send.
  • M value a number of repetition
  • Embodiments of the present invention propose a method for configuring a random access preamble repetition level (M value) for an MTC terminal.
  • M value random access preamble repetition level
  • Embodiments of the present invention propose a random access preamble transmission scheme of an arbitrary coverage restricted MTC terminal.
  • a random access preamble transmission is repeatedly transmitted through a plurality of uplink subframes as a method for improving transmission / reception performance of a random access preamble of a coverage limited MTC terminal, a corresponding repetition level (or number of repetitions) and respective random accesses
  • a method for determining preamble transmission power is proposed.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to embodiments of the present invention.
  • the terminal 10 performs random access, and the random access preamble is determined by at least one variable or coverage level among variables that determine the transmit power of the random access preamble. Determining a preamble repetition level (S602), repeatedly transmitting a random access preamble through a specific number of subframes corresponding to the determined preamble repetition level (S604), and random access associated with the random access preamble (S604) Receiving a response from the base station 20 (S606).
  • the terminal 10 may perform the step S602 of determining the preamble repetition level based on at least one variable or coverage level among the variables that determine the transmission power of the random access preamble before step S604.
  • step S604 a specific number of subframes corresponding to a preamble repetition level determined by at least one variable or a coverage level of the random access preamble is determined without performing step S602. It may be repeatedly transmitted to the base station 20 through.
  • the terminal 10 may repeat the step of transmitting the random access preamble to the base station 20 (S604).
  • the terminal 10 ends the random access procedure without having to repeat the step of transmitting the random access preamble to the base station 20.
  • the preamble repetition level is a downlink path loss value
  • the maximum transmit power of the UE which is a variable that determines the transmit power of the random access preamble,
  • Downlink path loss value ( ) may be determined by a function of preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE.
  • the coverage level may be determined by the number of repetitions of the downlink physical channel or may be set by UE-specific higher layer signaling.
  • the terminal 10 does not receive the random access response from the base station 20, and repeats the step S604 of transmitting the random access preamble to the base station 20, the preamble repetition level n (n is greater than 1).
  • the random power preambles corresponding to M numbers are repeatedly transmitted to the base station 20, ramping the transmission power, and increasing the preamble repetition level when a specific condition is achieved. Can be repeatedly transmitted to the base station 20.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention is a method for transmitting a random access preamble (700).
  • the random access preamble is a downlink path loss value (Determining a preamble repetition level (S702), transmitting the random access preamble repeatedly through a specific number of subframes corresponding to the determined preamble repetition level to the base station 20 (S704), and the random access preamble. Receiving an associated random access response from the base station 20 (S706).
  • the terminal 10 may repeat the step of transmitting the random access preamble to the base station 20.
  • the terminal 10 ends the random access procedure without having to repeat the step S704 of transmitting the random access preamble to the base station 20.
  • the first random access preamble repetition level n or the number of repetitions Mn for the coverage limited MTC terminal 10 entering the random access procedure is a downlink path loss value. Can be determined by.
  • a random base station 20 sets a path loss value or a threshold value of a path loss for preamble repetition level selection for the MTC terminal 10 in a corresponding cell.
  • the terminal may be transmitted to the terminal through UE-specific higher layer signaling or may be defined to be applied to the MTC terminal by defining a fixed path loss threshold value for each repetition level.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • the random access preamble includes a maximum transmit power of a terminal. ), Downlink path loss value ( ), determining a preamble repetition level by a function of preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE (S1002), and repeatedly transmitting a random access preamble through a specific number of subframes corresponding to the determined preamble repetition level to the base station 20 (S1004). And receiving a random access response related to the random access preamble from the base station 20 (S1006).
  • the terminal 10 may repeat the step of transmitting the random access preamble to the base station 20 (S1004).
  • the terminal 10 may receive PRACH configuration information from the base station 20 through higher layer signaling (S1001).
  • the PRACH configuration information may include parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep.
  • the PRACH configuration information may further include a new parameter.
  • the terminal 10 may determine the random access preamble transmission power. In this case, the terminal 10 calculates a random access preamble transmission power using Equation 1 described above, and PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be calculated using an equation different from Equation 2.
  • step S1002 as another example of determining the repetition level of the preamble according to the downlink path loss, the maximum transmit power of the corresponding MTC terminal 10 is determined. It can be defined to determine the repetition level as a function of preambleInitialReceivedTargetPower which is a parameter set by path loss and higher layer signaling.
  • a DELTA_PREAMBLE value which is an offset value according to the preamble format, may also be used as a parameter for determining a corresponding repetition level.
  • an arbitrary MTC terminal 10 transmits a preamble at the maximum transmission power
  • random access preamble transmission to transmit a minimum repetition level that satisfies a target reception power preambleInitialReceivedTargetPower at the base station is transmitted from the terminal. It can be defined to set to the first preamble repetition level of.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a random access preamble transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • the method 1100 for transmitting a random access preamble determining a preamble repetition level based on a coverage level of a random access preamble (S1102), and preamble repetition for determining a random access preamble is determined. And transmitting to the base station 20 repeatedly through a specific number of subframes corresponding to the level (S1104) and receiving a random access response related to the random access preamble from the base station 20 (S1106).
  • the terminal 10 may repeat the step of transmitting the random access preamble to the base station 20.
  • the terminal 10 ends the random access procedure without having to repeat the step S1104 of transmitting the random access preamble to the base station 20.
  • step S1102 another example of determining the first random access preamble repetition level, n or the number of repetitions, and the Mn value for the coverage limited MTC terminal 10 entering the random access procedure, random access preamble repetition for the coverage limited MTC terminal
  • the level, n or the number of repetitions, and the Mn value may be determined by the coverage level of the corresponding coverage limit MTC terminal.
  • a coverage level may mean a topology.
  • the base station 20 transmits a plurality of downlinks through downlink physical channels, for example, PBCH, PDCCH or EPDCCH, and PDSCH transmissions, which are performed in units of one downlink subframe. It is necessary to repeatedly transmit through a subframe, and the corresponding MTC terminal also needs to perform decoding by combining PBCH, PDCCH or EPDCCH and PDSCH received through the plurality of downlink subframes.
  • PBCH Physical channels
  • PDCCH or EPDCCH Physical channels
  • the coverage level is the number of repetitions for the PBCH or PDSCH, which is a physical channel through which the corresponding information required for successful decoding of the MIB or SIB information is transmitted (decoding of the corresponding information from the terminal's reception point of view). May be determined by the number of combinations of the corresponding repeated physical channels) or may be set by UE-specific higher layer signaling.
  • the coverage level of the corresponding MTC terminal when the coverage level of the corresponding MTC terminal is determined, the coverage level and the first preamble repetition level for random access preamble transmission set in the terminal may be defined to have a 1: 1 correspondence as shown in FIG. 12. However, it is not limited thereto.
  • the coverage level and the first preamble repetition level correspond to x: y (where x and y are natural numbers greater than 0 and x and y are not the same). Can be defined to have.
  • the preamble repetition levels may be different even if they are the same coverage level.
  • different preamble repetition level settings for the same coverage level may use at least one of the variables for determining the transmission power of the random access preamble described above, or may use a higher layer signaled parameter.
  • the preamble level 1 or 2 may be set by using at least one of the variables for determining the transmission power of the random access preamble described above, or by using a higher layer signaled parameter.
  • the present invention relates to a method for determining an initial preamble repetition level, n, of a terminal determined to perform an arbitrary random access procedure by an upper layer of an MTC terminal.
  • Another embodiment of the present invention corresponds to a preamble repetition level n (n is a natural number greater than 1) when the random access response is not received from a base station and the step of transmitting the random access preamble to the base station is repeated.
  • n is a natural number greater than 1
  • the power is ramped to transmit power, and when a specific condition is achieved, the preamble repetition level is increased to repeatedly transmit the random access preamble to the base station.
  • the corresponding PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is increased by 1, and the corresponding PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is a certain number, that is, a threshold value.
  • transmit power for each random access preamble transmission If reaches, the preamble repetition level may be increased by 1 to define random access preamble transmission. However, when the random access preamble repetition level is the maximum value, the repetition level may be maintained.
  • the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER of the corresponding UE may be defined to be reset to an initial value of 1 again.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an embodiment of first attempting power ramping and then attempting preamble repetition level ramping.
  • the terminal 10 transmits a random access preamble at a transmission power determined based on a preamble repetition level or a preamble repetition number (S1402).
  • the initial preamble repetition level may be determined by the above-described embodiments.
  • the terminal 10 determines whether a random access response (RAR) has been received for the transmitted random access preamble (S1404).
  • RAR random access response
  • the terminal 10 uses the setting formula of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER (for example, Equation 2). Power ramping is performed by increasing the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER by 1 (S1406). At this time, the value of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is increased by the value of powerRampingStep or normalized powerRampingStep, and the random access preamble transmission power P PRACH is increased by the value of powerRampingStep or normalized powerRampingStep.
  • the terminal 10 determines that the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S1406 is a maximum transmit power ( (S1408).
  • the determined random access preamble transmit power (P PRACH ) is equal to the maximum transmit power ( ) Or less (YES in S1408), the terminal 10 retransmits the random access preamble using the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S1406 (S1402).
  • the determined random access preamble transmit power (P PRACH ) is equal to the maximum transmit power ( Greater than (NO in S1408), the UE 10 performs repetition level ramping by increasing the preamble repetition level to the next level (S1410), and transmits a random access preamble based on the increased preamble repetition level or the number of preamble repetitions.
  • the power P PRACH is determined (S1412).
  • the terminal 10 retransmits the random access preamble using the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S1412 (S1402).
  • the terminal 10 may reset the value of the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER to an initial value of 1, thereby determining the random access preamble transmission power.
  • the terminal 10 may determine the random access preamble transmission power while maintaining the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER.
  • the terminal 10 may use the random access preamble transmission power as the current transmission power, that is, the maximum transmission power ( You can increase the repetition level only while
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a change in transmission power and the number of transmissions of a random access preamble transmission over time in the example of FIG. 14.
  • the terminal 10 initially transmits a random access preamble with a preamble repetition number of 4 (1510).
  • the terminal 10 performs power ramping to increase the transmission power of the random access preamble in steps 1520 and 1530.
  • the transmit power of the random access preamble is equal to the maximum transmit power (
  • the UE 10 transmits the random access preamble by increasing the number of preamble repetitions by performing repetition level ramping (1540).
  • the terminal 10 may newly determine the transmission power of the random access preamble based on the changed number of preamble repetitions when performing repetition level ramping.
  • 16 is a flowchart illustrating another embodiment of attempting power ramping first and then preamble repetition level ramping.
  • steps S1602, S1604, S1606, S1610, and S1612 first attempt the power ramping described with reference to FIG. 14.
  • steps S1402, S1404, S1406, S1410, and S1412 are substantially the same.
  • step S1608 the terminal 10 determines whether the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER (counter value in FIG. 16) is less than or equal to the threshold in step S1606.
  • the terminal 10 retransmits the random access preamble using the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S1606 (S1602).
  • the UE 10 performs repetition level ramping by increasing the preamble repetition level to the next level (S1610).
  • 17 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to another embodiment.
  • a base station 1700 includes a controller 1710, a transmitter 1720, and a receiver 1730.
  • the control unit 1710 is a method for improving the transmission / reception performance of the random access preamble of the coverage limited MTC terminal required for carrying out the above-described present invention, and the random access preamble transmission is repeatedly transmitted through a plurality of uplink subframes. In this case, the operation of the overall base station in determining the corresponding preamble level (or the number of repetitions) and the respective preamble transmission powers is controlled.
