KR101646861B1 - 적어도 2개의 무선 액세스 기술들을 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법 및 장치 - Google Patents

적어도 2개의 무선 액세스 기술들을 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시예에서, 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 자원들을 할당하는 방법은 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 제2 RAT에 할당하는 단계(S210)를 포함한다. 방법은 제1 섹터에서, 제2 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계(S220)를 더 포함한다. 방법은 제1 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계(S230)를 더 포함한다.

Description

적어도 2개의 무선 액세스 기술들을 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING RESOURCES OF A FREQUENCY BAND IN A WIRELESS SYSTEM SUPPORTING AT LEAST TWO RADIO ACCESS TECHNOLOGIES}
본 출원은 각각의 전체 내용이 참조로 여기에 통합되는 2012년 2월 15일 출원된 미국 가출원 제61/598,993호에 대해 35 U.S.C. § 119(e)하에서 우선권을 주장한다.
일반 패킷 무선 서비스(GPRS)가 셀룰러 머신-투-머신(M2M) 디바이스들에 대해 널리 사용된다. GPRS의 비용은 시간에 걸쳐 지속적으로 하락하고 있으며, 이는 GPRS가 M2M 제공자들의 흥미를 더욱 끌어당기게 한다. 또한, GPRS가 전세계적으로 이용가능하기 때문에, GPRS에 기초한 단일 기술 디바이스가 국제적으로 배치된 애플리케이션들에 대해 사용될 수 있다. GPRS가 고레벨의 데이터 송신을 허용하지 않을 수 있지만, GPRS는 대부분의 M2M 디바이스들이 통신을 위해 매우 낮은 데이터 레이트들을 요구하기 때문에 M2M에 대해 여전히 적합하다.
폭발적인 데이터 성장은 스펙트럼 크런치(spectrum crunch)를 발생시키고 있고, 따라서, 다수의 모바일 네트워크 오퍼레이터(MNO)들이 그들의 2G 스펙트럼을 더욱 효율적인 3G/LTE로 리팜(refarm)하는 방식을 연구하고 있다. 그러나, MNO들이 다수의 레거시 M2M 디바이스들을 지원해야 한다는 점에서 리파밍은 복잡하다. M2M 디바이스들, 예를 들어, 스마트 미터들은 통상적으로 긴 수명 사이클들을 갖고, 이들 디바이스들을 3G/LTE로 이동시키는 것은 많은 비용이 드는데, 그 이유는 이러한 이동이 디바이스가 배치되는 사이트에 디스패치될 서비스 크루(service crew)를 요구하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, MNO들은 그들이 스펙트럼을 리팜할 수 있도록 그들의 2G M2M 고객들이 3G/LTE로 이동하는 것을 요구한다.
실시예들은 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역을 통해 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 자원들을 할당하는 방법 및/또는 장치에 관한 것이다.
일 실시예에서, 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 자원들을 할당하는 방법은 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 제2 RAT에 할당하는 단계를 포함한다. 방법은 제1 섹터에서, 제2 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계를 더 포함한다. 방법은 제1 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계를 더 포함한다.
방법은 비할당 PRB들 중 적어도 하나가 할당된 PRB에 근접하면 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB에 대한 송신 전력을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은 할당된 PRB가 제2 RAT를 이용한 송신에 사용되고 있지 않다고 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 이 결정에 기초하여 제1 RAT를 이용하여 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 결정하는 것은 네트워크의 트래픽 조건들에 기초한다.
일 실시예에서, 결정하는 것은 시각에 기초한다.
일 실시예에서, 할당하는 단계는 제1 RAT의 적어도 하나의 보호 채널을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 적어도 하나의 PRB가 적어도 하나의 보호 채널을 포함하지 않도록 적어도 하나의 PRB를 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 보호 채널은 동기화 채널이다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 보호 채널은 제어 채널이다.
일 실시예에서, 제1 섹터에서의 할당된 PRB는 제2 섹터에서의 송신을 위해 사용되지 않는다.
방법은 제2 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 저전력으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 저전력으로 송신하는 단계는 제2 섹터의 기지국에 근접한 사용자 장비에 송신한다.
일 실시예에서, 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법은 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 제2 RAT에 할당하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 할당된 PRB는 제1 RAT의 제어 채널을 포함하지 않는다. 방법은 제1 섹터에서, 제2 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계를 더 포함한다.
방법은 제1 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 데이터 신호들을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 비할당 PRB가 할당된 PRB에 근접하면 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB 상의 제어 신호들 및 데이터 신호들의 송신 전력을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은 적어도 하나의 할당된 PRB가 제2 RAT를 이용한 송신에 사용되지 않는 것을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 이 결정에 기초하여 제1 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 결정하는 것은 제2 RAT를 이용하는 디바이스들의 수의 감소에 기초한다.
