KR101902343B1 - 네트워크 장치 및 사용자 장치, 및 그 방법들 - Google Patents

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KR101902343B1 KR1020177003141A KR20177003141A KR101902343B1 KR 101902343 B1 KR101902343 B1 KR 101902343B1 KR 1020177003141 A KR1020177003141 A KR 1020177003141A KR 20177003141 A KR20177003141 A KR 20177003141A KR 101902343 B1 KR101902343 B1 KR 101902343B1
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Abstract

본 발명은 사용자 장치 및 네트워크 노드에 관한 것이다. 사용자 장치(10)는 송수신기(11)를 포함하고, 상기 송수신기(11)는, 임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
Figure 112017011806918-pct00290
를 브로드캐스팅하고, 상기 액세스 신호
Figure 112017011806918-pct00292
를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 액세스 응답 신호
Figure 112017011806918-pct00293
을 수신하고, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 네트워크 노드(20a, 20b, ..., 20n)와 통신하도록 구성되어 있다. 네트워크 노드(20)는 송수신기(21) 및 프로세서(22)를 포함하며, 상기 송수신기(21)는, 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011806918-pct00295
를 수신하도록 구성되어 있으며, 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011806918-pct00296
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함하며, 상기 프로세서(22)는, 사용자 장치(10)에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 구성되어 있으며, 상기 송수신기(21)는 액세스 응답 신호
Figure 112017011806918-pct00298
을 사용자 장치(10)에 송신하도록 추가로 구성되어 있다.

Description

네트워크 장치 및 사용자 장치, 및 그 방법들{NETWORK DEVICE AND USER DEVICE AND METHODS THEREOF}
본 발명은 무선 통신 시스템을 위한 네트워크 노드 및 사용자 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 또한 대응하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
트래픽 요구 및 접속의 급증을 충족시키기 위해, 통신 시스템용 무선 기술은 무선 액세스 네트워크 인프라를 구성하는 네트워크 노드에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼을 보다 유연하게 활용하는 것뿐만 아니라, 커버리지 영역이 작은 저전력 네트워크를 밀도 높게 배치하는 것으로 점차 이동하고 있다.
이러한 맥락에서, 잠재적인 자원 및 원하는 서비스를 제공하기 위한 자원을 가지는 네트워크 노드와 확립된 보다 유연하고 동적인 접속을 통해 사용자 경험의 질(예를 들어, 평균 데이터 속도와 관련하여)이 개선될 수 있다. 따라서 사용자 장치는 반드시 최상의 신호 강도를 제공하지는 않지만 가용 자원이 더 많거나 주파수 자원 당 트래픽 부하가 적은 네트워크 노드에 연결되어야 한다.
이를 위해 네트워크 노드가 가용 주파수 대역(이하 주파수 대역 세그먼트라고 한다)에서 작동하거나 활성화할 수 있는 시스템을 고려한다. 바꿔 말하면, 네트워크 노드에서 이용 가능한 주파수 대역은 일련의 주파수 스펙트럼 세그먼트로 분할된다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼 세그먼트는 3GPP 롱텀에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템의 일부 또는 전체 구성 요소 반송파일 수 있다. 다른 예에서, 주파수 스펙트럼 세그먼트는 네트워크 노드에서 이용 가능한 무선 액세스 기술(radio access technology, RAT)과 관련된 일부 또는 전체 주파수 대역일 수 있다. 네트워크 노드에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트는 반드시 주파수 도메인에서 연속적이지 않을 수도 있고 동일한 크기(즉, 대역폭)를 가지지 않을 수도 없다. 또한, 네트워크 노드에서의 주파수 스펙트럼 세그먼트의 크기는, 예를 들어, 부하, 트래픽, 요구 또는 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 다른 네트워크 파라미터에 적응하도록 시간에 따라 정적 또는 동적으로 구성될 수 있다. 이용 가능하다는 용어는 주파수 스펙트럼 세그먼트가 네트워크 노드의 자원이라는 것을 나타낸다. 따라서, 네트워크 노드는 자율적으로 결정할 수도 있고, 작동할 수 있는 하나 이상의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용/활성화하도록 구성될 수도 있다.
이러한 맥락에서, 네트워크 노드에서 이용 가능한 주파수 대역 및 RAT의 이용은 트래픽/서비스 요구, 트래픽의 유형, 간섭 패턴뿐만 아니라, 더욱 큰 부분의 주파수 스펙트럼 또는 다중 RAT로 작동하는 에너지 비용에 따라 적응될 수 있다. 차례대로, 네트워크 측에서 스펙트럼을 유연하게 제어하고 이용하는 문제는 사용자 장치를 주파수 스펙트럼 세그먼트(들)에 연관/연결하고 그에 따라 대응하는 네트워크 노드(들)에 연관/연결하는 문제가 되며, 이것은 최상의 신호 강도를 제공하는 네트워크 노드에 대한 연결을 보장하기보다는 사용자 장치가 원하는 서비스를 제공할 수 있다.
따라서, 네트워크 노드에서의 유연한 스펙트럼 이용을 위한 자원 할당 방법은 사용자의 트래픽/서비스 요구 및 네트워크의 에너지 비용을 준수하도록 네트워크 노드에서 주파수 스펙트럼의 이용을 적응시키는 더 진보된 셀-연관 및 주파수 간 부하 균형 방식을 포함해야 한다.
종래의 셀룰러 무선 시스템에서, 사용자 장치는 먼저 네트워크 노드에 의해 전송된 동기화 신호를 검색하고 관련 참조 신호의 강도를 측정한 다음, 가장 강한 수신 신호를 제공하는 네트워크 노드에 액세스 요청을 전송함으로써 그 네트워크에 액세스한다.
이를 위해, 사용자 장치는 네트워크 노드와의 랜덤 액세스를 개시하는데 사용되도록 허용된 프리앰블 시퀀스 집합을 브로드캐스트 채널의 일부로서 수신한다. 따라서, 랜덤 액세스(RACH) 신호는 정보를 수신하도록 의도되어 있는 네트워크 노드에 특정된 정보를 반송(搬送)한다. 이에 응답하여, 네트워크 노드는 임시 네트워크 아이덴티티, 업 링크 동기화를 위한 시간 앞당김 및 액세스 절차의 후속 단계들에서 무선 베어러를 구축하는데 사용되는 시간-주파수 자원 집합을 사용자 장치에 제공한다. 궁극적으로 무선 베어러를 구축하고 데이터를 교환할 수 있다.
따라서, 종래의 솔루션은 사용자 장치가 네트워크 노드에 의해 전송된 다운 링크 참조 신호의 강도를 청취, 디코딩 및 측정함으로써 네트워크의 존재를 먼저 검출할 것을 요구한다. 그런 다음 사용자 장치는 최상의 신호 강도를 제공하는 네트워크 노드에서 네트워크 액세스를 시도한다. 그렇지만, 이것은 네트워크 자원의 최상의 사용을 보장하지 않을 뿐 아니라 사용자에게 최상의 서비스도 보장하지 않는다.
예를 들어, 네트워크 노드 n이 가용 시간-주파수 무선 자원의 동일한 점유율을 서빙받는 사용자 장치에 적용한다고 가정하면, 이론적으로 달성 가능한 평균 사용자 데이터 속도는 다음과 같이 샤논 한계(Shannon bound)를 통해 모델링될 수 있다.
Figure 112017011707705-pct00001
여기서
Figure 112017011707705-pct00002
및
Figure 112017011707705-pct00003
은 액세스 노드 n의 주파수 대역폭 및 트래픽 부하(예를 들어, 서빙받는 활동적 사용자의 평균 수로 표시된다)이고,
Figure 112017011707705-pct00004
은 사용자 m이 사용자 노드 n으로부터 경험하는 신호대잡음플러스간섭비이다.
이 방정식으로부터 트래픽 부하가 작은 네트워크 노드 n'(
Figure 112017011707705-pct00005
)은 최악의 신호 강도(즉,
Figure 112017011707705-pct00006
일 때)에도 불구하고 더 높은 평균 데이터 처리량을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
3GPP 롱텀에볼루션 어드밴스트(Long Term Evolution Advanced, LTE-A) 시스템과 같은 기존의 기존 솔루션은 시스템에 이미 연결되어 있는 사용자 장치에 대해서는 예를 들어 네트워크 노드 간에 트래픽 부하를 분산/이동시키는 메커니즘을 통해 이 문제를 해결하였으나, 시스템에 이전의 연결이 없는 사용자 장치에 대해서는 적용 가능한 솔루션이 현재는 없다.
언급된 종래의 솔루션에서, 사용자 장치는 복수의 네트워크 노드로부터 수신된 신호 강도와 관련된 피드백을 제공함으로써 셀-연관, 핸드오버 및 부하 균형 절차에서 네트워크를 지원한다. 그렇지만, 이것은 사용자 장치가 필요한 서비스를 제공할 가능성이 있는 네트워크 노드에 연결되거나 핸드오버되는 것을 보장하기에는 불충분하다.
관련 기술의 단점은 하나 또는 다수의 네트워크 노드에 관련된 동기화 신호를 검출하고 참조 신호를 측정할 때, 사용자 장치는 최상의 신호 강도를 제공하지만 반드시 최상의 서비스는 아닌 네트워크 노드에서 네트워크에 액세스하려고 시도한다는 것이다. 3GPP LTE와 같은 관련 기술 시스템은 일단 접속이 이루어지면 사용자 장치를 더 나은 네트워크 노드로 전용하거나 또는 떠넘기는 추가 절차를 제공한다.
그렇지만, 이것은 초기의 랜덤 액세스 후에 추가적인 시스템 자원을 필요로 하며, 전반적인 절차는 사용자 장치가 최상의 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 노드에 최종적으로 접속되기까지 수백 밀리 초가 필요할 수 있다.
관련 기술의 두 번째 단점은 사용자 장치가 네트워크의 존재를 먼저 검색하고 검출할 것을 요구하되, 그 반대는 성립하지 않는다는 것이다. 따라서, 사용자 장치는 다운링크 참조 신호의 신호 강도에만 관련된 정보에 기초하여 네트워크에 접속하기 위한 액세스 포인트를 선택할 수 있다. 반대로 시스템이 사용자 장치의 존재를 검출하여 결정을 내려야 하되, 그 반대는 성립하지 않는 경우, 사용자 장치를 최상의 네트워크 노드 및 주파수 대역과 연관시키기 위해 더 많은 정보가 필요할 것이다.
마지막으로, 무선 통신 시스템에 액세스하기 위한 관련 기술 절차는 예를 들어 액세스 노드가 다중(궁극적으로 비연속적인) 주파수 대역 내에서 복수의 무선 액세스 기술로 작동하도록 구성될 수 있을 때는 주파수 영역 내에서 잘 스케일링(scale)되지 않는다.
