KR102047573B1 - 복수의 서브프레임에서 자원을 할당하기 위한 시스템, 방법 및 기지국 - Google Patents

복수의 서브프레임에서 자원을 할당하기 위한 시스템, 방법 및 기지국 Download PDF

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Abstract

기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템을 동작시키기 위한 방법이 개시되며, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 방법은, 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임에 후속한다.

Description

복수의 서브프레임에서 자원을 할당하기 위한 시스템, 방법 및 기지국{SYSTEM, METHOD AND BASE STATION FOR ALLOCATING RESOURCES IN A PLURALITY OF SUB-FRAMES}
본 발명은 무선 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 전송 자원을 할당하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
모바일 통신 시스템은 GSM 시스템(Global System for Mobile communications)으로부터 3G 시스템까지 지난 10여년간 발전해 왔고 이제는 회선 교환 통신 뿐만 아니라 패킷 데이터 통신을 포함한다. 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)는 롱 텀 에볼루션(LTE; Long Term Evolution)이라 불리는 개발중인 제4 세대 모바일 통신 시스템으로, 여기서, 코어 네트워크부는 다운링크 상의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 업링크 상의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)에 기초하는 무선 액세스 인터페이스와 선행 모바일 무선 네트워크 아키텍쳐의 컴포넌트들의 병합에 기초하여 더욱 단순한 아키텍쳐를 형성하도록 진화했다.
3GPP 정의된 UMTS 및 롱텀 에볼루션(LTE) 아키텍쳐에 기초한 것들과 같은, 제3 및 제4 세대 모바일 통신 시스템은 이전 세대의 모바일 통신 시스템에 의해 제공되는 단순한 음성 및 메시징 서비스보다 정교한 범위의 서비스를 지원할 수 있다.
예를 들어, LTE 시스템에 의해 제공되는 개선된 무선 인터페이스 및 향상된 데이터 레이트에 의해, 사용자는 이전에는 고정된 라인 데이터 접속을 통해서만 이용가능했던 모바일 비디오 스트리밍 및 모바일 화상 회의 등의 높은 데이터 레이트의 애플리케이션을 향유할 수 있다. 따라서, 제3 및 제4 세대 네트워크의 배치 수요는 강하고 이들 네트워크의 커버리지 영역, 즉, 네트워크로의 액세스가 가능한 지리적 위치들은 급속하게 증가할 것으로 예상된다.
제3 및 제4 세대 네트워크의 예상된 광범위한 배치는, 가용의 높은 데이터 레이트를 이용하기 보다는, 그 대신에 확실한 무선 인터페이스와 커버리지 영역의 증가하는 편재성(ubiquity)을 이용하는 한 부류의 장치와 애플리케이션의 병행적 배치로 이어졌다. 예로서는, 소위 머신 타입 통신(MTC; machine type communication) 응용이 포함되며, 그 일부는 어떤 점에서는 비교적 덜 빈번하게 소량의 데이터를 전달하는 반자율적(semi-autonomous) 또는 자율적 무선 통신 장치(MTC 장치)로 대변된다. 예로서는, 예를 들어, 가스, 물, 전기 등의 유틸리티의 고객의 소비에 관련된 데이터를 중앙 MTC 서버에 주기적으로 되전송하고 고객의 댁내에 위치한 소위 스마트 계측기가 포함된다. 스마트 계측은 잠재적 MTC 장치 응용의 한 예일 뿐이다. MTC-타입 장치의 특성에 관한 추가 정보는, 예를 들어, ETSI TS 122 368 V10.530 (2011-07)/ 3GPP TS 22.368 version 10.5.0 Release 10)[1] 등의 대응하는 표준에서 발견될 수 있다.
MTC 타입 단말기 등의 단말기가 제3 또는 제4 세대 모바일 통신 네트워크에 의해 제공되는 넓은 커버리지 영역을 이용하는 것이 편리하지만, 여기에는 현재 단점이 있다. 스마트폰 등의 종래의 제3 또는 제4 세대 모바일 단말기와는 달리, MTC 타입 단말기를 향한 1차 동인은 이러한 단말기들이 비교적 간단하고 저렴하기를 원하는 바람일 것이다. MTC 타입 단말기에 의해 전형적으로 수행되는 기능들의 유형(예를 들어, 비교적 소량의 데이터의 간단한 수집과 보고/수신)은, 예를 들어, 비디오 스트리밍을 지원하는 스마트폰에 비해, 특별히 복잡한 처리가 수행될 것을 요구하지 않는다. 그러나, 제3 세대 및 제4 세대 모바일 통신 네트워크는 통상적으로 진보된 데이터 변조 기술을 채용하고 구현하기에 더욱 복잡하고 값비싼 무선 트랜시버 및 디코더를 요구할 수 있는 무선 인터페이스 상에서의 넓은 대역폭 이용을 지원한다. 스마트폰은 전형적인 스마트폰 유형 기능들을 수행하기 위해 통상적으로 강력한 프로세서를 요구하기 때문에 스마트폰에 이러한 복잡한 요소를 포함하는 것은 대개 타당하다. 그러나, 앞서 나타낸 바와 같이, 이제는 비교적 저렴하고 덜 복잡하면서도 LTE 타입 네트워크를 이용하여 통신할 수 있는 장치를 이용하려는 바람이 있다.
이것을 염두에 두고, 동시-계류중인 UK 특허 출원 GB 1101970.0 [2], GB 1101981.7 [3], GB 1101966.8 [4], GB 1101983.3 [5], GB 1101853.8 [6], GB 1101982.5 [7], GB 1101980.9 [8] 및 GB 1101972.6 [9]에서 설명되는 바와 같이, "호스트 캐리어"의 대역폭 내에서 동작하는 소위 "가상 캐리어"의 개념이 제안되었다. 가상 캐리어의 개념 기저에 놓인 주된 원리는, 더 넓은 대역폭 호스트 캐리어 내의 주파수 서브영역은, 예를 들어, 주파수 서브영역 내의 모든 제어 시그널링을 포함한, 자족적 캐리어(self-contained carrier)로서의 이용을 위해 구성된다는 것이다. 이러한 접근법의 이점은 비교적 좁은 대역폭에 걸쳐서만 동작할 수 있는 낮은-능력 단말 장치가 이용할 캐리어를 제공하는 것이다. 이것은 장치가 전체 대역폭 동작을 지원할 것을 요구하지 않고 LTE 타입 네트워크에서 통신하는 것을 허용한다. 디코딩될 필요가 있는 신호의 대역폭을 줄임으로써, 가상 캐리어 상에서 동작하도록 구성된 장치의 전단 처리 요건(예를 들어, FFT, 채널 추정, 서브프레임 버퍼링 등)이 감소되는데, 그 이유는 이들 기능들의 복잡성이 대체로 수신된 신호의 대역폭과 관련되기 때문이다.
그러나, "가상 캐리어" 접근법의 일부 구현에는 몇 가지 잠재적인 단점이 있다. 예를 들어, 일부 제안된 접근법에 따르면, 가용 스펙트럼은 가상 캐리어와 호스트 캐리어 사이에서 엄격히 분할된다. 이러한 엄격한 분할은 다수의 이유로 인해 비효율적일 수 있다. 예를 들어, 높은-레이트 레거시 장치에 의해 지원될 수 있는 피크 데이터 레이트는 감소되는데, 그 이유는 높은-레이트 장치는 (전체 대역폭이 아니라) 대역폭의 일부에만 스케쥴링될 수 있기 때문이다. 또한, 대역폭이 이런 방식으로 분할되면, 중계선 효율(trunking efficiency)의 손실이 있을 수 있다(통계적인 멀티플렉싱 손실이 있다).
더욱이, 몇 가지 점에서는, 가상 캐리어 접근법은 LTE 타입 네트워크에 대한 현재의 동작 원리로부터 비교적 상당한 이탈을 나타낸다. 이것은, LTE 표준 프레임워크 내에 가상 캐리어 개념을 병합하기 위해서는 현재의 표준에 대한 비교적 상당한 변경이 요구될 수 있음으로써, 이들 제안된 구현의 공개(roll out)에 대한 현실적인 곤란을 증가시킬 것임을 의미한다.
LTE 네트워크를 통해 통신하도록 구성된 장치들의 요구되는 복잡성을 감소시키기 위한 또 다른 제안은, 동시계류중인 UK 특허 출원 제GB 1121767.6 [11]와 GB 1121766.8 [12]에서 제안되어 있다. 이들 출원들은 시스템 주파수 대역에 걸쳐 동작하는 LTE-타입 무선 통신 시스템에서 기지국과 저감된-능력의 단말 장치 사이에서 데이터를 전달하기 위한 방식을 제안한다. 저감된 능력의 단말 장치에 대한 물리층 제어 정보는, 종래의 LTE 단말 장치의 경우와 같이 시스템 주파수 대역에 걸쳐 선택된 서브캐리어들을 이용하여 기지국으로부터 전송된다. 그러나, 저감된 능력의 단말 장치에 대한 상위층 데이터(예를 들어, ATC 사용자-평면 데이터)는, 시스템 주파수 대역보다 작고 그 내부에 있는 제약된 주파수 대역내로부터 선택된 서브캐리어들만을 이용하여 전송된다. 단말 장치는 제약된 주파수 대역을 알고 있으므로, 상위층 데이터가 전송되고 있는 기간 동안에 이 제약된 주파수 대역 내에서만 데이터를 버퍼링 및 처리할 필요가 있다. 단말 장치는 물리층 제어 정보가 전송되고 있는 기간 동안에 전체 시스템 주파수 대역을 버퍼링 및 처리한다. 따라서, 저감된 능력의 단말 장치는, 물리층 제어 정보가 넓은 주파수 범위에 걸쳐 전송되지만 상위층 데이터에 대한 더 작은 범위의 주파수를 처리하기 위한 충분한 메모리와 처리 능력만을 필요로하는 네트워크에 포함될 수 있다.