일 실시예에서, 제1 섹터에서의 할당된 PRB는 제2 섹터에서의 송신을 위해 사용되지 않는다.
방법은 제2 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 저전력으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 저전력으로 송신하는 단계는 제2 섹터의 기지국에 근접한 사용자 장비에 송신한다.
일 실시예에서, 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 캐리어 주파수들을 할당하는 장치가 제어기를 포함한다. 제어기는 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 할당하도록 구성된다. 제어기는 제1 섹터에서, 적어도 하나의 예약 PRB에서 제2 RAT만을 사용하여 송신하도록 더 구성된다. 제어기는 제1 섹터에서, 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 캐리어 주파수들을 할당하는 장치가 제어기를 포함한다. 제어기는 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 제2 RAT에 할당하도록 구성되고, 적어도 하나의 할당된 PRB는 제1 RAT의 제어 채널을 포함하지 않는다. 제어기는 제1 섹터에서, 적어도 하나의 할당된 PRB에서 제2 RAT만을 사용하여 송신하도록 더 구성된다.
예시적인 실시예들은 아래에 제공된 상세한 설명 및 첨부한 도면들로부터 더욱 완전하게 이해될 것이고, 여기서, 동일한 엘리먼트들이 동일한 참조 부호들에 의해 표현되고, 이는 단지 예시로서 제공되어서 본 개시물을 제한하지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예들이 구현되는 시스템을 예시한다.
도 2는 예시적인 실시예들이 구현되는 시스템에서의 기지국을 예시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 주파수 스펙트럼의 자원들을 할당하는 방법을 예시한다.
도 4 및 도 5는 예시적인 실시예에 따른 다운링크 LTE 통신에 대한 주파수 할당의 영향을 예시한다.
도 6 및 도 7은 예시적인 실시예에 따른 업링크 LTE 통신에 대한 주파수 할당의 영향을 예시한다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 주파수 재사용을 예시한다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 LTE와 GPRS 스펙트럼의 예시적인 할당을 예시한다.
이제, 본 개시물의 다양한 실시예들이 첨부한 도면들을 더욱 완전하게 참조하여 설명될 것이다. 도면들 상의 동일한 엘리먼트들은 동일한 참조 부호들에 의해 라벨링된다.
상세한 예시적인 실시예들이 여기에 개시된다. 그러나, 여기에 개시되는 특정한 구조적 및 기능적 상세사항들은 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 것이다. 그러나, 본 발명은 다수의 대안의 형태들로 실시될 수 있고 여기에 설명한 실시예들에만 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다.
따라서, 예시적인 실시예들은 다양한 변형들 및 대안의 형태들이 가능하지만, 실시예들은 도면들에서 예로서 도시되고 여기에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 실시예들을 개시된 특정한 형태들로 제한하려는 의도는 없다는 것을 이해해야 한다. 반대로, 예시적인 실시예들은 본 개시물의 범위내에 있는 모든 변형들, 등가물들, 및 대안들을 커버한다. 동일한 부호들이 도면의 설명 전반적으로 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.
용어들 제1, 제2 등이 다양한 엘리먼트들을 설명하기 위해 여기에서 사용될 수 있지만, 이들 엘리먼트들이 이들 용어들에 의해 제한되지 않아야 한다. 이들 용어들은 엘리먼트들을 서로 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 제1 엘리먼트가 제2 엘리먼트를 칭할 수 있고, 유사하게는 제2 엘리먼트가 제1 엘리먼트를 칭할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은 연관된 리스트된 아이템들 중 하나 이상의 것의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다.
엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "접속되는" 또는 "결합되는"으로서 지칭될 때, 엘리먼트는 다른 엘리먼트에 직접적으로 접속되거나 결합될 수 있거나 개재 엘리먼트들이 존재할 수 있다. 반대로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접적으로 접속되는" 또는 "직접적으로 결합되는"으로서 지칭될 때, 개재 엘리먼트들은 존재하지 않는다. 엘리먼트들 사이의 관계를 설명하기 위해 사용되는 다른 단어들은 동일한 방식으로(예를 들어, "사이에서" 대 "바로 사이에서", "인접하는" 대 "바로 인접하는" 등) 해석되어야 한다.
