KR102048757B1 - 인가 및 비인가 스펙트럼에 대한 동적 리소스 할당을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

인가 및 비인가 스펙트럼에 대한 동적 리소스 할당을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

주 대역 및 보조 대역 각 부분을 통한 트래픽 흐름의 송신 레이트를 동적으로 변경하는 것은, 통합 무선 인터페이스에 대한 QoS 요구사항을 송신 포인트가 만족시킬 수 있게 한다. QoS 요구 사항은 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 송신 레이트가 임계값을 초과한다고 규정할 수 있다. 송신 레이트는 보조 대역의 경쟁 레벨에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 높은 경쟁기간에, 주 대역에서의 전송 레이트는 보조 대역에 대해 더 낮은 유효 전송 레이트를 보상하기 위해 증가 될 수 있다. 마찬가지로, 낮은 경쟁 기간에, 주 대역에서의 전송 속도는 보조 대역에 비해 더 높은 유효 전송 레이트를 보상하기 위해 단계적으로 감소 될 수 있다.

Description

인가 및 비인가 스펙트럼에 대한 동적 리소스 할당을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMIC RESOURCE ALLOCATION OVER LICENSED AND UNLICENSED SPECTRUMS}
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본 발명은 대체로 네트워크에서 리소스의 할당을 관리하는 것에 관한 것이며, 특정 실시예에서, 인가 및 비인가 스펙트럼에 대한 동적 리소스 할당을 위한 시스템 및 방법에 대한 기술 및 메커니즘에 관한 것이다.
정부 기관은 상이한 용도를 위해 무선 스펙트럼 대역을 보유한다. 예를 들어, FCC(Federal Communications Commission), ITU(International Telecommunication Union) 및 기타 규제기관은 인가된 활동(예를 들어, 라디오, 텔레비전, 위성, 이동 통신 등)을 스펙트럼의 부분(portion)을 보유하고 있으며, 비인가 활동에 대한 스펙트럼의 다른 부분을 보유한다. 인가된 스펙트럼은 인가된 활동에 종사하는, 공공 기업 및/또는 사기업이 합의한 운영 규정뿐 아니라 규제기관이 정한 규정의 적용을 받을 수 있다. 비인가 통신용으로 보유된 스펙트럼은 해당 규제기관에서 정한 규정, 특히 송신 전력 및 공유 액세스에 관한 규정의 적용을 받을 수 있다.
인가 및 비인가 스펙트럼에 대한 동적 리소스 할당을 위한 시스템 및 방법을 설명하는 본 발명의 실시예에 의해 기술 이점이 대체로 달성된다.
실시예에 따르면, 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호 송신을 가능하게 하는 방법이 제공된다. 본 실시예에서, 이러한 방법은, 스케줄러(scheduler)가, 통합 무선 인터페이스를 통해 전송되는 트래픽 흐름(traffic flow)을 식별하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽 흐름은 이동 통신을 위해 인가된 주 대역의 부분 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역의 부분 모두를 통해 전송된다. 이러한 방법은, 상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS(Quality of Service) 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트(prompt)하는 단계를 더 포함한다. 이러한 방법을 실행하는 장치 또한 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 송신하는 송신 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계를 포함한다. 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성된다. 이러한 방법은, 상기 송신 포인트가, 상기 통합 무선 인터페이스를 통해 무선 송신을 수행하는 단계를 더 포함한다. 상기 무선 송신은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 모두를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 전송한다. 이러한 방법은, 상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS(Quality of Service) 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경하는 단계를 더 포함한다. 이러한 방법을 수행하는 장치 또한 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 동적으로 조정하는 조정 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계를 포함한다. 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성된다. 이러한 방법은 상기 통합 무선 인터페이스를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 트래픽 흐름은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 중 적어도 하나를 통해 전송된다. 이러한 방법은, 상기 트래픽의 QoS(Quality of Service) 요구 사항 및 상기 보조 대역의 채널 조건 중 어느 하나 또는 모두에 따라, 상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 리소스의 양을 동적으로 변경하는 단계를 더 포함한다. 이러한 방법을 수행하는 장치 또한 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 수신하는 수신 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계를 포함한다. 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성된다. 이러한 방법은, 상기 수신 포인트가, 상기 통합 무선 인터페이스를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 수신하는 단계를 더 포함한다. 상기 트래픽 흐름은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 중 적어도 하나를 통해 전송되며, 상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 데 사용된 리소스의 양은, 상기 트래픽의 QoS(Quality of Service) 요구 사항 및 상기 보조 대역의 채널 조건 중 어느 하나 또는 모두에 따라 동적으로 변경된다. 이러한 방법을 수행하는 장치 또한 제공된다.