그러나, GB 1121767.6 [11] 및 GB 1121766.8 [12]에서 제안된 방식의 일부 구현에서는 몇 가지 잠재적인 단점이 있다. 예를 들어, 협소화된 주파수 대역 내에서 저감된 능력의 장치에게 자원을 할당하는 요건 때문에 기지국에게 이용가능한 스케쥴링 융통성이 감소될 수 있다. 또한, 이용될 저감된 주파수 대역을 선택하는데 있어서 적어도 융통성이 있는 경우, 이용될 주파수 범위를 협상(즉, 협의)하기 위해 기지국과 저감된 능력의 단말 장치 사이에 추가의 시그널링에 대한 필요성이 있을 수 있다. 이것은, 저감된 능력의 단말 장치와 기지국 양쪽 모두가 이용될 협소화된 대역폭을 인식하여, 단말 장치는 프레임 구조의 어느 부분을 버퍼링할지를 인식하고, 기지국은 이 대역폭 내에서 저감된 능력의 단말 장치를 위한 자원을 할당할 것을 인식하도록 할 필요가 있기 때문이다.
LTE 타입 네트워크를 통해 통신하도록 구성된 장치의 요구되는 복잡성을 줄이기 위한 또 다른 제안이, 3GPP TSG-RAN WG1 #66bis meeting in Zhuhai, China, 2011년 10월 10일 - 2011년 10월 14일[12]에서 제출된 Pantech로부터의 토론 문서 R1-113113에서 제안되었다. 이 제안은 낮은-복잡도의 단말 장치가 완전 LTE-호환형 장치에 비해 제한된 개수의 물리적 자원 블록을 할당받도록 하는 것이다. 이러한 스케쥴링 제약은, 단말 장치들이 그들의 터보 디코딩 기능을 더욱 단순하게 구현함으로써 요구되는 처리 복잡도를 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다.
그러나, 이것이 터보 디코딩에 요구되는 처리 능력을 줄이는데는 도움이 될 수 있지만, 장치의 처리 요건들의 상당한 부분은 터보 디코딩에 앞선 전단 디지털 신호 처리 기능과 연관되어 있다. 이러한 전단 디지털 신호 처리 기능들은, 예를 들어, FFT/IFFT(고속 푸리에 변환/고속 푸리에 역변환), 채널 추정, 등화, 디지털 필터링 등을 포함한다.
따라서, 비교적 저렴하고 낮은 복잡도의 장치가 LTE 타입 네트워크를 이용하여 통신하는 것을 허용하는 접근법에 대한 바람이 남아 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 기지국과 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템에서 기지국을 동작시키는 방법이 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 방법은, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 전송하는 단계, 및 후속해서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당에 관한 사용자-평면 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에 따르면 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임 이후의 미리정의된 구간에서 전송된다.
일부 실시예에 따르면, 상기 미리정의된 구간은 미리정의된 개수의 서브프레임에 대응하는 지속기간이다.
일부 실시예에 따르면, 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임 이후의 선택가능한 구간에서 전송되고 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 선택된 구간의 표시와 연관되어 전송된다.
일부 실시예에 따르면, 선택된 구간의 표시는 서브프레임수의 표시를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역은 또한, 제1 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 제2 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당을 전송하는데 이용된다.
일부 실시예에 따르면, 제1 단말 장치는 제1 타입의 단말 장치이고 제2 단말 장치는 제2 타입의 단말 장치이며, 제2 타입은 제1 타입과는 상이하다.
일부 실시예에 따르면, 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송되고, 제2 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송되며, 제2 포멧은 제1 포멧과는 상이하다.
일부 실시예에 따르면, 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송되고, 제2 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송되며, 제2 포멧은 제1 포멧과 동일하다.
일부 실시예에 따르면, 제1 단말 장치와 제2 단말 장치는 동일한 타입이다.
일부 실시예에 따르면, 이 방법은 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 전송하기 이전에 제1 및/또는 제2 무선 서브프레임의 제어 영역 내의 가용 자원들이 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당을 운반하는데 이용될 정도의 추정치를 결정하고, 그 추정치에 기초하여, 제2 무선 서브프레임에서의 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임을 이용하기로 결정하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 단말 장치는 머신-타입 통신(MTC; machine-type communication) 단말 장치이다.
일부 실시예에 따르면, 통신 시스템은 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 아키텍쳐에 기초한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 기지국과 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 기지국이 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 기지국은, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 전송하고, 및 후속해서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당에 관한 사용자-평면 데이터를 전송하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템을 동작시키는 방법이 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 방법은, 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 이용하는 단계를 포함하고, 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임에 후속한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 통신 시스템은, 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 운반하는데에 제1 무선 서브프레임의 제어 영역이 이용되도록 구성되고, 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임에 후속한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신 시스템 내의 기지국과 통신하기 위한 단말 장치를 동작시키는 방법이 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 방법은, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 수신하는 단계, 및 후속해서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당에 관한 사용자-평면 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에 따르면 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임 이후의 미리정의된 구간에서 수신된다.
일부 실시예에 따르면, 상기 미리정의된 구간은 미리정의된 개수의 서브프레임에 대응하는 지속기간이다.
일부 실시예에 따르면, 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임 이후의 선택가능한 구간에서 수신되고 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 선택된 구간의 표시와 연관되어 수신된다.
일부 실시예에 따르면, 선택된 구간의 표시는 서브프레임수의 표시를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역은 또한, 제1 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 추가의 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당을 운반하는데 이용된다.
일부 실시예에 따르면, 단말 장치는 제1 타입의 단말 장치이고 추가의 단말 장치는 제2 타입의 단말 장치이며, 제2 타입은 제1 타입과는 상이하다.
일부 실시예에 따르면, 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 수신되고, 추가의 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧으로 되며, 제2 포멧은 제1 포멧과는 상이하다.
일부 실시예에 따르면, 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 수신되고, 추가의 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧으로 되며, 제2 포멧은 제1 포멧과 동일하다.
본 발명의 양태에 따르면, 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신 시스템 내의 기지국과 통신하기 위한 단말 장치가 제공되고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 단말 장치는, 제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 수신하고, 및 후속해서 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당에 관한 사용자-평면 데이터를 수신하도록 구성된다.
본 발명의 제1 및 다른 양태들과 관련하여 전술된 본 발명의 특징들 및 양태들이 동등하게 적용가능하고 전술된 특정한 조합들 뿐만 아니라, 본 발명의 상이한 양태들에 따른 본 발명의 실시예들과 적절히 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
유사한 부분들에 대응하는 참조 번호들이 제공되어 있는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예를 통해 본 발명의 실시예들이 이제 설명될 것이다, 여기서:
도 1은 종래의 모바일 통신 시스템의 예를 나타내는 개략도를 제공한다;
도 2는 종래의 LTE 무선 프레임을 나타내는 개략도를 제공한다;
도 3은 종래의 LTE 다운링크 무선 서브프레임의 예를 나타내는 개략도를 제공한다;
도 4는 종래의 LTE "캠프-온" 프로시져를 나타내는 개략도를 제공한다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸다;
도 6은 도 5의 무선 통신 시스템에서 동작하는 종래의 단말 장치와 통신하기 위한 2개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다;
도 7은 도 5의 무선 통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치와 통신하기 위한 2개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 장치들과 통신하기 위한 3개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 장치들과 통신하기 위한 2개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다.
도 1은, LTE 원리에 따라 동작하고 후술되는 본 발명의 실시예를 구현하도록 개작될 수 있는 모바일 통신 네트워크/시스템(100)의 일부 기본 기능을 나타내는 개략도를 제공한다. 도 1의 다양한 요소들과 그들 각각의 동작 모드들은 공지되어 있고 3GPP(RTM) 기구에 의해 관리되는 관련 표준에서 정의되어 있으며, 이 주제에 관한 많은 문헌, 예를 들어, Holma H. and Toskala A [13]에서도 설명된다. 이하에서 상세히 설명되지 않는 통신 네트워크의 동작 양태들은, 예를 들어 관련 표준에 따른 임의의 공지된 기술에 따라 구현될 수 있다는 이해할 것이다.
네트워크(100)는 코어 네트워크(102)에 접속된 복수의 기지국(101)을 포함한다. 각각의 기지국은 단말 장치(104)에 및 단말 장치(104)로부터 데이터가 전달될 수 있는 커버리지 영역(103)(즉, 셀)을 제공한다. 데이터는 기지국(101)으로부터 단말 장치(104)들로 그들 각각의 커버리지 영역(103) 내에서 무선 다운링크를 통해 전송된다. 데이터는 단말 장치(104)로부터 무선 업링크를 통해 기지국(101)에 전송된다. 코어 네트워크(102)는 각각의 기지국(101)을 통해 단말 장치(104)에 및 단말 장치(104)로부터 데이터를 라우팅하고, 인증, 이동성 관리, 요금청구 등등의 기능을 제공한다. 단말 장치는 또한, 이동국, 사용자 장비(UE), 사용자 단말기, 모바일 라디오 등등이라 부를 수도 있다. 기지국은 또한, 트랜시버 스테이션/nodeB/e-nodeB 등이라 부를 수도 있다.