여기에 사용되는 용어는 특정한 실시예들을 단지 설명하기 위한 목적이고 제한하려는 의도는 아니다. 여기에 사용된 바와 같이, 단수 형태들("a", "an" 및 "the")은 문맥이 명확하게 다르게 나타내지 않으면, 복수의 형태들을 또한 포함하도록 의도된다. 여기에서 사용될 때 용어들 "포함한다", "포함하는", "구비한다", 및/또는 "구비하는"은 언급한 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.
일부 대안의 구현들에서, 언급한 기능들/작용들은 도면들에서 언급한 순서를 벗어나 발생할 수도 있다는 것에 또한 유의해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 2개의 도면들은 수반되는 기능/작용들에 의존하여, 사실 실제적으로는 동시에 실행될 수 있거나 때때로는 역순서로 실행될 수 있다.
특정한 상세사항들이 예시적인 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 아래의 설명에서 제공된다. 그러나, 예시적인 실시예들이 이들 특정한 상세사항들 없이 실시될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 시스템은 불필요한 상세사항으로 예시적인 실시예들을 모호하게 하지 않도록 블록도로 도시될 수 있다. 다른 경우들에서, 널리 공지된 프로세스들, 구조들 및 기법들은 예시적인 실시예들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 불필요한 상세사항 없이 도시될 수 있다.
아래의 설명에서, 예시적인 실시예들은 프로그램 모듈들로서 구현될 수 있는 (예를 들어, 플로우차트들, 흐름도들, 데이터 흐름도들, 구조도들, 블록도들 등의 형태의) 동작들의 작용들 및 심볼 표현들을 참조하여 설명될 것이며, 또는 기능적 프로세스들은 특정한 작업들을 수행하거나 특정한 추상 데이터 타입들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 오브젝트들, 컴포넌트들, 데이터 구조들 등을 포함하고 기존의 네트워크 엘리먼트들에서 기존의 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 이러한 기존의 하드웨어는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 응용 주문형 집적 회로들, 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA)들, 컴퓨터들 등을 포함할 수도 있다.
플로우차트가 동작들을 순차적 프로세스로서 설명할 수 있지만, 다수의 동작들은 병렬로, 동시에 또는 일제히 수행될 수 있다. 또한, 동작들의 순서는 재배열될 수 있다. 프로세스는, 그 동작들이 완료될 때 종료될 수 있지만, 도면에 포함되지 않은 추가의 단계들을 또한 가질 수 있다. 프로세스는 방법, 함수, 절차, 서브루틴, 서브프로그램 등에 대응할 수 있다. 프로세스가 함수에 대응할 때, 그것의 종료는 호출 함수 또는 메인 함수로의 함수의 복귀에 대응할 수 있다.
여기에 개시된 바와 같이, 용어 "저장 매체" 또는 "컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 RAM, 코어 메모리, 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, 플래시 메모리 디바이스들 및/또는 정보를 저장하는 다른 유형의 머신 판독가능 매체들을 포함하는 데이터를 저장하는 하나 이상의 디바이스들을 표현할 수 있다. 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"는 휴대용 또는 고정 저장 디바이스들, 광학 저장 디바이스들, 및 명령(들) 및/또는 데이터를 저장하고, 포함하거나 반송할 수 있는 다양한 다른 매체들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
또한, 예시적인 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 디스크립션 언어들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드에서 구현될 때, 필요한 작업들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 같은 머신 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 소프트웨어에서 구현될 때, 프로세서 또는 프로세서들은 필요한 작업들을 수행할 것이다.
코드 세그먼트는 절차, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 데이터 구조들 또는 프로그램 스테이트먼트들의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수들, 파라미터들 또는 메모리 콘텐츠를 패스하고 그리고/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 결합될 수 있다. 정보, 인수들, 파라미터들, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 패스, 토큰 패스, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적합한 수단을 통해 패스되고, 포워딩되거나 송신될 수 있다.
예시적인 실시예들은 범용 모바일 전기통신 시스템(UMTS); 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM); 어드밴스 모바일 폰 서비스(AMPS) 시스템; 협대역 AMPS 시스템(NAMPS); 총 액세스 통신 시스템(TACS); 개인 디지털 셀룰러(PDC) 시스템; 미국 디지털 셀룰러(USDC) 시스템; EIA/TIA IS-95에 기재된 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템; 하이 레이트 패킷 데이터(HRPD) 시스템, 마이크로파 액세스를 위한 월드와이드 상호운용성(WiMAX); 울트라 모바일 광대역(UMB); 및 3세대 파트너쉽 프로젝트 롱 텀 에볼루션(3GPP LTE)과 같은 RAN들과 함께 활용될 수 있다.
