KR102008356B1 - 시간-영역 프레임 구조의 동적 최적화를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

시간-영역 프레임 구조의 동적 최적화를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

네트워크 요소에서의 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스 예약을 위한 방법, 및 시스템. 방법은 네트워크 오퍼레이터에 대해 큐잉된 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 트래픽에 대한 조정 프레임(coordination frame)을 형성하기 위해, 서비스 품질 요건에 따라 네트워크 오퍼레이터에 대해 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스를 예약하는 단계를 포함하고, 여기서 조정 프레임은 비면허 스펙트럼으로부터 유연한 비율의 리소스를 포함한다.

Description

시간-영역 프레임 구조의 동적 최적화를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DYNAMIC OPTIMIZATION OF TIME-DOMAIN FRAME STRUCTURE}
본 개시는 이동 통신에 관한 것으로, 특히 비면허 스펙트럼을 이용하는 이동 통신에 관한 것이다.
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무선 데이터 사용량이 경험되었고, 계속해서 상당한 성장을 경험한다. 일부 추정치는 가까운 미래에 현재 사용량의 1000배를 초과하는 데이터 사용량의 증가를 제공한다. 이러한 성장에 기여하는 요인으로는 스마트폰 또는 태블릿과 같은 모바일 장치 상의 더 높은 데이터 사용량뿐만 아니라, 기계-대-기계, 장치-대-장치, 또는 기타 트래픽 유형과 같은 다른 신흥 영역에서의 데이터 사용을 포함한다.
현재, 네트워크 오퍼레이터에 의해 중요한 데이터가 제공된다. 예를 들어, 데이터는 3GPP(Third Generation Partnership Project) 표준에 의해 기술된 것과 같이, 셀룰러 네트워크를 통해 제공될 수 있다. 이러한 모바일 기술은 GSM(Global System for Mobile Communications) 및 CDMA(Code Division Multiple Access)와 같은 2세대 네트워크, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 3세대 네트워크, 및 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4세대 네트워크를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 5세대(5G) 네트워크가 개발되기 시작했다. 이러한 표준의 기술을 이용하여, 네트워크 오퍼레이터는 사용자 장비(UE)에 데이터 서비스를 제공한다.
무선 데이터는 또한 예를 들어, WLAN(wireless local area networks)을 위한 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 표준을 포함하는 다른 방식으로 제공된다.
그러나, 무선 스펙트럼은 네트워크 오퍼레이터에 의해 많은 상황에서 많이 활용되며 상당한 데이터 증가를 수용하기 위해, 5G 통신에 대한 다양한 옵션이 탐색되고 있다.
본 개시의 일 실시예는 네트워크 요소에서의 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스 예약을 위한 방법, 및 시스템을 제공한다. 방법은 네트워크 오퍼레이터에 대해 큐잉된(queued), 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 트래픽에 대한 조정 프레임(coordination frame)을 형성하기 위해, 서비스 품질 요건에 따라 네트워크 오퍼레이터에 대해 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스를 예약하는 단계를 포함하고, 여기서 조정 프레임은 비면허 스펙트럼으로부터 유연한 비율의 리소스를 포함한다.
본 개시의 다른 실시예는 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스 예약을 위한 네트워크 요소를 더 제공한다. 네트워크 요소는 셀룰러 네트워크 오퍼레이터에 대해 큐잉된(queued) 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 또한, 네트워크 요소는 트래픽에 대한 조정 프레임을 형성하기 위해, 서비스 품질 요건에 따라 네트워크 오퍼레이터에 대해 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스를 예약하기 위해 구성되고, 여기서 조정 프레임은 비면허 스펙트럼으로부터 유연한 비율의 리소스를 가진다.
본 개시는 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 하나의 예시적인 네트워크 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 2는 비면허 스펙트럼을 이용하여 통신할 수 있는 UE들이 추가된 또 다른 예시적인 네트워크 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 3은 에어타임(airtime) 공유를 제공하는 일례의 논리 블록을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 공존 프레임(coexistence frame)의 최적화 및 최적화된 공존 프레임을 할당하기 위한 논리 블록을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 채널 상의 공존 프레임의 할당을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공존 프레임의 종료에서 NAV를 전송하기 위한 옵션을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관찰 기간, 복수의 조정 프레임, 능동 센싱 위상 및 공존 프레임을 도시한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 채널에서의 공존 프레임 동안 리소스의 할당을 도시한 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공존 프레임을 위한 리소스를 최적화하는 프로세스를 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 플랫폼을 도시한 블록도이다.
도 11은 일 실시예의 통신 장치의 블록도를 도시한다.
본 개시의 실시예는 면허 스펙트럼의 부담을 경감시키기 위해 비면허 스펙트럼을 이용하는 방법 및 시스템을 제공한다. 본 개시의 일 양태에서, 비면허 스펙트럼의 사용은 또한 상이한 적용 시나리오 및 트래픽 유형에 대한 타겟 QoS(Quality of Service) 및 QoE(Quality of Experience)를 달성한다.
본 개시의 일 양태에서, MAC(Medium Access Control) 메커니즘은 비면허 스펙트럼의 현재 점유자와 시간-주파수 협력 공존을 위해 제공된다. 그러한 현재 점유자는 예를 들어, WLAN 및 레이더 시스템을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 특히, 본 개시의 실시예는 비면허 스펙트럼에서 기존 시스템과의 차세대 캐리어-타입 무선 인터페이스의 효율적이고 유연한 서비스 품질 기반 시간-도메인 공존을 위한 시스템 및 방법을 제공한다.
여기서 사용된 "면허 스펙트럼"은 지리적 영역 내에서 면허인(licensee)에게 독점적으로 부여되는 무선 주파수 스펙트럼의 일부를 지칭한다. 예를 들어, 미국의 FCC(Federal Communications Commission) 및 NTIA(National Telecommunications & Information Administration)와 같은 다양한 규제 기관은 주어진 대역 내의 무선 주파수 스펙트럼의 일부에 대해 면허인에게 주파수 할당을 제공할 수 있다. 이러한 면허는 일반적으로 주파수 범위, 지리적 위치, 최대 전력 수준 등을 다른 조항들과 함께 정의한다.
여기에서 사용되는, "비면허 스펙트럼"은 등록되지 않은 사용자가 사용할 수 있도록 등록 기관에 의해 할당된 주파수 대역을 의미한다. 즉, 비면허 스펙트럼은 독점적인 면허가 없는 무선 주파수 스펙트럼의 일부이다. 규제는 이러한 비면허 스펙트럼에 대한 송신 전력을 제한할 수 있다.
일 양태에서, 공존은 오퍼레이터의 송신 포인트(TP)의 클러스터에 의해 사용되며, 또한 비면허 스펙트럼 내의 기존의 레거시(legacy) 및 최첨단 WLAN 시스템과의 공존을 허용한다. 특히, 다수의 프레임에 대해 하나 이상의 주파수 채널을 통해 무선 액세스 클러스터(RAC)에 대해 전용 소프트 에어타임 공유(soft airtime shares)가 부여될 수 있다. 예를 들어, 이러한 프레임은 WLAN을 포함하여 비면허 스펙트럼의 다른 사용자와 시간 도메인에서 공존할 수 있다. 여기서 사용되는 "소프트 에어타임 공유"라는 용어는 주어진 시간 슬롯에서 유연한 비율의 채널 리소스의 할당을 지시한다. 그러나, 액세스 시간이 채널 및 미래의 시간 슬롯을 이용하여 다른 사용자에게 재할당되는 한, 송신기에 의해 이용되는 채널의 비율은 QoS 요건을 충족시키기 위해 주어진 시간 슬롯에서 할당된 수량보다 더 높을 수 있다. 또한, 송신기에 의해 이용되는 채널의 비율은 할당된 수량보다 더 낮을 수 있다. "소프트"라는 용어는 할당이 일련의 최적화된 물리적 공존 프레임에서 구현될 수 있는 에어타임의 장기 타겟 비율임을 지시한다.