  • the transmitter 1720 and the receiver 1730 are used to transmit and receive signals, messages, and data necessary for carrying out the present invention.
  • the receiver 1730 may repeatedly receive the random access preamble from the base station through a specific number of subframes corresponding to the preamble repetition level determined according to at least one variable or the coverage level of the variable determining the transmission power of the random access preamble. Can be.
  • the transmitter 1720 may transmit a random access response related to the random access preamble from the base station.
  • the receiver 1730 may repeat the process of transmitting the random access preamble to the base station 1700.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a user terminal according to another embodiment.
  • a user terminal 1800 includes a receiver 1830, a controller 1810, and a transmitter 1820.
  • the receiver 1830 receives downlink control information, data, and a message from a base station through a corresponding channel.
  • control unit 1810 is a method for improving the transmission and reception performance of the random access preamble of the coverage-restricted MTC terminal required for carrying out the above-described present invention, and the random access preamble transmission is repeated through a plurality of uplink subframes.
  • the control unit 1810 controls the overall operation of the UE according to determining the corresponding preamble level (or the number of repetitions) and the respective preamble transmission powers.
  • the transmitter 1820 transmits uplink control information, data, and a message to a base station through a corresponding channel.
  • the transmitter 1820 repeatedly transmits a random access preamble to a base station through a specific number of subframes corresponding to a preamble repetition level determined according to at least one variable or a coverage level among variables that determine the transmission power of the random access preamble. can do.
  • the receiver 1830 may receive a random access response related to a random access preamble from the base station. In this case, when the receiver 1830 does not receive a random access response from the base station, the transmitter 1820 may repeat the process of transmitting the random access preamble to the base station 1700.
  • the preamble repetition level is a downlink path loss value ( ) Or the maximum transmit power of the terminal, as shown in FIG. ), Downlink path loss value ( ), can be determined by a function of preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE.
  • the coverage level may be determined by the number of repetitions of the downlink physical channel or may be set by UE-specific higher layer signaling.
  • the preamble repetition level n (n is a natural number greater than 1) is corresponded. Whenever the Mn random access preambles are repeatedly transmitted to the base station, the power is ramped to transmit power, and when a specific condition is achieved, the preamble repetition level is increased to repeatedly transmit the random access preambles to the base station 1700.
  • the specific condition is to increase the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER used to determine the transmit power of the random access preamble by 1, so that the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER reaches a certain number, or transmit power for each random access preamble transmission is increased. May be reached. Meanwhile, by increasing the preamble repetition level by 1, the random access preamble may be repeatedly transmitted to the base station 1700.
  • a terminal to transmit a random access preamble is represented by Equations (1) and (2) in the random access preamble format set in a corresponding cell. Accordingly, the preamble transmission power was set and transmitted.
  • the above-described PRACH repetitive transmission scheme is applied as a method for improving the preamble reception performance of the coverage limited MTC terminal, it is necessary to newly define a method for setting the random access preamble transmission power accordingly.
  • the present invention proposes a random access preamble transmission power setting method for an MTC terminal.
  • a random access preamble of an arbitrary MTC terminal is defined to be repeatedly transmitted
  • a proposal for setting each random access preamble transmission power according to the number of repetition times M is proposed.
  • Embodiments of the present invention propose a random access preamble transmission scheme of an arbitrary coverage restricted MTC terminal.
  • a random access preamble transmission is repeatedly transmitted through a plurality of uplink subframes as a method for improving transmission / reception performance of a random access preamble of a coverage limited MTC terminal, a corresponding repetition level (or number of repetitions) and A method for determining each random access preamble transmission power is proposed.
  • the present invention will be described based on the case where five random access preamble formats defined in the existing LTE / LTE-Advanced system are repeatedly transmitted, and the number of random access preamble repetition levels supported by any cell is illustrated in FIG. 8. Based on N cases, as in the table below.
  • the repetition level n and the repetition number M n of the repetition level n may be defined in the form of 2 (n-1) .
  • the transmission power for each random access preamble transmission of the corresponding MTC terminal according to the number of repetitions M n according to the corresponding repetition level n value. Settings may vary.
  • a method of controlling the random access preamble transmission power for the coverage limited MTC terminal is added by adding the number of repetitions and the M n value according to the random access preamble repetition level selected for the UE as parameters.
  • Embodiment 5 Random Access Preamble Transmit Power Control Through the Physical Layer
  • Equation 1 is changed in consideration of the case where the random access preamble is repeatedly transmitted, and Equation 2 is Can be used unchanged.
  • 20 is a flowchart illustrating a method of controlling random access preamble transmission power according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 10 sets the transmission power of the random access preamble to repeat the number of random access preambles M n.
  • the transmit power of the random access preamble may be determined as shown in Equation 7 below.
  • P PRACH min ⁇ , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + 10 logM n ⁇ _ [dBm]
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined as in Equation 2 described above.
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER indicating the number of times the UE attempts to transmit the random access preamble may repeat the random access preamble by repeating the random access preamble repetition number M n times in one attempt.
  • Equation 7 may be expressed as Equation 8.
  • P PRACH min ⁇ , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + 3 * (n-1) ⁇ _ [dBm]
  • the terminal 10 transmits the random access preamble to the base station 20 through the PRACH using the determined transmission power of the random access preamble (S2004).
  • Equation 7 is provided as an example, and various equations including a repetition level n or a random access preamble repetition number M n of the random access preamble as a parameter may be used.
  • Embodiment 6 Random Access Preamble Transmit Power Control Through Higher Layer
  • Equation 1 is used unchanged, and Equation 2 considers a case where the random access preamble is repeatedly transmitted. It can be changed and used.
  • 21 is a flowchart illustrating a method of controlling random access preamble transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 10 receives PRACH configuration information from the base station 20 through higher layer signaling (S2102).
  • the PRACH configuration information may include parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep .
  • the PRACH configuration information may further include a new parameter.
  • the terminal 10 determines the random access preamble transmit power based on the number of random access preamble repetitions (S2104). In this case, the terminal 10 calculates a random access preamble transmission power using Equation 1 described above, and PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be calculated using an equation different from Equation 2.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined as in Equation 9 below.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are RRC parameters, which are values received through higher layer signaling in step S2102
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a preamble format as shown in the table of FIG. 4
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is a UE transmission of a random access preamble. The number of attempts made. PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER may attempt to transmit the random access preamble by repeating the random access preamble repetition number M n times in one attempt.
  • DELTA_PREAMBLE_REPETITION may be determined by the table of FIG. 22. Referring to FIG. 22, DELTA_PREAMBLE_REPETITION may be determined according to a random access preamble repetition level. Alternatively, DELTA_PREAMBLE_REPETITION may be determined according to the number of random access preamble repetitions.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined based on the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions, and thus the preamble transmit power P PRACH may also be determined based on the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined as in Equation 10 below.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + a * M n + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep are RRC parameters, which are values received through higher layer signaling in step S2102
  • DELTA_PREAMBLE is a value determined according to a preamble format as shown in the table of FIG. 4
  • PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER is a UE transmission of a random access preamble. The number of attempts made. PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER may attempt to transmit the random access preamble by repeating the random access preamble repetition number M n times in one attempt.
  • M n is the number of random access preamble repetitions
  • Equation 10 instead of the random access preamble transmission repetition M n , the random access preamble repetition level n may be used.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined as shown in Equation 2 above.
  • preambleInitialReceivedTargetPower a parameter used in Equation 2
  • preambleInitialReceivedTargetPower may be defined as a separate value according to the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions.
  • the parameter preambleInitialReceivedTargetPower may be defined as shown in the table of FIG. 23.
  • the base station 20 defines a separate value for the preambleInitialReceivedTargetPower for each random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions using the table of FIG. 23, and uses the cell-specific or terminal-specific RRC signaling for the terminal 10. Can be sent to.
  • the terminal 10 may receive the parameter preambleInitialReceivedTargetPower defined by the base station 20 in step S902, and calculate the PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER using this in step S2104.
  • preambleInitialReceivedTargetPower may be defined to be implicitly determined.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined as shown in Equation 2 above.
  • powerRampingStep which is a parameter used in Equation 2
  • the parameter powerRampingStep may be defined as shown in the table of FIG. 24.
  • the base station 20 defines a separate value for the powerRampingStep for each random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions using the table of FIG. 24, and the terminal 10 uses cell-specific or terminal-specific RRC signaling. Can be sent to.
  • the terminal 10 may receive the parameter powerRampingStep defined by the base station 20 in step S2102, and calculate the PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER using this in step S2104.
  • the value of powerRampingStep received through higher layer signaling is determined without considering the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions, and when the parameter powerRampingStep is applied in Equation 2, the random access preamble repetition level or random access A normalized value may be applied as a function of the number of preamble repetitions.
  • the value of powerRampingStep received through higher layer signaling may be adjusted in inverse proportion to the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions.
  • PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER may be determined based on the random access preamble repetition level or the number of random access preamble repetitions, and thus the preamble transmit power P PRACH is also based on the random access preamble repetition level or the random access preamble repetition number. Can be determined.
  • the terminal 10 transmits the random access preamble using the preamble transmit power P PRACH determined in step S2104 (S2106).
  • the terminal 10 Repetition level ramping may be attempted first after power ramping, or power ramping may be attempted first after repetition level ramping.
  • power ramping means increasing power to the next level
  • repetition level ramping means increasing the repetition level from n to n + 1.
  • 25 is a flowchart illustrating an embodiment in which power ramping is attempted first and then repetitive level ramping is attempted.
  • the terminal 10 transmits a random access preamble at a transmission power determined based on a preamble repetition level or a preamble repetition number (S2502).
  • the terminal 10 determines whether a RAR for the transmitted random access preamble is received (S2504).
  • the terminal 10 sets a formula of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER (for example, Equations 2, 9, or In step 10), power ramping is performed by increasing the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER by 1 (S2506).
  • the value of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is increased as to increase by the value or values of the normalized (normalized) of powerRampingStep powerRampingStep
  • the random access preamble transmission power P PRACH
  • P PRACH is a value or values of the normalized powerRampingStep of powerRampingStep.
  • the terminal 10 determines that the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S2506 is the maximum transmit power ( It is determined whether or not) (S2508).
  • the determined random access preamble transmit power (P PRACH ) is equal to the maximum transmit power ( ) Or less (YES in S2508), the terminal 10 retransmits the random access preamble using the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S2506 (S2502).
  • the determined random access preamble transmit power (P PRACH ) is equal to the maximum transmit power ( Greater than (NO in S2508), the UE 10 performs repetition level ramping by increasing the preamble repetition level to the next level (S2510), and transmits a random access preamble based on the increased preamble repetition level or the number of preamble repetitions.
  • the power P PRACH is determined (S2512).
  • the terminal 10 retransmits the random access preamble using the random access preamble transmit power P PRACH determined in step S2512 (S2502).
  • the terminal 10 may reset the value of the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER to an initial value of 1, thereby determining the random access preamble transmission power.
  • the terminal 10 may determine the random access preamble transmission power while maintaining the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER.
  • the terminal 10 may use the random access preamble transmission power as the current transmission power, that is, the maximum transmission power ( You can increase the repetition level only while
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a change in transmit power and the number of times of transmission of a random access preamble transmission in the example of FIG. 25.