무선 네트워크에서의 디바이스들은 상이한 무선 액세스 기술(RAT)들을 사용하여 통신할 수 있다. 제1 RAT는 다른 RAT들과 비교할 때, 동작을 위해 비교적 넓은 주파수 대역들을 요구할 수 있다. 다른 RAT들은 동작을 위해 비교적 좁은 주파수 대역들을 요구할 수 있다. 동작들을 위해 비교적 좁은 주파수 대역을 요구하는 RAT의 예가 GPRS이다. 이하, 간결성을 위해, 제2 RAT를 RAT 2, 또는 협대역 RAT로 지칭할 수 있다.
일 실시예에서, 기지국은 GPRS를 위해 10MHz LTE 배치 내에서 특정한 물리적 자원 블록(PRB)들을 예약한다. 예약된 PRB들에 대응하는 서브-캐리어들은 임의의 LTE 신호의 송신을 위해 기지국에 의해 사용되지 않는다. 오히려, GPRS 신호들만이 주어진 기지국으로부터의 서브-캐리어상에서 송신된다.
예시적인 실시예들에서, 기지국은 동기화를 위해 사용된 LTE 제어 또는 시그널링 PRB들, 제어 시그널링 및 HARQ 피드백과 같은 다른 시그널링이 GPRS에 할당되지 않도록 GPRS에 대한 PRB들을 예약한다. 이러한 접근방식을 사용하여, LTE UE들은 GPRS 송신들에 의해 영향을 받지 않는다.
GPRS의 인접한 채널 누설비는, 이웃하는 LTE PRB들의 신호 대 간섭 플러스 잡음비(SINR)가 약 10dB의 평균으로 제한되도록 간섭을 생성한다. 그러나, 이러한 제한은, 셀 에지에 근접한 LTE UE들이 아웃-오브-셀(out-of-cell) 간섭으로 인해 1dB 미만으로 제한된 SINR을 갖기 때문에 전체 LTE 스펙트럼 효율에 현저하게 영향을 미치지 않는다.
다른 한편으로, 셀 에지로부터 멀거나 또는 eNodeB에 더 근접한 GPRS 단말기들은 인접한 PRB들에서 LTE UE들에 대해 큰 간섭을 초래할 것이다. 알려진 바와 같이, GPRS 전력 제어는 LTE 전력 제어에 비하여 비교적 불완전하다(crude). 따라서, LTE 폐루프 전력 제어가 GPRS 간섭을 극복하기 위해 사용될 수 있다.
GPRS에 대한 LTE PRB들로부터의 간섭을 완화하기 위해, GPRS PRB들에 근접한 PRB들에 대한 송신 전력이 감소될 수 있고, 또한, 프리-코딩을 통한 간섭 완화가 사용될 수 있다. 프리-코딩은 LTE PRB 송신들의 효과가 GPRS PRB들에서 효과적으로 무효가 되도록 LTE PRB들 상에서 전송된 신호들의 선형 조합을 GPRS PRB들 상에서 송신하는 것을 의미한다.
또한, GPRS는 주파수 재사용을 이용한다. 스펙트럼 효율은 이웃하는 셀들/섹터들의 GPRS PRB들 상에서 기지국에 근접한 LTE UE들로의 저전력 LTE 송신들을 허용함으로써 개선될 수 있다. LTE와 GPRS 사이의 이러한 부분적 재사용 접근방식으로, GPRS를 지원하기 위해 필요한 스펙트럼의 양이 최소화될 수 있다. 상기 기법들로, 오버레이가 효율적으로 지원될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들이 구현되는 시스템을 예시한다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 적어도 하나의 기지국(110)을 포함한다. 기지국(110)은 LTE eNodeB일 수 있다. 기지국(110)은 GPRS 기술들을 지원하는 제어기를 통합할 수 있다. 제어기는 기지국 제어기일 수 있다. 일 예시적인 실시예에 따른 기지국(110)은 도 2에 관하여 더 상세히 후술된다.
기지국(110)은 지리적 영역을 서빙한다. 시스템(100)은 단지 하나의 기지국(110)을 도시하지만, 인접한 지리적 영역들을 서빙하는 추가의 인접한 기지국들이 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
시스템(100)은 하나 이상의 LTE 디바이스들(130)을 포함할 수 있다. LTE 디바이스들(130)은 비교적 넓은 주파수 스펙트럼을 요구하는 RAT를 이용하여 동작할 수 있다. 시스템은 협대역 RAT를 이용하여 동작하는 하나 이상의 레거시 디바이스들(120)을 더 포함할 수 있다.