따라서, 다가오는 시간 윈도우 내에서 비면허 스펙트럼 내의 채널 상의 TP 클러스터에 할당된 소프트 에어타임 공유를 고려할 때, 본 개시의 실시예는 공존 프레임을 형성하는 QoS 최적화된 시간-멀티플렉싱된 송신 슬롯 형성의 형태로 리소스 예약을 동적으로 구현하는 것을 제공한다. 최적화는 비면허 스펙트럼의 사용 및 캐리어-타입 무선 인터페이스에 대한 그것의 적합성, 오버헤드의 형태로 에어타임 손실을 제거함으로써 획득된 공존 효율, 서비스 플로우에 대한 서비스 품질 요건뿐만 아니라, 해당되는 경우 기존 WLAN에 대한 서비스 품질 액세스 카테고리를 고려할 수 있다
일 실시예에서, 시간-다중 송신 슬롯의 예약은 면허 및 비면허 스펙트럼 모두에서 협력 동작을 통상적으로 처리하는 CSMC(central spectrum management controller)의 동적 기능의 일부로서 행해질 수 있다.
이제, 지리적 위치에서 동작하는 두 개의 네트워크 오퍼레이터의 예를 도시한 도 1을 참조한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다양한 기지국(110)은 커버리지 영역 내의 사용자 장비에 대한 매크로 셀 커버리지를 제공한다. 기지국(110)은 특정 오퍼레이터에 속하며, 도 1의 예에서 일부 기지국(110)은 제1 오퍼레이터에 속하는 반면 일부 기지국은 제2 오퍼레이터에 속할 수 있다.
또한, 도 1의 예에는 복수의 액세스 포인트(112)가 도시되어 있다. 이러한 액세스 포인트는, 예를 들어 피코(pico) 또는 펨토 셀(femto cell)과 같은 소형 셀뿐만 아니라 RRH(remote radio head) 등 다른 옵션에 속할 수도 있다. 이러한 작은 셀은 특히 셀 경계 근처 또는 조밀하게 사용된 영역에서, 매크로 셀로부터 일부 트래픽을 오프로딩(offload)할 수 있다.
WLAN 액세스 포인트(114)는 일부 데이터 트래픽을 WLAN에 대한 비면허 스펙트럼에 오프로딩하는 데 이용될 수 있다.
또한, 도 1의 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 사용자 장비는 랩톱(120), 스마트 폰(122) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 이러한 사용자 장비들은 WLAN 액세스 포인트(114)를 통해 WLAN에 접속할 수 있으며, 기지국(110) 또는 소형 셀 액세스 포인트(112)를 통해, 셀 ID를 갖지 않는 무선 네트워크와 같은, 셀룰러 네트워크 또는 미래의 무선 네트워크에 접속할 수 있다.
각 네트워크 오퍼레이터는 CSMC(central spectrum management controller)를 더 가질 수 있다. 이러한 컨트롤러는 오퍼레이터의 네트워크 내의 송신 포인트(TP)에 대한 스펙트럼 할당을 관리할 수 있다. 도 1의 예에서, CSMC(130)는 제1 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작되고, CSMC(132)는 제2 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작된다.
데이터 처리량을 증가시기 위해, 도 1에서 도시된 바와 같이 하나의 옵션은 데이터 트래픽을 WLAN에 오프로딩하는 것이다. 그러나, 이러한 오프로딩은 사용자에게 불투명하며, 3GPP 무선 인터페이스에 의해 일반적으로 제공되는 서비스 품질 요건을 허용하지 않는다.
이와 관련하여, 본 개시의 일 양태에서, 방법 및 시스템은 3GPP 무선 인터페이스(AI)의 이점을 비면허 스펙트럼에 포팅(port)한다.
5G 통신(여기서 5세대 비면허 스펙트럼 사용을 위한 5G-U라고 지칭됨)과 같은 이동 통신용 비면허 스펙트럼의 사용은 몇 가지 과제를 제기할 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 과제는 비면허 스펙트럼을 공유하는 네트워크의 지리적으로 중첩하는 배치이다.
5G-U의 또 다른 과제는 면허 스펙트럼 내의 공통 채널을 통해 또는 중개와 같은 제3자를 통해 오퍼레이터를 조정하는 것이 비현실적이라는 것이다. 상기에서 설명된 바와 같이, 면허 스펙트럼은 스펙트럼이 특정 네트워크 오퍼레이터에게 부여되고 이 네트워크 오퍼레이터가 독점적으로 사용할 수 있음을 일반적으로 의미한다.
또한, 비면허 스펙트럼을 사용하기 위한 솔루션은 오퍼레이터 간의 공평성 및 그러한 비면허 스펙트럼의 현재 사용자에 대한 공평성을 요구할 수 있다. 예를 들어, 5GHz 대역이 비면허 통신에 이용되면, 기존 사용자는 WLAN 애플리케이션뿐만 아니라 도 1의 레이더(140)와 같은 애플리케이션을 포함할 수 있다.
5G-U 사용을 위한 하나의 메커니즘은 LBT(listen before talk)를 수행하는 것이다. 그러나 개별 송신 포인트(TP) 및 UE가 단순히 LBT를 사용하면, 시간 주파수 리소스가 예측될 수 없고 서비스 품질 및 경험의 품질이 달성되지 않을 수 있다. 또한, 이러한 메커니즘은 주기적 측정 및 동기화 시그널링을 위한 리소스의 보안을 제공하지 않는다. 또한, LBT의 사용은 CoMP(Coordinated Multipoint) 또는 JT(Joint Transmission)를 포함하는 고급 전송 방식을 허용하지 않는다. LBT 시스템에서, 낮은 송신 전력으로 인해 업링크가 공격받을 수도 있다.
비면허 스펙트럼을 사용하는 또 다른 과제는 지역별 규정을 준수하는 것이다. 예를 들어, 일부 지역에서 특정 비면허 스펙트럼을 다른 사람이 이용할 수 있지만, 다른 지역에서 그러한 스펙트럼이 사용되지 못하도록 금지될 수 있다.
따라서, 비면허 스펙트럼을 통한 캐리어-타입 무선 인터페이스를 구현하기 위해, 다양한 시스템이 아래에서 설명된다. 아래의 시스템은 5G 동작과 관련하여 설명된다. 그러나, 이는 제한하려는 것이 아니며, 본 개시는 다른 표준 또는 송신 기술과 동등하게 사용될 수 있다. 따라서 5G-U의 사용은 단지 일례일 뿐이다.
이제, 도 2를 참조한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 네트워크는 도 1의 그것과 유사하다. 특히, 제1 오퍼레이터는 제1 영역을 갖고 제2 오퍼레이터는 유사한 지리적 영역 내에서 동작한다. 각각은 기지국(210)을 이용한다. 일부 기지국(210)은 제1 오퍼레이터에 속하는 반면, 일부 기지국은 제2 오퍼레이터에 속한다.
작은 셀 액세스 포인트(212)는 제1 오퍼레이터 또는 제2 오퍼레이터에 속한다. WLAN 액세스 포인트(214)는 가정 또는 기업체에 속할 수 있거나 또는 Wi-Fi 오프로딩을 제공하기 위해 오퍼레이터에 의해 사용될 수 있다.
랩탑(220) 또는 스마트 폰(222)과 같은 사용자 장비는 WLAN 액세스 포인트(214)를 통해 오퍼레이터의 허가된 스펙트럼에 또는 WLAN에 액세스할 수 있다.
또한, 각 오퍼레이터는 제1 오퍼레이터에 대한 CSMC(230) 및 제2 오퍼레이터에 대한 CSMC(232)로 도시된, CMSC를 포함한다.
레이더(236)는 비면허 스펙트럼의 일부를 이용할 수 있다.