3GPP 정의된 롱 텀 에볼루션(LTE) 아키텍쳐에 따라 배열된 것들과 같은 모바일 통신 시스템은, 무선 다운링크에 대해서 직교 주파수 분할 변조(OFDM) 기반의 인터페이스(소위 OFDMA)와, 무선 업링크 상에서 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 방식(SC-FDMA)을 이용한다. 도 2는 OFDM-기반의 LTE 다운링크 무선 프레임(201)을 나타내는 개략도를 도시한다. LTE 다운링크 무선 프레임은 (향상된 Node B라 알려진) LTE 기지국으로부터 전송되고 10 ms간 지속된다. 다운링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임을 포함하고, 각 서브프레임은 1 ms간 지속된다. 1차 동기화 신호(PSS)와 2차 동기화 신호(SSS)가 LTE 프레임의 제1 프레임 및 제6 프레임에서 전송된다. 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH)이 LTE 프레임의 제1 서브프레임에서 전송된다.
도 3은 예시적인 종래의 다운링크 LTE 서브프레임의 구조를 나타내는 그리드의 개략도이다. 서브프레임은 1ms 기간에 걸쳐 전송되는 미리결정된 개수의 심볼들을 포함한다. 각각의 심볼은 다운링크 무선 캐리어의 대역폭에 걸쳐 분산된 미리결정된 개수의 직교 서브캐리어들을 포함한다.
도 3에 도시된 예시적 서브프레임은 14개의 심볼과 20 MHz 대역폭에 걸쳐 퍼져 있는 1200개의 서브캐리어들을 포함하며, 이 예에서는 프레임에서 첫 번째 서브프레임이다(따라서 PBCH를 포함한다). LTE에서 전송을 위한 물리적 자원의 최소 할당은 하나의 서브프레임을 통해 전송되는 12개 서브캐리어를 포함하는 자원 블록이다. 명료화를 위해, 도 3에서, 각각의 개개 자원 요소는 도시되어 있지 않고, 대신에 서브프레임 그리드 내의 각각의 개개 박스는 하나의 심볼 상에서 전송되는 12개의 서브캐리어에 대응한다.
도 3은 4개의 LTE 단말기(340, 341, 342, 343)에 대한 자원 할당을 빗금으로 도시하고 있다. 예를 들어, 제1 LTE 단말기(UE1)에 대한 자원 할당(342)은 12 서브캐리어들의 5개 블록(즉, 60개 서브캐리어)에 걸쳐 연장되고, 제2 LTE 단말기(UE2)에 대한 자원 할당(343)은 12개 서브캐리어들(즉, 72개 서브캐리어들)의 6개 블록에 걸쳐 연장되는 등등이다.
제어 채널 데이터는 서브프레임의 처음 "n"개 심볼들을 포함하는 서브프레임의 (도 3에서 점선-음영으로 표시된) 제어 영역(300)에서 전송되고, 여기서 "n"은 3MHz 이상의 채널 대역폭의 경우 1개 심볼과 3개 심볼 사이에서 변할 수 있고 "n"은 1.4MHz 채널 대역폭의 경우 2개 심볼과 4개 심볼 사이에서 변할 수 있다. 구체적인 예를 제공하기 위한 목적으로, 이하의 설명은 3MHz 이상의 채널 대역폭을 갖는 호스트 캐리어에 관한 것이므로 "n"의 최대값은 (도 3의 예에서와 같이) 3일 것이다. 제어 영역(300)에서 전송된 데이터는, 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH; physical downlink control channel 물리적 제어 포멧 표시자 채널(PCFICH; physical control format indicator channel) 및 물리적 HARQ 표시자 채널(PHICH; physical HARQ indicator channel) 상에서 전송된 데이터를 포함한다. 이들 채널들은 물리층 제어 정보를 전송한다.
PDCCH는 서브프레임의 어느 서브캐리어들이 특정한 LTE 단말기에 할당되었는지를 나타내는 제어 데이터를 포함한다. 이것은 물리층 제어 시그널링/데이터라고 부를 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 서브프레임의 제어 영역(300)에서 전송된 PDCCH 데이터는 UE1이 참조 번호(342)에 의해 식별된 자원 블록을 할당받았고, UE2는 참조 번호 343에 의해 식별된 자원 블록을 할당받았으며, 등등을 나타낸다.
PCFICH는 제어 영역의 크기(즉, 3 MHz 이상의 채널 대역폭의 경우 1개 심볼 내지 3개 심볼 또는 1.4 MHz의 채널 대역폭의 경우 2개 심볼 내지 4개 심볼 사이)를 나타내는 제어 데이터를 포함한다.
PHICH는 이전에 전송된 업링크 데이터가 네트워크에 의해 성공적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 HARQ(Hybrid Automatic Request) 데이터를 포함한다.
시간-주파수 자원 그리드의 중앙 대역(310) 내의 심볼들은, 1차 동기화 신호(PSS), 2차 동기화 신호(SSS) 및 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH)을 포함하는 정보의 전송에 이용된다. 이 중앙 대역(310)은 통상적으로 (1.08 MHz의 전송 대역폭에 대응하는) 72개 서브캐리어 폭이다. PSS 및 SSS는, 일단 검출되면, LTE 단말기 장치가 프레임 동기화를 달성하고 다운링크 신호를 전송하는 향상된 Node B의 물리층 셀 신원을 결정하는 것을 허용하는 동기화 신호이다. PBCH는, LTE 단말기가 셀에 적절히 액세스하기 위해 이용하는 파라미터들을 포함하는 마스타 정보 블록(MIB; master information block)을 포함한, 셀에 관한 정보를 운반한다. 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH) 상에서 개개의 LTE 단말기에 전송되는 데이터는 서브프레임의 다른 자원 요소들에서 전송될 수 있다. 일반적으로 PDSCH는 사용자-평면 데이터와 (무선 자원 제어(RRC) 및 비액세스 스트라텀(NAS) 시그널링 등의) 비물리층 제어-평면 데이터의 조합을 운반한다. PDSCH 상에서 운반되는 사용자-평면 데이터와 비물리층 제어-평면 데이터는 상위층 데이터(즉, 물리층보다 높은 층과 연관된 데이터)라 부를 수 있다.
도 3은 또한 R344의 대역폭에 걸쳐 연장되고 시스템 정보를 포함하는 PDSCH의 영역을 도시한다. 종래의 LTE 서브프레임은 또한, 명료화의 목적으로 도 3에는 도시되지 않지만 이하에서 더 논의되는 기준 신호들을 포함할 것이다.
LTE 채널에서 서브캐리어수는 전송 네트워크의 구성에 따라 달라질 수 있다. 통상적으로 이 변화는 1.4 MHz 채널 대역폭 내에 포함된 72개 서브캐리어로부터 (도 3에 개략적으로 도시된 바와 같은) 20 MHz 채널 대역폭 내에 포함된 1200개 서브캐리어까지이다. 본 분야에 공지된 바와 같이, PDCCH, PCFICH 및 PHICH 상에서 전송되는 데이터는 통상적으로 주파수 다이버시티를 제공하도록 서브프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 서브캐리어들 상에 분포된다. 따라서, 종래의 LTE 단말기는 제어 영역을 수신 및 디코딩하기 위하여 전체의 채널 대역폭을 수신할 수 있어야 한다.
도 4는, LTE "캠프-온" 프로세스, 즉, 단말기가 다운링크 채널을 통해 기지국에 의해 전송된 다운링크 전송을 디코딩할 수 있도록 단말기가 따르는 프로세스를 나타낸다. 이 프로세스를 이용하여, 단말기는 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 전송의 부분들을 식별하므로 그 셀에 대한 구성 정보를 디코딩할 수 있다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래의 LTE 캠프온 프로시져에서, 단말기는 먼저 중앙 대역의 PSS와 SSS를 이용하여 기지국과 동기화하고(단계 400), 그 다음, PBCH를 디코딩한다(단계 401). 일단 단말기가 단계들(400 및 401)을 수행하고 나면, 단말기는 기지국과 동기화된다.
각각의 서브프레임에 대해, 단말기는 캐리어(320)의 전체 대역폭에 걸쳐 분산된 PCFICH를 디코딩한다(단계 402). 앞서 논의된 바와 같이, LTE 다운링크 캐리어는 20 MHz 폭(1200 서브캐리어들)까지 이를 수 있고, 따라서 표준 LTE-호환 단말기는 PCFICH를 디코딩하기 위하여 20 MHz 대역폭 상의 전송을 수신 및 디코딩할 능력을 갖고 있어야 한다. 따라서, PCFICH 디코딩 스테이지에서, 20 MHz 캐리어 대역과 함께, 단말기는 동기화 및 PBCH 디코딩에 관련된 단계들(400 및 401)(R310의 대역폭)보다 큰 대역폭(R320의 대역폭)에서 동작한다.
그 다음, 단말기는, 특히 시스템 정보 전송을 식별하고 그 개인적 할당 그랜트(personal allocation grant)를 식별하기 위해, PHICH 위치를 확인하고(단계 403) PDCCH를 디코딩한다(단계 404). 할당 그랜트는 단말기에 의해 PDSCH에서 시스템 정보의 위치를 파악하고 그 데이터의 위치를 파악하기 위해 이용된다. 시스템 정보 및 개인적 할당 양쪽 모두는 PDSCH 상에서 전송되고 캐리어 대역(320) 내에서 스케쥴링된다. 단계들(403 및 404)은 또한, 표준 LTE-호환 단말기가 캐리어 대역의 전체 대역폭(R320) 상에서 동작할 것을 요구한다.