임의의 시점에서, 기지국(110)에 의해 서빙되는 LTE 디바이스들(130) 또는 레거시 디바이스들(120)이 존재하지 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 임의의 주어진 시점에서, 기지국(110)에 의해 서빙되는 모든 디바이스들이 LTE 디바이스들(130)일 수 있거나, 대안으로는, 기지국(110)에 의해 서빙되는 모든 디바이스들이 레거시 디바이스들(120)일 수 있다는 것을 더 이해해야 한다.
레거시 디바이스들(120)은 머신-투-머신(M2M) 디바이스들일 수 있다. M2M 디바이스들은 예를 들어, 스마트 미터들일 수 있다. 디바이스들(120)은 서로 통신할 수 있거나 예를 들어, 협대역 RAT를 이용하여 인터넷 상에서 구동하는 애플리케이션과 통신할 수 있다. 협대역 RAT는 예를 들어, GPRS일 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 기지국(110)을 예시한다. 기지국(110)은 도 2에 예시되지 않은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예시적인 실시예에서, 기지국(110)은 LTE eNodeB이다. LTE eNodeB는 GPRS 기지국 제어기(BSC; 220)를 통합한다. LTE eNodeB는 코어 네트워크(CN)에 접속하기 위한 백홀을 포함한다. 백홀은 LTE 층 3 및 LTE 모뎀 및 스케줄러(230)에 데이터를 공급한다. 알려진 바와 같이, LTE 층 3은 무선 자원 제어(RRC) 프로토콜 및 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP)과 같은 서비스 접속 프로토콜들을 핸들링한다. LTE 층 3이 LTE eNodeB의 알려진 엘리먼트이기 때문에, 간결성을 위해 추가의 설명이 생략된다.
예시적인 실시예에서, LTE 스케줄러 및 모뎀(230)은 GPRS BSC(220)와 통신한다(240). LTE 스케줄러 및 모뎀(230)은 PRB들을 스케줄링하기 위해 GPRS BSC(220)와 조정한다.
도 3은 제1 무선 액세스 기술 및 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법을 예시한다. 예를 들어, 제1 RAT는 3G/LTE일 수 있고, 제2 RAT는 GPRS일 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 RAT는 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역을 사용하여 동작할 수 있다.
단계(S210)에서, 기지국(110)은 LTE 스펙트럼의 적어도 하나의 물리적 자원 블록(PRB)을 제2 RAT에 할당한다. 기지국(110)은 하나 또는 여러 PRB들을 제2 RAT에 할당할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일부 RAT들이 최소 2개의 PRB들을 요구한다는 것이 이해될 것이다. GPRS 송신이 각 섹터에서 적어도 하나의 시그널링/브로드캐스트 제어/채널(BCCH) 캐리어 및 적어도 하나의 트래픽 캐리어를 요구한다는 것을 더 이해해야 한다.
단계(S220)에서, 기지국(110)은 제2 RAT에 할당된 PRB들을 통해 레거시 디바이스들(120)로의 다운링크 상에서 송신한다. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 기술들로 알려진 바와 같이, 업링크 송신들이 개별 주파수 대역에서 할당된 PRB들을 통해 또한 발생할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다운링크 통신을 위해 제2 RAT에 할당된 PRB들은 업링크 통신을 위해 제2 RAT에 할당된 PRB들과 주파수 대역내에서 동일하거나 상이한 위치들에 있을 수 있다. 업링크 송신은 레거시 디바이스(120)로부터의 송신일 수 있다. 레거시 디바이스(120)는 예를 들어, M2M 디바이스들일 수 있다.
단계(S230)에서, 기지국(110)은 비할당 PRB들을 통해 다운링크 상에서 송신한다. 비할당 PRB들은 LTE의 제어 및/또는 동기화 채널들을 포함한다.
예시적인 실시예들에서, 송신 전력은 제2 RAT 사용을 위해 예약되지 않은 PRB들에 대해 감소될 수 있다. 기지국(110)은 PRB가 GPRS를 위해 예약된 PRB에 비교적 근접할 때 송신 전력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 PRB가 GPRS를 위해 예약된 PRB로부터 하나 내지 3개의 PRB들 내에 있을 때 송신 전력을 감소시킬 수 있다. 기지국(110)은 LTE 송신의 전력 성형을 통해, 또는 프리-코딩 알고리즘을 통해 송신 전력 감소를 달성할 수 있다. 기지국(110)에 의한 송신 전력 감소는 GPRS 다운링크 LTE 송신에 대한 간섭 요건들을 충족시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 LTE 다운링크 통신이 예시적인 실시예들에 설명된 주파수 할당들에 의해 영향을 받지 않고 유지된다는 것을 예시한다.