본 발명의 실시예의 목적은 종래 솔루션의 단점 및 문제를 완화하거나 해결하는 솔루션을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 다른 목적은 사용자 장치가 오버레이 무선 통신 시스템의 사전 지식 없이도 하나 또는 복수의 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 무선 액세스 기술을 통해 무선 통신 네트워크에 액세스할 수 있는 솔루션을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템 내의 네트워크 노드에서 유연성/적응성 스펙트럼 이용을 위한 무선 네트워크에서의 자원 할당 솔루션을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적들은 독립 청구항의 요지에 의해 해결된다. 추가적인 이로운 실시는 종속항에서 발견될 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 따라, 전술한 다른 목적은 무선 통신 시스템을 위한 사용자 장치로 달성되며, 상기 사용자 장치는 송수신기를 포함하고, 상기 송수신기는,
임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00007
를 브로드캐스팅하고 - 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00008
는 사용자 장치의 아이덴티티 정보를 포함함 - ,
상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00009
를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00010
을 수신하고 - 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00011
은 무선 통신 시스템에서 통신을 위한 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함함 - ,
상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 (예를 들어 할당된) 네트워크 노드와 통신하도록 구성되어 있다.
액세스 신호를 전용 네트워크 노드에 송신하는 것보다 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00012
를 브로드캐스팅함으로써, 복수의 네트워크 노드가 이 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00013
를 수신하고 그에 따라 이 신호를 평가할 수 있다. 수신된 액세스 신호에 기초하여, 네트워크 노드들은 서로 통신하여 사용자 장치와 네트워크와의 통신에 사용되는 적어도 하나의 적절한 주파수 스펙트럼 세그먼트를 결정할 수 있다(예를 들어, UE 요구 사항을 맞추고 현재의 낮은 부하를 가진다). 이 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 이들 주파수 스펙트럼 세그먼트는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00014
로 사용자 장치에 지시된다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 종래 시스템에서 수행되는 셀 검출, 동기화, 초기 신호 강도 측정과 같은 단계를 필요로 하지 않고 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 사용자 장치를 효율적으로 할당할 수 있게 한다. 이에 따라 액세스 절차가 빨라지고 사용자 장치를 강한 신호가 있는 네트워크 노드로부터 낮은 부하의 네트워크 노드로 방향 수정하는 추가 절차를 이미 처음부터 피할 수 있다.
이것은 네트워크 노드가 하나 이상의 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있는 무선 통신 시스템으로 간주되며, 각각의 주파수 대역은 본 명세서에서 주파수 스펙트럼 세그먼트라 하는 복수의 주파수 스펙트럼 세그먼트로 분할된다. LTE 용어에서, 스펙트럼 세그먼트는 주파수 성분 캐리어의 일부 또는 전체 주파수 성분 캐리어일 수 있다. 다른 예에서, 주파수 스펙트럼 세그먼트는 네트워크 노드에서 이용 가능한 특정한 무선 액세스 기술(RAT)과 관련된 전체 주파수 대역 또는 주파수 대역의 일부일 수 있다. 네트워크 노드에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트는 반드시 주파수 도메인에서 연속적일 필요도 없고 동일한 크기(즉, 대역폭)를 가지지 않아도 된다. 또한, 네트워크 노드에서의 주파수 스펙트럼 세그먼트의 크기는, 예를 들어, 부하, 트래픽, 요구, 또는 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 다른 네트워크 파라미터에 적응하도록 시간에 따라 정적 또는 동적으로 구성될 수 있다. 따라서, 네트워크 노드에서 이용 가능한 전체 주파수 스펙트럼 대역폭은 궁극적으로 다중 RAT와 관련되며, 다중 주파수 스펙트럼 세그먼트에 의해 형성된 가상 스펙트럼 대역폭으로 간주 될 수 있다.
또한, 사용자 디바이스에 의해 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00015
는 전용 수신자 전용의 수신자를 가지지 않는 것으로 고려된다(예를 들어, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00016
는 수신자 어드레스가 없다). 따라서, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00017
는 비콘 신호로서 이해될 수 있다.
또한, 이 상세한 설명 및 대응하는 청구 범위에서의 "또는"은 "및" 그리고 "또는"을 아우르는 수학적 OR로서 이해되어야 하지 XOR(배타적 OR)로서 이해되어서는 안 된다.
제1 관점에 따른 사용자 기기의 제1 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00018
는 적어도 하나의 참조 신호를 더 포함한다.
제1 가능한 실시 형태에서, 무선 통신 네트워크는 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00019
내의 기준 신호에 기초하여 사용자 장치의 존재를 검출하고 사용자 장치와 연관된 채널 측정을 할 수 있다. 이 채널 측정에 기초하여, 무선 통신 네트워크(예를 들어, 중앙 네트워크 제어기 또는 네트워크의 액세스 노드)는 적절한 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당할 수 있다.
제1 관점에 따른 사용자 기기의 제2 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00020
는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함한다.
제2 가능한 실시 형태에서, 이러한 특성을 가지는 액세스 신호는 무선 통신 네트워크가 통신 시스템에 도착하는 새로운 잠재적인 사용자 장치를 식별하고, 그 요구 사항 또는 서비스의 유형을 획득하고, 이 정보를 이용하여 사용자 장치를 그 네트워크에 승인할지 새로운 사용자 장치가 연관되어야 하는 자원(예를 들어, 주파수 대역(들), 네트워크 노드(들))을 결정할 수 있게 한다. 따라서, 이 가능한 실시 형태는 통신 시스템이 그 통신 능력(예를 들어, 지원되는 RAT 및 주파수 대역) 및 그 서비스 요구 사항(예를 들어, 데이터 속도, 트래픽의 유형, 트래픽의 양 등)을 추가로 고려함으로써 새로운 사용자 장치를 허용할 수 있게 한다.
제1 관점에 따른 사용자 기기의 제3 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00021
은 적어도 하나의 네트워크 노드의 아이덴티티를 더 지시하고, 상기 송수신기는 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00022
에 기초해서 적어도 하나의 네트워크 노드의 아이덴티티를 도출하도록 추가로 구성되어 있다.
제3 가능한 실시 형태는 사용자 장치가 무선 통신 네트워크에 액세스할 때 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 네트워크 노드에 신속한 허가 제어를 가능하게 한다.
제1 관점에 따른 사용자 기기의 제4 가능한 실시 형태에서, 상기 송수신기는 전용 브로드캐스트 채널에서 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00023
를 브로드캐스팅하도록 추가로 구성되어 있다.
제4 가능한 실시 형태는 통신 시스템에서 전송된 다른 신호들과의 충돌 및 간섭을 회피함으로써 액세스 신호를 성공적으로 검출 및 디코딩하는 신뢰성을 향상시키고 이미 통신 시스템에 접속되어 있는 다른 사용자 장치들에 의해 송신된 신호들로 방송된 액세스 신호에 의해 생성된 간섭을 감소시킨다. 추가적인 이점은 수신기(네트워크 노드(들))에 대한 검색 공간을 감소시킴으로써 복잡성을 감소시키는 것이다.
제1 관점에 따른 사용자 기기의 제5 가능한 실시 형태에서, 상기 송수신기는 하나 이상의 별도의 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00024
를 브로드캐스팅하도록 추가로 구성되어 있다.
제5 가능한 실시 형태에서, 사용자 장치는 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 브로드캐스팅함으로써 그 존재를 공표할 수 있다. 이것은 사용자 장치가 무선 통신 시스템에서 이용 가능한 하나 이상의 주파수 대역 또는 무선 액세스 기술에 허용되도록 할 수 있다. 또한, 이것은 무선 통신 네트워크가 사용자 장치의 통신 성능에 대한 지식을 획득할 수 있게 하여, 사용자 장치가 가장 적합한 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 최적의 무선 액세스 기술로 통신하도록 허용한다.
본 발명의 제2 관점에 따라, 전술한 목적 및 다른 목적은 무선 통신 시스템을 위한 네트워크 노드로 달성되며, 상기 네트워크 노드는 송수신기 및 프로세서를 포함하며, 상기 송수신기는,
사용자 장치로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00025
를 수신하도록 구성되어 있으며,
상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00026
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함하며,
상기 프로세서는,
브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00027
에 기초하여 사용자 장치(10)에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 구성되어 있으며,
상기 송수신기는,
상기 무선 통신 시스템에서의 통신을 위해 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00028
을 사용자 장치에 송신하도록 추가로 구성되어 있다.
네트워크 노드에 직접 어드레스 된 액세스 신호만을 수신하기보다는 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00029
를 수신함으로써, 복수의 네트워크 노드가 이 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00030
를 수신하고 이에 따라 사용자 장치가 미리 네트워크 노드에 연결한다. 수신된 액세스 신호에 기초하여, 네트워크 노드는 네트워크를 갖는 사용자 장치의 통신에 사용될 적어도 하나의 적절한 주파수 스펙트럼 세그먼트를 결정한다(예를 들어, UE 요구를 맞추고 현재의 낮은 부하를 갖는다). 이 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 이들 주파수 스펙트럼 세그먼트는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00031
로 사용자 장치에 지시된다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 종래 시스템에서 수행되는 셀 검출, 동기화, 초기 신호 세기 측정과 같은 단계를 필요로 하지 않고 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트로 사용자 장치를 효율적으로 할당할 수 있게 한다. 이에 따라 액세스 절차가 빨라지고 사용자 장치를 강한 신호가 있는 네트워크 노드로부터 낮은 부하의 네트워크 노드로 방향 수정하는 추가 절차를 이미 처음부터 피할 수 있다.
제2 관점에 따른 네트워크 노드의 제1 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00032
은, 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해서, 지원되는 트래픽 유형, 지원되는 트래픽의 양, 지원되는 서비스, 및 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드에 대한 네트워크 아이덴티티로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 네트워크 정보를 더 포함한다.
제1 가능한 실시 형태는 네트워크 노드가 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트에 의해 지원되는 트래픽 유형 및 트래픽의 양에 따라 주파수 장치 세그먼트 또는 네트워크 노드 또는 무선 액세스 기술에 사용자 장치를 연관시키는 것을 가능하게 한다. 제1 가능한 실시 형태는 또한 네트워크 노드가 지원되는 서비스 유형에 기초하여 사용자 장치를 주파수 스펙트럼 세그먼트에 연관시키는 것을 가능하게 한다.
제2 관점에 따른 네트워크 노드의 제2 가능한 실시 형태에서, 상기 프로세서는,
상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00033
에 기초하여 상기 네트워크 노드에서의 제1 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 제1 통신 성능 지표를 추정하도록 추가로 구성되어 있고,
상기 송수신기는,
사용자 장치 및 추가 네트워크 노드에서의 제2 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련되어 있는 제2 통신 성능 지표를 무선 통신 시스템의 추가 네트워크 노드로부터 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
상기 프로세서는,
상기 제1 통신 성능 지표 및 상기 수신된 제2 통신 성능 지표에 기초하여(예를 들어, 이러한 2개의 통신 성능 지표 간의 비교에 기초하여), 사용자 장치에 제1 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하거나 사용자 장치에 제2 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있다.