  • the terminal 10 initially transmits a random access preamble with a preamble repetition number of 4 at operation 2610.
  • the terminal 10 ramps up the transmission power of the random access preamble by performing power ramping (2620 and 2630).
  • the transmit power of the random access preamble is equal to the maximum transmit power (
  • the UE 10 transmits the random access preamble by increasing the number of preamble repetitions by performing repetition level ramping (2640).
  • the preamble transmit power is shown as constant when repetitive level ramping is performed in FIG. 26, the present invention is not limited thereto.
  • the terminal 10 may newly determine the transmission power of the random access preamble based on the changed number of preamble repetitions when performing repetition level ramping.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating an embodiment of attempting repetition level ramping first and then power ramping.
  • the terminal 10 transmits a random access preamble at a transmission power determined based on a preamble repetition level or a preamble repetition number (S2702).
  • the terminal 10 determines whether a RAR for the transmitted random access preamble is received (S2704).
  • the terminal 10 increases the preamble repetition level to the next level to perform repetition level ramping ( S2706).
  • the terminal 10 may maintain the random access preamble transmission power before the repetition level ramping is performed.
  • the terminal 10 may newly determine the random access preamble transmission power based on the preamble repetition level or the number of preamble repetitions changed through repetition level ramping. In this case, the terminal 10 may determine the random access preamble transmission power by resetting the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER to an initial value of 1, or determine the random access preamble transmission power while maintaining the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER.
  • the terminal 10 determines whether the preamble repetition level is equal to or less than the maximum repetition level N (S2708). If the preamble repetition level is less than or equal to the maximum repetition level N (YES in S2708), the terminal 10 transmits the random access preamble again (S2702).
  • the terminal 10 If the preamble repetition level is greater than the maximum repetition level N (NO in S2708), the terminal 10 ramps the power by increasing the value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER by 1 in the setting formula of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER (for example, Equation 2, 9, or 10). It performs (S2710). The terminal 10 transmits the random access preamble again at the changed preamble transmission power (S2702).
  • the terminal 10 may maintain the preamble repetition level at a current value, that is, the maximum repetition level N.
  • the value of PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER is increased by the value or values of the normalized powerRampingStep of powerRampingStep
  • the random access preamble transmission power (P PRACH) can be increased by a value or values of the normalized powerRampingStep of powerRampingStep.
  • the terminal 10 may reset the preamble repetition level to an initial value.
  • the terminal 10 may determine the preamble transmission power based on the reset preamble repetition level and the increased value of PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a change in transmit power and the number of times of transmission of a random access preamble transmission over time in the example of FIG. 27.
  • the repetition level of the random access preamble is n
  • the terminal 10 initially transmits the random access preamble with the preamble repetition level of 1 (the number of preamble repetitions 1) (2810).
  • the terminal 10 performs repetition level ramping to incrementally increase the preamble repetition level (2820, 2830, and 2840).
  • the terminal 10 When the random access preamble transmission fails even when the preamble repetition level reaches the maximum repetition level 4 (the number of preamble repetitions 8), the terminal 10 performs power ramping to increase the transmit power of the random access preamble to transmit the random access preamble. (2850).
  • the preamble transmit power is shown as constant when repetitive level ramping is performed in FIG. 28, the present invention is not limited thereto.
  • the terminal 10 may newly determine the transmission power of the random access preamble based on the changed number of preamble repetitions when performing repetition level ramping.
  • 29 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 2900 includes a controller 2910, a transmitter 2920, and a receiver 2930.
  • the controller 2910 controls the overall operation of the terminal 2900.
  • the controller 2910 may control overall operations for performing the embodiments of the present invention.
  • the transmitter 2920 and the receiver 2930 may transmit and receive signals, messages, or data necessary for carrying out the embodiments of the present invention.
  • the receiver 2930 may receive PRACH configuration information from the base station through higher layer signaling.
  • the PRACH configuration information may include parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep .
  • the controller 2910 may determine the repetitive transmission level or the number of random access preambles. In addition, the controller 2910 may determine the transmit power of the random access preamble based on the determined repetitive transmission level or the number of random access preambles.
  • the formula for calculating the transmission power of the random access preamble includes the repetitive transmission level or number of random access preambles as one parameter, or a value determined based on the repetitive transmission level or number of random access preambles as one parameter. It may include.
  • the PRACH configuration information includes a parameter determined by the base station based on the repetitive transmission level or number of random access preambles, and the controller 2910 uses the parameter determined based on the repetitive transmission level or number of random access preambles.
  • the transmit power of the random access preamble may be determined.
  • Parameters determined by the base station based on the repetitive transmission level or the number of random access preambles may be parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep or may be new parameters (eg, DELTA_PREAMBLE_REPETITION).
  • the parameter included in the PRACH configuration information is normalized according to the repetitive transmission level or the number of times, and the controller 2910 may determine the transmission power of the random access preamble using the normalized parameter.
  • control unit 2910 first attempts power ramping and then attempts repetitive level ramping or power ramping after repetitive level ramping. You can try
  • the controller 2910 first obtains the maximum transmit power ( Attempts random access preamble transmission by gradually increasing the random access preamble transmission power until), and attempts random access preamble transmission by gradually increasing the preamble repetition level when the random access preamble transmission fails even at the maximum transmission power. Can be.
  • control unit 2910 first attempts to transmit a random access preamble by gradually increasing the preamble repetition level until the maximum repetition level N is reached, and when the preamble transmission fails even at the maximum repetition level, Random access preamble transmission may be attempted while increasing the random access preamble transmission power step by step.
  • the transmitter 2920 may transmit the random access preamble with the random access preamble transmission power determined by the controller 2910, and the receiver 2930 may receive a random access response (RAR) for the random access preamble from the base station.
  • RAR random access response
  • FIG. 30 is a block diagram showing the configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 3000 includes a controller 3010, a transmitter 3020, and a receiver 3030.
  • the controller 3010 controls the overall operation of the base station 3000.
  • the controller 3010 may control the overall operation for performing the embodiments of the present invention.
  • the transmitter 3020 and the receiver 3030 may transmit and receive signals, messages, or data necessary for carrying out the embodiments of the present invention.
  • the transmitter 3020 may transmit PRACH configuration information to the terminal through higher layer signaling.
  • the PRACH configuration information may include parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep .
  • the controller 3010 may determine at least one of parameters included in the PRACH configuration information based on the repetitive transmission level or the number of repetitive transmission levels of the random access preamble in the terminal.
  • the parameter determined by the controller 3010 based on the repetitive transmission level or the number of random access preambles may be the parameters preambleInitialReceivedTargetPower and powerRampingStep or may be a new parameter (eg, DELTA_PREAMBLE_REPETITION). This parameter may be used when the terminal determines the random access preamble transmit power.
  • the receiver 3030 may receive a random access preamble from the terminal, and the transmitter 3020 may transmit a random access response (RAR) for the random access preamble to the terminal.
  • RAR random access response

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위해 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신할 때, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 레벨을 설정하고 각 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 일반 단말을 위한 커버리지에 비해 향상된 커버리지에 위치하는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송신할 때 랜덤 액세스 프리앰블의 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 단말은 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 PRACH를 반복하여 전송할 때, PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 결정하고, PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 PRACH의 전송 전력을 결정하며, 결정된 PRACH의 전송 전력으로 PRACH를 전송할 수 있다.

Description

랜덤 액세스 프리앰블 송수신 방법 및 그 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서 랜덤 프리앰블을 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반 단말을 위한 커버리지에 비해 향상된 커버리지에 위치하는 단말로 커버리지 향상을 위해 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신할 때, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 레벨을 설정하고 전송 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리앰블 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반 단말을 위한 커버리지에 비해 향상된 커버리지에 위치하는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송신할 때 랜덤 액세스 프리앰블의 송신 전력을 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
기계 형태 통신(machine type communication, 이하 "MTC" 통신이라 함)이란 데이터 통신의 한 가지 형태로 하나 이상의 개체가 반드시 인간의 상호작용을 필요로 하지 않는 기기 또는 사물간 (machine to machine) 통신을 나타낸다. 인간의 상호 작용을 필요로 하지 않는 MTC 통신은 통신 과정에 인간이 개입하지 않고 통신이 이루어지는 방식의 모든 통신 방식을 지칭한다.
MTC 단말은 일반 단말에 비해 전파 환경이 나쁜 장소에 설치될 수 있다. MTC 단말이 일반 단말에 비해 전파 환경이 나쁜 장소에서 동작하기 위해서는, 하나의 서브프레임 단위로만 전송되는 각 물리 채널의 제어 정보 및/또는 데이터를 복수의 서브프레임에서 반복하여 전송할 필요가 있을 수 있다.
한편, 일반 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블은 복수의 서브프레임에서 반복하여 전송되지 않기 때문에, MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신하는 절차 등의 다양한 연구가 필요하다.
또한, 일반 단말은 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 복수의 서브프레임에서 반복하여 전송하지 않기 때문에, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력은 랜덤 액세스 프리앰블이 반복하여 전송되는 것을 고려하지 않고 결정될 수 있다.
본 발명은 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위해 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신할 때, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 레벨을 설정하고 각 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위해 MTC 단말이 복수의 서브프레임에서 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 전송할 때 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 제어하는 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법으로, 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계; 랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국에 송신하는 단계; 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨은 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000001
)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨은 단말의 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000002
), 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000003
), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 커버리지 레벨은 하향링크 물리채널의 반복 회수에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨을 변경하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 Mn개의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신할 때마다 전송 전력을 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 상기 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 특정한 조건은 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신전력을 결정하는데 사용되는 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1만큼 증가시켜 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 임계값에 도달하거나, 각 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전송 전력이
Figure PCTKR2014009472-appb-I000004
에 도달한 경우인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 본 발명의 다른 실시예는, 랜덤 액세스를 수행하는 단말로서, 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 따라 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국에 송신하는 송신부; 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부가 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 상기 송신부는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨은 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000005
)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨은 단말의 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000006
), 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000007
), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 커버리지 레벨은 하향링크 물리채널의 반복 회수에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 과정을 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨을 변경하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 과정을 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 과정을 반복하는 경우, 상기 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 Mn개의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신할 때마다 전송 전력을 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 상기 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 특정한 조건은 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신전력을 결정하는데 사용되는 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1만큼 증가시켜 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 일정 수에 도달하거나, 각 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전송 전력이
Figure PCTKR2014009472-appb-I000008
에 도달한 경우인 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다.