단계들(402 내지 404)에서, 단말기는 서브프레임의 제어 영역(300)에 포함된 정보를 디코딩한다. 전술된 바와 같이, LTE에서, 전술된 3개의 제어 채널(PCFICH, PHICH 및 PDCCH)은 캐리어의 제어 영역(300)에 걸쳐 발견될 수 있고, 여기서 제어 영역은 범위(R320)를 넘어 연장되고 전술된 각각의 서브프레임의 처음 1개, 2개, 또는 3개의 OFDM 심볼들을 점유한다. 서브프레임에서, 통상적으로 제어 채널들은 제어 영역(300) 내의 모든 자원 요소들을 이용하는 것은 아니지만, 이들은 전체의 영역에 걸쳐 흩어져 있어, LTE 단말기는 3개의 제어 채널들 각각을 디코딩하기 위해 전체의 제어 영역(300)을 동시에 수신할 수 있어야 한다.
그러면, 단말기는 이 단말기를 위해 전송된 시스템 정보 또는 데이터를 포함하는 PDSCH를 디코딩할 수 있다(단계 405).
앞서 설명된 바와 같이, LTE 서브프레임에서, PDSCH는 일반적으로, 제어 영역에도 있지 않고, PSS, SSS 또는 PBCH에 의해 점유된 자원 요소들에도 있지 않은 자원 요소 그룹들을 점유한다. 도 3에 도시된 상이한 모바일 통신 단말기(UE)들에 할당된 자원 요소들(340, 341, 342, 343)의 블록들 내의 데이터는 전체 캐리어의 대역폭보다 작은 대역폭을 가질 수 있지만, 이들 블록들을 디코딩하기 위해 단말기는 먼저 주파수 범위(R320)에 걸쳐 퍼져 있는 PDCCH를 수신하여 그 PDCCH가, PDSCH 자원이 UE에 할당되어 있고 디코딩되어야 하는지를 나타내고 있는지를 결정한다. 일단 UE가 전체 서브프레임을 수신하고 나면, UE는 (있다면) PDCCH에 의해 표시된 관련 주파수 범위 내의 PDSCH를 디코딩할 수 있다. 따라서 예를 들어, 전술된 UE1은 전체의 제어 영역(300)을 디코딩하여 그 자원 할당을 결정한 다음 대응하는 자원 블록(342)으로부터 관련 데이터를 추출한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(500)을 개략적으로 도시한다. 이 예의 통신 시스템(500)은 대체로 LTE-타입 아키텍쳐에 기초한다. 따라서 통신 시스템(500)의 많은 동작 양태들이 표준이고 공지되어 있으므로 간소화를 위해 여기서는 상세히 설명되지 않는다. 여기서 상세히 설명되지 않는 통신 시스템(500)의 동작 양태들은, 예를 들어, LTE-표준에 따른 임의의 공지된 기술에 따라 구현될 수 있다.
통신 시스템(500)은 무선 네트워크부에 결합된 코어 네트워크부(evolved packet core)(502)를 포함한다. 무선 네트워크부는, 기지국(evolved-nodeB)(504), 제1 단말 장치(508), 및 제2 단말 장치(506)를 포함한다. 실제로 무선 네트워크부는 다양한 통신 셀들에 걸쳐 많은 수의 단말 장치들을 서빙하는 복수의 기지국을 포함할 수 있다는 것을 당연히 이해할 것이다. 그러나, 간소화를 위해 1개의 기지국과 2개의 단말 장치만이 도 5에 도시되어 있다.
단말 장치(506, 508)는 기지국(트랜시버 스테이션)(504)에 및 이로부터의 데이터를 전달하도록 배열된다. 기지국은 차례로, 기지국(504)을 통한 통신 시스템(500)의 단말 장치들로의 모바일 통신 서비스의 라우팅과 관리를 수행하도록 배열된 코어 네트워크부의 서빙 게이트웨이 S-GW(미도시)에 통신가능하게 접속된다. 이동성 관리 및 접속을 유지하기 위해, 코어 네트워크부(502)는 또한, 홈 가입자 서버(HSS)에 저장된 가입자 정보에 기초하여 통신 시스템에서 동작하는 단말 장치(506, 508)와의 EPS(enhanced packet service) 접속을 관리하는 이동성 관리 엔티티(미도시)를 포함한다. (간소화를 위해 역시 도시되지 않은) 코어 네트워크 내의 다른 네트워크 컴포넌트들은, 코어 네트워크부(502)로부터 외부 패킷 데이터 네트워크, 예를 들어, 인터넷으로의 접속을 제공하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW; packet data network gateway)와, PCRF(policy charging and resource function)를 포함한다. 앞서 언급된 바와 같이, 도 5에 도시된 통신 시스템(500)의 다양한 요소들의 동작이 대체로 종래의 부분이고, 이로부터 여기서 설명되는 본 발명의 실시예에 따른 기능을 제공하도록 수정이 이루어진다.
이 예에서, 제2 단말 장치(506)는 기지국(504)과 통신하는 종래의 스마트폰 타입 단말 장치라고 가정된다. 따라서, 종래에서와 같이, 제2 단말 장치(506)는 무선 신호의 전송과 수신을 위한 트랜시버 유닛(506a)과 스마트폰(506)을 제어하도록 구성된 제어기 유닛(506b)을 포함한다. 제어기 유닛(506b)은 무선 통신 시스템 내의 장비에 대한 종래의 프로그래밍/구성 기술을 이용하여 원하는 기능을 제공하도록 적절하게 구성/프로그램되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(506a) 및 제어기 유닛(506b)은 도 5에서 별개의 요소들로 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 이들 유닛들의 기능은 다양한 상이한 방식으로, 예를 들어, 단일의 적절하게 프로그램된 집적 회로를 이용하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이해하겠지만, 스마트폰(506)은 일반적으로 그 동작 기능과 연관된 다양한 다른 요소들을 포함할 것이다.
이 예에서, 제1 단말 장치(508)는 본 발명의 실시예에 따른 머신-타입 통신(MTC; machine-type communication) 단말 장치라고 가정된다. 앞서 논의된 바와 같이, 이들 타입의 장치는 소량의 데이터를 전달하는 반자율적 또는 자율적 무선 통신 장치인 것을 특징으로 한다. 예로서는, 예를 들어, 가스, 물, 전기 등의 유틸리티의 고객의 소비에 관련된 데이터를 중앙 MTC 서버에 주기적으로 되전송하고 고객의 댁내에 위치할 수 있는 소위 스마트 미터가 포함된다. MTC 장치는 몇 가지 점에서 예를 들어 레이턴시 관점에서 비교적 낮은 품질의 서비스(QoS)를 갖는 비교적 낮은 대역폭 통신 채널에 의해 지원될 수 있는 장치로 볼 수도 있다. 여기서 도 5의 MTC 단말 장치(508)는 이러한 장치라고 가정된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 다른 타입의 단말 장치를 위해서도 역시 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
스마트폰(506)에서와 같이, MTC 장치(508)는 무선 신호의 전송과 수신을 위한 트랜시버 유닛(508a)과 MTC 장치(508)를 제어하도록 구성된 제어기 유닛(508b)을 포함한다. 제어기 유닛(508b)은 무선 통신 시스템 내의 장비에 대한 종래의 프로그래밍/구성 기술을 이용하여 여기서 설명된 원하는 기능을 제공하도록 적절하게 구성/프로그램되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(508a) 및 제어기 유닛(508b)은 표현의 편의를 위해 도 5에서 별개의 요소들로 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 이들 유닛들의 기능은 본 분야에 확립된 관행을 따르는 다양한 상이한 방식으로, 예를 들어, 단일의 적절하게 프로그램된 집적 회로를 이용하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. MTC 장치(508)는 일반적으로, 그 동작 기능과 연관된 다양한 다른 요소들(예를 들어, 전원, 아마도 사용자 인터페이스 등)을 포함할 것이라는 것을 이해할 것이다.
기지국(504)은 무선 신호의 전송과 수신을 위한 트랜시버 유닛(504a)과 기지국(504)을 제어하도록 구성된 제어기 유닛(504b)을 포함한다. 제어기 유닛(504b)은 무선 통신 시스템 내의 장비에 대한 종래의 프로그래밍/구성 기술을 이용하여 여기서 설명된 원하는 기능을 제공하도록 적절하게 구성/프로그램되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(504a) 및 제어기 유닛(504b)은 표현의 편의를 위해 도 5에서 별개의 요소들로 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 이들 유닛들의 기능은 본 분야에 확립된 관행을 따르는 다양한 상이한 방식으로, 예를 들어, 단일의 적절하게 프로그램된 집적 회로를 이용하여 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 기지국(504)은 일반적으로 그 동작 기능과 연관된 다양한 다른 요소들을 포함할 것이라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 기지국(504)은 일반적으로 통신의 스케쥴링을 책임지는 스케쥴링 엔티티를 포함할 것이다. 스케쥴링 엔티티의 기능은, 예를 들어, 제어 유닛(504b)에 의해 포함될 수도 있다.
따라서, 기지국(504)은 제1 무선 통신 링크(510)를 통해 스마트폰(506)과 통신하고 제2 무선 통신 링크(512)를 통해 MTC 장치(508)와 통신하도록 구성된다. 양쪽 무선 링크들은 기지국(504)과 연관된 단일 무선 프레임 구조 내에서 지원될 수 있다.
기지국(504)은 LTE-기반의 통신의 확립된 원리에 따라 제1 무선 통신 링크(510)를 통해 스마트폰(506)과 통신하도록 구성된다고 가정한다. 기지국은 종래 기술에 따라 기지국에 접속되는 상이한 클래스들의 단말 장치들을 나타내는 정보를 용이하게 얻을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 즉, 기지국은, 스마트폰은 종래의 스마트폰들을 포함하는 장치 클래스이고 MTC 장치는 MTC 장치들을 포함하는 장치 클래스라는 것을 인식할 것이다.