제2 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 상이한 네트워크 노드에서 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 성능 지표에 기초하여 사용자 장치에 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 것을 가능하게 한다.
제2 관점에 따른 네트워크 노드의 제3 가능한 실시 형태에서, 상기 프로세서는,
상기 네트워크 노드에서의 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해 상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00034
에 기초해서 대응하는 통신 성능 지표를 추정하고,
상기 추정된 대응하는 통신 성능 지표에 기초해서, 상기 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 중 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당하도록 추가로 구성되어 있다.
제3 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 동일한 네트워크 노드에서 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 성능 지표에 기초하여 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당할 수 있게 한다.
제2 관점의 제2 또는 제3 가능한 실시 형태에 따라 네트워크 노드의 제4 가능한 실시 형태에서, 상기 통신 성능 지표(들)는 달성 가능한 데이터 속도, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 데이터 속도, 달성 가능한 스펙트럼 효율, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 스펙트럼 효율; 달성 가능한 대기 시간; 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 대기 시간, 및 주파수 자원의 최대 또는 최소 또는 평균 수로 이루어지는 그룹에서 하나 이상을 포함한다.
제4 가능한 실시 형태는 전술한 추정치에 기초하여 네트워크 노드 및 주파수 스펙트럼 세그먼트에 사용자 장치의 할당을 가능하게 한다.
제2 관점의 제2, 제3 또는 제4 가능한 실시 형태에 따라 네트워크 노드의 제5 가능한 실시 형태에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00035
또는 상기 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00036
를 이전의 통신 성능 지표(들) 중 임의의 지표에 기초하여 이하의 기준 중 하나를 만족시킴으로써 할당하도록 추가로 구성되어 있으며:
Figure 112017011707705-pct00037
여기서
Figure 112017011707705-pct00038
는 네트워크 노드 n에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00039
의 크기이고,
Figure 112017011707705-pct00040
는 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00041
에 의해 지시되는 대응하는 이용률이고,
Figure 112017011707705-pct00042
는 사용자 지기
Figure 112017011707705-pct00043
에 대해 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00044
에서 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00045
에 의해 제공되는 스펙트럼 효율의 추정치이고,
Figure 112017011707705-pct00046
는 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00047
에서 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00048
를 사용하기 위한 에너지 비용의 지시이고,
Figure 112017011707705-pct00049
은 사용자 장치
Figure 112017011707705-pct00050
으로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00051
를 수신한 네트워크 노드의 집합이며,
Figure 112017011707705-pct00052
은 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00053
에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00054
의 집합이다.
제5 가능한 실시 형태는 네트워크 노드가 새로운 사용자 장치를 통신 시스템에 도입하기 위해 활성화되거나 사용되는 주파수 스펙트럼 세그먼트의 에너지 인식 선택을 가능하게 한다. 따라서, 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00055
은 무선 통신 시스템에서 통신을 위해 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드의 지시를 더 포함할 수 있다. 네트워크 노드는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 예상 데이터 속도, 스펙트럼 효율, 또는 사용자 장치에 대한 가용 주파수 자원을 활성화/사용하는 에너지 비용 사이에서 거래함으로써 사용자 장치를 주파수 스펙트럼 세그먼트(들)에 연관시킬 수 있다.
제2 관점에 따라 네트워크 노드의 제6 가능한 실시 형태에서, 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00056
는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함하며,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 사용자 장치 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있다.
제6 가능한 실시 형태는 네트워크가 서로 다른 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 네트워크 노드에 대해 달성 가능한 성능 지표를 비교함으로써 하나 이상의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 가지는 사용자 장치를 동일한 네트워크 노드에 반드시 동일 위치에 배치할 필요 없이 할당할 수 있게 한다. 바꿔 말해서, 사용자 장치는 하나 이상의 네트워크 노드에서의 신호 강도/품질의 측정뿐만 아니라 트래픽 부하, 사용자 장치로부터 신호를 수신하는 다른 네트워크 노드에서 이용 가능한 다른 주파수 스펙트럼 세그먼트에 기초하여 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 네트워크 노드에 할당된다. 또한, 무선 통신 네트워크는 다른 트래픽 세그먼트를 다른 스펙트럼 세그먼트에 묶을 수 있다. 예를 들어, 이것은 네트워크 운영자가 소정 유형의 트래픽(예를 들어, 음성, 비디오 등)을 가지는 모든 사용자 장치가 특정한 스펙트럼 세그먼트에 의해 서빙되도록 지시할 수 있게 한다. 또한, 네트워크 운영자는 업링크 및 다운링크 트래픽 요구를 구별할 수 있게 한다.
제2 관점에 따라 네트워크 노드의 제7 가능한 실시 형태에서, 상기 송수신기는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는, 트래픽의 유형, 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 사용자 장치와 관련된 상기 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 상기 사용자 장치에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있다.
제7 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 사용자 장치와 연관된 정보 요소를 사용함으로써 주파수 스펙트럼 세그먼트의 사용자 장치로의 할당을 향상시킬 수 있게 한다.
제2 관점에 따라 네트워크 노드의 제8 가능한 실시 형태에서, 상기 송수신기는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는 통신 성능 지표, 평균 수신 전력, 트래픽 부하, 이용 수준, 대역폭, 및 전송 전력으로 이루어지는 그룹에서 상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서의 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 사용자 장치에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있다.
제8 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 네트워크의 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 정보 요소를 사용함으로써 주파수 스펙트럼 세그먼트의 사용자 장치로의 할당을 향상시킬 수 있게 한다.
본 발명의 제3 관점에 따라, 전술한 목적 및 다른 목적은 무선 통신 시스템을 위한 사용자 장치에서의 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은,
임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00057
를 브로드캐스팅하는 단계 - 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00058
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함함 - ;
상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00059
를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00060
을 수신하는 단계 - 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00061
은 무선 통신 시스템에서 통신을 위한 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함함 - ; 및
상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 (예를 들어 할당된) 네트워크 노드와 통신하는 단계
를 포함한다.
제3 관점에 따라 사용자 장치에서의 방법의 제2 가능한 실시 형태에서, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00062
는 적어도 하나의 참조 신호를 더 포함한다.
제3 관점에 따른 사용자 기기에서의 방법의 제2 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00063
는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함한다.
제3 관점에 따른 사용자 기기에서의 방법의 제3 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00064
은 적어도 하나의 (할당된) 네트워크 노드의 아이덴티티를 더 지시하고, 상기 방법은 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00065
에 기초해서 적어도 하나의 (할당된) 네트워크 노드의 아이덴티티를 도출하는 단계를 더 포함한다.
제3 관점에 따른 사용자 기기에서의 방법의 제4 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00066
는 전용 브로드캐스트 채널에서 브로드캐스팅된다.
제3 관점에 따른 사용자 기기의 제5 가능한 실시 형태에서, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00067
는 하나 이상의 별도의 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 브로드캐스팅된다.
본 발명의 제4 관점에 따라, 전술한 목적 및 다른 목적은 무선 통신 시스템을 위한 네트워크 노드에서의 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은,
사용자 장치(10)로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00068
를 수신하는 단계 - 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00069
는 사용자 장치의 아이덴티티 정보를 포함함 - ;
상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00070
에 기초하여 사용자 장치에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계; 및
(상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00071
의 수신에 응답해서) 상기 무선 통신 시스템에서의 통신을 위해 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00072
을 사용자 장치에 송신하는 단계
를 포함한다.
제4 관점에 따른 네트워크 노드에서의 방법의 제1 가능한 실시 형태에서, 상기 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00073
은, 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해서, 지원되는 트래픽 유형, 지원되는 트래픽의 양, 지원되는 서비스, 및 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드에 대한 네트워크 아이덴티티로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 네트워크 정보를 더 포함한다.
제4 관점에 따른 네트워크 노드의 제2 가능한 실시 형태에서, 상기 방법은,
상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00074
에 기초하여 상기 네트워크 노드에서의 제1 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 제1 통신 성능 지표를 추정하는 단계;
사용자 장치 및 추가 네트워크 노드에서의 제2 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련되어 있는 제2 통신 성능 지표를 무선 통신 시스템의 추가 네트워크 노드로부터 수신하는 단계; 및
상기 제1 통신 성능 지표 및 상기 수신된 제2 통신 성능 지표에 기초하여, 사용자 장치에 제1 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하거나 사용자 장치에 제2 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계
더 포함한다.
제2 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 상이한 네트워크 노드에서 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 성능 지표에 기초하여 사용자 장치에 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 것을 가능하게 한다.
제4 관점에 따른 네트워크 노드에서의 방법의 제3 가능한 실시 형태에서, 상기 방법은,
상기 네트워크 노드에서의 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해 상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00075
에 기초해서 대응하는 통신 성능 지표를 추정하는 단계;
상기 추정된 대응하는 통신 성능 지표에 기초해서, 상기 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 중 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당하는 단계
를 더 포함한다.
제3 가능한 실시 형태는 무선 통신 네트워크가 동일한 네트워크 노드에서 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 성능 지표에 기초하여 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당할 수 있게 한다.
제4 관점의 제2 또는 제3 가능한 실시 형태에 따라 네트워크 노드에서의 방법의 제4 가능한 실시 형태에서, 상기 통신 성능 지표(들)는 달성 가능한 데이터 속도, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 데이터 속도, 달성 가능한 스펙트럼 효율, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 스펙트럼 효율; 달성 가능한 대기 시간; 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 대기 시간, 및 주파수 자원의 최대 또는 최소 또는 평균 수로 이루어지는 그룹에서 하나 이상을 포함한다.
제4 가능한 실시 형태는 전술한 추정치에 기초하여 네트워크 노드 및 주파수 스펙트럼 세그먼트에 사용자 장치의 할당을 가능하게 한다.
제4 관점의 제2, 제3 또는 제4 가능한 실시 형태에 따라 네트워크 노드의 제5 가능한 실시 형태에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00076
또는 상기 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00077
를 이전의 통신 성능 지표(들) 중 임의의 지표에 기초하여 이하의 기준 중 하나를 만족시킴으로써 할당하도록 추가로 구성되어 있으며:
Figure 112017011707705-pct00078
여기서
Figure 112017011707705-pct00079
는 네트워크 노드 n에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00080
의 크기이고,
Figure 112017011707705-pct00081
는 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00082
에 의해 지시되는 대응하는 이용률이고,
Figure 112017011707705-pct00083
는 사용자 지기
Figure 112017011707705-pct00084
에 대해 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00085
에서 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00086
에 의해 제공되는 스펙트럼 효율의 추정치이고,
Figure 112017011707705-pct00087
는 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00088
에서 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00089
를 사용하기 위한 에너지 비용의 지시이고,
Figure 112017011707705-pct00090
은 사용자 장치
Figure 112017011707705-pct00091
으로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00092
를 수신한 네트워크 노드의 집합이며,
Figure 112017011707705-pct00093
은 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00094
에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00095
의 집합이다.