한편, 본 발명의 일 실시예는, 단말이 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 방법으로서, 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 상기 PRACH를 반복하여 전송할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 결정하고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계; 및 결정된 상기 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 PRACH의 반복 전송이 실패할 때, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시키는 단계와 상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력 이하이면, 상기 증가된 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계 및 상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력보다 크면, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 더 포함하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 PRACH의 전송이 실패할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시키는 단계와 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값 이하이면, 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계 및 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값보다 크면, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 더 포함하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (1)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(1) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000009
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000010
- 10logMn}_[dBm]
상기 식 (1)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000011
는 최대 전송 전력이며, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 목표 프리앰블 수신 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000012
는 하향링크 경로 손실이며, Mn은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (2)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(2) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000013
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000014
}_[dBm]
상기 식 (2)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000015
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000016
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (3)을 이용하여 결정되고,
(3) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (3)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, DELTA_PREAMBLE_REPETITION은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 값이고, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (4)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(4) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000017
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000018
}_[dBm]
상기 식 (4)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000019
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000020
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (5)를 이용하여 결정되고,
(5) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (5)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 preambleInitialReceivedTargetPower는 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (6)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(6) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000021
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000022
}_[dBm]
상기 식 (6)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000023
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000024
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (7)를 이용하여 결정되고,
(7) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (5)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 powerRampingStep는 상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 조정되거나 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 기지국이 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 전송 전력에 대한 설정 정보를 단말로 전송하는 방법으로서, 상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 결정하는 단계; 및 상위계층 시그널링을 통해 상기 단말로 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 단말에서 상기 PRACH의 전송 전력은 아래의 식 (8)을 이용하여 결정되고,
(8) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000025
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000026
}_[dBm]
상기 식 (8)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000027
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000028
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (9)를 이용하여 결정되고,
(9) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (9)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 전송되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 단말이 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보는 preambleInitialReceivedTargetPower인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 단말에서 상기 PRACH의 전송 전력은 아래의 식 (10)을 이용하여 결정되고,
(10) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000029
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000030
}_[dBm]
상기 식 (10)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000031
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000032
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (11)을 이용하여 결정되고,
(11) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (11)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 전송되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 단말이 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보는 powerRampingStep인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 단말로서, 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 상기 PRACH를 반복하여 전송할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 결정하고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 제어부; 및 결정된 상기 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 송신부를 포함하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 PRACH의 반복 전송이 실패할 때, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시키고, 상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력 이하이면, 상기 증가된 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하며, 상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력보다 크면, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 PRACH의 전송이 실패할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시키고, 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값 이하이면, 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수로 상기 PRACH를 반복하여 전송하며, 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값보다 크면, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는 아래의 식 (12)를 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(12) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000033
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000034
- 10logMn}_[dBm]
상기 식 (12)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000035
는 최대 전송 전력이며, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 목표 프리앰블 수신 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000036
는 하향링크 경로 손실이며, Mn은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수인 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는 아래의 식 (13)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(13) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000037
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000038
}_[dBm]
상기 식 (13)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000039
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000040
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (14)을 이용하여 결정되고,
(14) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (14)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, DELTA_PREAMBLE_REPETITION은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 값이고, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수인 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는 아래의 식 (15)를 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(15) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000041
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000042
}_[dBm]
상기 식 (15)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000043
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000044
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (16)을 이용하여 결정되고,
(16) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (16)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 preambleInitialReceivedTargetPower는 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다. 또한, 상기 제어부는 아래의 식 (17)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
(17) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000045
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000046
}_[dBm]
상기 식 (17)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000047
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000048
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (18)을 이용하여 결정되고,
(18) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (18)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 powerRampingStep는 상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 조정되거나 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 전송 전력에 대한 설정 정보를 단말로 전송하는 기지국으로서, 상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 결정하는 제어부; 및 상위계층 시그널링을 통해 상기 단말로 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 전송하는 송신부를 포함하는 기지국을 제공한다. 또한, 상기 단말에서 상기 PRACH의 전송 전력은 아래의 식 (19)를 이용하여 결정되고,
(19) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000049
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000050
}_[dBm]
상기 식 (19)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000051
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000052
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (20)을 이용하여 결정되고,
(20) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (20)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 전송되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 단말이 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고,
상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보는 preambleInitialReceivedTargetPower인 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다. 또한, 상기 단말에서 상기 PRACH의 전송 전력은 아래의 식 (21)을 이용하여 결정되고,
(21) PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000053
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000054
}_[dBm]
상기 식 (21)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000055
는 최대 전송 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000056
는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (22)를 이용하여 결정되고,
(22) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
상기 식 (22)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 전송되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 단말이 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보는 powerRampingStep인 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
상술한 본 발명에 따르면, 커버리지 제한 단말의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신함으로써 커버리지 제한 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 MTC 단말이 복수의 서브프레임에서 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 전송할 때 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 제어하는 방안을 제공할 수 있다.
도 1은 단말의 초기 셀 접속 과정을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에서 랜덤 액세스 과정을 도시하는 도면이다.
도 3은 일반 단말의 경우 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 응답이 전송되는 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 일반 단말의 경우 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정할 때 사용되는 파라미터 DELTA_PREAMBLE의 값을 나타내는 테이블이다.
도 5는 MTC 단말의 경우 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 응답이 반복되어 전송되는 과정을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 프리앰블 반복 레벨과 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 횟수의 관계의 일 예를 나타내는 테이블이다.
도 9는 프리앰블 반복 레벨과 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 횟수, 경로손실 값의 관계의 일 예를 나타내는 테이블이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 프리앰블 반복 레벨과 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 횟수, 커버리지 레벨의 관계의 일 예를 나타내는 테이블이다.
도 13는 프리앰블 반복 레벨과 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 횟수, 커버리지 레벨의 관계의 다른 예를 나타내는 테이블이다.
도 14은 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 15는 도 14의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 다른 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 19는 도 8의 테이블의 일 예를 나타내는 테이블이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 22는 도 21에서 상위계층 시그널링을 통해 전달되는 파라미터의 일 예를 나타내는 테이블이다.
도 23은 도 21에서 상위계층 시그널링을 통해 전달되는 파라미터의 다른 예를 나타내는 테이블이다.
도 24는 도 21에서 상위계층 시그널링을 통해 전달되는 파라미터의 또 다른 예를 나타내는 테이블이다.
도 25는 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법의 일 예를 도시하는 흐름도이다.
도 26은 도 25의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 27은 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우에 대한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 28은 도 27의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.
본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-Advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
또한, LTE, LTE-Advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.
본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.
다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀 영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.
또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.
또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.
기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
도 1은 단말의 초기 셀 접속 과정을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 단말의 초기 셀 접속 과정에서, 단말(10)은 기지국(20)이 전송하는 동기화 신호인 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 수신한다(S102). LTE FDD(Frequency Division Duplex)에서 PSS는 하나의 무선 프레임(radio frame, 예를 들어 10ms)에서 서브프레임#0 및 서브프레임#5의 첫 번째 슬롯의 마지막 심볼(#n)에서 전송될 수 있고, SSS는 #0 및 서브프레임#5의 첫 번째 슬롯의 마지막 심볼(#n)의 이전 심볼(#n-1)에서 전송될 수 있다. LTE TDD에서 PSS/SSS는 FDD와 다른 위치에 전송될 수 있다. 단말(10)이 PSS 및 SSS를 검출하면 셀 아이디 및 다운링크 동기화 정보를 획득할 수 있고, PSS/SSS를 기반으로 획득된 정보를 기반으로 셀에 특정된 기준 신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)를 이용하여 추가적인 동기화 및 기존 제어 채널 복호를 수행 수 있다.
단말(10)은 기지국(20)으로부터 CRS에 기반한 PBCH를 통해 신호를 수신하고(S104), PBCH를 통해 전송된 MIB(Master Information Block)를 추출한다(S106). MIB는 셀의 대역폭을 지시하는 정보, PHICH 구성을 지시하는 정보, 및 시스템 프레임 넘버를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 단말(10)은 MIB에 포함된 정보에 기초하여 PDCCH가 할당되는 자원을 알 수 있게 된다.
단말(10)은 기지국(20)으로부터 CRS에 기반한 PDCCH를 통해 신호를 수신하고(S108), PDCCH를 통해 전송된 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 추출한다(S110). DCI는 SIB(System Information Block)가 전송되는 PDSCH에 대한 제어 정보일 수 있고, 공통 검색 공간(common search space)을 통해 전달될 수 있다.
단말(10)은 DCI에 기초하여 기지국으로부터 DM-RS(Demodulation Reference)에 기반한 PDSCH를 통해 신호를 수신하고(S112), PDSCH를 통해 전송된 SIB를 추출한다(S114).
이후에 단말(10)과 기지국(20)은 랜덤 액세스 프로시저(random access procedure)를 수행하고(S116), 단말(10)은 RRC 아이들(idle) 상태에서 RRC 연결(connected) 상태로 될 수 있다.
도 2는 도 1의 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 S116 단계를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 기지국(20)은 단말(10)로 PRACH 설정(PRACH configuration) 정보를 전송한다(S202). PRACH 설정 정보는 SIB2에 포함될 수 있다. PRACH 설정 정보는 PRACH의 전송 전력을 결정할 때 사용되는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep를 포함할 수 있다. 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep에 대한 상세한 설명은 후술될 것이다.
단말(10)은 PRACH의 전송 전력을 결정하고, PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 기지국(20)으로 전송한다(S204).
랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국(20)은 PDCCH 또는 EPDCCH를 통해 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)에 대한 스케줄링 정보를 단말(10)로 전송한다(S206). RAR에 대한 스케줄링 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)는 RA-RNTI로 스크램블링되어 PDCCH 또는 EPDCCH 공통 검색 공간(common search space, CSS)을 통해 전송될 수 있다.
기지국(20)은 단말(10)로 PDSCH를 통해 RAR을 전송하고, RAR에 대한 스케줄링 정보를 수신한 단말(10)은 이를 이용하여 RAR을 수신한다(S208).
도 3은 일반 단말의 경우 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 응답이 전송되는 과정을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말(10)은 상향링크 서브프레임 #n에서 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국(20)은 하향링크 서브프레임 #(n+k)에서 PDSCH를 통해 RAR을 전송한다. 이때, 단말(10)은 하나의 상향링크 서브프레임(서브프레임 #n)에서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 기지국(20)은 하나의 하향링크 서브프레임(서브프레임 #(n+k))에서 RAR을 전송한다. 단말(10)이 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패한 경우(또는, 단말(10)이 RAR의 수신을 실패한 경우), 단말(10)은 다음 PRACH 전송 서브프레임에 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다.
도 2의 S204 단계에서, 단말(10)의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)는 아래의 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 1] PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000057
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000058
}_[dBm]
수학식 1에서,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000059
는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서의 최대 전송 전력이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 MAC 계층에서 생성된 목표 프리앰블 수신 전력이며,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000060
는 단말(10)에서 측정된 하향링크 경로 손실(path loss)의 값이다. PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 2]
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER= preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
수학식 2에서 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 RRC 파라미터로서 도 2의 S202 단계에서 상위계층 시그널링을 통해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 도 4의 테이블과 같이 프리앰블 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 시도한 횟수이다.
수학식 1 및 2를 참조하면, 단말(10)이 처음으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고 프리앰블 포맷이 0 또는 1인 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)은 min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000061
, preambleInitialReceivedTargetPower +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000062
}가 된다. 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 실패하여 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송하는 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력( PPRACH)은 powerRampingStep씩 증가한다.
[LTE 기반의 저가형 MTC]
LTE 네트워크가 확산될 수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체 해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들이 3GPP RAN WG1 표준 회의에서 논의되고 있다. 또한, 상기 표준회의에서는 상기 요구사항들을 만족시키기 위해 제공할 수 있는 여러 가지 기능들을 기술한 문서의 작성을 수행하고 있다.
상기 저가 LTE MTC 단말을 지원하기 위해서 현재 3GPP에서 논의 중인 물리계층 규격 변경 관련 주요 아이템은 협대역 지원/ Single RF chain/ Half duplex FDD/ Long DRX(Discontinued Reception) 등의 기술을 예로 들 수 있다. 하지만 가격을 낮추기 위해서 고려되고 있는 상기 방법들은 종래의 LTE 단말과 비교하여 MTC 단말의 성능을 감소시킬 수 있다.