도 6은 앞서 논의된 확립된 LTE 표준에 따라 스마트폰(506)이 보는 (서브프레임 "n" 및 서브프레임 "n+1"로 식별되는) 2개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다. 각각의 서브프레임은 본질적으로 도 3에 나타낸 것의 간략화된 버전이다. 따라서, 각각의 서브프레임은 앞서 논의된 PCFICH, PHICH, 및 PDCCH 채널들을 지원하는 제어 영역(600)과, 다시 한번 앞서 논의된 바와 같이, 시스템 정보 뿐만 아니라, 스마트폰(506) 등의 각각의 단말 장치에 상위층 데이터(예를 들어, 사용자-평면 데이터 및 비물리층 제어-평면 시그널링)를 전달하기 위한 PDSCH 영역(602)을 포함한다. 구체적인 예를 주기 위한 목적으로, 서브프레임들과 연관되는 캐리어의 주파수 대역폭(BW)은 20 MHz인 것으로 취해진다. 스마트폰(506)에 대한 예시적인 PDSCH 다운링크 할당(604)이 도 6에도 검정색 음영으로 개략적으로 도시되어 있다. 정의된 표준에 따르면, 및 앞서 논의된 바와 같이, 개개의 단말 장치는 서브프레임의 제어 영역(600)에서 전송된 PDCCH로부터 서브프레임에 대한 그들의 특유의 다운링크 할당을 유도한다. 도 6에 도시된 임의의 예의 경우, 스마트폰(506)은 서브프레임 n에서 캐리어 주파수의 상위 끝에 가까운 20 MHz 대역폭의 비교적 작은 부분에 걸친 다운링크 자원을 할당받고, 서브프레임 "n+1"의 하위 주파수의 가용 20 MHz 대역폭의 더 큰 부분을 할당받는다. 스마트폰에 대한 PDSCH 자원의 특정한 할당은 표준 기술에 따른 장치에 대한 데이터 필요성에 기초하여 네트워크의 스케쥴러에 의해 결정된다.
스마트폰(506)이 통상적으로는 임의의 주어진 서브프레임 내의 가용 PDSCH 자원의 서브셋만을 할당받지만, 스마트폰(506)은 전체의 PDSCH 대역폭(BW)에 걸친 임의의 곳에서 이들 자원들을 할당받을 수 있다. 따라서, 스마트폰은 우선 각각의 전체 서브프레임을 수신 및 버퍼링할 것이다. 그 다음 스마트폰(506)은 각각의 서브프레임을 처리하여 PDCCH를 디코딩해 PDSCH 상에 어떤 자원이 할당되는지를 결정한 다음, 서브프레임의 PDSCH 심볼 동안에 수신된 데이터를 처리해 그로부터 관련 상위층 데이터를 추출할 것이다.
따라서, 도 6을 참조하면, 도 5에 나타낸 스마트폰(506)은 각각의 서브프레임에 대해 전체의 제어 영역(600)(도 6에서 어두운 회색으로 음영진 부분)과 (도 6에서 밝은 회색과 검정색으로 음영진 영역에 포함된 자원에서 전송된) 전체의 PDSCH 영역(602)을 버퍼링하고, 제어 영역(600)에서 운반된 할당 정보에 기초하여 PDSCH 영역(602)으로부터 (도 6에서 검정색으로 음영진 영역에 포함된 자원들에서 전송된) 스마트폰에 할당된 상위층 데이터를 추출한다.
발명자들은, 단말 장치가 각각의 완전한 서브프레임을 버퍼링하고 처리하여 그 단말 장치에 대한 서브프레임에 포함된 전체 PDSCH 자원들의 통상적으로 작은 부분만을 인식하고 식별하기 위한 요건은 상당한 처리 오버헤드를 도입한다는 것을 인식했다. 따라서, 발명자들은, 본 발명의 실시예가 단말 장치, 예를 들어, MTC 장치가 일반적으로 기존 네트워크의 원리에 따라 동작하지만, 전체의 서브프레임을 버퍼링 및 처리하여 그 서브프레임으로부터 그 자신의 상위층 데이터를 식별하고 추출할 필요없이 동작하는 것을 허용하는 접근법을 생각해 보았다.
이것은 본 발명의 일부 실시예에 따라 종래의 기술에 비해 자원 할당에 속하는 제어 데이터의 전송의 타이밍에 관해 소정의 자원 할당의 타이밍을 지연시킴으로써 달성될 수 있다. 이 접근법은 편의상 "지연된 그랜트" 또는 "지연된 할당" 접근법이라 부를 수 있다. 전술된 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 주어진 서브프레임의 제어 영역은 그 서브프레임 내에서 자원을 할당하는데 이용된다. 예를 들어, LTE 시스템에서, 서브프레임 "n" 내의 PDCCH는 서브프레임 "n" 내의 PDSCH 상에 자원을 할당하는데 이용된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 주어진 서브프레임의 제어 영역이 상이한 후속하는 서브프레임 내에서 자원을 할당하는데 이용되는 대안적 접근법을 생각해 볼 수 있다. 예를 들어, LTE-타입 시스템의 일반적인 상황에서, 서브프레임 "n" 내의 PDCCH는 소정 타입의 단말 장치에 대해 서브프레임 "n+X"의 PDSCH 상에서 자원을 할당하기 위해 이용될 수 있고, 여기서, X는 비제로 양의 정수이다. 이 지연된-할당 접근법은 단말 장치가 제어 데이터를 수신 및 처리하여 할당된 자원이 전송되기 이전에 그 자원 할당을 식별하는 것을 허용할 수 있다. 따라서 단말 장치는 할당된 자원을 운반하는 후속하는 다운링크 서브프레임의 관련 부분만을 수신 및 디코딩하도록 구성될 수 있다. 즉, 단말 장치는, 일단 제어 데이터를 디코딩하고 나면 서브프레임에 대한 제어 데이터의 할당 정보에 명시된 그 할당 자원에 액세스하는 것을 보장하기 위해 각각의 서브프레임을 버퍼링할 필요가 없다. 대신에, 단말 장치는 지연 기간 동안에 제어 데이터를 디코딩하여 (있다면) 어느 다운링크 자원 할당이 도래하는지를 식별하고, 그에 따라 후속해서 관련 다운링크 서브프레임의 대응하는 부분들을 수신 및 처리할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치와 데이터를 통신하기 위한 접근법을 개략적으로 나타낸다. 더 구체적으로는, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MTC 장치(508)에 의해 해석되는 (서브프레임 "n" 및 서브프레임 "n+1"로 식별되는) 2개의 임의의 다운링크 서브프레임을 개략적으로 나타낸다. 도 7은 어떤 점에서 도 6과 유사하고, 도 6의 양태에 직접 대응하는 도 7의 양태들은 다시 상세히 설명되지 않는다. 이 예에서, MTC 장치(508)와 통신하기 위해 채용되는 프레임 구조의 요소들과 일반적 원리는, 이하에서 논의되는 바와 같이 수정된 부분을 제외하고는, 종래의 스마트폰 장치(506)와 통신하는데 이용되는 요소 프레임 구조와 동일한 것으로 가정된다. 즉, MTC 장치(508)와 통신하는데 이용되는 프레임 구조는 일반적 LTE 원리에 따라 PDCCH, PDSCH를 포함한다. 또한, 도 5와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 이 특정 예에서 MTC 장치(508) 및 스마트폰 장치(506)와의 통신은 기지국(504)으로부터의 동일한 프레임 전송 내에서 지원된다. 즉, 기지국은 동일한 프레임을 이용하여 본 발명의 실시예에 따라 종래의 스마트폰 장치(506) 및 MTC 장치(508)와 통신한다.
도 7의 각각의 서브프레임의 다양한 요소들은 본질적으로 도 3에 나타낸 것의 대응하는 요소들의 간소화된 버전으로서 표현된다. 따라서, 각각의 서브프레임은 앞서 논의된 PCFICH, PHICH, 및 PDCCH 채널들에 대응하는 채널들을 지원하는 제어 영역(700)과, 다시 한번 앞서 논의된 바와 같이, 시스템 정보 뿐만 아니라, 스마트폰(506) 및 MTC 장치(508) 등의 각각의 단말 장치에 상위층 데이터(예를 들어, 사용자-평면 데이터 및 비물리층 제어-평면 시그널링)를 전달하기 위한 PDSCH 영역(702)을 포함한다. 구체적인 예를 주기 위한 목적으로, 서브프레임들과 연관되는 캐리어의 주파수 대역폭(BW)은 20 MHz인 것으로 취해진다. 간소화를 위해 도 7에는 도시되어 있지 않지만, PDSCH 영역(702)은 도 6의 검정 음영으로 도시된 것들과 유사한 스마트폰(508)을 위한 PDSCH 다운링크 할당을 포함할 수 있다. 관련 표준의 기저에 놓인 일반 원리에 따라, 그리고, 전술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 무선 통신 시스템 내에서 동작하는 스마트폰(508) 등의 개개의 종래의 단말 장치들은, 다시 한번 도 6에 나타낸 바와 같이, 관련 서브프레임의 제어 영역(700) 내의 PDCCH 상에서 전송된 정보로부터 서브프레임에 대한 그들 고유의 다운링크 할당을 유도할 수 있다. 따라서 도 7에 나타낸 제어 영역(700)은, 동일한 서브프레임 내의, 스마트폰(506) 등의 종래의 단말 장치를 위한 자원 할당을 식별하기 위해 이들 확립된 원리들에 따라 이용될 수 있다. 도 7에 개략적으로 나타낸 서브프레임들에 의해 지원되는 종래 장치들과의 통신의 이러한 양태는, 예를 들어 도 6을 참조하여 전술된 바와 같을 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 7에 나타낸 서브프레임들의 제어 영역(700)은 또한, 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치들을 위한 지연된 자원 할당 정보를 운반한다. 따라서, 도 7에 도시된 예에서, 서브프레임 "n" 내의 제어 영역(700)은, 서브프레임 "n+1"에서 MTC 장치(508)에 할당된 다운링크 자원(704)에 대한 자원 할당 정보를 운반한다. MTC 장치(508)는 광범위한 종래 기술에 따라 서브프레임 "n" 내의 제어 영역(700)을 수신 및 디코딩하도록 구성된다. 그러면 MTC 장치(508)는 서브프레임 "n"으로부터의 제어 영역을 처리하여 서브프레임 "n"의 나머지 기간 동안에 (있다면) 그 자원 할당을 식별할 수 있다. 이것은 종래 장치의 경우와 동일한 일반 원리에 따라 수행될 수 있고, 유일한 차이점은 기지국에 의해 자원 할당이 전송되는 서브프레임에서의 차이 뿐이다. 즉, 종래 단말 장치의 경우, 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)에서 운반되는 임의의 자원 할당은 서브프레임 "n"에서의 PDSCH 상의 자원 할당과 연관되는 반면, 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치의 경우, 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)에서 운반되는 자원 할당은 서브프레임 "n+1"의 PDSCH 상의 자원 할당과 연관된다. 따라서, 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)을 디코딩하여 그로부터 서브프레임 "n+1" 내의 자원 할당(704)을 식별하면, MTC 장치(508)는 서브프레임 "n+1"의 전송 이전에 서브프레임 "n+1" 내의 PDSCH의 어느 서브캐리어들이 MTC 장치(508)에 할당되었는지를 이미 알게 된다. 따라서 MTC 장치는 그에 따라 이들 서브캐리어들을 버퍼링 및 처리할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치(508)는 어느 PDSCH 자원들이 수신되고 디코딩될 필요가 있는지를 이들이 전송되기 이전에 알기 때문에, 장치가, 이들이 전송된 후에 그 자원 할당을 추출하기 위해 전체 서브프레임을 버퍼링 및 처리할 필요가 없다. 이것은 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 장치의 처리 및 저장 요건을 간소화함으로써, 장치를 간소화하고 그 비용을 줄이는 것을 돕는다.