제5 가능한 실시 형태는 네트워크 노드가 새로운 사용자 장치를 통신 시스템에 도입하기 위해 활성화되거나 사용되는 주파수 스펙트럼 세그먼트의 에너지 인식 선택을 가능하게 한다. 따라서, 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00096
은 무선 통신 시스템에서 통신을 위해 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드의 지시를 더 포함할 수 있다. 네트워크 노드는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 예상 데이터 속도, 스펙트럼 효율, 또는 사용자 장치에 대한 가용 주파수 자원을 활성화/사용하는 에너지 비용 사이에서 거래함으로써 사용자 장치를 주파수 스펙트럼 세그먼트(들)에 연관시킬 수 있다.
제4 관점에 따라 네트워크 노드의 제6 가능한 실시 형태에서, 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00097
는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함하며,
상기 방법은 상기 하나 이상의 사용자 장치 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계를 더 포함한다.
제4 관점에 따라 네트워크 노드의 제7 가능한 실시 형태에서, 상기 방법은,
하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하는 단계 - 상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는, 트래픽의 유형, 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함함 - ; 및
상기 사용자 장치와 관련된 상기 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 상기 사용자 장치에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계
를 더 포함한다.
제4 관점에 따라 네트워크 노드에서의 방법의 제8 가능한 실시 형태에서, 상기 방법은,
하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하는 단계 - 상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는 통신 성능 지표, 평균 수신 전력, 트래픽 부하, 이용 수준, 대역폭, 및 전송 전력으로 이루어지는 그룹에서 상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서의 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함함 - ; 및
상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 사용자 장치에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계
를 더 포함한다.
네트워크 노드에서의 방법의 이점 및 사용자 장치에서의 방법의 이점은 대응하는 장치 청구항의 이점과 동일하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따라 적어도 하나의 네트워크 노드 및 적어도 하나의 사용자 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 또한, 무선 통신 시스템에서의 대응하는 방법은 네트워크 노드에서의 방법의 및 사용자 장치에서의 방법을 포함한다.
본 발명은 또한 코드 수단을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이며, 이 코드 수단은 처리 수단에 의해 실행될 때 그 처리 수단이 본 발명에 따른 방법을 실행하게 한다. 또한, 본 발명은 컴퓨터 판독 가능 매체 및 전술한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이며, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체에 포함되며, 컴퓨터 프로그램 제품은 ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그램 가능 판독 전용 메모리), EPROM(소거 가능 PROM), 플래시 메모리, EEPROM(전기적으로 소거 가능한 PROM) 및 하드 디스크 드라이브의 그룹 중 하나 이상으로 이루어진다.
본 발명의 실시예들은 현재의 네트워크 노드들을 포함하는 무선 통신 네트워크가 무선 통신 네트워크에 액세스하려 대기하는 새로운 사용자 장치가 하나 또는 다수의 주파수 스펙트럼 세그먼트로 동작하도록 구성하고 및/또는 하나 또는 다수의 무선 액세스 기술들이 관련 기술에서 사용자 장치에 의해 전형적으로 요구되는 몇 가지 단계, 예를 들어 셀 검출, 동기화, 초기 신호 세기 측정을 우회하도록 구성할 수 있으며, 이에 의해 액세스 절차를 가속화하고 사용자 장치를 강한 신호를 가지는 네트워크 노드로부터 부하가 적은 네트워크 노드로 방향 수정하는 추가의 절차를 회피한다.
또한, 물리적 (또는 논리적) 네트워크 노드가 아닌 주파수 스펙트럼 세그먼트에 사용자 장치를 할당함으로써, 소위 가상 무선 액세스 네트워크에서 자원 스케줄링이 가능하며, 여기서 사용자 장치를 서빙하는 무선 네트워크 노드의 아이덴티티는 사용자 장치에 드러나지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예들은 무선 통신 네트워크가 새로운 승인 질의들로부터 기대되는 트래픽, 무선 통신 시스템, 현재의 트래픽 분포, 현재 스펙트럼 이용 및 이용 가능한 스펙트럼에 기초하여 무선 통신 시스템에서 이용 가능한 다중 주파수 스펙트럼 세그먼트들, 네트워크 노드들 및 무선 액세스 기술들 간의 트래픽 분포를 제어하고 균형을 이룰 수 있게 한다.
본 발명의 추가적인 응용 및 이점은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 서로 다른 실시예를 명확하게 설명하려는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 장치에서의 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 노드를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 노드에서의 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예를 포함하는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 6은 사용자 장치와 네트워크 노드 간의 시그널링을 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 사용자 장치와 2개의 네트워크 노드 간 또는 네트워크 노드와 네트워크 제어 노드 간의 시그널링을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예를 포함하는 다른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예를 포함하는 또 다른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예를 포함하는 또 다른 무선 통신 시스템을 도시한다.
무선 통신 시스템의 네트워크 노드가 다중 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 다중 무선 액세스 기술로 동작하도록 구성될 수 있는 경우, 사용자의 트래픽/서비스 요구 사항을 준수하고 주파수 대역 간 트래픽의 균형을 유지하며 네트워크의 에너지 비용을 최소화하기 위해 사용자 장치가 시스템에 액세스할 때 작동하도록 구성되어야 하는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 무선 액세스 기술을 결정하는 것이 문제이다.
종래의 솔루션의 이러한 문제 및 다른 문제를 해결하기 위해 본 발명의 실시예는 사용자 장치 및 네트워크 노드 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 장치(10)를 도시한다. 사용자 장치(10)는 임의의 무선 통신 네트워크에 연결되지 않을 때 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00098
를 브로드캐스팅하도록 구성된 송수신기(11)를 포함한다. 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00099
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함한다. 일 예에서, 네트워크 아이덴티티 정보는 특정 무선 액세스 기술에 대해 사용자 장치(10)를 일의적으로 식별하는 지표/번호를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 사용자 장치(10)는 무선 통신 네트워크에 연결되지 않을 때 유휴 모드, 비 연결 모드 또는 전원 켜짐 상태(네트워크 검색)에 있을 수 있다.
사용자 장치(10)의 송수신기(11)는 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00100
를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00101
을 수신하도록 추가로 구성된다. 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00102
은 사용자 장치(10)가 무선 통신 시스템에서 통신할 수 있는 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함한다. 송수신기(11)도 또한 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 네트워크 노드와 통신하도록 구성된다. 도 1에 도시된 사용자 장치(10)는 또한 송수신기(11)와 통신 가능하게 결합된 이 예에서 프로세서(12)를 포함한다.
사용자 장치(10)에서 사용하기 위한 대응하는 방법은 도 2의 흐름도에 도시되어 있다. 이 방법은 사용자 장치(10)가 임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00103
를 브로드캐스팅하는 단계(110)를 포함하며, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00104
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함한다. 또한, 상기 방법은 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00105
를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00106
을 수신하는 단계(120)를 포함하며, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00107
은 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함한다. 또한, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 네트워크 노드와 통신하는 단계(130)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 노드(20)를 도시한다. 네트워크 노드(20)는 서로 통신 가능하게 연결된 송수신기(21) 및 프로세서(22)를 포함한다. 송수신기(21)는 사용자 장치(10)로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00108
를 수신하도록 구성되어 있으며, 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00109
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함한다. 프로세서(22)는
Figure 112017011707705-pct00110
에 기초하여 사용자 장치(10)에 의한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 구성되어 있다. 트랜시버(21)는 (브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00111
의 수신에 응답하여) 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00112
을 사용자 장치(10)에 송신하도록 구성되어 있으며, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00113
은 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함한다.
네트워크 노드(20)에서 사용하기 위한 대응하는 방법이 도 4의 흐름도에 도시되어 있다. 상기 방법은 사용자 장치(10)로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00114
를 수신하는 단계(210)를 포함하며, 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00115
는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함한다. 또한, 상기 방법은 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00116
에 기초하여 사용자 장치(10)에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계(220)를 포함한다. 또한, 상기 방법은 (상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00117
의 수신에 응답해서) 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00118
을 사용자 장치(10)에 송신하는 단계(230)를 포함하며, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00119
은 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함한다.
도 5는 사용자 장치(10)가 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, 20d)(도 3에 도시된 네트워크 노드의 가능한 구현 형태를 형성한다)에 의해 수신된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00120
(파선 화살표로 도시되어 있다)를 브로드캐스팅하는 예를 도시하고 있다. 네트워크 노드(20b 및 20c)는 각각 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00121
(전체 화살표로 도시되어 있다)을 사용자 장치(10)에 서로 전송할 수 있다. 사용자 장치(10)는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00122
을 수신한다. 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00123
의 수신에 응답하여, 사용자 장치(10)는 네트워크 노드(20b 및 20c)와의 통신을 시작한다. 도 5에는 사용자 장치(10)의 부하(흑색)가 언급된 네트워크 노드(20b 및 20c)의 다른 부하에 어떻게 각각 추가되는지를 더 도시되어 있다. 이 예에서, 사용자 장치(10)가 네트워크 노드(20b)에서의 제2 및 제4 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 네트워크 노드(20c)에서의 제1 가용 스펙트럼 세그먼트에 어떻게 할당되는지를 알 수 있다. 이 예에서, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00124
을 송신하는 네트워크 노드(20b, 20c)는 또한 사용자 장치(10)가 연결을 구축하는 네트워크 노드(20b, 20c)이다.
도 6은 사용자 장치(10)와 네트워크 노드(20) 사이의 무선 통신 시스템(30)에서의 기본 시그널링을 도시한다. 사용자 장치(10)가 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00125
를 브로드캐스팅한다는 것을 알 수 있다. 네트워크 노드(20)는 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00126
를 수신하고 응답으로 사용자 장치(10)에 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00127
을 송신한다. 사용자 장치(10)는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00128
을 수신하고 그 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트(들)를 사용하여 통신을 시작한다.
따라서, 통신 네트워크에 액세스하기를 원하는 사용자 장치(10)는 인접한 임의의 통신 네트워크에 대한 사전 지식 또는 사전 동기화를 필요로 함이 없이, 예를 들어 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00129
를 송신한다. 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00130
는 적어도 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 사용자 장치(10)의 근접에 있는 임의의 통신 네트워크에 사용자 장치(10)의 존재 및 무선 자원에 액세스하기 위한 사용자 장치(10)의 요구를 알리기 위한 것이다.