또한 스마트 미터링(Smart metering)과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20%정도는 지하실과 같은 'Deep indoor' 환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 20dB 정도 향상되어야 한다. 또한 상기 규격 변경으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면 LTE MTC 단말의 커버리지는 20dB 이상 향상되어야 한다.
이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD(power spectral density) 부트팅(boosting) 또는 낮은 코딩 레이트(Low coding rate) 및 시간 도메인 반복(Time domain repetition) 등과 같은 로부스트(Robust)한 전송을 위한 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.
LTE 기반의 저가형 MTC 단말의 요구사항은 다음과 같다.
-데이터 전송속도는 최소 EGPRS(enhanced GPRS) 기반의 MTC 단말에서 제공하는 데이터 전송속도, 즉 하향링크 118.4kbps, 상향링크 59.2kbps를 만족해야 한다.
- 주파수 효율은 GSM/EGPRS MTC 단말 대비 획기적으로 향상되어야 한다.
- 제공되는 서비스 영역은 GSM/EGPRS MTC 단말에서 제공되는 것보다 작지 않아야 한다.
- 전력 소모량도 GSM/EGPRS MTC 단말보다 크지 않아야 한다.
- 일반 LTE 단말과 LTE MTC 단말은 동일 주파수에서 사용할 수 있어야 한다.
- 기존의 LTE/SAE 네트워크를 재사용한다.
- FDD 모드뿐만 아니라 TDD 모드에서도 최적화를 수행한다.
- 저가 LTE MTC 단말은 제한된 이동성(mobility)과 저전력 소모 모듈을 지원해야 한다.
본 발명에서는 일반적인 LTE/LTE-Advanced 단말에 비해 무선 채널 송수신 성능이 떨어져, 커버리지 향상(coverage improvement)이 필요한 저가형 MTC 단말을 커버리지 제한(coverage limited) MTC 단말이라 지칭하도록 하겠다.
[커버리지 제한 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 반복]
임의의 LTE/LTE-Advanced 기지국에서 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 수신 성능을 향상시키기 위해서, MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 포맷을 새롭게 정의하거나 혹은 기존의 랜덤 액세스 프리앰블 포맷을 반복(repetition)하여 전송하는 방안이 고려될 수 있다.
도 5는 MTC 단말의 경우 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 응답이 반복되어 전송되는 과정을 도시하는 도면이다.
일 예를 들면, 커버리지 제한 MTC 단말의 경우, 도 4와 같이 기존의 일반 LTE/LTE-Advanced 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 포맷을 기반으로 생성된 프리앰블을 M번 반복하여 M개의 상향링크 서브프레임(UL 서브프레임 #(n-M+1) 내지 UL 서브프레임 #n)에서 전송하는 방안이 고려될 수 있다. 이때, 기지국은 커버리지 제한 MTC 단말로 RAR을 L번 반복하여 L개의 하향링크 서브프레임(DL 서브프레임 #(n+k) 내지 DL 서브프레임 #(n+k+L-1))에서 전송할 수 있다.
다른 예를 들면, 커버리지 제한 MTC 단말의 경우, M개의 상향 링크 서브프레임에 걸쳐 정의되는, 즉 프리앰블 포맷의 길이(프리앰블 포맷의 CP 길이와 sequence 길이의 합, 즉
Figure PCTKR2014009472-appb-I000063
의 값, 또는 시퀀스 length,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000064
의 길이)가 늘어난 새로운 랜덤 액세스 프리앰블 포맷을 기반으로 생성된 프리앰블을 전송하는 방안이 고려될 수 있다.
또한 기지국에서 해당 커버리지 제한 MTC 단말을 위한 RAR 메시지 전송 자원 할당을 위해 기존의 동적 스케줄링(dynamic scheduling) 방법이 아닌, 준-정적 스케줄링(semi-static scheduling) 방법의 적용이 고려되고 있다.
이처럼 해당 RAR에 대한 준-정적 스케줄링 적용을 위해서는 구체적으로 해당 RAR이 전송이 이루어지는 하나 이상의 하향링크 서브프레임과 해당 하향링크 서브프레임에서 RAR 전송을 위한 PRB를 할당하는 방안에 대한 정의가 필요하다. 기존의 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법에 의하면, 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고자 하는 단말은 해당 셀에서 설정된 랜덤 액세스 프리앰블 포맷 상기의 수학식 1과 수학식 2에 따라 프리앰블 전송 전력을 설정하여 전송하였다. 하지만, 커버리지 제한 MTC 단말의 프리앰블 수신 성능을 높이기 위한 방법으로서 상기의 PRACH 반복 방안이 적용될 경우, 해당 MTC 단말을 위한 반복 레벨(number of repetition, M값) 설정 방안에 대한 정의가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨(number of repetition, M값) 설정 방안에 대해 제안한다.
본 발명의 실시예들은 임의의 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 방안에 대해 제안한다. 특히, 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위한 방법으로 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 때, 해당 반복 레벨(혹은 반복 횟수) 및 각각의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정하는 방안에 대해 제안한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 단말(10)이 랜덤 액세스를 수행하는 방법으로, 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계(S602), 랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국(20)에 송신하는 단계(S604) 및 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국(20)으로부터 수신하는 단계(S606)를 포함한다.
이때 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계(S602)를 S604 단계 이전에 수행할 수 있으나, S602단계를 별도로 수행하지 않고 S604단계에서 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 의해 이미 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국(20)에 송신할 수도 있다.
이때 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계(S604)를 반복할 수 있다. 다시 말해 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 수신하면 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계를 반복할 필요 없이 랜덤 액세스 절차를 종료한다.
한편, 프리앰블 반복 레벨은 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000065
)에 의해 결정될 수도 있고, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들인 단말의 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000066
), 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000067
), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수로 결정될 수도 있다.
커버리지 레벨은 하향링크 물리채널의 반복 회수에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있다.
또한, 단말(10)이 랜덤 액세스 응답을 기지국(20)으로부터 수신하지 못하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계(S604)를 반복하는 경우, 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 M개(M은 1보다 큰 자연수)의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국(20)에 송신할 때마다 전송 전력을 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국(20)에 송신할 수 있다.
실시예1
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법(700)으로, 랜덤 액세스 프리앰블을 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000068
)에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계(S702), 랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국(20)에 송신하는 단계(S704) 및 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국(20)으로부터 수신하는 단계(S706)를 포함한다.
이때 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계를 반복할 수 있다. 다시 말해 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 수신하면 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계(S704)를 반복할 필요 없이 랜덤 액세스 절차를 종료한다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에서는 도 4에서 도시한 기존의 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 정의된 5개의 랜덤 액세스 프리앰블 포맷이 반복되어 전송되는 경우를 기반으로 설명하도록 하며, 임의의 셀에서 지원하는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨의 수가 도 8의 테이블과 같이 N개인 경우를 기반으로 설명하도록 한다.
도 8에서 해당 n 및 Mn (n=1,2,…,N)값은 임의의 0보다 큰 자연수 값을 가지며, 그 구체적인 값에 제한을 두지 않고 본 발명의 제안이 적용될 수 있음은 명백하다.
전술한 바와 같이 S802단계에서, 랜덤 액세스 절차에 돌입하는 커버리지 제한 MTC 단말(10)을 위한 최초의 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 n 혹은 반복 횟수 Mn 값은 하향링크 경로손실 값인
Figure PCTKR2014009472-appb-I000069
에 의해 결정될 수 있다.
이를 위한 구체적인 예로 아래의 도 9와 같이 임의의 기지국(20)에서 해당 셀 내의 MTC 단말(10)을 위한 프리앰블 반복 레벨 선택을 위한 경로손실 값 혹은 경로손실의 임계 값을 설정하여 셀-특정된 혹은 단말-특정된 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 전송하거나, 혹은 해당 반복 레벨 별 고정된 경로손실 임계 값을 정의하여 MTC 단말에 적용하도록 정의할 수 있다.
이 때 해당 반복 레벨 설정은 위한 경로손실 임계는 하한 값(lower limit)으로서, 임의의 MTC 단말에서 측정한
Figure PCTKR2014009472-appb-I000070
값이
Figure PCTKR2014009472-appb-I000071
을 만족하는 경우, 반복 레벨 n(단, n=1,2,…,N)을 선택하도록 정의할 수 있다. 다만,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000072
로 정의할 수 있다. 혹은 해당 반복 레벨 설정을 위한 임계는 상한 값(upper limit)으로서,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000073
을 만족하는 경우, 반복 레벨 n(단, n=1,2,…,N)을 선택하고, 그 외의 경우는 반복 레벨, N을 설정하도록 정의할 수 있다. 다만,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000074
로 정의할 수 있다.
실시예2
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법(1000)으로, 랜덤 액세스 프리앰블을 단말의 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000075
), 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000076
), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계(S1002), 랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국(20)에 송신하는 단계(S1004) 및 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국(20)으로부터 수신하는 단계(S1006)를 포함한다.
이때 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계(S1004)를 반복할 수 있다.
한편, 단말(10)은 기지국(20)으로부터 상위계층 시그널링을 통해 PRACH 설정(PRACH configuration) 정보를 수신할 수 있다(S1001). PRACH 설정 정보는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep를 포함할 수 있다. 또는, PRACH 설정 정보는 새로운 파라미터를 더 포함할 수 있다.
단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다. 이때, 단말(10)은 상술한 수학식 1을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 계산하되, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 수학식 2와는 다른 식을 이용하여 계산될 수 있다.
전술한 바와 같이 S1002단계에서, 하향링크 경로손실에 따라 프리앰블의 반복 레벨을 결정하는 또 다른 예로서 해당 MTC 단말(10)의 최대 전송 전력인
Figure PCTKR2014009472-appb-I000077
와 경로손실 및 상위 계층 시그널링에 의해 설정되는 파라메터인 preambleInitialReceivedTargetPower의 함수로서 해당 반복 레벨을 결정하도록 정의할 수 있다. 이 경우 추가적으로 프리앰블 포맷에 따른 오프셋 값인 DELTA_PREAMBLE값도 해당 반복 레벨을 결정하는 파라메터로서 이용될 수 있다.
이에 대한 일예로서 임의의 MTC 단말(10)이 최대 전송 전력으로 프리앰블을 전송했을 때, 기지국에서의 타켓(target) 수신 전력값인 preambleInitialReceivedTargetPower 를 만족시키는 최소의 반복 레벨을 해당 단말에서 전송할 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 최초의 프리앰블 반복 레벨로 설정하도록 정의할 수 있다.
예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위한 프리앰블 반복 레벨 n,은 임의의 i=1,…, N-1 아래의 수학식 3과 수학식 4을 만족하는 경우, n=i로 결정될 수 있다.
[수학식3]
Figure PCTKR2014009472-appb-I000078
[수학식4]
Figure PCTKR2014009472-appb-I000079
또한 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위한 프리앰블 반복 레벨 n은 수학식 5를 만족하는 경우, n=1로 결정되고, 그 외에 수학식 (6)을 만족하는 경우 n=N으로 결정되도록 정의할 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2014009472-appb-I000080
[수학식 6]
Figure PCTKR2014009472-appb-I000081
실시예3
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법(1100)으로, 랜덤 액세스 프리앰블을 커버리지 레벨에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계(S1102), 랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국(20)에 송신하는 단계(S1104) 및 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국(20)으로부터 수신하는 단계(S1106)를 포함한다.
이때 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계를 반복할 수 있다. 다시 말해 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 수신하면 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)에 송신하는 단계(S1104)를 반복할 필요 없이 랜덤 액세스 절차를 종료한다.