도 7에 도시된 예에서, 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치는 자원 할당의 표시를 운반하는 서브프레임에 관해 한 서브프레임 지연된 서브프레임 내의 PDSCH 상에서 자원을 할당받는다. 즉, 서브프레임 "n+1" 내의 PDSCH 상의 자원 할당의 표시는 서브프레임 "n" 내의 PDCCH를 이용하여 운반된다. 용어의 편의상, 이것은 자원 할당을 한 서브프레임만큼 지연시키는 것이라고 요약된다. 다른 예들에서는 할당된 자원은 자원의 할당을 표시하는 정보의 전송에 관해 다른 구간(다른 서브프레임수)만큼 지연될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이것의 예가 도 8에 개략적으로 표현되어 있다.
도 8은 도 7과 유사하므로 도 7로부터 이해될 것이다. 그러나, 도 8은, 도 7에서와 같이 서브프레임들 "n" 및 "n+1"을 도시하는 것 외에도, 도 8은 서브프레임 "n+2"를 개략적으로 도시하고 있다는 점에서 도 7과는 상이하다.
도 8에 도시된 예에서, 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)은 (간소화를 위해 도시되지 않은) 서브프레임 "n"에서 종래의 단말 장치에 자원을 할당하고, 도 7을 참조하여 전술된 바와 같이, 서브프레임 "n+1"에서 본 발명의 실시예에 따라 단말 장치에 자원을 할당하는데 이용될 수 있다. 그러나, 추가적으로, 이 예의 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)은 또한, 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치에 대해 서브프레임 "n+2"의 PDSCH 상의 자원 할당(706)의 표시를 운반한다. 따라서, 도 8에 도시된 예에서, 서브프레임 "n" 내의 제어 영역(700)은, 서브프레임 "n+1" 및 "n+2"에서 단말 장치에 할당된 다운링크 자원(704, 706)에 대한 자원 할당 정보를 운반한다. 이것은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치들이 자원 할당 정보가 PDCCH 상에서 전송되는 서브프레임에 관해 상이한 지연들을 갖는 서브프레임들 내의 PDSCH 상의 물리적 다운링크 자원들을 할당받을 수 있는 예를 도시하지만, 다른 예들에서는 모든 지연가능한 단말 장치들에 대해 동일한 지연이 이용된다. 지연의 정도는 각각의 단말 장치들이 PDSCH 상의 그들의 할당을 결정하기 위해 PDCCH를 얼마나 많은 시간 동안 처리할 필요가 있는지에 따라 설정될 수 있다. 일반적으로, 지연은, 단말 장치들이 PDCCH를 적절히 디코딩하기에 충분한 시간을 허용하여 단말 장치들이 할당된 서브캐리어들 상에서 PDSCH를 수신하게끔 자신들을 구성하도록 허용하면서 가능한 한 짧은 것이 바람직할 수 있다.
많은 경우에, 단말 장치가 기지국에 의해 채용될 지연을 알고 지연에 관한 정보가 기지국(504)과 단말 장치(508) 사이에서 설정/공유될 수 있는 다수의 상이한 방식들이 존재하는 것이 유익할 것이다.
일부 경우에 지연은 무선 통신 시스템 내에서 표준화될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예의 구현에 따라 무선 통신 시스템 내에서 동작하는 임의의 단말 장치와 기지국은 한 서브프레임(또는 다른 고정된 개수의 서브프레임)의 지연을 추정하도록 결정될 수 있다. 이것은 제한된 융통성을 갖지만 간단한 접근법을 제공한다. 이용될 지연은 미리정의된 표준에 기초하여 다양한 방식으로 기지국과 단말 장치에 의해 설정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 지연을 명시적으로 정의하는 것이 아니라, 지연을 도출하기 위한 메커니즘이 정의될 수도 있다. 예를 들어, 표준은, (장치 클래스에 기초하여) 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 모든 단말 장치들이 기지국과 단말 장치 양쪽 모두에게 알려진 식별자로부터 지연을 도출할 것을 명시할 수도 있다. 예를 들어, 간단한 구현에서 홀수 번호의 IMSI와 연관된 임의의 단말 장치는 제1 지연을 추정하는 반면 짝수의 IMSI와 연관된 임의의 단말 장치는 제2 지연을 추정할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따라 지연된 자원 할당을 이용하는 많은 수의 단말 장치들과 거의 동시에 통신하고자 하는 바람이 있을 때 가용 자원들을 공유하는 것을 도울 수 있는 복수의 지연을 채용하기 위한 간단한 메커니즘을 제공한다.
그러나, 전체 스케쥴링 융통성을 향상시키기 위해, 일부 구현에서는 지연이 기지국에 의해 선택되어 단말 장치에 전송되는 것이 바림직할 수 있다. 반-영구적 지연(예를 들어, 주어진 접속의 지속기간 동안에 고정되어 유지되는 지연)의 경우, 이것은 셀-접속(attach) 프로시져 동안에 이루어질 수 있다. 단말 장치의 동작 능력은 통상적으로, 이용될 수 있는 지연에 관해 어떤 제한을 설정할 것이다. 예를 들어, 주어진 단말 장치는 어떤 임계치 아래의 지속기간을 갖는 지연을 이용하여 동작하지 못할 수도 있다. 이것은, 표준화에 의해, 예를 들어, (예를 들어, 단말 장치의 타입/클래스에 기초하여) 그 특정한 단말 장치에 대해 기지국에 의해 이용될 수 있는 최소 지연을 제한함으로써, 또는 기지국과 단말 장치 사이의 능력 메시지의 교환에 기초하여 감안될 수 있다.
그러나, 예를 들어, 기지국 스케쥴러 기능에 의해 현재의 트래픽 상황에 기초하여 다양한 가능한 지연들로부터 지연이 선택될 수 있는 경우, 일반적으로, 이전 서브프레임 내의 PDCCH 상에서 서브캐리어들(즉, 자원 할당)의 표시를 전송한 후에 PDSCH 상에서 사용자 평면 데이터(또는 기타의 상위층 데이터)를 전송하기 위해 기지국에 의해 이용될 선택된 지연을 표시하는 가장 편리하고 융통성 있는 방식은 할당될 자원의 표시의 전송과 연관하여 지연의 표시를 전송하는 것일 것이라고 예상된다. 예를 들어, 이것은 지연의 표시를 허용하는 PDCCH 상의 자원 할당 메시지에 대한 새로운 포멧을 채택함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지연의 표시는 할당된 PDSCH 자원이 전송될 현재의 서브프레임에 후속하는 서브프레임수의 표시일 수도 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, 서브프레임 "n+1"에서의 PDSCH 자원(704)의 할당을 표시하는 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)에서의 PDCCH 시그널링은 하나의 서브프레임 지연의 표시와 연관될 수 있다. 유사하게, 서브프레임 "n+2"에서의 PDSCH 자원(706)의 할당을 표시하는 서브프레임 "n"의 제어 영역(700)에서의 PDCCH 시그널링은 2개의 서브프레임 지연의 표시와 연관될 수 있다. LTE의 상황에서, 지연의 표시는 수정된 다운링크 제어 정보(DCI; downlink control information) 포멧을 채택함으로써 제공될 수 있다. 따라서, 전술된 것과 같은 지연된-그랜트 자원 할당은, 자원들이 자원들의 PDCCH 표시와 동일한 서브프레임에서 할당되는 종래의 자원 할당에 비해 수정된 DCI 포멧과 연관될 수 있다.