도 2의 예에서, UE(234)는 본 개시에 따라 5G-U 통신을 위해 비면허 스펙트럼을 이용하도록 허용된다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 비면허 스펙트럼(240)의 맵은 비면허 스펙트럼 내에서 복수의 채널(242)을 제공한다. 예를 들어 채널(242)은 각각 20 MHz 대역폭을 가질 수 있다. 그러나, 이는 단지 예일 뿐이고 다른 대역폭이 하나의 채널에 할당될 수 있다.
따라서, 본 개시는 5G 통신을 위한 비면허 스펙트럼의 사용을 제공한다. 본 개시의 일 양태에서, 소프트 에어타임 부여는 각각의 CSMC 또는 VSAC(virtual spectrum access coordinator)로부터 제공된다. 소프트 에어타임 공유는 하기에 기술된 바와 같이, 자기-할당 채널 상의 공존 프레임의 서비스 품질 기반 동적 최적화를 이용하여 실제 프레임으로 변환될 수 있다.
본 개시는 소프트 에어타임 공유를 TP 또는 TP의 클러스터에 부여하는 임의의 특정 시스템 또는 방법에 제한되지 않는다. 그러한 부여에 대한 다양한 기술이 가능하다. 소프트 에어타임 공유를 부여하는 시스템의 일례가 도 3과 관련하여 아래에서 설명된다. 그러나, 도 3은 단지 예로서 제공된다.
이제, 소프트 에어타임 공유의 부여의 개요를 나타내는 블록도를 도시한 도 3을 참조한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 중앙 스펙트럼 관리 컨트롤러 또는 가상 스펙트럼 액세스 컨트롤러에 대해, 복수의 논리 블록이 제공된다.
제1 블록(320)은 다중-노드 수동 감지 채널 측정 및 선택 블록이다. 다중-노드 수동 감지는 일 실시예에서 지리적 영역 내의 모든 송신 포인트(TP)에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 네트워크는 수동 감지를 수행하기 위해 단지 몇개의 TP를 구성할 수 있다. 이는 예를 들어, 감지를 수행하는 감지 노드의 그룹을 포함할 수 있다.
블록(320)에서의 수동 감지는 TP가 후보 채널들의 리스트를 생성하게 한다. 일단 블록(320)에서의 수동 감지가 완료되면, 도 3의 실시예는 블록(330)에 수동 감지 동안 발견된 선택된 후보 채널들의 리스트를 제공한다.
블록(330)은 능동 감지 단계의 수행 및 채널 별 RAC 세트의 생성을 포함하는 다양한 기능을 수행한다. 이러한 기능은 예를 들어, CSMC 또는 VSAC에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 서브-블록(332)에서, 각 CMSC 또는 VSAC(virtual spectral access coordinator)는 각 채널에 대한 조정 RAC 세트를 구성한다. 또한, 서브-블록(334)에서, 능동 감지 단계는 비컨의 수신 및 송신을 포함한다. 전반적으로, 블록(330)의 동작은 RAC를 생성한 다음 네트워크 내의 각 RAC에 대해 이웃이 누구인지를 발견하는 방법을 제공한다.
수동 감지 블록(320)으로부터의 정보뿐만 아니라 서브-블록(332)으로부터의 구성된 채널 별 조정 RAC 세트가 채널 별 조정 정보 블록(340)에 제공된다.
블록(340)은 각 채널에 대한 스케줄러를 실행하는 스케줄링 블록(350)에 제공된 입력 정보를 나타낸다. 스케줄러로부터의 정보는 각 채널에 대한 소프트 에어타임 공유를 할당하는 스케줄링 블록의 결과를 나타내는 논리 블록인 블록(360)에 의해 표현된, 전용 소프트 에어타임 부여로 구성된다.
소프트 에어타임 공유는 서비스 파라미터의 품질을 보장하면서 비면허 스펙트럼을 통해 5G 무선 인터페이스를 제공하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 도 3은 하나의 채널에 소프트 에어타임 공유를 할당하는 옵션을 제공한다. 본 개시에 따라, 각 소프트 에어타임 공유는 차세대 캐리어 타입 무선 인터페이스의 시간-도메인 공존에 기반한 효율적이고 유연한 서비스 품질을 위한 시스템 및 방법을 이용하는 프레임으로 변환된다. 특히, 본 개시는 공존 프레임을 형성하는 QoS 최적화된 시간-다중 송신 슬롯의 형태로 소프트 에어타임 공유의 리소스 예약을 동적으로 구현한다. 이제, 도 4를 참조한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공존 프레임 블록(410)의 QoS 기반 동적 최적화는 자기-할당 채널 상의 프레임의 동적 최적화를 제공한다. 구체적으로, 블록(410)은 시간 도메인 공존에 기반한 유연한 서비스 품질을 제공한다. 유연성에 의해, 5G-U 할당의 프레임 구조는 정적이지 않다. 또한, 서비스 품질 최적화는 에어타임이 보다 효율적으로 사용되는 것을 제공한다. 이를 달성하기 위한 일 실시예에서, RAC 내의, TP를 포함하는, 수신기는 WLAN 비컨을 청취할 수 있는 성능을 가지고 있다고 가정한다.
블록(410)은 입력으로서, 입력(412)에 의해 도시된, CMSC 또는 VSAC에 의해 특정 RAC에 할당된 소프트 에어타임 공유를 포함한다.
또한, 협력 동작 블록(420)은 면허 및 비면허 스펙트럼 모두에서 협력 동작을 제공한다. 이러한 협력 동작 블록(420)은 블록(424)에 의해 도시된, 면허 대역 송신과의 동기화에 관한 정보뿐만 아니라, 화살표(422)로 도시된, 통계적 서비스 품질 정보를 최적화 블록(410)에 제공한다.
입력에 기초하여, 동적 최적화 블록(410)은 결정성 공존 프레임 블록(440)에 의해 표현되는 결정성 물리적 프레임 할당을 계산한다.
각각의 블록은 아래에서 더 자세히 설명된다.
이제, 다수의 채널 및 소프트 에어타임 공유의 부여뿐만 아니라, 이들 에어타임 공유 내의 최적화된 공존 프레임의 예를 도시한 도 5를 참조한다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 비면허 채널(510)은 제2 비면허 채널(512)과 함께 도시된다. 도 5의 예는 단지 예시로서 사용되고 실제의 실시예에서, 비면허 스펙트럼 내에 복수의 비면허 채널이 존재할 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 비면허 채널(512)은 전용 소프트 에어타임 공유의 형태로 오퍼레이터의 RAC에 할당된다. 전용 소프트 에어타임 공유는 하나 이상의 공존 프레임의 할당을 위한 조정 기간의 나머지와 함께 능동 감지 단계(520) 모두를 포함하는 조정 기간에 걸쳐있다.
임의의 주어진 조정 기간(530)에서, 소프트 에어타임은 WLAN과 같은, 비면허 스펙트럼의 기존 사용자들에 대한 에어타임의 비율을 제공한다. 이는 또한 다양한 RAC 중 하나에 에어타임을 제공한다. 도 5의 예에서, 제1 조정 시구간에서, WLAN은 블록(532)에 의해 도시된, 에어프레임(airframe)의 65%의 할당을 수신한다. RAC는 블록(534)에 의해 도시된 나머지 35% 할당을 수신한다.
유사하게, 제2 조정 기간(540)에서, WLAN은 블록(542)에 의해 도시된, 40%의 할당을 수신한다. 제1 시간 슬롯과 다른 RAC는 블록(544)에 의해 도시된, 에어타임의 60%의 할당을 수신한다.
도 5에서, 채널(512)의 예는 공존 프레임의 실제 할당을 제공하지 않는다. 그러나, 상기의 최적화 블록(410)에 기초하여, 공존 프레임이 할당될 수 있다. 이러한 할당은 도 5의 실시예의 채널(510)과 관련하여 도시된다.
특히, 도 5의 실시예에서, 조정 시간 프레임(550)은 블록(552)에 의해 도시된 바와 같이 WLAN에 대해 37% 및 블록(554)에 의해 도시된 바와 같이 RAC에 대해 63%를 포함하는 소프트 에어타임 할당을 제공받는다.