도 4를 참조하면, GPRS가 LTE 대역의 중심 1.08MHz 외부로 송신될 때 브로드캐스트 및 동기 채널들에 대한 영향은 보이지 않는다. 기지국(110)은 도 4에 도시된 주파수 대역의 부분 중 하위 3개의 PRB들 상에서 GPRS를 사용하여 송신한다. LTE 브로드캐스트 및 동기 채널들, 예를 들어, 세컨더리 동기화 채널(S-SCH), 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH), 및 프라이머리 동기화 채널(P-SCH)은 영향을 받지 않고 유지된다.
도 5는 보호된 LTE 채널들에 대한 GPRS 영향이 주파수 스펙트럼의 특정한 75kHz 청크들을 사용하지 않음으로써 회피될 수 있다는 것을 예시한다. 도 5에서 더 어두운 사각형들로서 예시된 물리적 제어 포맷 표시자 채널(PCFICH)은 LTE 주파수 대역에서 고정된 위치들에서 발생한다. PCFICH가 고정된 위치들에서 발생하기 때문에, 기지국(110)은 주파수 스펙트럼의 이들 청크들에서 PRB들을 할당하는 것을 회피함으로써 이들 채널들에 영향을 미치는 것을 회피할 수 있다.
기지국(110)은 도 5에 도시된 바와 같이, 주기적으로 송신된 레퍼런스 신호들에 기초하여 PCFICH 채널들의 이들 고정된 위치들을 결정할 수 있다. 당업계에 알려진 바와 같이, 레퍼런스 신호들은 채널 임펄스 응답을 계산하기 위해 사용된 주기적으로 송신된 신호들이다. 기지국(110)은 청크들 동안 GPRS PRB들을 할당하는 것을 회피하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 널된(nulled) 자원 엘리먼트들과 점재된 레퍼런스 신호들의 송신에 기초하여 다음의 75kHz 청크를 계산할 수 있다.
도 6 및 도 7은 LTE 업링크 통신이 예시적인 실시예들에 설명된 주파수 할당들에 의해 영향을 받지 않고 유지된다는 것을 예시한다.
도 6을 참조하면, 업링크 제어 채널들은 대역 에지들 상에서 전송되고, 따라서, GPRS PRB들을 회피할 수 있다. 예를 들어, 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)은 대역 에지들에서 전송된다.
도 7을 참조하면, 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)은 GPRS PRB들과의 오버래핑을 회피하기 위해 할당될 수 있는 1.08MHz의 인접 대역들에 제한된다.
GPRS를 위해 할당된 PRB들이 충분히 활용되지 않고 작은 수의 PRB들이 GPRS 송신을 위해 충분하다는 것을 관리 또는 동작 엔터티가 결정하면, 기지국(110)은 미사용 PRB들을 통한 송신을 위해 LTE를 대신 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 스펙트럼 공유 및 할당이 동적일 수 있고 변화하는 필요성들에 적응할 수 있다. 할당 정책들의 균일성이 다중의 기지국들(110)을 통해 강제될 수 있도록, 동작들 또는 관리 엔터티는 기지국(110) 외부의 충분하지 못한 활용(under-utilization)을 결정한다. 동작들 또는 관리 엔터티는 어느 PRB들이 제2 RAT에 사용될 수 있는지에 관한 정책들에 관한 신호들을 기지국(110)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 동작들 또는 관리 엔터티들은 할당된 PRB가 제2 RAT를 이용한 송신에 사용되고 있지 않다는 것을 결정할 수 있다. 이러한 결정에 기초하여, 기지국(110)은 제1 RAT를 이용하여 할당된 PRB를 통해 송신할 수 있다.
관리 또는 동작 엔터티는 영역 및 특히, GPRS 사용을 위해 할당된 PRB들에 대한 트래픽 조건들을 연구함으로써 이러한 결정을 할 수 있다. 결정은 시각에 기초하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 인간 사용자들이 그들의 동작들을 위해 더 큰 대역폭을 요구하는 기간 동안 LTE들에 할당된 더 많은 PRB들을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 사용자들은 저녁 시간 동안 더 많은 웹-브라우징 및 비디오 시청을 수행할 수 있고, LTE 디바이스들을 사용하는 더 큰 대역폭을 요구할 수 있다. 또한, 이들 시간들 동안, M2M 디바이스들은 이들 디바이스들이 통상적으로 정상 비즈니스 시간 동안에만 동작할 수 있기 때문에 덜 액티브할 수 있거나, M2M 디바이스들은 그들의 송신을 LTE 디바이스들에 대해 더 적은 대역폭이 요구되는 추후 시간으로 연기할 수 있다.