이것은 본 발명의 실시예에 따른 지연된 그랜트 접근법을 따르는 단말 장치들과 통신하는데 있어서 향상된 융통성을 기지국 스케쥴러에게 제공한다. 이것은, 기지국이 복수의 후속 서브프레임들의 PDCCH 상의 다운링크 전송을 자유로이 스케쥴링함으로써 기지국이 트래픽 변화를 더 양호하게 수용하는 것을 허용하기 때문이다. 또한, 기지국은 (예를 들어, 캠프온 프로시져 동안에 공유되거나 단말 장치에 대해 네트워크의 레지스터에 정의된 클래스 타입에 기초하여) 상이한 타입들의 단말 장치들이 상이한 능력들을 갖는다는 것을 인식하고 그에 따라 상이한 지연들을 할당하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 특히 낮은 능력의 장치들에게는 더 큰 지연이 제공되어 PDSCH 상에서 할당된 임의의 대응하는 사용자 평면 데이터의 전송 이전에 PDCCH를 디코딩할 더 많은 시간을 이들 장치들에게 줄 수도 있다.
일부 예에서 단말 장치들은, 기지국에 의해 이용될, PDCCH 상에서 자원 할당 정보를 전송하는 것과 PDSCH 상에서 연관된 사용자 평면 데이터를 전송하는 것 사이의 지연을 미리 알지 못할 수도 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 기지국은 전술된 바와 같이 서브프레임 "n"의 PDCCH 상에 관련 서브캐리어들의 표시를 제공함으로써 본 발명의 실시예에 따라 단말 장치에 대해 지연된 자원을 할당하도록 구성될 수 있다. 그러면, 기지국은 임의의 지연(즉, 기지국에 의해 선택되고 단말 장치에게는 알려지지 않은 지연 "X")을 갖는 후속 서브프레임 "n+X"에서의 할당된 서브캐리어들 상에 사용자 평면 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 시스템에서, 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치는 서브프레임 "n" 내의 PDCCH를 디코딩하여 전술된 바와 같이 할당된 서브캐리어들을 식별해 휴면으로 갈 수도 있다. 이 예의 단말 장치는 실제의 자원이 전송되는 서브프레임을 알지 못할 것이기 때문에(즉, 단말 장치는 "X"를 모름), 단말 장치는 단순히, 단말 장치가 PDSCH 상의 관련 자원들을 성공적으로 디코딩할 수 있을 때까지 다음 차례의 서브프레임 "n" 및 모든 후속 서브프레임의 PDCCH 상의 자원 할당에서 식별되는 관련 서브캐리어들의 디코딩의 시도를 진행할 수 있다.
상기 실시예들은 주로 소정 타입의 단말 장치에 대한 PDSCH 전송을 다른 타입의 단말 장치에 관해 지연시키는 것에 중점을 두었지만, 지연된 그랜트 할당의 개념은 더 일반적으로 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, (현재 행해지는 바와 같이) 할당을 표시하는 PDCCH 자원과 동일한 서브프레임에서 PDSCH 자원을 할당하는 것이 가능하도록 종래 방식으로 전체의 서브프레임을 버퍼링 및 디코딩하는 능력을 갖는 단말 장치와 통신할 때에도, 소정 상황에서는 지연된 그랜트를 할당하는 것이 유익할 수도 있다. 예를 들어, 이것은 상이한 서브프레임들에서 PDSCH 자원을 할당하기 위해 가용 PDCCH 자원을 공유하기 위한 더 높은 정도의 융통성을 기지국 스케쥴러에게 제공하는 것을 도울 수 있다.
예를 들어, 원칙적으로 임의의 주어진 서브프레임에서 가용 PDSCH 자원들 모두를 할당하기에는 PDCCH 자원이 충분하지 않을 수 있다. 이것은, 예를 들어, PDSCH 상에서 소량의 자원을 할당받은 많은 단말 장치들이 존재하는 경우일 수 있다. 이러한 상황에서, 단일의 서브프레임에서 많은 수의 단말 장치들에게 가용 PDSCH 자원 모두를 개별적으로 할당하기에는 PDCCH 상의 가용 자원이 충분하지 않을 수 있다. 이것은, 전달될 데이터를 운반하기에 충분한 PDSCH 자원이 존재하더라도 해당될 수 있다. 따라서, 종래의 LTE 시스템에서, 이 문제는 PDCCH 자원 부족 때문에 가용 PDSCH 자원이 할당될 수 없다는 점에서 잠재적으로 자원의 낭비로 이어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 서브프레임에 대한 가용 PDSCH 자원 모두를 할당하기에는 PDCCH 자원이 불충분한 도래하는 서브프레임을 알고 있는 기지국 스케쥴링 기능은 선행 서브프레임의 PDCCH 상에서 이들 PDSCH 자원을 할당할 수 있다. 이를 행하기 위한 구현 원리는 저감된 능력의 단말 장치에 대한 그랜트를 지연시키는 경우에 대해 전술된 것들을 따르며, 그 차이점은 다운링크 자원의 할당의 표시를 운반하는 서브프레임보다 이후의 서브프레임에서 단말 장치를 위한 다운링크 자원을 할당하는 결정의 배후 이유이다. 저감된 능력의 단말 장치들에 대해 전술된 예에서, 지연된 그랜트는 할당된(그랜트된) 자원을 수신 및 디코딩할 것을 필요로 하기 전에 자원 할당 정보를 디코딩하기에 충분한 시간을 단말 장치에게 제공할 것이다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지연된 그랜트는, 보통은 불충분한 PDCCH 자원이 존재하는 다른 서브프레임들에서 PDSCH 자원을 할당하기 위해 기지국 스케쥴링 기능이 가용 PDCCH 자원을 이용하는 것을 허용할 수 있을 것이다.
이 원리가 도 9에 개략적으로 도시되어 있다. 도 9는 도 6, 7 및 8과 유사하므로 이들 도면들로부터 이해될 것이다. 따라서, 각각의 서브프레임은 제어 영역(900)과 PDSCH 영역(902)을 포함한다. 도 9의 경우, 서브프레임 "n+1"의 PDSCH는 (예를 들어, 임의의 시간에 소량의 정보만을 요구하는 MTC-타입 장치들과 통신할 때 쉽게 발생할 수도 있는) 사용자 평면 데이터를 더 많은 수의 별개의 단말 장치들에게 운반하는데 이용되는 것이라고 가정된다. 기지국 스케쥴링 기능의 종래의 양태는 이러한 상황을 초래하는 자원 할당의 관리를 책임질 수 있다. 서브프레임 "n+1"에서 자원을 할당받을 많은 수의 개개의 단말 장치들 때문에, 서브프레임 "n+1" 내의 대응하는 제어 영역(900)은 과중하게 이용되어, 서브프레임 "n+1"에서 가용 PDSCH 자원들 모두를 할당할 수 있기 전에 사실상 충만될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국 스케쥴러는 이러한 상황이 발생했다는 것을 식별하고(기지국이 궁극적적으로 스케쥴링에 책임을 지기 때문에 기지국은 이것을 용이하게 식별할 수 있다) 서브프레임 "n"의 PDCCH 상의 제어 시그널링을 이용하여 서브프레임 "n+1"에서의 PDSCH 자원들을 미리할당할 수 있는지를 결정하도록 구성됨으로써, 보통은 할당되지 못할 수도 있는 서브프레임 "n+1"에서의 PDSCH 자원의 낭비를 피할 수 있다. (예를 들어, 전술된 바와 같이 지연된 그랜트를 지원하는 서브프레임 "n+1"의 PDSCH 상에서 스케쥴링되는 단말 장치가 있고 자원 할당 정보를 운반하는 서브프레임 "n" 내의 PDSCH 상에 가용 자원이 있기 때문에) 서브프레임 "n"의 PDCCH 상의 제어 시그널링을 이용하여 서브프레임 "n+1"의 PDSCH 자원을 미리할당하는 것이 가능하다고 기지국이 결정한다면, 기지국은 전술된 기술의 원리를 따르는 서브프레임 "n" 내의 PDCCH 상의 제어 시그널링을 이용하여 서브프레임 "n+1" 내의 PDSCH 상에서 하나 이상의 단말 장치들에게 자원을 할당하도록 구성될 수 있다. 이것이, 도 9에, 서브프레임들 "n" 및 "n+1"의 각각의 제어 영역(900)에서 운반되는 서브프레임 "n+1"에서의 PDSCH 자원 할당을 개략적으로 나타내는 굵은 화살표로 표현되어 있다. 서브프레임 "n" 제어 영역(900)은 이 서브프레임 내의 가용 PDCCH 자원의 감소된 이용을 표시하기 위해 서브프레임 "n+1"의 제어 영역(900)보다 연한 음영으로 개략적으로 도시되어 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 통신 시스템은 하나의 서브프레임 내의 자원 할당의 표시를 운반하는 정보가 또 다른 서브프레임에서 전송되는 자원 할당 시스템을 지원하도록 구성된다. 일부 상황에서 이것은 자원 할당 자체를 디코딩할 것을 필요로 하기 전에 자원 할당 정보를 디코딩하기 위한 더 많은 시간을 소정 타입들의 단말 장치에게 부여하기 위해 수행될 수 있다. 또 다른 상황에서 이것은 기지국이 또 다른 서브프레임 내의 자원을 할당하기 위해 한 서브프레임 내의 덜 이용된 할당 자원을 채용하는 것을 허용하기 위해 수행될 수 있다. 이들 2개 타입의 상황은 편의상 "지연된 그랜트" 또는 "진보된 할당"이라 부를 수 있다.
