Priority-Based Random Access control for M2M Service in 3GPP LTE-A System

In this paper, we propose two algorithms for classifying services with similar delay characteristics into three classes and allocating radio resources according to priority in LTE-A system where H2H and M2M services coexist. The first is to allocate resources from the higher priority class to the lower priority class, and each class gives priority to H2H over M2M, and the other is to give priority to H2H regardless of delay characteristics except for the class with the highest priority. The RA success probability was analyzed according to the access rate(${\alpha}$) of M2M devices in each class. In comparison with the conventional systems, it was improved from 0.5 to 0.52 for ${\alpha}_{2M}=0.05$ in two classes. In the three classes, the success probability was slightly increased from 0.5 to 0.57 for ${\alpha}_{2M}={\alpha}_{3M}=1$ and from 0.5 to 0.58 for ${\alpha}_{2M}=0.5$ and ${\alpha}_{3M}=0.1$. Although 6 services are considered in the proposed scheme, the RA success probability is almost similar to the previous scheme because the average arrival rate of H2H of each class is set to the same.

3GPP LTE-A 시스템에서 M2M 서비스를 위한 우선순위 기반 임의접속제어

본 연구에서는 H2H와 M2M 서비스가 공존하는 LTE-A 시스템에서 유사한 지연특성을 갖는 서비스들을 3개의 클래스로 분류하고 우선순위에 따라 무선자원을 할당하는 2가지 알고리즘을 제시한다. 첫 번째는 높은 우선순위의 클래스에서 낮은 순위의 클래스로 자원을 할당하며, 각 클래스에서는 M2M보다 H2H에 우선권을 주는 알고리즘이며, 두 번째는 가장 높은 우선순위의 클래스를 제외하고 나머지 클래스에서는 지연특성에 상관없이 H2H에 우선순위를 주는 방법이다. 각 클래스에서 M2M 기기들의 접속률(${\alpha}$)에 따라 임의접속 성공확률을 분석하였다. 기존시스템과의 비교에서, 2개 클래스(4개의 서비스)에 ${\alpha}_{2M}=0.05$인 경우 0.5에서 0.52로 향상되었다. 3개의 클래스에서, ${\alpha}_{2M}={\alpha}_{3M}=1$인 경우에는 0.5에서 0.57로, ${\alpha}_{2M}=0.5$, ${\alpha}_{3M}=0.1$인 경우에는 0.5에서 0.58로 성공확률이 약간 증가함을 알 수 있었다. 또한 제안된 두 알고리즘의 성능은 거의 동일했다. 이것은 제안된 방식에서 최대 6개의 서비스를 고려했지만, 각 클래스의 H2H의 평균 유입률을 동일하게 설정했기 때문에 임의접속 성공확률은 기존 방식과 거의 유사한 결과가 얻어졌음을 알 수 있다.