최종으로, M2M 디바이스들이 진화하고 더 많은 M2M 디바이스들이 3G/LTE로 이동함에 따라, GPRS에 대해 예약된 PRB들이 덜 필요할 수 있고, PRB들이 더욱 효율적인 주파수 스펙트럼 사용을 허용하기 위해 LTE 사용에 동적으로 할당될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 기지국들(110)은 주파수 스펙트럼의 어느 채널들이 보호된 LTE 채널들인지를 결정하는 것에 후속하여 PRB들을 제2 RAT에 할당한다. 이러한 컨텍스트에서, 보호된 채널들은 예를 들어, LTE 제어 채널들 또는 동기화 채널들이다. 따라서, 기지국(110)은 PRB들이 보호된 LTE 채널들을 포함하지 않도록 PRB들을 제2 RAT에 할당한다.
예시적인 실시예들에서, 주파수 재사용이 구현될 수 있다. 상술한 바와 같이, 주파수 재사용은 기지국(110)이 인접 섹터에서 송신을 위해 사용되지 않은 일 섹터에서 GPRS 사용을 위해 PRB를 할당할 수 있다는 것을 의미한다. 대안으로는, 기지국(110)은 제1 섹터에서 GPRS에 할당된 PRB에 대해, 제2 섹터에서 저전력 LTE 송신을 스케줄링할 수 있다. 주파수 재사용이 도 8에 도시되어 있다.
도 8에서, 2개의 기지국들(1010 및 1020)이 도시되어 있다. 기지국(1010)은 PRB들(A)에서 LTE 송신들을 스케줄링하고, 기지국(1020)은 PRB들(D)에서 LTE 송신들을 스케줄링한다. 기지국(1010)은 PRB들(A) 상에서 하나 이상의 LTE 디바이스들(1030)에 송신할 수 있고, 기지국(1020)은 PRB들(D) 상에서 하나 이상의 LTE 디바이스들(1040)에 송신할 수 있다.
도 8을 더 참조하면, 기지국(1010)은 PRB들(B)에서 GPRS 송신들을 스케줄링할 수 있고, 기지국(1020)은 PRB들(E)에서 GPRS 송신들을 스케줄링할 수 있다. 기지국(1010)은 PRB들(B) 상에서 하나 이상의 레거시 디바이스들(1050)에 송신할 수 있고, 기지국(1020)은 PRB들(E) 상에서 하나 이상의 레거시 디바이스들(1060)에 송신할 수 있다.
기지국(1010)은 PRB들(C)을 사용하여 LTE 디바이스들(1070)에 대한 저전력 송신들을 스케줄링할 수 있다. 기지국(1010)에 의해 서빙된 섹터에서의 PRB들(C)은 기지국(1020)에 의해 서빙된 섹터에서의 PRB들(E)과 동일한 PRB들이다. 유사하게, 기지국(1020)은 PRB들(F)을 사용하여 LTE 디바이스들(1080)에 대한 저전력 송신들을 스케줄링할 수 있다. 기지국(1020)에 의해 서빙된 섹터에서의 PRB들(F)은 기지국(1010)에 의해 서빙된 섹터에서의 PRB들(B)과 동일한 PRB들이다. 기지국들(1010 및 1020)은 각각의 셀들 또는 섹터들에서 기지국들에 물리적으로 근접한 LTE 디바이스들(1070 및 1080)에 대한 저전력 LTE 송신들을 사용할 수 있다.
도 9는 LTE와 GPRS 스펙트럼의 예시적인 할당을 도시한다. 도면에서의 각 블록은 200kHz의 GPRS 캐리어의 폭을 나타낸다. 총 12개의 200kHz 블록들 또는 약 2.4MHz의 스펙트럼이 디폴트 GPRS 스펙트럼으로서 할당될 수 있다. 이것은 LTE 스펙트럼의 약 25%를 나타낸다. 각 섹터는 BCCH 캐리어 및 트래픽 캐리어를 가질 수 있다. 3/9의 주파수 재사용이 BCCH을 위해 지원될 수 있고, 1/3이 트래픽 채널을 위해 지원될 수 있다. 주파수 호핑에 대한 대안으로서, 신호가 다이버시티 송신을 제공하기 위해 교호하는 슬롯들에서 상이한 안테나들 상에서 송신되는 경우에 안테나 선택 다이버시티가 이용될 수 있다. 도 5는 다른 셀들에서의 사용을 위해 의도된 GPRS 블록들 중 일부가 이들이 다른 셀들에 대한 간섭을 초래하지 않도록 저전력으로 LTE에 대한 이러한 셀에서 사용될 수 있다는 것을 도시한다. 그레이 블록들은, 이들이 LTE 제어 시그널링을 위해 보호되기 때문에 GPRS에 할당될 수 없다.