전술된 기능은, 이러한 타입의 기능을 제공하기 위한 종래 기술에 따른 통신 시스템 요소들 중 관련 요소들(예를 들어, 기지국 및 단말 장치)의 적절한 구성에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 통상적으로 이것은 관련 요소들의 적절한 프로그래밍을 통해서일 것이다. 예를 들어, 통신 시스템 내에서 동작하는 다양한 단말 장치들에 대한 PDSCH 상의 다운링크 자원 할당의 스케쥴링 및 본 발명의 실시예에 따른 동작을 제공하기 위한 PDCCH 상의 연관된 시그널링의 타이밍은, 보통은 종래 기술에 따라 동작하는 기지국 스케쥴러의 적절한 수정에 의해 통제될 수 있다.
본 발명의 실시예들이 주로 LTE 모바일 무선 네트워크를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은, GSM, 3G/UMTS, CDMA2000 등과 같은 다른 형태의 네트워크에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
따라서, 기지국, 및 기지국으로부터 단말 장치로의 사용자-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 공유 채널과 기지국으로부터 단말 장치로의 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 다운링크 제어 채널을 지원하는 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 준비된 복수의 단말 장치를 포함하는 통신 시스템을 동작시키는 방법이 설명되었고, 여기서, 제어-평면 데이터는 단말 장치들 각각에 대한 다운링크 공유 채널을 위한 물리적 자원 할당에 관한 정보를 운반하고, 무선 인터페이스는 복수의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임 구조에 기초하며, 각각의 서브프레임은 다운링크 제어 채널을 지원하기 위한 제어 영역과 다운링크 공유 채널을 지원하기 위한 사용자-평면 영역을 포함하고, 이 방법은, 제2 무선 서브프레임의 사용자-평면 영역 내의 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 이용하는 단계를 포함하고, 제2 무선 서브프레임은 제1 무선 서브프레임에 후속한다.
본 발명의 추가의 특정한 바람직한 양태들이 첨부된 독립항 및 종속항들에서 개시된다. 청구항들에 명시적으로 개시된 것 이외의 조합들로 종속항의 특징들은 독립항들의 특징들과 결합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
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Claims (28)

  1. 통신 시스템에서 기지국을 동작시키기 위한 방법으로서,
    제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서, 적어도 (i) 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제1 단말 장치를 위한 제1 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 물리적 자원 할당의 제1 표시 및 (ii) 제3 무선 서브프레임의 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 단말 장치를 위한 제2 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 물리적 자원 할당의 제2 표시를 전송하는 단계; 및
    후속해서 상기 제2 및 제3 무선 서브 프레임의 상기 제1 및 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 및 제2 공유된 다운링크 채널 상에서 상기 제1 단말 장치를 위한 상기 제1 및 제2 물리적 자원 할당 상에서의 사용자-평면 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하고, 상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임을 전송한 이후에 지연되어 전송되고, 상기 지연은 상기 제1 단말 장치의 클래스 타입에 의존하고, 상기 클래스 타입은 적어도 스마트폰-타입 및 머신-타입을 포함하고, 상기 머신-타입은 스마트폰-타입 단말 장치보다 낮은 대역폭 능력을 갖는 반-자율적 또는 자율적 무선 통신 타입 단말 장치이고, 상기 지연은 상기 클래스 타입이 상기 머신-타입일 때 증가되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임 이후의 미리정의된 구간에서 전송되는, 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 무선 서브프레임의 제어 영역은 상기 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제3 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당을 전송하는데 이용되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 단말 장치는 제1 타입의 단말 장치이고 상기 제2 단말 장치는 제2 타입의 단말 장치이며, 상기 제2 타입은 상기 제1 타입과는 상이한, 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 단말 장치를 위한 제1 및 제2 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송되고, 상기 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송되며, 상기 제2 포멧은 상기 제1 포멧과는 상이한, 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 단말 장치를 위한 제1 및 제2 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송되고, 상기 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당은 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송되며, 상기 제2 포멧은 상기 제1 포멧과 동일한, 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 전송하기 이전에 상기 제1 무선 서브프레임 및/또는 상기 제2 무선 서브프레임의 제어 영역 내의 가용 자원들이 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당을 운반하는데 이용될 정도의 추정치를 결정하고, 그 추정치에 기초하여, 상기 제2 무선 서브프레임에서의 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 상기 제1 무선 서브프레임을 이용하기로 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 통신 시스템에서 이용하기 위한 기지국으로서,
    수신기와 결합되는 전송기를 포함하고,
    상기 전송기는 제1 무선 서브프레임의 제어 영역에서, 적어도 (i) 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제1 단말 장치를 위한 제1 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 물리적 자원 할당의 제1 표시 및 (ii) 제3 무선 서브프레임의 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 단말 장치를 위한 제2 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 물리적 자원 할당의 제2 표시를 전송하고,
    후속해서 상기 제2 및 제3 무선 서브 프레임의 상기 제1 및 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 및 제2 공유된 다운링크 채널 상에서 상기 제1 단말 장치를 위한 상기 제1 및 제2 물리적 자원 할당 상에서의 사용자-평면 데이터를 전송하도록 구성되고,
    상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임을 전송한 이후에 지연되어 전송되고, 상기 지연은 상기 제1 단말 장치의 클래스 타입에 의존하고, 상기 클래스 타입은 적어도 스마트폰-타입 및 머신-타입을 포함하고, 상기 머신-타입은 스마트폰-타입 단말 장치보다 낮은 대역폭 능력을 갖는 반-자율적 또는 자율적 무선 통신 타입 단말 장치이고, 상기 지연은 상기 클래스 타입이 상기 머신-타입일 때 증가되는, 기지국.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서, 상기 전송기는 상기 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제3 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당을 전송하도록 구성된, 기지국.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 단말 장치는 제1 타입의 단말 장치이고 상기 제2 단말 장치는 제2 타입의 단말 장치이며, 상기 제2 타입은 상기 제1 타입과는 상이한, 기지국.
  21. 제19항에 있어서, 상기 전송기는, 상기 제1 단말 장치를 위한 제1 및 제2 물리적 자원 할당을 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송하고, 상기 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당을 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송하도록 구성되며, 상기 제2 포멧은 상기 제1 포멧과는 상이한, 기지국.
  22. 제19항에 있어서, 상기 전송기는, 상기 제1 단말 장치를 위한 제1 및 제2 물리적 자원 할당을 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제1 포멧을 이용하여 전송하고, 상기 제2 단말 장치를 위한 제3 물리적 자원 할당을 제어-평면 데이터를 운반하기 위한 제2 포멧을 이용하여 전송하도록 구성되며, 상기 제2 포멧은 상기 제1 포멧과 동일한, 기지국.
  23. 삭제
  24. 제14항에 있어서, 상기 전송기는, 상기 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 전송하기 이전에 상기 제1 무선 서브프레임 및/또는 상기 제2 무선 서브프레임의 제어 영역 내의 가용 자원들이 단말 장치를 위한 물리적 자원 할당을 운반하는데 스케쥴링되는 정도의 추정치를 결정하고, 그 추정치에 기초하여, 상기 제2 무선 서브프레임에서의 물리적 자원 할당의 표시를 운반하기 위해 상기 제1 무선 서브프레임을 이용하기로 결정하도록 구성된, 기지국.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 통신 시스템을 동작시키기 위한 방법으로서,
    적어도 (i) 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제1 단말 장치를 위한 제1 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 물리적 자원 할당의 제1 표시 및 (ii) 제3 무선 서브프레임의 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 단말 장치를 위한 제2 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 물리적 자원 할당의 제2 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 이용하는 단계; 및
    후속해서 상기 제2 및 제3 무선 서브 프레임의 상기 제1 및 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 및 제2 공유된 다운링크 채널 상에서 상기 제1 단말 장치를 위한 상기 제1 및 제2 물리적 자원 할당 상에서의 사용자-평면 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하고, 상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임을 전송한 이후에 지연되어 전송되고, 상기 지연은 상기 제1 단말 장치의 클래스 타입에 의존하고, 상기 클래스 타입은 적어도 스마트폰-타입 및 머신-타입을 포함하고, 상기 머신-타입은 스마트폰-타입 단말 장치보다 낮은 대역폭 능력을 갖는 반-자율적 또는 자율적 무선 통신 타입 단말 장치이고, 상기 지연은 상기 클래스 타입이 상기 머신-타입일 때 증가되는, 방법.
  28. 통신 시스템으로서,
    기지국은 적어도 (i) 제2 무선 서브프레임의 제1 사용자-평면 영역 내의 제1 단말 장치를 위한 제1 공유된 다운링크 채널 상에서의 제1 물리적 자원 할당의 제1 표시 및 (ii) 제3 무선 서브프레임의 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 단말 장치를 위한 제2 공유된 다운링크 채널 상에서의 제2 물리적 자원 할당의 제2 표시를 운반하기 위해 제1 무선 서브프레임의 제어 영역을 이용하고,
    후속해서 상기 제2 및 제3 무선 서브 프레임의 상기 제1 및 제2 사용자-평면 영역 내의 상기 제1 및 제2 공유된 다운링크 채널 상에서 상기 제1 단말 장치를 위한 상기 제1 및 제2 물리적 자원 할당 상에서의 사용자-평면 데이터를 전송하도록 구성되고,
    상기 제2 무선 서브프레임은 상기 제1 무선 서브프레임을 전송한 이후에 지연되어 전송되고, 상기 지연은 상기 제1 단말 장치의 클래스 타입에 의존하고, 상기 클래스 타입은 적어도 스마트폰-타입 및 머신-타입을 포함하고, 상기 머신-타입은 스마트폰-타입 단말 장치보다 낮은 대역폭 능력을 갖는 반-자율적 또는 자율적 무선 통신 타입 단말 장치이고, 상기 지연은 상기 클래스 타입이 상기 머신-타입일 때 증가되는, 통신 시스템.
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