S1102단계에서, 랜덤 액세스 절차에 돌입하는 커버리지 제한 MTC 단말(10)을 위한 최초의 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨, n 혹은 반복 횟수, Mn 값을 결정하는 또 다른 예로 커버리지 제한 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨, n 혹은 반복 횟수, Mn 값은 해당 커버리지 제한 MTC 단말의 커버리지 레벨에 의해 결정될 수 있다. 본 명세서에서 커버리지 레벨은 토폴로지를 의미할 수 있다.
커버리지 제한 MTC 단말을 위한 확장된 커버리지를 지원하기 위해서는, 기지국(20)이 하나의 하향링크 서브프레임 단위로 이루어지던 하향링크 물리채널, 예를 들어 PBCH, PDCCH 혹은 EPDCCH 및 PDSCH 전송을 복수개의 하향링크 서브프레임을 통해 반복하여 전송하고, 해당 MTC 단말도 해당 복수개의 하향링크 서브프레임을 통해 수신된 PBCH, PDCCH 혹은 EPDCCH 및 PDSCH를 결합(combining)하여 디코딩(decoding)을 수행해야 할 필요가 있다.
이 경우 해당 커버리지 레벨은, 해당 MTC 단말(10)이 MIB 혹은 SIB 정보의 성공적인 디코딩을 위해 필요한 해당 정보가 전송되는 물리 채널인 PBCH 혹은 PDSCH에 대한 반복 횟수(단말의 수신 관점에서 해당 정보에 대한 디코딩을 위한 해당 반복된 물리 채널의 결합 횟수)에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있다.
이에 따라 해당 MTC 단말의 커버리지 레벨이 결정되면, 해당 커버리지 레벨과 단말에서 설정되는 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 위한 최초의 프리앰블 반복 레벨이 도 12에 도시한 바와 같이 1:1 대응 관계를 가지도록 정의할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
한편, 커버리지 레벨의 총 개수와 프리앰블 반복 레벨의 총 개수가 다른 경우 커버리지 레벨과 최초의 프리앰블 반복 레벨이 x:y(x와 y는 0보다 큰 자연수로 x와 y는 동일하지 않음) 대응관계를 가지도록 정의할 수 있다. 예를 들어 커버리지 레벨의 총 개수가 프리앰블 반복 레벨의 총 개수보다 작은 경우 동일한 커버리지 레벨이더라도 프리앰블 반복 레벨이 다를 수 있다. 이때 동일한 커버리지 레벨에 대하여 서로 다른 프리앰블 반복 레벨 설정은 전술한 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수를 이용하거나, 상위계층 시그널링된 파라미터를 이용할 수도 있다.
예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이 프리앰블 반복 레벨의 총 개수가 5이고, 커버리지 레벨의 총 개수가 3인 경우, 동일한 커버리지 레벨, 예를 들어 커버리지 레벨
Figure PCTKR2014009472-appb-I000082
에 대해 전술한 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수를 이용하거나, 상위계층 시그널링된 파라미터를 이용하여 프리앰블 레벨 1 또는 2를 설정할 수 있다.
실시예4
전술한 본 발명의 실시예들의 경우, MTC 단말의 상위 계층에 의해 임의의 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 결정된 단말의 최초의 프리앰블 반복 레벨, n을 결정하는 방안에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우, 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 Mn개의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국에 송신할 때마다 전송 전력을 전력 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국에 송신할 수 있다.
예를 들어 전술한 본 발명의 실시예들에 의해 결정된 최초의 반복 레벨 n을 기반으로 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 수행할 때마다 해당 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1만큼 증가시키도록 하며, 해당 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 일정 수, 즉 임계값에 도달하거나, 혹은 각 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전송 전력이
Figure PCTKR2014009472-appb-I000083
에 도달한 경우, 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 수행하도록 정의할 수 있다. 다만, 해당 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨이 최대 값인 경우, 해당 반복 레벨을 유지할 수 있다.
또한, 이처럼 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 상향시킨 후 랜덤 액세스 절차를 지속할 경우, 해당 단말의 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 다시 초기값인 1로 재설정되도록 정의할 수 있다.
실시예4a
도 14은 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 14을 참조하면, 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정된 전송 전력으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S1402). 이때 최초 프리앰블 반복 레벨은 전술한 실시예들에 의해 결정될 수 있다.
단말(10)은 전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답(RAR)이 수신되었는지 여부를 판단한다(S1404).
전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답이 수신되지 않은 경우, 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우(S1404에서 아니오), 단말(10)은 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 설정식(예를 들면, 수학식 2)에서 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 1 증가시켜 전력 램핑을 수행한다(S1406). 이때, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 값은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된(normalized) powerRampingStep의 값만큼 증가하여, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된 powerRampingStep의 값만큼 증가하게 된다.
단말(10)은 S1406 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000084
) 이하인지 여부를 판단한다(S1408). 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000085
) 이하인 경우(S1408에서 예), 단말(10)은 S1406 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 다시 전송한다(S1402).
결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000086
)보다 큰 경우(S1408에서 아니오), 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 다음 레벨로 증가시켜 반복 레벨 램핑을 수행하고(S1410), 증가된 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 결정한다(S1412). 그리고, 단말(10)은 S1412 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 다시 전송한다(S1402).
단말(10)이 프리앰블 반복 레벨 램핑을 수행할 때, 단말(10)은 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 초기값인 1로 재설정되도록 하고, 이에 따라 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다. 또는, 단말(10)은 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 유지하면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다. 또는, 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 현재의 전송 전력, 즉, 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000087
)을 유지하면서 반복 레벨만을 증가시킬 수 있다.
도 15는 도 14의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 15를 참조하면, 단말(10)은 초기에 프리앰블 반복 횟수를 4로 하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(1510). 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 전력 램핑을 수행하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 단계적으로 증가시킨다(1520, 1530). 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000088
)이 도달하였음에도 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행하여 프리앰블 반복 횟수를 증가시켜서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(1540).
도 15에서 반복 레벨 램핑이 수행될 때 프리앰블 전송 전력이 일정한 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 예로, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행할 때 변화된 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 새롭게 결정할 수 있다.
실시예4b
도 16은 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 다른 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 다른 실시예에서 S1602단계 및 S1604단계, S1606단계, S1610단계, S1612단계는 도 14를 참조하여 설명한 전력 램핑을 먼저 시도한 후 프리앰블 반복 레벨 램핑을 시도하는 일 실시예에서 S1402단계 및 S1404단계, S1406단계, S1410단계, S1412단계와 실질적으로 동일하다.
S1608단계에서 단말(10)은 S1606 단계에서 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER(도 16에서 카운터값)이 임계값 이하인지 여부를 판단한다.
PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 임계값 이하인 경우(S1608에서 예), 단말(10)은 S1606 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 다시 전송한다(S1602).
PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 임계값보다 큰 경우(S1608에서 아니오), 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 다음 레벨로 증가시켜 반복 레벨 램핑을 수행한다(S1610).
도 17은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 17을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1700)은 제어부(1710), 송신부(1720) 및 수신부(1730)을 포함한다.
제어부(1710)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위한 방법으로 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 랜덤 액세스 프리앰블이 반복되어 전송될 때, 해당 프리앰블 레벨(혹은 반복 횟수) 및 각각의 프리앰블 전송전력을 결정하는 데에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.
송신부(1720)와 수신부(1730)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.
수신부(1730)는 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 따라 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국으로부터 수신할 수 있다.
또한, 송신부(1720)는 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 전송할 수 있다. 이때 송신부(1730)가 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 송신하지 못한 경우 수신부(1730)는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(1700)에 송신하는 과정을 반복할 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.
도 18을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1800)은 수신부(1830), 제어부(1810) 및 송신부(1820)를 포함한다.
수신부(1830)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.
또한 제어부(1810)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위한 방법으로 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 랜덤 액세스 프리앰블이 반복되어 전송될 때, 해당 프리앰블 레벨(혹은 반복 횟수) 및 각각의 프리앰블 전송전력을 결정하는 데에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.
송신부(1820)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.
송신부(1820)는 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 따라 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국에 송신할 수 있다.
또한, 수신부(1830)는 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이 때 수신부(1830)가 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 송신부(1820)는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(1700)에 송신하는 과정을 반복할 수 있다.
한편, 프리앰블 반복 레벨은 도 7에 도시한 바와 같이 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000089
) 또는 도 10에 도시한 바와 같이 단말의 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000090
), 하향링크 경로손실값(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000091
), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수에 의해 결정될 수 있다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이 커버리지 레벨은 하향링크 물리채널의 반복 회수에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정될 수 있다.
또한 도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우, 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 Mn개의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국에 송신할 때마다 전송 전력을 전력 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국(1700)에 송신할 수 있다.
이때 특정한 조건은 랜덤 액세스 프리앰블의 송신전력을 결정하는데 사용되는 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1만큼 증가시켜 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 일정 수에 도달하거나, 각 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전송 전력이
Figure PCTKR2014009472-appb-I000092
에 도달한 경우일 수 있다. 한편, 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 기지국(1700)에 송신할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 커버리지 제한 단말의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복적으로 송수신함으로써 커버리지 제한 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 향상시킬 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 전술한 실시예들을 다양하게 조합할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 송수신 방법 및 전송 전력을 각 실시예에 따라 설명하였다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 설정 방안에 대해서 설명한다. 전술한 각 실시예와 이하에서 구술될 실시예는 각각 별도의 실시예로 수행되거나, 결합되어 수행될 수도 있다.
기존의 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 송신 방법에 의하면, 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고자 하는 단말은 해당 셀에서 설정된 랜덤 액세스 프리앰블 포맷의 상기의 수학식 (1)과 식(2)에 따라 프리앰블 전송 전력을 설정하여 전송하였다. 하지만, 커버리지 제한 MTC 단말의 프리앰블 수신 성능을 높이기 위한 방법으로서 상기의 PRACH 반복 전송 방안이 적용될 경우, 그에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력의 설정 방안에 대해 새롭게 정의할 필요가 있다.
본 발명에서는 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 설정 방안에 대해 제안하도록 한다. 특히 임의의 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블이 반복되어 전송되도록 정의될 경우, 해당 반복 횟수 M 값에 따른 각각의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 설정 방안에 대해 제안하도록 한다.
본 발명의 실시예들은 임의의 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 방안에 대해 제안한다. 특히, 커버리지 제한 MTC 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 송수신 성능을 높이기 위한 방법으로 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 반복되어 전송될 때, 해당 반복 레벨(repetition level)(혹은 반복 횟수) 및 각각의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정하는 방안에 대해 제안한다.
이를 위해 본 발명에서는 기존의 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 정의된 5개의 랜덤 액세스 프리앰블 포맷이 반복되어 전송되는 경우를 기반으로 설명하도록 하며, 임의의 셀에서 지원하는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨의 수가 도 8의 테이블과 같이 N개인 경우를 기반으로 설명하도록 한다.
도 8에서, 해당 n 및 Mn (n=1,2,…,N)값은 임의의 자연수값을 가지며, 그 구체적인 값에 제한을 두지 않고 본 발명의 제안이 적용될 수 있음은 명백하다.
일 예로서, 도 19을 참조하면, 반복 레벨 n과 이에 따른 반복 횟수 Mn 값이 2(n-1) 형태로 정의될 수 있다.