예시적인 실시예들에서, MNO들은 저가의 GPRS 모듈들을 사용하여 글로벌 M2M 서비스를 계속 제공할 수 있다. MNO들은, 예시적인 실시예들이 LTE 송신들에 악영향을 미치지 않고, M2M 디바이스가 예약된 PRB들을 사용하여 LTE 스펙트럼상에서 송신하는 것을 허용하기 때문에 M2M 디바이스들이 LTE로 이동하는 것을 요구하지 않고 스펙트럼들을 2G로부터 LTE로 리팜할 수 있다.
예시적인 실시예들이 제1 또는 제2 RAT로서 LTE 및 GPRS를 참조하여 설명되었지만, 다른 예시적인 실시예들이 제1 또는 제2 RAT로서 다른 RAT들을 활용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
예시적인 실시예들의 변동들이 예시적인 실시예들의 사상 및 범위를 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 당업자에게 명백한 바와 같이, 모든 이러한 변동들은 본 개시물의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법으로서,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 상기 제2 RAT에 할당하는 단계;
    제1 섹터에서, 상기 제2 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계;
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계; 및
    상기 비할당 PRB들 중 적어도 하나의 비할당 PRB가 상대적으로 다른 비할당 PRB들보다 상기 할당된 PRB에 더 근접하는 송신을 위해 스케줄링되는 경우, 상기 제1 RAT를 이용하여 상기 비할당 PRB에 대한 송신 전력을 감소시키는 단계
    를 포함하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 할당된 PRB가 상기 제2 RAT를 이용한 송신에 사용되고 있지 않은 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 기초하여 상기 제1 RAT를 이용하여 상기 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계를 더 포함하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  4. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법으로서,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 상기 제2 RAT에 할당하는 단계;
    제1 섹터에서, 상기 제2 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계;
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계;
    상기 할당된 PRB가 상기 제2 RAT를 이용한 송신에 사용되고 있지 않은지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 기초하여 상기 제1 RAT를 이용하여 상기 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계
    를 포함하며, 상기 결정하는 단계는 네트워크에 대한 트래픽 조건들에 기초하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는 시각에 기초하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  6. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법으로서,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 상기 제2 RAT에 할당하는 단계;
    제1 섹터에서, 상기 제2 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계; 및
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계
    를 포함하며, 상기 할당하는 단계는,
    상기 제1 RAT의 적어도 하나의 보호 채널을 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 PRB가 상기 적어도 하나의 보호 채널을 포함하지 않도록 상기 적어도 하나의 PRB를 할당하는 단계를 더 포함하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보호 채널은 제어 채널인, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  8. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법으로서,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 상기 제2 RAT에 할당하는 단계;
    제1 섹터에서, 상기 제2 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계; 및
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계
    를 포함하며, 상기 제1 섹터에서의 상기 할당된 PRB는 제2 섹터에서의 송신을 위해 사용되지 않는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  9. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법으로서,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 상기 제2 RAT에 할당하는 단계;
    제1 섹터에서, 상기 제2 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 송신하는 단계;
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하는 단계; 및
    제2 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 상기 적어도 하나의 할당된 PRB를 통해 저전력으로 송신하는 단계
    를 포함하는, 주파수 대역의 자원들을 할당하는 방법.
  10. 제1 무선 액세스 기술(RAT) 및 상기 제1 RAT 보다 좁은 주파수 대역에서 동작하는 제2 RAT를 지원하는 무선 시스템에서 주파수 대역의 캐리어 주파수들을 할당하는 장치로서,
    제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    상기 주파수 대역의 복수의 물리적 자원 블록(PRB)들 중 적어도 하나의 PRB를 할당하고,
    제1 섹터에서, 적어도 하나의 예약 PRB에서 상기 제2 RAT만을 사용하여 송신하며,
    상기 제1 섹터에서, 상기 제1 RAT를 이용하여 비할당 PRB들 상에서 제어 신호들을 송신하며,
    상기 비할당 PRB들 중 적어도 하나의 비할당 PRB가 상대적으로 다른 비할당 PRB들보다 상기 할당된 PRB에 더 근접하는 송신을 위해 스케줄링되는 경우, 상기 제1 RAT를 이용하여 상기 비할당 PRB에 대한 송신 전력을 감소시키도록
    구성되는, 주파수 대역의 캐리어 주파수들을 할당하는 장치.
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