적어도 하나의 주파수 대역 내에서 사용자 장치(10)로부터 그리고 적어도 하나의 네트워크 노드(20)로부터 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00131
를 수신하는 통신 네트워크는 이 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00132
를 사용하여, 사용자 장치(10)에 서빙될 주파수 스펙트럼 세그먼트, RAT (s) 및 네트워크 노드(20a, 20b, 20c,…., 20n)를 결정한다. 이 정보는 그런 다음 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00133
로 해서 사용자 장치(10)에 송신된다. 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00134
을 수신하면, 사용자 장치(10)는 지시된 주파수 스펙트럼 세그먼트(들)를 사용하여 통신 네트워크와의 통신(예를 들어, 통신 네트워크의 하나 이상의 네트워크 노드들과의 통신)를 개시할 수 있다.
하나 이상의 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 무선 액세스 기술에 대한 사용자 장치(10)의 할당은 상이한 주파수 대역 및/또는 무선 액세스 기술을 사용하는 시스템 내의 상이한 네트워크 노드에 의해 사용자 장치(10)에 제공될 수 있는 서비스를 나타내는, 평균 데이터 속도, 평균 스펙트럼 효율, 대기 시간 등과 같은 성능 메트릭을 고려하여 실현된다.
종래의 솔루션과는 달리, 새로운 사용자 장치(10)를 통신 네트워크에 허용하고 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트(및 대응하는 네트워크 노드)와 연관시키는 것은 사용자 장치(10)로부터 송신된 신호의 수신된 신호 강도 및 통신 네트워크(20a, 20b, 20c, ..., 20n)의 개별 네트워크 노드에서 측정된 신호의 수신된 신호 강도에 기초할 뿐만 아니라, 지원된 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 내의 개별 네트워크 노드의 트래픽 부하/혼잡(가능한 상이한 주파수 대역 및/또는 무선 액세스 기술조차)에도 기초한다.
본 발명의 실시예에서, 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00135
는 또한 수신기(들), 즉 네트워크 노드(들)에 알려진 적어도 하나의 참조 신호를 포함한다. 참조 신호는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함하는 브로드캐스트 액세스 신호의 일부와 함께 시간 또는 주파수 멀티플렉싱될 수 있다. 이것은 통신 네트워크가 먼저 사용자 장치(10)의 존재를 검출할 수 있게 하고 그런 다음 참조 신호에 기초하여 사용자 장치(10)와 관련된 채널 측정을 행할 수 있게 하는 이점을 가진다. 이를 위해, 참조 신호는 사용자 장치 아이덴티티 정보에 의존하는 송신된 시퀀스에 의해 특징지어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00136
는
Figure 112017011707705-pct00137
서비스 유형;
Figure 112017011707705-pct00138
가입 유형;
Figure 112017011707705-pct00139
필요한 트래픽의 유형(예를 들어, 업링크, 다운링크, 음성, 비디오, 스트리밍 등);
Figure 112017011707705-pct00140
필요한 트래픽의 양;
Figure 112017011707705-pct00141
필요한 평균/최소/최대 데이터 트래픽;
Figure 112017011707705-pct00142
필요한 데이터 자원의 평균/최소/최대량;
Figure 112017011707705-pct00143
사용자 장치의 지원되는 무선 액세스 기술 성능;
Figure 112017011707705-pct00144
지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 지원되는 주파수 대역;
Figure 112017011707705-pct00145
선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 선호하는 주파수 대역
으로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함한다.
이러한 특성을 가지는 사용자 장치(10)로부터의 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00146
는 통신 네트워크로 하여금 통신 시스템에 도달하는 새로운 잠재적 사용자 장치(10)를 식별하고, 사용자 장치 또는 서비스 유형의 요구를 획득하고, 이 정보를 이용하여 사용자 장치(10)를 통신 네트워크에 승인할지 그리고 새로운 사용자 장치(10)가 관련되어야 하는 자원(예를 들어, 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 주파수 대역(들), 네트워크 노드(들))를 승인할지를 판정하게 한다.
그러므로 이 방법은 통신 네트워크로 하여금 사용자 장치(10)의 통신 능력 (예를 들어, 지원되는 RAT 및 주파수 대역), 사용자 장치(10)의 서비스 요구 조건 (예를 들어, 데이터 속도, 트래픽의 유형, 트래픽의 양과 관련해서)을 추가로 고려함으로써 새로운 사용자 장치, 데이터 속도, 트래픽 유형, 트래픽 양 등)를 허용할 수 있게 하는 이점을 가진다. 예를 들어, 액세스 신호를 송신하기 위한 시간-주파수 자원은 무선 액세스 기술에 의존하는 사양에 의해 미리 정의될 수 있고, 이에 의해 송신기(예를 들어, 사용자 장치) 및 수신기(예를 들어, 네트워크 노드) 모두에 공지될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00147
를 사용자 장치(10)에 전송하며, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00148
은:
Figure 112017011707705-pct00149
지원되는 트래픽 유형;
Figure 112017011707705-pct00150
지원되는 트래픽의 양;
Figure 112017011707705-pct00151
지원되는 서비스; 및
Figure 112017011707705-pct00152
적어도 하나의 할당된 네트워크 노드에 대한 네트워크 아이덴티티
로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 네트워크 정보를 더 포함한다.
액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00153
와 마찬가지로, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00154
을 송신하기 위한 시간-주파수 자원은 무선 액세스 기술에 의존하는 사양에 의해 미리 정의될 수 있거나 스펙트럼 액세스 신호에 의해 동일하게 사용될 수 있으며, 이에 의해 송신기 및 수신기 모두에 공지될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)에 의해 전송된 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00155
은 특정한 사용자 장치(10)에 전용이다. 이것은 예를 들어, 사용자 장치(10) 아이덴티티의 지표에 기초하여 생성된 변조 시퀀스로 메시지를 변조함으로써 실현될 수 있다. 이것의 이점은 그 의도된 사용자 장치(10)만이 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00156
을 수신하고 디코딩할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 통신 성능 지표, 트래픽의 유형, 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 네트워크 보고 메시지 중 사용자 장치(10)와 관련된 정보 요소를 적어도 하나의 다른 네트워크 노드(20)(예를 들어, 네트워크 제어 노드)에 송신한다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 통신 성능 지표, 평균 수신 전력, 트래픽 부하, 이용 수준, 대역폭 및 송신 전력으로 이루어지는 그룹에서 네트워크 보고 메시지 중 하나 이상의 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)에서의 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 정보 요소를 적어도 하나의 다른 네트워크 노드(예를 들어, 네트워크 제어 노드)는 송신한다.
(적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 적어도 하나의 네트워크 노드에 사용자 장치(10)를 할당하는) 할당 문제는 도 7a에 도시된 바와 같이 각각의 네트워크 노드에 의해 개별적으로 해결될 수 있거나 또는 도 7b에 도시된 바와 같이 네트워크 제어 노드에 의해 중심적으로 해결될 수 있다.
도 7a에서, 사용자 장치(10)는 하나 이상의 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)에 의해 수신된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00157
를 브로드캐스팅한다. 브로드캐스트 액세스 신호를 수신하는 각각의 네트워크 노드(20)는 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 사용자 장치(10)에 대한 성능 지표를 추정할 수 있다. 사용자 장치(10)와 관련된 정보 및/또는 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)와 관련된 정보를 반송하는 네트워크 노드 간에 리포트 메시지를 교환할 때, 각각의 네트워크 노드는 사용자 장치에 대해 네트워크 노드와 주파수 스펙트럼 세그먼트의 연관을 "할당 문제 해결" 상자에 표시된 대로 개별적으로 결정할 수 있다. 그런 다음, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00158
은 네트워크 장치 중 적어도 하나에 의해 (예를 들어, 사용자 장치가 연관되어 있는 네트워크 노드에 의해) 사용자 장치(10)에 전송된다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 사용자 장치(10)는 하나 이상의 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)에 의해 수신된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00159
를 브로드캐스팅한다. 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00160
를 수신하는 네트워크 노드는 대응하는 리포트 메시지를 (공통) 네트워크 제어 노드에 송신한다.
리포트 메시지에 기초하여, 네트워크 제어 노드는 "할당 문제 해결" 박스에 표시된 바와 같이 사용자 장치(10)에 대한 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트와 적어도 하나의 네트워크 노드의 연관을 결정한다. 그런 다음, 그 연관은 주파수 스펙트럼 할당 신호 (a)로서 그 의도된 네트워크 노드(들)에 지시된다. 그 의도된 네트워크 노드(들)는 대응하는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00161
을 사용자 장치(10)에 송신한다.
그러므로 한 그룹의 네트워크 노드 그룹(20a, 20b, 20c, ..., 20n)의 동작을 제어 또는 조정하는 네트워크 노드 및/또는 네트워크 제어 노드는 하나 이상의 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)에서의 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련하여, 사용자 장치(10)와 연관된 달성 가능한 성능, 트래픽의 유형 및/또는 양 등과 같은 정보를 수집할 수 있다. 이 정보를 이용하여, 네트워크 노드 또는 네트워크 제어 노드는 이전 실시 예에 따라 할당 문제를 해결하는 사용자 장치(10)에 대한 주파수 스펙트럼 세그먼트의 최상의 할당을 결정한다. 또한, 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n)는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 네트워크 노드의 할당을 개선하기 위해 언급된 정보를 교환할 수 있다.
네트워크 노드(20)에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트 (또는 심지어 완전한 가용 주파수 대역)의 부하 또는 이용은 (평균/최소/최대) 트래픽 부하의 추정; 상기 주파수 스펙트럼 세그먼트에 허용된 사용자 장치의 (평균/최소/최대) 수의 추정; 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에 허용되고 통신을 위해 능동적으로 스케줄링된 사용자 장치의 (평균/최소/최대) 수의 추정치로 표시될 수 있다. 또한, 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트의 부하는 부하 변동의 지시를 포함할 수 있다.
프레임 수준에서의 제공된 부하 또는 트래픽 강도의 평균에 대한 추정치는 평균 프레임 도착 속도와 프레임 처리 및 송신 시간의 적(product)이며, 서비스 수준에서는 평균 서비스 요청 도달 속도 (또는 사용자 도착 속도)와 평균 서비스 시간의 적이다. 이 정보는 사용자 장치(10)로 하여금 네트워크 노드에 의해 소정의 주파수 대역에서 제공되는 평균 사용자별 스펙트럼 효율을 추정할 수 있게 한다. 주파수 대역폭을 부가적으로 지시함으로써, 사용자 장치(10)는 소정의 주파수 대역에서 달성 가능한 평균 데이터 처리량을 추정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 통신 네트워크에서 복수의 네트워크 노드에 대한 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 무선 액세스 기술의 이용을 제어하는 네트워크 제어 노드이다. 네트워크 제어 노드는 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크(RAN)(예를 들어, 기지국, NodeB, 및 개선된 NodeB, 및 최상의 NodeB(uNodeB) 등)에 상주하는 네트워크 노드일 수 있거나, 통신 시스템의 코어 네트워크 부분의 노드일 수 있다.