할당은 실제 프레임을 생성하도록 최적화된다. 이들은, 예를 들어, 프레임들(562, 564 및 566)에 의해 도시된다. 또한, 조정 기간(550)은 조정 기간 내의 능동 감지 단계 블록(568)을 포함한다. 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 공존 프레임(564)은 5G 네트워크로부터의 리소스만을 포함한다. 다른 실시예로서, 공존 프레임은 WLAN 네트워크로부터의 리소스만을 포함할 수 있다.
상기의 도 4의 블록(410)에 의한 프레임 할당의 최적화는 공존 프레임의 관점에서 유연성을 허용한다. 따라서, 프레임 할당은 고정된 캐리어 프레임 크기에 제한되지 않는다. 또한 할당된 프레임은 TBTT(Target Beacon Transmission Time)이라고도 알려진, WLAN 비컨 간격으로 제한되지 않는다. 유연한 프레임 크기를 허용함으로써, 에어타임은 최적화될 수 있다. 특히, 유연한 타이밍이 컨트롤러가 사용되지 않는 에어타임을 점유하도록 하므로 에어타임 또는 공존 오버헤드의 손실이 발생되지 않는다.
또한, 최적화는 5G 무선 인터페이스를 위한 큐(queue) 내의 패킷의 지연 예산(delay budget)을 고려한다. 이는 또한 5G-U 패킷의 측정, 동기화, 및 제어를 위한 최대 지속기간을 고려한다. 또한, 최적화는 성공적인 전송을 위해 WLAN의 EDCA(enhanced distributed channel access) 요건을 고려한다.
후술하는 바와 같이, 공존 프레임 및 시간 전에, 송신 포인트는 WLAN 전의 채널을 청취하고 획득한다. 이는 위조 WLAN CTS(clear to send) 신호의 다중-노드 송신을 사용하여 그 다음의 공존 프레임의 최적화된 부분을 예약한다. RAC가 다수의 TP를 가지면, CTS 신호의 그러한 전송은 시스템 설계에 따라, RAC 내의 TP 사이에서 결합되거나 또는 순차적일 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 제2 시간 프레임(580)에서, WLAN은 블록(582)에 의해 도시된, 에어프레임의 60%가 할당되고, RAC는 블록(584)에 의해 도시된 바와 같이, 에어프레임의 40%가 할당된다. 이 경우, 다양한 프레임이 할당되고, 프레임은 조정 시구간(580)에서 사용하기 위해 최적화되고, 그렇게 최적화된 프레임은 참조 번호 586, 587 및 588로 도시된다.
5G 에어프레임에 사용되는 비면허 스펙트럼의 프레임은 5G를 위한 면허 스펙트럼에 사용된 것과 유사한 기술을 이용할 수 있다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 최적화된 에어프레임 동안, 데이터의 CoMP(coordinated multipoint) 송신과 같은 기술이 UE에 제공될 수 있는 반면, 제어 시그널링은 블록(590)에 의해 도시된, 매크로 기지국으로부터 제공될 수 있다. 블록(590)은 비면허 스펙트럼 상의 장치 대 장치(D2D: device to device) 통신을 포함하는, 송신 및 스펙트럼 이용의 다른 최적화를 더 제공한다.
유사하게, 블록(592)은 상이한 오퍼레이터 및 유사한 기술의 RAC에 의한 사용을 도시한다.
상기에 기초하여, 블록(410)에서의 최적화는 다양한 기능을 갖는다. 제1 양태에서, 최적화는 여러 고려 사항을 고려하면서 다가오는 공존 프레임의 길이를 최대화한다. 첫 번째 고려 사항은 제어 측정 및 오퍼레이터의 무선 인터페이스의 동기화에 대한 타이밍 요건이다. 따라서, 첫 번째 고려 사항에 따라, 주기적인 캐리어-타입 제어, 측정 및 동기화 시그널링이 효과적으로 수행될 수 있음을 보장하도록 적절한 타이밍이 할당되어야 한다.
공존 프레임의 유연한 길이를 최대화하기 위한 두 번째 고려 사항은 큐에 있는 오퍼레이터 패킷의 현재 서비스 품질 요건이다. 즉, 다가오는 공존 프레임의 길이와 관련하여 패킷 지연 예산이 고려된다.
세 번째 고려 사항은 근방에서 서비스되고 있는 액세스 카테고리(AC)를 검출함으로써 가장 엄격한 WLAN QoS 요건을 고려하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 고려 사항은 802.11e 또는 802.11ac와 같은, 최첨단 WLAN에만 관련된다. 다른 경우, WLAN QoS 요건에 대해 기본 값이 사용될 수 있다.
길이를 최대화하기 위한 네 번째 고려 사항은 WLAN 에어타임 공유에 대한 오퍼레이터의 전체 비율을 유지하기 위해 경과된 프레임 내의 실제 에어타임을 기초로 다가오는 공존 프레임에 대한 에어타임의 WLAN의 부분을 균등하게 하는 것이다. 즉, 서비스 품질 요건으로 인해, 할당된 것보다 더 높은 비율이 이전 공존 프레임에서 RAC에 의해 사용되었다면, 후속 공존 프레임은 WLAN에 더 많은 리소스를 할당함으로써 과용을 보상할 수 있다.
본 개시의 일 양태에서, 에어타임 리소스를 점유하기 위해, RAC는 주변 WLAN 송신으로부터 매체를 효과적으로 제거하도록 위조 WLAN CTS/RTS(Request to Send) 프레임의 다중-노드 송신을 전송할 수 있다. RAC가 다수의 TP를 포함하면, 그러한 다중-노드 송신은 결합될 수 있거나, 또는 순차적일 수도 있으며, RAC 내의 모든 TP가 공동으로 위조 WLAN CTS/RTS를 전송한다. RAC 내에 하나의 TP만 존재하면, WLAN CTS/RTS가 TP로부터 전송되어 매체를 소거한다. 위조 WLAN CTS/RTS 프레임은 경쟁 지연을 강제하기 위해 WLAN에 대해 네트워크 할당 벡터(NAV: network allocation vector)를 설정함으로써, 클러스터의 다가오는 시간 슬롯의 최적화된 지속기간을 보호한다. NAV는 벡터 내에서 설정된 시구간 동안, WLAN이 채널 리소스에 대해 경쟁하는 것을 방지할 것이다.
또 다른 양태에서, 매체는 WLAN이 송신을 완료한 후에 공존 프레임의 종료 부근에서 획득될 수 있다. 이 경우, WLAN 송신 슬롯 내의 잔여 시구간은 또 다른 성공적인 WLAN 송신을 위해서는 불충분할 수 있다. 이 경우, 시간이 5G-U 무선 인터페이스에 부여될 수 있다. 다시 말해서, WLAN 송신이 그 프레임의 종료와 가깝고, 또 다른 WLAN이 전송하기 위한 리소스가 불충분하면, RAC는 위조 WLAN CTS/RTS를 이용하여 기회 적으로 채널의 리소스를 점유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 비면허 대역에서의 최적화된 슬롯들 내의 송신들의 심벌 레벨 동기화는 면허 대역 상의 기존 신호들과 일치한다. 이는 두 대역 내의 물리적 심벌을 정렬하기 위해 오퍼레이터의 네트워크 내의 협력 동작 관리자로부터의 신호에 기초될 수 있어서, 통합된 무선 인터페이스를 허용할 수 있다.
이제, 공존 기간 내의 송신 블록을 도시한 도 6을 참조한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공존 프레임(610)은 조정 기간의 일부를 형성한다. 도 6의 예에서, 조정 기간은 소프트 에어타임 공유를 통해, WLAN에 리소스의 65%를 동적으로 할당하는 반면, 제1 RAC에는 조정 기간 동안 리소스의 35%가 할당된다.
