The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Priority-based Intelligent Uplink Random Access Scheme for Fourth-generation Cellular Systems and Its Standardization

4세대 이동통신시스템을 위한 우선순위 기반 지능적 상향링크 랜덤 접속 방법 및 표준화

  • 문정민 (KAIST 전기 및 전자공학과 통신정보시스템 연구실) ;
  • 이호원 (KAIST IT 융합연구소) ;
  • 조동호 (KAIST 전기 및 전자공학과)
  • Received : 2011.07.14
  • Accepted : 2011.10.31
  • Published : 2011.12.30
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Abstract

Fourth-generation (4G) cellular communication systems must provide different quality-of-service (QoS) to users according to the service type, membership class, and usage case of each user. For the purpose of user's QoS differentiation, we propose an enhanced uplink random access scheme for bandwidth request. More specifically, we divide a bandwidth request channel into two parts: One is a primary region and the other is a secondary region. Then, each region has a unique minimum access class that allows only specific users to perform random access through that region. By doing so, we can reduce collision probability and increase the success probability of bandwidth request. From the perspective of standardization, we presented this scheme in the IEEE 802.16m Session #66 held on March 2010. As a result, the concept of the proposed scheme and required messages were defined in the 802.16m standard.

4세대 이동통신시스템에서는 사용자가 이용하는 서비스 종류 및 가입한 요금제, 서비스 이용 형태 등에 따라서 각 사용자에게 서로 다른 품질의 서비스를 제공하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 단말이 상향링크 자원 요청을 위해서 수행하는 random access 과정을 개선하여 각 사용자 별 서비스 품질 차별화를 도모하였다. 구체적으로 bandwidth request 채널의 구조를 primary 영역과 secondary 영역으로 구분하였고 각 영역을 이용하여 random access를 수행할 수 있는 사용자의 등급을 영역 별로 제한하였다. 이러한 제안 기술을 이용하면 서로 다른 등급의 사용자 사이에 발생하는 불필요한 random access 경쟁을 방지할 수 있기 때문에 전체적인 사용자의 random access 성공 확률을 유지하면서 primary 영역을 이용하여 random access를 시도하는 사용자의 성공 확률을 증가시킬 수 있다. 제안 기술은 2010년 3월 IEEE 802.16 Session #66 회의에서 발표되었고 제안 기술의 개념 및 필요한 메시지가 802. 16m 표준에 채택되는 성과를 거두었다.

Keywords

References

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