도 8은 복수의 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, 20d) 및 예시적인 사용자 장치(10)를 포함하는 통신 시스템(30)의 예를 도시한다. 통신 시스템(30)의 하나의 네트워크 노드(20d)는 네트워크 제어 노드이다. 사용자 장치(10)는 통신 시스템(30)에서 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00162
를 브로드캐스팅한다. 이 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00163
는 도달하는 모든 네트워크(20a, 20b, 20c, 20d)에 의해 수신된다. 네트워크 제어 노드(20d)는 파선 화살표와 점선 화살표로 도시된 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)와의 백홀 링크를 통해 네트워크 리포트 메시지(예를 들어 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00164
로부터 유도된 신호 강도 및 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트의 부하)를 교환한다. 이 예에서, 네트워크 제어 노드(20d)는 사용자 장치(10)에 대한 할당을 지시하는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00165
을 네트워크 노드(20b)에서의 2개의 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 네트워크 노드(20c)에서의 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에 송신한다. 사용자 장치(10)는 네트워크 노드(20b, 20c)와의 통신을 시작하고, 도 8에는, 사용자 장치(10)의 부하(흑색)가 언급된 네트워크 노드(20b 및 20c)의 부하에 각각 어떻게 추가되는지가 도시되어 있다. 다시 말해서, 네트워크 제어 노드(20d)는 적어도 2개의 상이한 네트워크 노드(20b, 20c)에서의 적어도 2개의 상이한 주파수 스펙트럼에 사용자 장치(10)를 동시에 할당하도록 구성된다. 이들 2개의 네트워크 노드는 모두 네트워크 제어 노드(20d)와는 다를 수 있다. 제어 노드(20d)는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00166
에서 사용자 장치(10)에 할당을 지시하도록 구성된다. 또한, 사용자 장치(10)는 네트워크 제어 노드(20d)로부터 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00167
을 수신하고, 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00168
에서 지시된 대응하는 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 2개의 네트워크 노드(20b, 20c)와의 연결을 구축하도록 구성된다.
도 9는 복수의 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, 20d) 및 예시적인 사용자 장치(10)를 포함하는 통신 시스템(30)의 예를 도시한다. 통신 시스템(30)의 하나의 네트워크 노드(20d)는 네트워크 제어 노드이다. 사용자 장치(10)는 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)에 의해 수신되는, 통신 시스템(30)에서의 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00169
를 브로드캐스팅한다. 이러한 예로부터, (제어 노드가 아닌) 적어도 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)가 그러한 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00170
를 사용자 장치(10)로부터 수신하고 그러한 수신을 네트워크 제어 노드(20d)에 보고하는 것으로 충분하기 때문에, 제어 노드(20d)가 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00171
를 수신하는 것이 반드시 필요한 것은 아니라는 것을 알 수 있다. 그러므로 네트워크 제어 노드는 반드시 사용자 장치(10)에 도달할 필요는 없다. 네트워크 제어 노드(20d)는 파선 화살표 및 점선 화살표로 도시된 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)와의 백홀 링크를 통해 네트워크보고 메시지를 교환한다. 이 예에서, 네트워크 제어 노드(20d)는 네트워크 노드(20b)에서의 2개의 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 네트워크 노드(20c)에서의 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 사용자 장치(10)의 할당을 결정한다. 이 할당은 그 할당된 네트워크 노드(20b, 20c)에 보고된다. 그 후, 네트워크 노드(20b, 20c)는 사용자 장치(10)에 대한 할당을 지시하는 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00172
을 대응하는 네트워크 노드(20b, 20c)에서의 대응하는 주파수 스펙트럼 세그먼트에 각각 전송한다. 그런 다음 사용자 장치(10)는 그 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 네트워크 노드(20b 및 20c)와의 통신을 개시한다. 또한, 도 9에는 사용자 장치(10)의 부하(흑색)가 언급된 네트워크 노드(20b 및 20c)의 부하에 각각 어떻게 부가되는지가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자 장치(10) 자신에 할당되는 네트워크 노드는 액세스 (네트워크 노드(10)에서 그 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 또한 지시하는) 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00173
를 사용자 장치(10)에 송신한다는 점에서, 도 9의 예는 도 8의 예와는 더 다르다. 이것은 네트워크 장치 노드(20)의 부하가 감소된다는 이점을 가진다. 이와는 대조적으로, 도 8의 예에서는, 네트워크 제어 노드가 사용자 장치(10)에 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00174
을 송신한다. 이것은 복수의 네트워크 노드에 사용자 장치(10)를 동시에 할당하는 경우에도 단지 하나의 액세스 응답 신호
Figure 112017011707705-pct00175
만으로도 충분하다는 이점을 가진다.
도 10은 네트워크 제어기 노드(20d)가 무선 통신 시스템(30)의 코어 네트워크 측에 상주한다는 점에서, 도 9에 도시된 통신 시스템과는 다른 통신 시스템(30)을 도시한다. 사용자 장치(10)는 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)에 의해 수신되는 통신 시스템(30)에서 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00176
를 브로드캐스팅한다. 네트워크 제어 노드(20d)는 파선 화살표 및 점선 화살표로 도시된 다른 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)와의 백홀 링크를 통해 네트워크 리포트 메시지를 교환한다. 이 예에서, 네트워크 제어 노드(20d)는 적어도 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 사용자 장치(10)의 할당을 결정하고 이를 네트워크 노드(20a, 20b, 20c)에 보고한다. 네트워크 노드(20b 및 20c)는 사용자 장치(10)에 할당을 지시하는 액세스 응답 제어 신호
Figure 112017011707705-pct00177
을 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에 각각 전송한다. 사용자 장치(10)는 네트워크 노드(20b, 20c)와의 통신을 시작하고, 도 10에는, 사용자 장치(10)의 부하(흑색)가 언급된 네트워크 노드(20b 및 20c)의 부하에 어떻게 각각 추가되는지가 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는:
Figure 112017011707705-pct00178
달성 가능한 데이터 속도;
Figure 112017011707705-pct00179
달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 데이터 속도;
Figure 112017011707705-pct00180
달성 가능한 스펙트럼 효율;
Figure 112017011707705-pct00181
달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 스펙트럼 효율;
Figure 112017011707705-pct00182
달성 가능한 대기 시간;
Figure 112017011707705-pct00183
달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 대기 시간; 및
Figure 112017011707705-pct00184
최대 또는 최소 또는 평균 주파수 자원 수
로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 통신 성능 지표에 기초하여 통신 시스템의 적어도 하나의 네트워크 노드에서의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 사용자 장치(10)의 할당을 결정한다(네트워크 노드(20)는 예를 들어 수신된 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00185
에 기초하여 추정한다).
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는:
Figure 112017011707705-pct00186
서비스 유형,
Figure 112017011707705-pct00187
가입 유형, 트래픽 유형,
Figure 112017011707705-pct00188
필요한 트래픽의 양,
Figure 112017011707705-pct00189
필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽,
Figure 112017011707705-pct00190
필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭,
Figure 112017011707705-pct00191
지원되는 무선 액세스 기술,
Figure 112017011707705-pct00192
지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 지원되는 주파수 대역, 및
Figure 112017011707705-pct00193
선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 선호 주파수 대역
으로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 사용자 장치(10) 정보에 기초하여 통신 시스템(30)의 적어도 하나의 네트워크 노드에서 이용 가능한 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 사용자 장치(10)의 할당을 결정한다.
하나의 이점은 상이한 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 네트워크 노드에 대해 달성 가능한 성능 지표를 비교함으로써, 통신 네트워크가 사용자 장치(10)를, 반드시 동일한 네트워크 노드에서 연결하지 않아도, 하나 이상의 주파수 스펙트럼 세그먼트와 연관시키는 것이 가능하다는 것이다. 달리 말해, 사용자 장치(10)는 하나 이상의 네트워크 노드에서의 신호 강도/품질의 측정뿐만 아니라 트래픽 부하, 사용자 장치로부터 신호를 수신하는 다른 네트워크 노드에서 이용 가능한 상이한 주파수 스펙트럼의 크기 등에도 기초하여 주파수 스펙트럼 세그먼트 및/또는 네트워크 노드에 관련된다.
또한, 이 방법을 사용하면 네트워크는 다른 트래픽 서비스를 다른 스펙트럼 세그먼트에 묶을 수 있다. 예를 들어, 이것은 네트워크 운영자가 특정한 유형의 트래픽(예를 들어, 음성, 비디오 등)을 가지는 모든 사용자 장치가 특정한 스펙트럼 세그먼트에 의해 서빙되도록 지시할 수 있게 한다. 또한, 네트워크 운영자가 업링크 및 다운링크 트래픽 요구를 구별할 수 있게 한다.
본 발명의 실시 예에서, 네트워크 노드(20)는:
Figure 112017011707705-pct00194
달성 가능한 데이터 속도; 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 데이터 속도;
Figure 112017011707705-pct00195
달성 가능한 스펙트럼 효율;
Figure 112017011707705-pct00196
달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 스펙트럼 효율;
Figure 112017011707705-pct00197
달성 가능한 대기 시간; 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 대기 시간; 및
Figure 112017011707705-pct00198
주파수 자원의 최대 또는 최소 또는 평균 수
로 이루어지는 그룹에서의 하나 이상의 통신 성능 지표에 기초하여 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트 s 및 대응하는 네트워크 노드 n를 사용자 장치 m에 할당한다.
즉, 네트워크 노드(20)는 상이한 네트워크 노드 및 스펙트럼 세그먼트에 대하여 사용자 장치(10)에 대한 전술한 성능 지표들을 비교하고 다음의 기준 중 하나를 만족하는 쌍
Figure 112017011707705-pct00199
을 선택함으로써 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트 s 및 대응하는 네트워크 노드 n을 사용자 장치 m 에 할당하며,
Figure 112017011707705-pct00200
여기서
Figure 112017011707705-pct00201
는 네트워크 노드 n에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00202
의 크기이고,
Figure 112017011707705-pct00203
는 네트워크 노드 n에 의해 지시되는 대응하는 이용률(예를 들어, 트래픽 부하, 스케줄링된 사용자 장치의 평균/최소/최대 수 등)이고,
Figure 112017011707705-pct00204
는 사용자 지기
Figure 112017011707705-pct00205
에 대해 스펙트럼 세그먼트 s에서 네트워크 노드 n에 의해 제공되는 스펙트럼 효율의 추정치이다.