능동 감지 단계(612) 후에, 특정 지속기간 동안 설정된 NAV를 갖는 CTS/RTS의 발행을 통해 5G-U 채널이 점유된다. 이는 블록(620)에 의해 도시된다.
블록(620)에서 전송 후에, 5G-U는 NAV 내에서 설정된 지속기간 동안 채널을 갖는다. 따라서, 블록(624)에서, 5G-U는 면허 5G 스펙트럼의 무선 인터페이스와 유사한 방식으로 다운링크 및 업링크 송신을 수행할 수 있다. 블록(624) 내의 시간은, 예를 들어, 면허 스펙트럼으로부터 비면허 스펙트럼으로 데이터를 오프로딩하고, 그러한 데이터 전송을 최적화하기 위해 무선 인터페이스를 이용할 수 있다.
블록(624)의 종료에서, 블록(626)에 도시된 바와 같이, WLAN은 채널에 대한 액세스를 부여받는다. 실제 부여된 시간은 formula(1-SAT2 . 1,n) Tcoex(t,0)에 의해 정의되고, 여기서 SAT2 . 1,n 은 5G-U 통신에 대해 부여된 소프트 에어타임 백분율이며, 공존 프레임 경과 후에 실현된다.
공존 프레임이 만료되기 전에, 네트워크 요소는 특정 지속기간 동안 설정된 NAV를 갖는 CTS/RTS의 발행을 통해 채널을 다시 제어한다. 블록(626)에 의해 도시된 바와 같이, 송신이 최대 송신 기회 이전에 종료되면, 블록(628)에 의해 도시된 시구간은 WLAN 할당을 위해 잔존한다. 참조 번호 630에 의해 도시된, 일 실시예에서, RAC는 NAV를 전송하기 전에 최대 송신 기회의 종료까지 대기할 수 있다. 따라서, NAV는 블록(632)에 의해 도시된 바와 같이 전송된다.
NAV를 전송한 후, 블록(636)에 의해 도시된, 또 다른 시간 슬롯이 5G-U 송신을 위해 사용될 수 있다.
대안적으로, 참조 번호 640에 의해 도시된 바와 같이, NAV는 일찍 전송될 수 있다. 이것은, 예를 들어, WLAN 송신이 최대 송신 기회를 통해 계속되고 따라서 블록(628)에서의 잔여 시간이 또 다른 완전한 WLAN 송신을 갖기에 충분히 길지 않으면 발생할 수 있다. 이 경우, 참조 번호 640에 의해 도시된 바와 같이, NAV는 블록(642)에 의해 도시된 바와 같이, 일찍 전송되고, 5G-U 송신은 블록(644)에 의해 도시된 바와 같이 채널을 이용한다.
참조 번호(650)로 도시된, 또 다른 대안적인 실시예에서, NAV는 공동으로 전송될 수 있다. 따라서, 블록(652)에 의해 NAV 송신이 도시된다. NAV 송신 후에, 채널은 블록(654)에 의해 도시된 5G-U 송신을 위해 이용될 수 있다.
상기에서, NAV가 순차적으로 전송되면, NAV 설정 신호는 PCF(point coordination function) 프레임 간 간격(PIFS)보다 더 짧은 시간만큼 이격된다.
NAV가 일찍 전송되면, WLAN 부족이 5G-U 송신에 의해 포착(captured)되므로 최적화는 채널을 보다 효율적으로 이용한다. 다음의 공존 프레임을 최적화하면서 WLAN의 부족을 보상하려는 시도가 있을 수 있다.
이제, 소프트 에어타임 할당의 분석을 도시한 도 7을 참조한다. 도 7은 상술한 능동 감지 단계와 함께 관찰 및 조정 시간 스케일의 타임라인을 도시한다. 도 7에서 볼 수 있듯이, 장단기 관찰 기간이 제공된다. 특히 Tobs로 표시된, 장기 관찰 기간은 소프트 에어타임이 적절하게 그리고 적절한 채널에 할당되는 것을 보장하도록 채널의 수동 관찰에 이용된다. TCoord로 표시된, 더 짧은 시간 스케일은 감지 단계뿐만 아니라 RAC의 생성 및 소프트 에어타임 부여를 통한 채널 액세스에 사용된다. 도 7에서, Tobs 시구간(710)은 TCoord 시구간(720)보다 훨씬 더 긴 것으로 도시되어 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, TCoord 시구간(720) 동안, 능동 감지 단계(730) 및 복수의 공존 프레임들(740)이 존재한다. 능동 감지 단계(730)는 RAC에 의해 이웃 RAC에 비컨을 제공하는 데 사용되며, RAC가 이웃의 목록 및 이웃의 속성을 컴파일링하도록 허용한다. 이 절차가 완료되면, RAC는 소프트 에어타임 부여에 따라 공존 프레임에 대한 액세스를 부여받을 수 있다.
도 8을 참조하면, 소프트 에어타임 공유의 서비스 품질 기반 분배에 대한 공존 프레임의 동적 최적화가 제공된다. 도 8의 예는 5G-U 무선 인터페이스 및 그것의 서비스 품질 요건뿐만 아니라 WLAN 인터페이스 및 그것의 서비스 품질 요건을 모두 수용하기 위해 에어타임 부여의 할당을 도시한 일례이다.
도 8의 실시예에서, 2개의 공존 프레임, 즉 공존 프레임(810) 및 공존 프레임(812)이 제공된다. 공존 프레임의 시구간은 공존 프레임(810)에 대해 Tcoex(t,i) 및 공존 프레임(812)에 대해 Tcoex(t,i+1)로 표시된다.
도 8의 예에서, 각 공존 프레임은 5G-U 송신뿐만 아니라 WLAN 송신을 모두 포함한다. 공존 프레임(810)에서, 5G-U 송신은 참조 번호 820으로 도시되고 WLAN 송신은 참조 번호 822로 도시된다.
각 조정 기간은 능동 감지 단계와 공존 프레임으로 구성된다. 이는 하기의 수학식 1에 따라 표현될 수 있다.
Figure 112017066626312-pct00001
상기의 수학식 1에서 볼 수 있듯이, 모든 공존 기간의 합은 능동 감지 단계의 기간을 뺀 조정 기간과 동일하다.
각각의 조정 프레임 내에서, 5G-U 송신에 할당된 부분은
Figure 112017066626312-pct00002
로 표현된다. 따라서 타겟 WLAN SAT는 하기의 수학식 2로 표현된다.
Figure 112017066626312-pct00003
일부 경우 실제 WLAN SAT의 일부가 WLAN에 의해 사용되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8에서, 참조 번호 824로 표현되는 바와 같이, WLAN 송신 기간(822)은
Figure 112017066626312-pct00004
로 도시되고, 참조 번호 826에 의해 도시된 바와 같이, WLAN에 대한 실제 소프트 에어타임 할당보다 더 작다.
또한, 일단 전송 시간이 종료되면, RAC는 블록(830)에 의해 도시된 바와 같이 그것의 NAV를 전송할 수 있다.
최적화 알고리즘 내의 하나의 파라미터는 WLAN에 대해 할당된 시간이 최소 임계치를 충족시키는지 확인한다. 특히, 다가오는 공존 프레임에서의 WLAN 송신은 최소 패킷 지연 예산을 위반해서는 안된다. 이것은, 예를 들어, 도시한 하기의 수학식 3과 관련하여, WLAN에 대한 할당이 승산된 공존 프레임의 길이가, NAV 설정을 위한 시간에 합산되는 때 최소 패킷 지연 예산보다 더 적어야 한다는 것을 나타내며, 여기서 WLAN 할당의 값은 0 및 1 사이에 있다.
Figure 112017066626312-pct00005
최적화를 위한 추가 고려 사항은 5G-U 슬롯 사이의 간격이 참조 및 측정 신호를 지원해야 한다는 것이다. 이것은, 예를 들어 아래의 수학식 4와 관련하여 도시될 수 있다.