상기에서 서술한 바와 같이 임의의 커버리지 제한 MTC 단말을 위해 복수의 반복 레벨이 정의될 경우, 해당 반복 레벨 n값에 따른 반복 횟수 Mn 값에 따라 해당 MTC 단말의 각 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 대한 전송 파워 설정이 달라질 수 있다.
본 발명에서는 기존 LTE/LTE-Advanced 단말의 물리 계층에서의 랜덤 어세스 프리앰블 전송 전력을 결정하기 위해 사용되는 전술한 수학식 1 혹은 MAC 계층에서의 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER을 결정하기 위해 사용되는 수학식 2에서 해당 MTC 단말을 위해 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨에 따른 반복 횟수, Mn 값을 파라미터로 추가하여, 커버리지 제한 MTC 단말을 위한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 제어하는 방안에 대해 제안하도록 한다.
실시예 5. 물리 계층을 통한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어
본 실시예에서, 일반 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 설정하기 위해 사용된 수학식 1 및 2 중에서, 수학식 1은 랜덤 액세스 프리앰블이 반복되어 전송되는 경우를 고려하여 변경되어 사용되고, 수학식 2는 변경되지 않고 사용될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 Mn번 반복하여 Mn개의 상향링크 서브프레임을 통해 전송되도록 설정된 경우, 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 Mn의 함수로 결정한다(S2002). 일 예를 들면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력은 아래의 수학식 7과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 7]
PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000093
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000094
- 10logMn}_[dBm]
수학식 7에서,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000095
는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하는 서빙 셀 c의 서브프레임 i에서의 최대 전송 전력이고,
Figure PCTKR2014009472-appb-I000096
는 단말(10)에서 측정된 하향링크 경로 손실(path loss)의 값이며, Mn은 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수이다. PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 전술한 수학식 2와 같이 결정될 수 있다. 수학식 2를 이용하여 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER를 계산할 때, 단말이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 시도한 횟수를 나타내는 파라미터 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 Mn번 반복하여 전송을 시도하는 것을 1회로 할 수 있다.
도 19의 테이블과 같이 Mn 값이 2(n-1) 형태로 정의되는 경우, 수학식 7은 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 8]
PPRACH = min{
Figure PCTKR2014009472-appb-I000097
, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
Figure PCTKR2014009472-appb-I000098
- 3*(n-1)}_[dBm]
단말(10)은 결정된 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 이용하여 PRACH를 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국(20)으로 전송한다(S2004).
상기 수학식 7은 일 예로 제시되는 것이고, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 레벨 n 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 Mn이 파라미터로 포함되는 다양한 식이 이용될 수 있다.
실시예 6. 상위 계층을 통한 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어
본 실시예에서, 일반 단말의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 설정하기 위해 사용된 수학식 1 및 2 중에서, 수학식 1은 변경되지 않고 사용되고, 수학식 2는 랜덤 액세스 프리앰블이 반복되어 전송되는 경우를 고려하여 변경되어 사용될 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 21을 참조하면, 단말(10)은 기지국(20)으로부터 상위계층 시그널링을 통해 PRACH 설정(PRACH configuration) 정보를 수신한다(S2102). PRACH 설정 정보는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep를 포함할 수 있다. 또는, PRACH 설정 정보는 새로운 파라미터를 더 포함할 수 있다.
단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정한다(S2104). 이때, 단말(10)은 상술한 수학식 1을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 계산하되, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 수학식 2와는 다른 식을 이용하여 계산될 수 있다.
일 예를 들면, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 수학식 9와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 9]
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER= preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE +DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
수학식 9에서 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 RRC 파라미터로서 S2102 단계에서 상위계층 시그널링을 통해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 도 4의 테이블과 같이 프리앰블 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 시도한 횟수이다. PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 Mn번 반복하여 전송을 시도하는 것을 1회로 할 수 있다.
한편, DELTA_PREAMBLE_REPETITION은 도 22의 테이블에 의해 결정될 수 있다. 도 22를 참조하면, DELTA_PREAMBLE_REPETITION은 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨에 따라 결정될 수 있다. 또는, DELTA_PREAMBLE_REPETITION이 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 따라 결정되는 것도 가능하다.
본 예에 따르면, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정될 수 있고, 따라서 프리앰블 전송 전력 PPRACH 또한 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정될 수 있다.
다른 예를 들면, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 수학식 10과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 10]
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + a*Mn + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
수학식 10에서 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 RRC 파라미터로서 S2102 단계에서 상위계층 시그널링을 통해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 도 4의 테이블과 같이 프리앰블 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블의 전송을 시도한 횟수이다. PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 Mn번 반복하여 전송을 시도하는 것을 1회로 할 수 있다. 또한, Mn은 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수이고, a는 비례 상수로서 사전에 설정되거나, 예를 들면, 상위계층 시그널링을 통해, 기지국에 의해 지시된 값일 수 있다. 예를 들면, a=-3으로 설정될 수 있거나, 다른 실수로 설정될 수 있다.
수학식 10에서 랜덤 액세스 프리앰블 전송 반복 Mn 대신에 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 n이 사용되는 것도 가능하다.
또 다른 예를 들면, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 상술한 수학식 2와 같이 결정될 수 있다.
이때, 수학식 2에서 이용되는 파라미터인 preambleInitialReceivedTargetPower는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 따라 별도의 값으로 정의될 수 있다. 일 예를 들면, 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower는 도 23의 테이블과 같이 정의될 수 있다. 기지국(20)은 도 23의 테이블을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 별로 preambleInitialReceivedTargetPower에 대해 별도의 값을 정의하고, 이를 셀-특정 또는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해 단말(10)로 전송할 수 있다. 단말(10)은 S902 단계에서 기지국(20)에 의해 정의된 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower를 수신하고, S2104 단계에서 이를 이용하여 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER를 계산할 수 있다.
또는, 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 따른 preambleInitialReceivedTargetPower의 값은 묵시적으로 결정되도록 정의되는 것도 가능하다.
또 다른 예를 들면, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 상술한 수학식 2와 같이 결정될 수 있다.
이때, 수학식 2에서 이용되는 파라미터인 powerRampingStep는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 따라 별도의 값으로 정의될 수 있다. 일 예를 들면, 파라미터 powerRampingStep는 도 24의 테이블과 같이 정의될 수 있다. 기지국(20)은 도 24의 테이블을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수 별로 powerRampingStep에 대해 별도의 값을 정의하고, 이를 셀-특정 또는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해 단말(10)로 전송할 수 있다. 단말(10)은 S2102 단계에서 기지국(20)에 의해 정의된 파라미터 powerRampingStep를 수신하고, S2104 단계에서 이를 이용하여 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER를 계산할 수 있다.
또는, 상위계층 시그널링을 통해 수신된 powerRampingStep의 값은 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수를 고려하지 않고 결정된 값이고, 수학식 2에서 파라미터 powerRampingStep를 적용할 때 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수의 함수로 정규화된(normalized) 값이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상위계층 시그널링을 통해 수신된 powerRampingStep의 값을 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 반비례하도록 조정할 수 있다.
상술한 바와 같이, S2104 단계에서, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정될 수 있고, 따라서 프리앰블 전송 전력 PPRACH 또한 랜덤 액세스 프리앰블 반복 레벨 또는 랜덤 액세스 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정될 수 있다.
단말(10)은 S2104 단계에서 결정된 프리앰블 전송 전력 PPRACH을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S2106).
한편, 단말(10)이 프리앰블 반복 레벨 n 기반의 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패한 경우, 즉, 단말(10)이 프리앰블 반복 레벨 n 기반의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 이후 RAR 수신을 실패한 경우, 단말(10)은 전력 램핑(power ramping)을 우선적으로 시도한 후 반복 레벨 램핑(repetition level ramping)을 시도하거나, 반복 레벨 램핑을 우선적으로 시도한 후 전력 램핑을 시도할 수 있다. 여기에서, 전력 램핑은 전력을 다음 레벨로 증가시키는 것을 의미하고, 반복 레벨 램핑은 반복 레벨을 n에서 n+1로 증가시키는 것을 의미한다.
도 25는 전력 램핑을 먼저 시도한 후 반복 레벨 램핑을 시도하는 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 25를 다시 한 번 참조하면, 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정된 전송 전력으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S2502).
단말(10)은 전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RAR이 수신되었는지 여부를 판단한다(S2504).
전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RAR이 수신되지 않은 경우, 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우(S2504에서 아니오), 단말(10)은 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 설정식(예를 들면, 수학식 2, 9, 또는 10)에서 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 1 증가시켜 전력 램핑을 수행한다(S2506). 이때, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 값은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된(normalized) powerRampingStep의 값만큼 증가하여, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된 powerRampingStep의 값만큼 증가하게 된다.
단말(10)은 S2506 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000099
) 이하인지 여부를 판단한다(S2508). 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000100
) 이하인 경우(S2508에서 예), 단말(10)은 S2506 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 다시 전송한다(S2502).
결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000101
)보다 큰 경우(S2508에서 아니오), 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 다음 레벨로 증가시켜 반복 레벨 램핑을 수행하고(S2510), 증가된 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 결정한다(S2512). 그리고, 단말(10)은 S2512 단계에서 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)을 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블을 다시 전송한다(S2502).
단말(10)이 반복 레벨 램핑을 수행할 때, 단말(10)은 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 초기값인 1로 재설정되도록 하고, 이에 따라 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다. 또는, 단말(10)은 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 유지하면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다. 또는, 단말(10)은 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 현재의 전송 전력, 즉, 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000102
)을 유지하면서 반복 레벨만을 증가시킬 수 있다.
도 26는 도 25의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 26를 참조하면, 단말(10)은 초기에 프리앰블 반복 횟수를 4로 하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(2610). 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 전력 램핑을 수행하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 단계적으로 증가시킨다(2620, 2630). 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력이 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000103
)이 도달하였음에도 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행하여 프리앰블 반복 횟수를 증가시켜서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(2640).
도 26에서 반복 레벨 램핑이 수행될 때 프리앰블 전송 전력이 일정한 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 예로, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행할 때 변화된 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 새롭게 결정할 수 있다.
도 27은 반복 레벨 램핑을 먼저 시도한 후 전력 램핑을 시도하는 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 27을 참조하면, 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 결정된 전송 전력으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S2702).
단말(10)은 전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RAR이 수신되었는지 여부를 판단한다(S2704).
전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 RAR이 수신되지 않은 경우, 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우(S2704에서 아니오), 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 다음 레벨로 증가시켜 반복 레벨 램핑을 수행한다(S2706).
단말(10)이 반복 레벨 램핑을 수행할 때, 단말(10)은 반복 레벨 램핑이 수행되기 전의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 유지할 수 있다.
또는, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 통해 변경된 프리앰블 반복 레벨 또는 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 새롭게 결정할 수 있다. 이때, 단말(10)은 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 초기값인 1로 재설정하여 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정하거나, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 유지하면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다.
단말(10)은 프리앰블 반복 레벨이 최대 반복 레벨 N 이하인지 여부를 판단한다(S2708). 프리앰블 반복 레벨이 최대 반복 레벨 N 이하인 경우(S2708)에서 예), 단말(10)은 다시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S2702).
프리앰블 반복 레벨이 최대 반복 레벨 N보다 큰 경우(S2708에서 아니오), 단말(10)은 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 설정식(예를 들면, 수학식 2, 9, 또는 10)에서 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값을 1 증가시켜 전력 램핑을 수행한다(S2710). 그리고, 단말(10)은 변경된 프리앰블 전송 전력으로 다시 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(S2702).