또한,
Figure 112017011707705-pct00206
은 사용자 장치 m에 관한 네트워크 노드의 집합이며,
Figure 112017011707705-pct00207
은 네트워크 노드
Figure 112017011707705-pct00208
에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
Figure 112017011707705-pct00209
의 집합이다. 그러므로:
Figure 112017011707705-pct00210
양
Figure 112017011707705-pct00211
은 네트워크 노드 n에서 스펙트럼 세그먼트 s 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 평균 데이터 처리량의 추정치이고;
Figure 112017011707705-pct00212
양
Figure 112017011707705-pct00213
은 네트워크 노드 n에서 스펙트럼 세그먼트 s 내의 사용자 장치에 의해 달성 가능한 평균 스펙트럼 효율의 추정치이고;
Figure 112017011707705-pct00214
양
Figure 112017011707705-pct00215
은 네트워크 노드 n에서 스펙트럼 세그먼트 s 내의 사용자 장치에 의해 획득 가능한 주파수 자원의 평균 수의 추정치이다.
식(1)은 정수 선형 프로그램(integer linear program, ILP) 문제를 해결하는 것을 이하에 개시되며,
Figure 112017011707705-pct00216
여기서, 결정 변수
Figure 112017011707705-pct00217
는 사용자 장치 m이 네트워크 노드 n에서 스펙트럼 세그먼트 s와 연관되어 있으면, 1이고 그렇지 않으면 0이다. 불평등 제약 조건은 사용자 장치가
Figure 112017011707705-pct00218
스펙트럼 세그먼트와 연관될 수 있음을 나타낸다.
개시된 방법을 실현하기 위해, 네트워크 노드는
Figure 112017011707705-pct00219
중 하나 이상과 관련된 정보와 리포트 메시지를 적어도 교환함으로써 협동할 것이다. 숙련된 독자는 목적 함수에서의
Figure 112017011707705-pct00220
을
Figure 112017011707705-pct00221
의 연속적인 단조 함수로 대체함으로써, 예를 들어,
Figure 112017011707705-pct00222
는 동일한 결과를 산출한다는 것을 알 수 있다.
또한, 식(1)의 할당 문제는 도 7a 및 7b에 각각 도시된 바와 같이 각각의 네트워크 노드에 의해 개별적으로 해결될 수 있거나 또는 네트워크 제어 노드에 의해 중심적으로 해결될 수 있다.
사용자 장치(10)에 대한 주파수 스펙트럼 세그먼트 (및 네트워크 노드)의 최적의 선택은 식(1)을 통해 발견된 최상의
Figure 112017011707705-pct00223
스펙트럼 세그먼트로 이루어져 있다. 식(4)의 문제는
Figure 112017011707705-pct00224
과 같이, 최소 및/또는 최대 평균 데이터 처리량에 대한 제약 조건을 추가하여 수정할 수 있으며, 이 경우, 네트워크 노드는 사용자 장치를 최상의
Figure 112017011707705-pct00225
스펙트럼 세그먼트와 연관시켜 범위
Figure 112017011707705-pct00226
에서 총 평균 데이터 속도를 생성한다. 따라서, 이 방법은 사용자 장치에 서비스하여 평균 데이터 처리량을 최대화하도록 최상의 주파수 스펙트럼 세그먼트(들) 및 대응하는 네트워크 노드(들)를 결정할 수 있게 한다. 또한, 상이한 네트워크 노드에서 상이한 스펙트럼 세그먼트의 트래픽 부하를 고려함으로써, 이 방법은 사용자 장치를 이용률이 낮은 스펙트럼 세그먼트에 허용할 수 있게 함으로써 네트워크 노드에서의 주파수 간 부하를 균형 있게 한다.
숙련된 독자는 식(2) 및 (3)은 유사한 문제를 유사하게 고려하여 해결하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 문제는 대응하는 문제는 식(4)의 목적 함수를 그에 따라 대체함으로써 공식화될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 스펙트럼 세그먼트가 다음을 만족할 때 네트워크 노드 n은 다른 네트워크 노드와의 조정 없이, 그 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 s 중 적어도 하나를 사용자 장치 m에 할당한다:
Figure 112017011707705-pct00227
비슷한 논증을 통해, 네트워크 노드 간의 조정이 없을 시, 식(5)는 다음 정수 선형 프로그래밍(ILP) 문제를 해결한다는 것을 입증하는 것이 가능하다.
Figure 112017011707705-pct00228
네트워크 노드(20)는 식(5)를 통해 최상의
Figure 112017011707705-pct00229
스펙트럼 세그먼트를 선택함으로써 사용자 장치에 대한 주파수 스펙트럼 세그먼트의 최적 할당을 결정한다.
식(8)은 최소 평균 및/또는 최대 평균 데이터 속도에 대한 제약 조건을 추가함으로써 수정될 수 있으므로 네트워크 노드는 사용자 장치를 범위
Figure 112017011707705-pct00230
에서 총 평균 데이터 속도를 산출하는 최상의
Figure 112017011707705-pct00231
스펙트럼 세그먼트와 연관시킨다. 본 발명의 이전의 실시예들과 비교해서, 이 실시예는 네트워크 노드 간의 조정을 필요로 하지 않고 시그널링 오버 헤드가 감소하는 이점을 가진다.
식(6) 및 (7)은 대응하는 문제가 그에 따라 목적 함수를 대체함으로써 식(8)로서 공식화되어 유사한 문제를 해결한다.
본 발명의 실시예에서, 쌍
Figure 112017011707705-pct00232
이 다음을 각각 만족할 때, 네트워크 노드(20)는 에너지 비용 및 서로 다른 네트워크 노드와 스펙트럼 세그먼트 s에서 달성 가능한 평균 처리량 또는 평균 스펙트럼 효율의 추정치에 기초하여 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트 s 및 대응하는 네트워크 노드 n을 사용자 장치 m에 할당한다.
Figure 112017011707705-pct00233
여기서,
Figure 112017011707705-pct00234
는 네트워크 노드 n에 의해 지시되는 대응하는 이용률이고,
Figure 112017011707705-pct00235
는 사용자 지기 m에 대해 스펙트럼 세그먼트 s에서 네트워크 노드 n에 의해 제공되는 스펙트럼 효율의 추정치이고,
Figure 112017011707705-pct00236
는 네트워크 노드 n에서 주파수 스펙트럼 세그먼트 s를 사용하기 위한 에너지 비용의 지시이다. 계수
Figure 112017011707705-pct00237
은 스펙트럼 이용의 에너지 효율에 대한 사용자 장치의 높은 데이터 처리량(즉, 식(9)) 또는 스펙트럼 효율(즉, 식(10))의 우선순위를 바꾸는 것을 허용한다. 따라서, 이 방법은 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당할 때 네트워크 에너지 절감을 고려하는 것이 가능하다.
네트워크 노드 n이 다른 네트워크 노드와의 조정 없이 사용자 장치 m을 그 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 s 중 적어도 하나와 연관시키는 특별한 경우에, 식(9) 및 (10)은 각각 다음과 같이 단순화될 수있다.
Figure 112017011707705-pct00238
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 수신된 브로드캐스트 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00239
에 기초하여 네트워크 노드에서 제1 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 제1 통신 성능 지표를 추정한다. 그 후, 네트워크 노드(20)는 적어도 하나의 추가의 네트워크 노드로부터 사용자 장치(10)와 연관된 제2 통신 성능 지표 및 추가의 네트워크 노드에서의 제2 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트를 수신한다. 마지막으로, 네트워크 노드(20)는 제1 통신 성능 지표 및 수신된 제2 통신 성능 지표에 기초하여 제1 주파수 스펙트럼 세그먼트 또는 제2 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치(10)에 할당한다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 네트워크 노드에서 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해, 수신된 브로드캐스트 액세스 신호
Figure 112017011707705-pct00240
에 기초하여 대응하는 통신 성능 지표를 추정한다. 그 후, 네트워크 노드(20)는 그 추정된 통신 성능 지표에 기초하여 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치(10)에 할당한다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 네트워크 리포트 메시지를 수신한다. 네트워크 리포트 메시지는 통신 성능 지표, 트래픽의 유형, 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 대역폭 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트 및 선호되는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함한다. 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 정보 요소에 기초하여, 네트워크 노드(20)는 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치(10)에 할당한다.
본 발명의 실시예에서, 네트워크 노드(20)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 네트워크 리포트 메시지를 수신한다. 네트워크 리포트 메시지는 통신 성능 지표, 평균 수신 전력, 트래픽 부하, 이용 수준, 대역폭 및 송신 전력을 포함하는 그룹에서 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서의 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함한다. 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트를 가지는 하나 이상의 정보 요소에 기초하여, 네트워크 노드는 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치(10)에 할당한다.
본 발명의 상기 실시예들은 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치에 할당하기 위해 무선 통신 네트워크의 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, ..., 20n) 간의 네트워크 간 정보 교환에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 이들 실시예는 상이한 네트워크 노드(20a, 20b, 20c, 20d)가 상이한 네트워크 리포트 메시지를 교환하는 도 8 내지 도 10에 의해 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 네트워크 노드(20)의 실시예들은 전술한 바와 같이 (도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이) 무선 통신 네트워크의 네트워크 제어 노드 또는 네트워크 노드일 수 있지만 (도 10에 도시된 바와 같이) 무선 통신 시스템(30) 중 일부일 수 있다. 네트워크 제어 노드는 예를 들어, LTE 시스템의 동작 관리 유지(operation administration maintenance, OAM) 노드, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME), 또는 무선 제어 (radio control) 노드와 같은 무선 액세스 네트워크의 NodeB 또는 코어 네트워크의 논리 노드 일 수 있다.
본 발명에 따른 본 사용자 장치(10)의 실시예는 LTE 시스템에서의 UE와 같이, 무선 통신 네트워크와 통신하는 능력을 가진 임의의 무선 통신 기기일 수 있다. 사용자 장치(10)는 예를 들어 랩톱, 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등일 수있다.
또한, 본 발명에 따른 임의의 방법은 코드 수단을 가지는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 코드 수단은 처리 수단에 의해 실행될 때 그 처리 수단이 방법의 단계들을 실행하게 한다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 판독 가능 매체에 포함된다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그램 가능 판독 전용 메모리), EPROM(소거 가능 PROM), 플래시 메모리, EEPROM(전기적으로 소거 가능한 PROM) 등과 같은 본질적으로 임의의 메모리 또는 하드 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.
또한, 본 장치, 네트워크 노드 장치 및 사용자 장치는 본 솔루션을 수행하기 위한 기능, 수단, 유닛 등의 형태로 필요한 통신 기능을 포함한다는 것은 당업자에 의해 인식된다.