Figure 112017066626312-pct00006
상기의 수학식 4에서 볼 수 있듯이,
Figure 112017066626312-pct00007
로 표현된 기본 공존 프레임 크기는, 기준 및 측정 신호에 필요한 최대 시간보다 더 작아야 한다.
최적화의 또 다른 측면에서, 다가오는 공존 프레임에서의 WLAN 송신은 경쟁 및 최장의 EDCA(enhanced distributed channel access) 전송 기회를 허용하는 데 충분해야 한다. 이것은, 예를 들어, 수학식 5와 관련하여 아래에 도시된다.
Figure 112017066626312-pct00008
상기의 수학식 5에서 볼 수 있듯이, DIFS(distributed interframe space)에 최대 경쟁 시간(CWmax)을 더하고, 최대 전송 기회를 더한 값은, WLAN에 할당된 공존 프레임의 비율보다 더 작거나 동일해야 하며, 여기서 서브프레임의 적어도 일부는 WLAN에 할당되고,
Figure 112017066626312-pct00009
로 표현되며, 0보다 더 크다.
최적화를 위한 추가 고려 사항은 5G-U가 서비스 품질의 이유로 할당된 것보다 더 많은 에어타임을 사용한 상황에서 WLAN을 보상하는 것이다. 예를 들어, 이러한 동등화(equalization)는 하기의 수학식 6과 관련하여 도시될 수 있다.
Figure 112017066626312-pct00010
수학식 6에서 볼 수 있듯이, 공존 프레임 번호 i+1에서 할당된 채널의 백분율에 과거 서브프레임에서 WLAN에 대한 실제 할당의 합을 더한 값은 타겟 WLAN SAT에 다음 공존 시간 프레임의 합 및 과거의 공존 프레임의 합을 곱한 값과 동일해야 한다.
추가 최적화 파라미터에서, WLAN에 대해 쓸모없을 수 있는 데드(dead) 에어스페이스(airspace)는, 잔존 시구간이 WLAN에 대해 너무 짧기 때문에, 5G-U 송신을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 5G-Us 서비스 품질 요건으로 인해 타겟 SAT가 위반되면 전체 시간 프레임이 WLAN에 제공될 수 있다. 이것은 아래의 수학식 7에 표시된다.
Figure 112017066626312-pct00011
상기의 수학식 7에서 볼 수 있듯이, WLAN에 대한 다음 서브프레임의 비율은 조정을 위한 시간이 임계 시간보다 더 적으면 0이고, WLAN의 실제 사용이 소프트 에어타임 부여에 의해 할당된 비율보다 훨씬 더 적으면 1이다.
상기는 도 9의 프로세스 도면에 따라 요약될 수 있다. 도 9를 참조하면, 검출된 WLAN 서비스 품질 AC에 기초하여 최대 송신 기회, 경쟁 윈도우, 및 잠재적으로 다른 팩터가 구성되는 블록(910)에서, 예시적인 프로세스가 시작한다. 그러면 프로세스는 다양한 초기화가 수행되는 블록(920)으로 진행한다. 첫 번째 초기화에서, WLAN SAT가 설정된다. 또한 기본 공존 크기와 함께, 최대 공존 프레임 크기가 설정된다.
프로세스는 블록(920)으로부터, 다음 공존 프레임 크기가 공존 프레임 크기, 및 최소 패킷 지연 예산에서 NAV의 설정 시간을 빼고 WLAN의 SAT로 나눈 값의 최솟값으로 설정되는 블록(930)으로 진행한다.
일단 공존 프레임 크기가 블록(930)에서 설정되면, 프로세스는 마지막 WLAN 송신의 종료가 발생했는지를 결정하는 확인이 이루어지는 블록(940)으로 진행한다. 그렇지 않다면, 프로세스는 WLAN 송신의 종료가 발견될 때까지 블록(940)으로의 루프를 진행한다. 이 시점에서, 프로세스는 WLAN에 대한 사용된 실제 전송 시간뿐만 아니라, 조정 기간의 종료가 계산되는 블록(942)으로 진행한다.
그러면 프로세스는 카운터가 공존 프레임에 대해 증가되는 블록(944)으로 진행하고, 프로세스는 조정 기간의 종료가 DIFS+CWmax에 최대 전송 기회를 더한 것보다 더 작은지를 결정하는 확인이 이루어지는 블록(946)으로 진행한다. 이것은 추가 WLAN 송신을 하기에 잔존 시간이 너무 적은지를 결정한다.
시간이 너무 짧으면 프로세스는 블록(946)에서 블록(948)으로 진행한다. 블록(948)에서, WLAN에 대한 할당은 0으로 설정되고, 그러면 프로세스는 공존 프레임 시구간이 조정 기간의 종료로 설정되는 블록(950)으로 진행하며 프로세스는 블록(952)으로 진행하여 종료한다.
블록(946)에서, WLAN에 충분한 시간이 있다면, 프로세스는 WLAN으로의 실제 할당이 부여된 할당보다 훨씬 더 적은지를 결정하는 확인이 이루어지는 블록(960)으로 진행한다. 그렇다면, 프로세스는 WLAN이 다음의 전체 조정 프레임을 부여받는 블록(962)으로 진행한다. 프로세스는 블록(962)으로부터, 공존 프레임을 종료하는 블록(950)으로 진행하고, 프로세스는 블록(952)으로 진행하여 종료한다.
블록(960)으로부터, 할당이 부여된 할당보다 훨씬 더 적다면, 프로세스는 WLAN 송신에 필요한 최소 시간이 설정되는 블록(964)으로 진행하고, 프로세스는 블록(966)으로 진행한다. 블록(966)에서, DIFS+CWmax에 최대 송신 기회를 더한 값이 최소 송신 요건보다 더 작은지를 결정하기 위한 확인이 이루어진다. 그렇지 않다면, 프로세스는 WLAN SAT가 0으로 설정되는 블록(968)으로 진행하고, 프로세스는 블록(970)으로 진행한다.
블록(970)에서, 공존 시간 프레임의 크기는 잔존 시구간으로 설정되고, 프로세스는 블록(942)으로 다시 진행한다.
블록(966)으로부터, WLAN에 시간을 할당하기에 충분한 시간이 있다면, 프로세스는 공존 프레임 기간이 계산되는 블록(980)으로 진행한다. 블록(982)에서, 공존 시구간은 블록(980)에서 계산된 공존 시구간 및 조정 기간의 종료까지의 시간의 최솟값으로 설정된다.
프로세스는 할당된 시간이 0보다 더 큰지를 결정하는 확인이 이루어지는 블록(984)으로 진행한다. 그렇다면, WLAN에 할당된 프레임의 비율이 블록(986)에서 설정되고, 프로세스는 블록(940)으로 다시 진행한다.
반대로, 공존 기간이 0보다 더 크지 않으면, 프로세스는 블록(984)으로부터, WLAN에 대한 다음 시구간에 대한 SAT가 기본 SAT 값으로 설정되고 다음 시간 프레임에 대한 공존 프레임 시간이 나머지로 설정되는 블록(990)으로 진행한다. 프로세스는 블록(990)으로부터 블록(940)으로 다시 진행하여 종료한다.
따라서, 상기는 개별 기지국들보다 TP들의 클러스터들의 시간 영역 공존을 제공한다.
상기는 정적, 수퍼프레임, 크기보다, 유연한 크기를 더 제공한다. 이것은 에어타임 오버헤드를 제거하고, 이는 서비스 품질 요건을 충족할 수 있는 유연성을 제공한다.
채널을 포착하기 위해, 지리적으로 전개된 위조 WLAN 프레임은 공존하는 클러스터에서 다중-노드 송신을 통해 전송될 수 있다. 이러한 송신은 시간적으로 결합되거나 순차적일 수 있고, 특히 전력 레벨이 WLAN에 의해 검출되지 않을 수 있는 업링크에 대한, WLAN 송신으로부터 효과적인 보호를 제공할 수 있다.