단말(10)이 전력 램핑을 수행할 때, 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 현재의 값, 즉, 최대 반복 레벨 N으로 유지할 수 있다. 이때, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER의 값은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된 powerRampingStep의 값만큼 증가하여, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력(PPRACH)은 powerRampingStep의 값 또는 정규화된 powerRampingStep의 값만큼 증가할 수 있다.
또는, 단말(10)은 프리앰블 반복 레벨을 초기값으로 재설정할 수 있다. 이러한 경우, 단말(10)은 재설정된 프리앰블 반복 레벨과 증가한 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER의 값에 기초하여 프리앰블 전송 전력을 결정할 수 있다.
도 28은 도 27의 예에서 시간에 따른 랜덤 액세스 프리앰블 전송의 전송 전력 및 전송 회수의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 28의 예에서, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 레벨이 n일 때 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 회수 Mn=2(n-1)로 결정되고, 최대 반복 레벨은 4로 가정된다. 단말(10)은 초기에 프리앰블 반복 레벨을 1(프리앰블 반복 횟수 1)로 하여 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(2810). 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행하여 프리앰블 반복 레벨을 단계적으로 증가시킨다(2820, 2830, 2840). 프리앰블 반복 레벨이 최대 반복 레벨 4(프리앰블 반복 횟수 8)에 도달하였음에도 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 실패할 때, 단말(10)은 전력 램핑을 수행하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 증가시켜서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다(2850).
도 28에서 반복 레벨 램핑이 수행될 때 프리앰블 전송 전력이 일정한 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 예로, 단말(10)은 반복 레벨 램핑을 수행할 때 변화된 프리앰블 반복 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 새롭게 결정할 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 29를 참조하면, 단말(2900)은 제어부(2910), 송신부(2920), 및 수신부(2930)를 포함한다.
제어부(2910)는 단말(2900)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(2910)는 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
송신부(2920) 및 수신부(2930)는 본 발명의 실시예들을 수행하기 위해 필요한 신호, 메시지, 또는 데이터를 기지국과 송수신할 수 있다.
수신부(2930)는 기지국으로부터 상위계층 시그널링을 통해 PRACH 설정(PRACH configuration) 정보를 수신할 수 있다. PRACH 설정 정보는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep를 포함할 수 있다.
제어부(2910)는 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(2910)는 결정된 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정할 수 있다.
예를 들면, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력의 계산식은 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수를 하나의 파라미터로 포함하거나, 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 결정되는 값을 하나의 파라미터로 포함할 수 있다.
또는, PRACH 설정 정보는 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 기지국에 의해 결정되는 파라미터를 포함하고, 제어부(2910)는 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 결정된 파라미터를 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 기지국에 의해 결정되는 파라미터는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep일 수 있거나, 새로운 파라미터(예를 들면, DELTA_PREAMBLE_REPETITION)일 수 있다.
또는, PRACH 설정 정보에 포함된 파라미터는 반복 전송 레벨 또는 횟수에 따라 정규화되고, 제어부(2910)는 정규화된 파라미터를 이용하여 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정할 수 있다.
한편, 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우, 즉, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 이후 RAR 수신이 실패한 경우, 제어부(2910)는 전력 램핑을 우선적으로 시도한 후 반복 레벨 램핑을 시도하거나, 반복 레벨 램핑을 시도한 후 전력 램핑을 시도할 수 있다.
전력 램핑을 우선적으로 시도하는 경우, 제어부(2910)는 먼저 최대 전송 전력(
Figure PCTKR2014009472-appb-I000104
)이 될 때까지 램덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 단계적으로 증가시키면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시도하고, 최대 전송 전력에서도 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 실패한 경우, 프리앰블 반복 레벨을 단계적으로 증가시키면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시도할 수 있다.
반복 레벨 램핑을 우선적으로 시도하는 경우, 제어부(2910)는 먼저 최대 반복 레벨 N이 될 때까지 프리앰블 반복 레벨을 단계적으로 증가시키면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시도하고, 최대 반복 레벨에서도 프리앰블 전송이 실패한 경우, 랜덤 액세서 프리앰블 전송 전력을 단계적으로 증가시키면서 랜덤 액세스 프리앰블 전송을 시도할 수 있다.
송신부(2920)는 제어부(2910)에 의해 결정된 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력으로 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있고, 수신부(2930)는 기지국으로부터 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 30을 참조하면, 기지국(3000)은 제어부(3010), 송신부(3020), 및 수신부(3030)를 포함한다.
제어부(3010)는 기지국(3000)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(3010)는 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
송신부(3020) 및 수신부(3030)는 본 발명의 실시예들을 수행하기 위해 필요한 신호, 메시지, 또는 데이터를 단말과 송수신할 수 있다.
송신부(3020)는 단말로 상위계층 시그널링을 통해 PRACH 설정(PRACH configuration) 정보를 송신할 수 있다. PRACH 설정 정보는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 제어부(3010)는 단말에서의 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 PRACH 설정 정보에 포함된 파라미터 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 랜덤 액세스 프리앰블의 반복 전송 레벨 또는 횟수에 기초하여 제어부(3010)에 의해 결정되는 파라미터는 파라미터 preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep일 수 있거나, 새로운 파라미터(예를 들면, DELTA_PREAMBLE_REPETITION)일 수 있다. 이러한 파라미터는 단말이 랜덤 액세스 프리앰블 전송 전력을 결정할 때 사용될 수 있다.
수신부(3030)는 단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신할 수 있고, 송신부(3020)는 단말로 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 송신할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2013년 10월 14일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2013-0122198 호 및 2013년 10월 15일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2013-0122407 호 및 2013년 10월 31일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2013-0131555 호 및 2014년 06월 05일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2014-0068628 호 및 2014년 07월 15일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2014-0088926 호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (20)

  1. 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법으로,
    랜덤 액세스 프리앰블을 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 의해 프리앰블 반복 레벨을 결정하는 단계;
    랜덤 액세스 프리앰블을 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국에 송신하는 단계; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리앰블 반복 레벨은 하향링크 경로손실값(
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000105
    )에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리앰블 반복 레벨은 단말의 최대 전송 전력(
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000106
    ), 하향링크 경로손실값(
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000107
    ), preambleInitialReceivedTargetPower, DELTA_PREAMBLE의 함수로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버리지 레벨은 하향링크 물리채널의 반복 회수에 의해 결정되거나 단말-특정된 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우,
    상기 프리앰블 반복 레벨을 변경하여 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우,
    상기 프리앰블 반복 레벨을 1만큼 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못하여, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 단계를 반복하는 경우,
    상기 프리앰블 반복 레벨 n(n은 1보다 큰 자연수)에 대응하는 Mn개의 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신할 때마다 전송 전력을 램핑하다가 특정한 조건을 달성하면 상기 프리앰블 반복 레벨을 증가시켜 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 반복하여 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 특정한 조건은 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 송신전력을 결정하는데 사용되는 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER를 1만큼 증가시켜 상기 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER이 임계값에 도달하거나, 각 랜덤 액세스 프리앰블 송신을 위한 전송 전력이
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000108
    에 도달한 경우인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 랜덤 액세스를 수행하는 단말로서,
    랜덤 액세스 프리앰블을 상기 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 전력을 결정하는 변수들 중 적어도 하나의 변수 또는 커버리지 레벨에 따라 결정된 프리앰블 반복 레벨에 대응하는 특정 개수의 서브프레임들을 통해 반복하여 기지국에 송신하는 송신부; 및
    상기 랜덤 액세스 프리앰블에 관련된 랜덤 액세스 응답을 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함하고,
    상기 수신부가 상기 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하지 못한 경우 상기 송신부는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 상기 기지국에 송신하는 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 단말이 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 방법으로서,
    복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 상기 PRACH를 반복하여 전송할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 결정하고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 반복 전송이 실패할 때, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시키는 단계;
    상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력 이하이면, 상기 증가된 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계; 및
    상기 증가된 PRACH의 전송 전력이 최대 전송 전력보다 크면, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 전송이 실패할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 증가시키는 단계;
    상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값 이하이면, 상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계; 및
    상기 증가된 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수가 최대값보다 크면, 상기 PRACH의 전송 전력을 증가시켜 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (1)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
    (1) PPRACH = min{
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000109
    , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000110
    - 10logMn}_[dBm]
    상기 식 (1)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000111
    는 최대 전송 전력이며, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 목표 프리앰블 수신 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000112
    는 하향링크 경로 손실이며, Mn은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (2)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
    (2) PPRACH = min{
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000113
    , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000114
    }_[dBm]
    상기 식 (2)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000115
    는 최대 전송 전력이며,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000116
    는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (3)을 이용하여 결정되고,
    (3) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + DELTA_PREAMBLE_REPETITION + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
    상기 식 (3)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, DELTA_PREAMBLE_REPETITION은 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 값이고, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (4)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
    (4) PPRACH = min{
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000117
    , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000118
    }_[dBm]
    상기 식 (4)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000119
    는 최대 전송 전력이며,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000120
    는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (5)를 이용하여 결정되고,
    (5) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
    상기 식 (5)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 preambleInitialReceivedTargetPower는 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 단계는 아래의 식 (6)을 이용하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하고,
    (6) PPRACH = min{
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000121
    , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000122
    }_[dBm]
    상기 식 (6)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000123
    는 최대 전송 전력이며,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000124
    는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (7)를 이용하여 결정되고,
    (7) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
    상기 식 (5)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 수신되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고, 상기 powerRampingStep는 상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 조정되거나 기지국에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 기지국이 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 전송 전력에 대한 설정 정보를 단말로 전송하는 방법으로서,
    상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 결정하는 단계; 및
    상위계층 시그널링을 통해 상기 단말로 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단말에서 상기 PRACH의 전송 전력은 아래의 식 (8)을 이용하여 결정되고,
    (8) PPRACH = min{
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000125
    , PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER +
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000126
    }_[dBm]
    상기 식 (8)에서, PPRACH는 상기 PRACH의 전송 전력이고,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000127
    는 최대 전송 전력이며,
    Figure PCTKR2014009472-appb-I000128
    는 하향링크 경로 손실이고, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER는 아래의 식 (9)를 이용하여 결정되고,
    (9) PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER - 1) * powerRampingStep
    상기 식 (9)에서, preambleInitialReceivedTargetPower 및 powerRampingStep는 상위계층 시그널링에 의해 전송되는 값이고, DELTA_PREAMBLE은 랜덤 액세스 프리앰블의 포맷에 따라 결정되는 값이며, PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER는 상기 단말이 상기 PRACH의 전송을 시도한 횟수이고,
    상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 결정되는 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보는 preambleInitialReceivedTargetPower인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송하는 단말로서,
    복수의 상향 링크 서브프레임을 통해 상기 PRACH를 반복하여 전송할 때, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수를 결정하고, 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력을 결정하는 제어부; 및
    결정된 상기 PRACH의 전송 전력으로 상기 PRACH를 반복하여 전송하는 송신부를 포함하는 단말.
  20. 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)의 전송 전력에 대한 설정 정보를 단말로 전송하는 기지국으로서,
    상기 단말에서 상기 PRACH가 반복되어 전송되는 횟수에 기초하여 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 결정하는 제어부; 및
    상위계층 시그널링을 통해 상기 단말로 상기 PRACH의 전송 전력에 대한 설정 정보를 전송하는 송신부를 포함하는 기지국.
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