이러한 수단, 유닛, 요소 및 기능의 다른 예로는 프로세서, 메모리, 버퍼, 제어 로직, 인코더, 디코더, 속도 정합기, 디-레이트 정합기, 맵핑 유닛, 멀티플라이어, 결정 유닛, 선택 유닛, 스위치, 인터리버, 디-인터리버, 변조기, 복조기, 입력부, 출력부, 안테나, 수신기 유닛, 송신기 유닛, DSP, MSD, TCM 인코더, TCM 디코더, 전원 유닛, 전력 공급기, 통신 인터페이스, 통신 프로토콜 등을 들 수 있으며, 이것들은 본 발명을 수행하기 위해 함께 적절하게 배치될 수 있다.
특히, 본 장치의 프로세서는 예를 들어 중앙 처리 장치(CPU), 처리 유닛, 처리 회로, 프로세서, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 마이크로프로세서 또는 명령을 해석 및 실행할 수 있는 다른 프로세싱 로직을 포함할 수 있다. "프로세서"라는 표현은 따라서 예를 들어 상술한 것 중 임의의 것, 일부, 또는 전부와 같은 복수의 처리 회로를 포함하는 처리 회로를 나타낼 수 있다. 상기 처리 회로는 호 처리 제어, 사용자 인터페이스 제어 등과 같은 데이터 버퍼링 및 장치 제어 기능을 포함하는 데이터의 입력, 출력 및 처리를 위한 데이터 처리 기능을 더 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 전술한 실시 예들에 한정되지 않고, 첨부된 독립항들의 범위 내에서 모든 실시예와 관련되어 통합된다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템(30)을 위한 사용자 장치(10)로서,
    상기 사용자 장치(10)는 송수신기(11)를 포함하고, 상기 송수신기(11)는,
    임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00241
    를 브로드캐스팅하고 - 상기 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00242
    는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함함 - ,
    상기 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00243
    를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
    Figure 112018032050306-pct00244
    을 수신하고 - 상기 액세스 응답 신호
    Figure 112018032050306-pct00245
    은 무선 통신 시스템(30)에서 통신을 위한 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하고, 상기 사용자 장치(10)의 통신을 위한 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트는 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00310
    에 기초하여 상기 무선 통신 네트워크에 의해 할당됨 - ,
    상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 네트워크 노드(20a, 20b, ..., 20n)와 통신하도록 구성되어 있는, 사용자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 신호
    Figure 112017011707705-pct00246
    는 적어도 하나의 참조 신호를 더 포함하는, 사용자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00247
    는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함하는, 사용자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 응답 신호
    Figure 112017011806918-pct00248
    은 적어도 하나의 네트워크 노드(20a, 20b,..., 20n)의 아이덴티티를 더 지시하고, 상기 송수신기(11)는 상기 액세스 응답 신호
    Figure 112017011806918-pct00249
    에 기초해서 적어도 하나의 네트워크 노드(20a, 20b,..., 20n)의 아이덴티티를 도출하도록 추가로 구성되어 있는, 사용자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송수신기(11)는 전용 브로드캐스트 채널에서 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00250
    를 브로드캐스팅하도록 추가로 구성되어 있는, 사용자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송수신기(11)는 하나 이상의 별도의 주파수 스펙트럼 세그먼트에서 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00251
    를 브로드캐스팅하도록 추가로 구성되어 있는, 사용자 장치.
  7. 무선 통신 시스템(30)을 위한 네트워크 노드(20)로서,
    상기 네트워크 노드(20)는 송수신기(21) 및 프로세서(22)를 포함하며,
    상기 송수신기(21)는,
    사용자 장치(10)로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011707705-pct00252
    를 수신하도록 구성되어 있으며,
    상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011707705-pct00253
    는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함하며,
    상기 프로세서(22)는,
    브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011707705-pct00254
    에 기초하여 사용자 장치(10)에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 구성되어 있으며,
    상기 송수신기(21)는,
    상기 무선 통신 시스템(30)에서의 통신을 위해 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하는 액세스 응답 신호
    Figure 112017011707705-pct00255
    을 사용자 장치(10)에 송신하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액세스 응답 신호
    Figure 112017011707705-pct00256
    은, 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해서, 지원되는 트래픽 유형, 지원되는 트래픽의 양, 지원되는 서비스, 및 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드(20a, 20b,..., 20n)에 대한 네트워크 아이덴티티로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 네트워크 정보를 더 포함하는, 네트워크 노드.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서(22)는,
    상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00257
    에 기초하여 상기 네트워크 노드에서의 제1 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대한 제1 통신 성능 지표를 추정하도록 추가로 구성되어 있고,
    상기 송수신기(21)는,
    사용자 장치(10) 및 추가 네트워크 노드에서의 제2 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련되어 있는 제2 통신 성능 지표를 무선 통신 시스템(30)의 추가 네트워크 노드로부터 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
    상기 프로세서(22)는,
    상기 제1 통신 성능 지표 및 상기 수신된 제2 통신 성능 지표에 기초하여, 사용자 장치(10)에 제1 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하거나 사용자 장치(10)에 제2 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서(22)는,
    상기 네트워크 노드에서의 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트에 대해 상기 수신된 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00258
    에 기초해서 대응하는 통신 성능 지표를 추정하고,
    상기 추정된 대응하는 통신 성능 지표에 기초해서, 상기 복수의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트 중 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용자 장치(10)에 할당하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 통신 성능 지표(들)는 달성 가능한 데이터 속도, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 데이터 속도, 달성 가능한 스펙트럼 효율, 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 스펙트럼 효율; 달성 가능한 대기 시간; 달성 가능한 최대 또는 최소 또는 평균 대기 시간, 및 주파수 자원의 최대 또는 최소 또는 평균 수로 이루어지는 그룹에서 하나 이상을 포함하는, 네트워크 노드.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서(22)는 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트
    Figure 112017011806918-pct00259
    또는 상기 적어도 하나의 할당된 네트워크 노드
    Figure 112017011806918-pct00260
    를 이전의 통신 성능 지표(들) 중 임의의 지표에 기초하여 이하의 기준 중 하나를 만족시킴으로써 할당하도록 추가로 구성되어 있으며:
    Figure 112017011806918-pct00261

    여기서
    Figure 112017011806918-pct00262
    는 네트워크 노드 n에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
    Figure 112017011806918-pct00263
    의 크기이고,
    Figure 112017011806918-pct00264
    는 네트워크 노드
    Figure 112017011806918-pct00265
    에 의해 지시되는 대응하는 이용률이고,
    Figure 112017011806918-pct00266
    는 사용자 지기
    Figure 112017011806918-pct00267
    에 대해 스펙트럼 세그먼트
    Figure 112017011806918-pct00268
    에서 네트워크 노드
    Figure 112017011806918-pct00269
    에 의해 제공되는 스펙트럼 효율의 추정치이고,
    Figure 112017011806918-pct00270
    는 네트워크 노드
    Figure 112017011806918-pct00271
    에서 주파수 스펙트럼 세그먼트
    Figure 112017011806918-pct00272
    를 사용하기 위한 에너지 비용의 지시이고,
    Figure 112017011806918-pct00273
    은 사용자 장치
    Figure 112017011806918-pct00274
    으로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00275
    를 수신한 네트워크 노드의 집합이며,
    Figure 112017011806918-pct00276
    은 네트워크 노드
    Figure 112017011806918-pct00277
    에서 이용 가능한 주파수 스펙트럼 세그먼트
    Figure 112017011806918-pct00278
    의 집합인, 네트워크 노드.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112017011806918-pct00279
    는 서비스 유형, 가입 유형, 트래픽 유형, 필요한 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 하나 이상의 사용자 장치 정보를 더 포함하며,
    상기 프로세서(22)는 상기 하나 이상의 사용자 장치 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 송수신기(21)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
    상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는, 트래픽의 유형, 트래픽의 양, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 데이터 트래픽, 필요한 평균 또는 최소 또는 최대 대역폭, 지원되는 무선 액세스 기술, 지원되는 주파수 대역, 선호하는 주파수 대역, 지원되는 주파수 스펙트럼 세그먼트, 및 선호하는 주파수 스펙트럼 세그먼트로 이루어지는 그룹에서 사용자 장치(10)와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하며,
    상기 프로세서(22)는 상기 사용자 장치(10)와 관련된 상기 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 상기 사용자 장치(10)에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 송수신기(21)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드로부터 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지를 수신하도록 추가로 구성되어 있으며,
    상기 적어도 하나의 네트워크 리포트 메시지는 통신 성능 지표, 평균 수신 전력, 트래픽 부하, 이용 수준, 대역폭, 및 전송 전력으로 이루어지는 그룹에서 상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서의 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하며,
    상기 프로세서(22)는 상기 하나 이상의 다른 네트워크 노드에서 적어도 하나의 가용 주파수 스펙트럼 세그먼트와 관련된 하나 이상의 정보 요소에 기초하여 사용자 장치(10)에 상기 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하도록 추가로 구성되어 있는, 네트워크 노드.
  16. 무선 통신 시스템(30)을 위한 사용자 장치(10)에서의 방법으로서,
    임의의 무선 통신 네트워크에 접속되어 있지 않을 때 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00280
    를 브로드캐스팅하는 단계(110) - 상기 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00281
    는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함함 - ;
    상기 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00282
    를 브로드캐스팅하는 것에 응답하여 무선 통신 네트워크로부터 액세스 응답 신호
    Figure 112018032050306-pct00283
    을 수신하는 단계(120) - 상기 액세스 응답 신호
    Figure 112018032050306-pct00284
    은 무선 통신 시스템(30)에서 통신을 위한 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하고, 상기 사용자 장치(10)의 통신을 위한 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트는 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00311
    에 기초하여 상기 무선 통신 네트워크에 의해 할당됨 - ; 및
    상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트를 사용하여 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 네트워크 노드(20a, 20b, ..., 20n)와 통신하는 단계(130)
    를 포함하는 사용자 장치에서의 방법.
  17. 무선 통신 시스템(30)을 위한 네트워크 노드(20)에서의 방법으로서,
    사용자 장치(10)로부터 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00285
    를 수신하는 단계(210) - 상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00286
    는 사용자 장치(10)의 아이덴티티 정보를 포함함 - ;
    상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00287
    에 기초하여 사용자 장치(10)에 대한 통신을 위해 적어도 하나의 주파수 스펙트럼 세그먼트를 할당하는 단계(220); 및
    상기 브로드캐스팅된 액세스 신호
    Figure 112018032050306-pct00288
    의 수신에 응답해서, 상기 무선 통신 시스템(30)에서의 통신을 위해 상기 적어도 하나의 할당된 주파수 스펙트럼 세그먼트의 지시를 포함하는 액세스 응답 신호
    Figure 112018032050306-pct00289
    을 사용자 장치(10)에 송신하는 단계(230)
    를 포함하는, 네트워크 노드에서의 방법.
  18. 삭제
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