상기는 다가오는 유연한 공존 프레임의 길이의 최적화를 더 제공한다. 특히, 오퍼레이터 무선 인터페이스의 제어, 측정, 및 동기화에 대한 최대 타이밍 요건의 고려가 수행된다. 또한, 큐 내의 오퍼레이터 패킷에 대한 현재 서비스 품질 요건의 고려가 패킷 지연 예산이 충족되도록 보장하기 위해 이루어진다.
다가오는 공존 프레임의 길이를 최적화함으로써, 가장 엄격한 WLAN QoS 서비스 요건은 액세스 카테고리가 검출되고 그러한 액세스 카테고리를 지원하는 WLAN에 대한 주변에서 서비스되고 있음을 보장함으로써 충족될 수 있다.
또한, 경과 프레임 내의 실제 에어타임에 기초한 다가오는 공존 프레임에서의 WLAN의 에어타임의 일부의 균등화는 WLAN 시간 점유율에 대한 오퍼레이터의 전체 비율을 유지하여, 5G-U 송신의 공정성을 보장한다.
또 다른 양태에서, 최적화는 면허 대역 내의 송신과의 심벌 레벨 동기화에 의해 통합 캐리어 형 무선 인터페이스를 가능하게 한다.
상기의 기능은 임의의 하나 또는 네트워크 요소들의 조합 상에서 구현될 수 있다. 도 10은 여기서 개시된 장치 및 방법을 구현하는 데 사용될 수 있는 처리 시스템(1000)의 블록도이다. 특정 장치는 도시된 모든 구성요소, 또는 구성요소의 하위 집합만을 사용할 수 있고, 통합 수준은 장치마다 다양할 수 있다. 또한, 장치는 다중 처리 유닛, 프로세서, 메모리, 송신기, 수신기 등과 같은 구성요소의 여러 인스턴스를 포함할 수 있다. 처리 시스템(1000)은 스피커, 마이크로폰, 마우스, 터치스크린, 키패드, 키보드, 프린터, 디스플레이 등과 같은, 하나 이상의 입출력 장치가 구비된 처리 유닛을 포함할 수 있다. 처리 유닛은 버스(1060)에 연결된 CPU(central processing unit)(1010), 메모리(1020), 대용량 저장 장치(1030), 비디오 어댑터(1040) 및 I/O 인터페이스(1050)를 포함할 수 있다.
버스(1060)는 메모리 버스 또는 메모리 컨트롤러, 주변 버스, 비디오 버스 등을 포함하는 임의의 유형의 몇몇 버스 구조들 중 하나 이상일 수 있다. CPU(1010)는 임의의 유형의 전자 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(1020)는 SRAM(static random access memory), DRAM(dynamic random access memory), SDRAM(synchronous DRAM), ROM(read-only memory) 또는 이들의 조합 등과 같은 임의의 유형의 시스템 메모리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리는 부팅(boot-up) 시 사용하기 위한 ROM 및 프로그램을 실행하는 동안 사용하기 위한 프로그램 및 데이터 저장을 위한 DRAM을 포함할 수 있다.
대용량 기억 장치(1030)는 데이터, 프로그램, 및 다른 정보를 저장하고 버스를 통해 데이터, 프로그램, 및 다른 정보를 액세스 가능하게 하도록 구성된 임의의 유형의 저장 장치를 포함할 수 있다. 대용량 저장 장치(1030)는 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 광학 디스크 드라이브 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
비디오 어댑터(1040) 및 I/O 인터페이스(1050)는 외부 입력 및 출력 장치를 처리 유닛에 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 도시된 바와 같이, 입력 및 출력 장치의 예는 비디오 어댑터에 연결된 디스플레이(1042) 및 I/O 인터페이스에 연결된 마우스/키보드/프린터(1052)를 포함한다. 다른 장치가 처리 유닛에 연결될 수 있으며, 추가 또는 더 적은 인터페이스 카드가 이용될 수 있다. 예를 들어, USB(Universal Serial Bus)(도시되지 않음)와 같은 직렬 인터페이스는 프린터 용 인터페이스를 제공하는 데 사용될 수 있다.
처리 유닛(1000)은 또한 이더넷 케이블 등과 같은 유선 링크 및/또는 액세스 노드 또는 상이한 네트워크에 대한 무선 링크를 포함할 수 있는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(1070)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(1070)는 처리 유닛이 네트워크를 통해 원격 유닛과 통신하게 한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(1070)는 하나 이상의 송신기/송신 안테나 및 하나 이상의 수신기/수신 안테나를 통해 무선 통신을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛(1000)은 데이터 처리 및 다른 처리 유닛, 인터넷, 원격 저장 설비 등과 같은 원격 장치와의 통신을 위해, 네트워크(1072)로 도시된 근거리 통신망 또는 광역 네트워크에 연결된다.
도 11은 상술한 하나 이상의 장치들(예를 들어, UE들, NB들 등)과 동등할 수 있는 통신 장치(1100)의 실시예의 블록도를 도시한다. 통신 장치(1100)는 도 11에 도시된 바와 같이 배치될 수 있는(그렇지 않을 수도 있는) 프로세서(1104), 메모리(1106), 셀룰러 인터페이스(1110), 보충 무선 인터페이스(1112), 및 보충 인터페이스(1114)를 포함할 수 있다. 프로세서(1104)는 계산 및/또는 다른 처리 관련 태스크를 수행할 수 있는 임의의 컴포넌트일 수 있고, 메모리(1106)는 프로세서(1104)에 대한 프로그래밍 및/또는 명령을 저장할 수 있는 임의의 구성요소일 수 있다. 셀룰러 인터페이스(1110)는 통신 장치(1100)가 셀룰러 신호를 사용하여 통신하게 하고, 셀룰러 네트워크의 셀룰러 연결을 통해 정보를 수신 및/또는 송신하는 데 사용될 수 있는 임의의 구성요소 또는 구성요소 집합일 수 있다. 보충 무선 인터페이스(1112)는 통신 장치(1100)가 Wi-Fi 또는 블루투스 프로토콜, 또는 제어 프로토콜과 같은 비-셀룰러 무선 프로토콜을 통해 통신하게 하는 구성요소 또는 구성요소 집합일 수 있다. 장치(1100)는 셀룰러 인터페이스(1110) 및/또는 보충 무선 인터페이스(1112)를 사용하여 무선으로 인에이블링된 임의의 구성요소, 예를 들어 기지국, 중계기, 이동 장치 등과 통신할 수 있다. 보충 인터페이스(1114)는 통신 장치(1100)가 유선 프로토콜을 포함하는 보충 프로토콜을 통해 통신하게 하는 구성요소 또는 구성요소 집합일 수 있다. 실시예에서, 보충 인터페이스(1114)는 장치(1100)가 백홀 네트워크 구성요소와 같은 다른 구성요소와 통신하게 할 수 있다.
전술한 실시예들의 설명을 통하여, 본 개시의 교시들은 하드웨어만을 사용함으로써 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 사용함으로써 구현될 수 있다. 하나 이상의 실시예 또는 그 하나 이상의 부분을 구현하기 위한 소프트웨어 또는 다른 컴퓨터 실행 가능 명령은 임의의 적합한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 광학(예를 들어, CD, DVD, Blu-Ray 등), 자기, 하드 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성, 고체 상태 또는 업계에 공지된 임의의 다른 유형의 저장 매체와 같은 일시적/비-일시적 매체의 일 유형일 수 있다.
본 개시의 추가적인 특징 및 이점은 당업자에 의해 인식될 것이다.
여기서 기술되고 도면에 도시된 특정 실시예의 구조, 특징, 액세서리, 및 대안은 여기서 설명되고 도시된 모든 실시예를 포함하여, 호환되는 한, 본 개시의 모든 교시에 일반적으로 적용되도록 의도된다. 다시 말해서, 특정 실시예의 구조, 특징, 액세서리, 및 대안은 그렇게 지시되지 않는 한 특정 실시예에만 국한되는 것으로 의도되지 않는다.
또한, 이전의 상세한 설명은 당업자가 본 개시에 따른 하나 이상의 실시예를 제조 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 수정이 당업자에게 쉽게 명백할 것이며, 여기서 정의된 일반적인 원리는 여기서 제공된 교시의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 방법들, 시스템들, 및/또는 장치들은 여기서 개시된 실시예들에 한정되도록 의도되지 않는다. 청구항의 범위는 이들 실시예에 의해 제한되어서는 안되며, 전체 설명과 일치하는 가장 넓은 해석을 해야 한다. 단수의 요소에 대한 언급은 "a"또는 "an"을 사용하는 것과 같이 특별히 언급하지 않는 한 "단 하나"를 의미하는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미한다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 공지되거나 추후 공지될 본 개시 전반에 걸쳐 설명된 다양한 실시예의 요소에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 청구 범위의 요소에 의해 포함되는 것으로 의도된다.
또한, 여기의 어느 것도 선행 기술이나 통상적인 일반 지식의 승인으로서 간주되지 않는다. 또한, 본원에서의 임의의 문헌의 인용 또는 식별은, 그러한 문헌이 선행 기술로서 이용 가능하다는 것을, 또는 임의의 참고 문헌이 당해 분야의 통상적인 지식의 일부를 형성한다는 것을 인정하는 것이 아니다. 게다가, 여기에 개시된 어느 것도 그러한 개시가 청구범위에 명시적으로 언급되었는지에 관계없이 대중에게 헌신하기 위해 의도되지 않는다.

Claims (32)

  1. 네트워크 요소에서의, 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스 예약을 위한 방법으로서,
    네트워크 오퍼레이터에 대해 큐잉된(queued), 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하는 단계, 그리고
    상기 트래픽에 대한 조정 프레임(coordination frame)을 형성하기 위해, 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하여, 상기 서비스 품질 요건에 따라 상기 네트워크 오퍼레이터에 대해 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스를 예약하는 단계
    를 포함하고,
    상기 조정 프레임은 상기 비면허 스펙트럼으로부터 유연한 비율의 상기 리소스를 상기 네트워크 오퍼레이터에 할당하며,
    상기 조정 프레임은 적어도 하나의 유연한 길이의 공존 프레임(coexistence frame)을 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공존 프레임 내의 리소스는 상기 비면허 스펙트럼 대역의 다른 사용자들의 리소스와 시간 다중화되는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비면허 스펙트럼 대역의 다른 사용자들의 리소스는 무선 로컬 영역 네트워크에 대한 리소스를 포함하고, 상기 서비스 품질 요건을 결정하는 단계는 무선 로컬 영역에 대한 상기 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유연한 크기의 공존 프레임은 상기 네트워크 오퍼레이터 및 무선 로컬 영역 네트워크 중 적어도 하나로부터의 리소스를 포함하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하거나,
    이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트로부터, 상기 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트에 의해 공동으로 전송되는 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하거나, 또는
    이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트로부터, 상기 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트에 의해 순차적으로 전송되도록 지시되는 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시함으로써,
    제어를 수행하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하여 프레임에 대한 제어를 수행하고,
    실제 무선 로컬 영역 네트워크 전송 시간이 최대 무선 로컬 영역 네트워크 전송 기회보다 더 적으면, 상기 네트워크 할당 요청은 최대 무선 로컬 영역 네트워크 전송 기회의 종료 이전에 전송되도록 지시되는,
    방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 공존 프레임은 상기 조정 프레임 내의 잔존 시간에 기초하여 할당되고, 무선 로컬 영역 네트워크 송신을 위한 시간이 불충분하게 남아 있으면, 상기 공존 프레임은 상기 네트워크 오퍼레이터에게 할당되거나, 또는
    상기 공존 프레임이 무선 로컬 영역 네트워크로부터의 리소스를 포함하는 때 상기 공존 프레임은 상기 무선 로컬 영역 네트워크의 송신이 최소 패킷 지연 예산을 충족하는 것을 보장하기 위한 크기인,
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리소스를 예약하는 단계는 상기 스펙트럼 대역 내의 네트워크 오퍼레이터에 의해 이전에 사용된 리소스의 공유가 상기 네트워크 오퍼레이터에게 할당된 리소스보다 더 크면 무선 로컬 영역 네트워크를 보상하는 단계를 포함하거나, 또는
    상기 리소스를 예약하는 단계는 비면허 스펙트럼 대역 내의 송신과 심벌 레벨 동기화를 허가하는,
    방법.
  9. 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스 예약을 위한 네트워크 요소로서,
    네트워크 오퍼레이터에 대해 큐잉된(queued) 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하고,
    상기 트래픽에 대한 조정 프레임을 형성하기 위해, 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하여, 상기 서비스 품질 요건에 따라 상기 네트워크 오퍼레이터에 대해 비면허 스펙트럼 대역 내의 리소스를 예약하도록 구성된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 조정 프레임은 상기 비면허 스펙트럼으로부터 유연한 비율의 상기 리소스를 상기 네트워크 오퍼레이터에 할당하며,
    상기 조정 프레임은 적어도 하나의 유연한 길이의 공존 프레임을 포함하는,
    네트워크 요소.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공존 프레임 내의 리소스는 상기 비면허 스펙트럼 대역의 다른 사용자들의 리소스와 시간 다중화되는,
    네트워크 요소.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비면허 스펙트럼 대역의 다른 사용자들의 리소스는 무선 로컬 영역 네트워크에 대한 리소스를 포함하고, 상기 서비스 품질 요건을 결정하는 것은 무선 로컬 영역에 대한 상기 트래픽의 서비스 품질 요건을 결정하는 것을 더 포함하는,
    네트워크 요소.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 유연한 크기의 공존 프레임은 상기 네트워크 오퍼레이터 및 무선 로컬 영역 네트워크 중 적어도 하나로부터의 리소스를 포함하는,
    네트워크 요소.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하거나,
    이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트로부터, 상기 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트에 의해 공동으로 전송되는 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하거나, 또는
    이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트로부터, 상기 송신 포인트의 클러스터 내의 복수의 송신 포인트에 의해 순차적으로 전송되도록 지시되는 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시함으로써,
    프레임에 대한 제어를 수행하는, 네트워크 요소.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 이전의 공존 프레임이 만료되기 전에 상기 비면허 스펙트럼 대역 상에서 송신 포인트로부터 네트워크 할당 요청을 전송하는 것을 지시하여 프레임에 대한 제어를 수행하고,
    실제 무선 로컬 영역 네트워크 전송 시간이 최대 무선 로컬 영역 네트워크 전송 기회보다 더 적으면, 상기 네트워크 할당 요청은 최대 무선 로컬 영역 네트워크 전송 기회의 종료 이전에 전송되는,
    네트워크 요소.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 공존 프레임은 상기 조정 프레임 내의 잔존 시간에 기초하여 할당되고, 무선 로컬 영역 네트워크 송신을 위한 시간이 불충분하게 남아 있으면, 상기 공존 프레임은 상기 네트워크 오퍼레이터에게 할당되거나, 또는
    상기 공존 프레임이 무선 로컬 영역 네트워크로부터의 리소스를 포함하는 때 상기 공존 프레임은 상기 무선 로컬 영역 네트워크의 송신이 최소 패킷 지연 예산을 충족하는 것을 보장하기 위한 크기인,
    네트워크 요소.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 상기 스펙트럼 대역 내의 네트워크 오퍼레이터에 의해 이전에 사용된 리소스의 공유가 상기 네트워크 오퍼레이터에게 할당된 리소스보다 더 크면 무선 로컬 영역 네트워크를 보상하여 리소스를 예약하도록 구성되거나, 또는
    상기 네트워크 요소는 비면허 스펙트럼 대역 내의 송신과 심벌 레벨 동기화를 허가하기 위해 리소스를 예약하도록 구성된,
    네트워크 요소.
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