본 발명 및 그 이점에 대해 더욱 완전한 이해를 위해, 이하에서 첨부 도면과 관련하여 취해진 다음의 설명으로 기준이 만들어진다.
도 1은 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른, 적응형 무선 인터페이스를 통해, 주 스펙트럼의 부분 및 보조 스펙트럼 부분 모두를 스팬하는 무선 송신을 전송하도록 구성된 무선 네트워크를 도시한다.
도 3은 실시예에 따른, 주 대역 및 보조 대역을 통해 전송 레이트를 동적으로 변경하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 실시예에 따른, 보조 대역에서 무선 송신에 의해 스팬된 스펙트럼의 양을 동적으로 변경하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 다른 실시예에 따른, 보조 대역을 통해, 스팬된 스펙트럼 및 코딩 레이트 조정을 변경하여 QoS 메트릭을 동적으로 조정하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 6은 실시예에 따른, QoS 구동 통합 스펙트럼 액세스를 제공하도록 구성된 네트워크 아키텍처의 도면이다..
도 7은 실시예에 따른, 주 대역 및 보조 대역 모두를 스팬하는 무선 송신을 지원하기 위한 통합 무선 인터페이스의 도면이다.
도 8은 실시예에 따른, 트래픽을 오프로드하는 확장 스펙트럼의 비율을 결정하기 위한 알고리즘의 블록도이다.
도 9는 실시예에 따른 프레임 구조의 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 컴퓨팅 플랫폼의 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 통신 장치의 도면이다.
상이한 도면에서의 대응하는 숫자 및 기호는 다른 언급이 없는 한 일반적으로 대응하는 부분을 나타낸다. 도면은 실시예의 관련 양상들을 명확하게 예시하기 위해 도시된 것이고, 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니다.
본 발명의 실시예의 제조 및 사용은 이하에서 상세히 논의된다. 그러나 본 명세서에 개시된 개념은 매우 다양한 특정 문맥에서 구현될 수 있으며, 여기에서 논의된 특정 실시예는 단지 예시적인 것이며 청구항의 범위를 제한하는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 첨부된 청구 범위에 정의된 다양한 변경, 대체 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
LTE-A(Long Term Evolution advanced) 프로토콜과 같은 많은 무선 통신 프로토콜은 이동 통신용으로 인가된 주파수 대역에서 독점적으로 작동하며, 본 발명에서 총괄하여 "기본 대역"이라 한다. Wi-Fi 프로토콜과 같은 다른 무선 원격 통신 프로토콜은 본 발명 전반에 걸쳐 "보조 대역"으로 불리는 비인가 대역에서 독점적으로 작동한다. "인가된 대역"이라는 용어는 "주 대역"이라는 용어와 서로 바꾸어 사용할 수 있으며 "비인가 대역"이라는 용어는 "보조 대역"이라는 용어와 서로 바꿔 사용할 수 있다. 특히, 셀룰러 송신을 위해 인가된 주파수 대역은 시간에 따라 달라질 수 있고, 용어 "주 대역"은 본 발명이 출원된 후 셀룰러 송신을 위해 다시 인가된 주파수 대역을 지칭한다. 보조 대역에는 산업, 과학 및 의료(ISM) 대역과 같이 비 통신 목적으로 확보된 스펙트럼이 포함될 수 있다. 보조 대역을 통해 동작하는 원격 통신 프로토콜은 낮은 대기 시간의 대용량 전송을 종종 지원할 수 있지만, 신뢰성은 떨어지는 반면, 주 대역을 통해 동작하는 통신 프로토콜은 보다 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다.
주 대역의 부분 및 보조 대역 부분(portion) 모두를 스팬하는 무선 송신을 전송하도록 구성된 통합 무선 인터페이스는 미국 특허 출원 제14/669,333호(Attach Docket No. HW 91017895US02)에 기술되어 있으며, 그 전체가 재현된 것처럼 여기에 참고로 포함된다. 본 발명의 측면은 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 QoS(quality of service) 요구 사항을 충족하도록 주 대역의 부분 및 보조 대역의 부분 각각에 대한 트래픽 흐름의 전송 레이트를 동적으로 변경하는 기술을 제공한다. 일부 실시예에서, QoS 요구 사항은 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 누적 전송 레이트가 임계치를 초과할 때 충족된다. 누적 전송 레이트는 통합 무선 인터페이스를 통한 전체 전송 속도로, 주 대역을 통한 전송 속도와 보조 대역을 통한 전송 속도의 합계를 포함한다. 예를 들어, 하나의 대역에 걸친 전송 레이트는 다른 대역에 걸친 전송 레이트의 감소에 비례하는 양만큼 증가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 전송 속도는 보조 대역의 경쟁 레벨에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 높은 경합의 동안, 주 대역에서의 전송 레이트는 보조 대역을 통한 더 낮은 유효 전송 레이트를 보상하기 위해 증가 될 수 있다. 마찬가지로, 경합이 적은 기간에, 주 대역에서의 전송 속도는 보조 대역을 통한 더 높은 유효 전송 속도를 보상하기 위해 단계적으로 감소 될 수 있다. 주 대역에서 전송 속도가 증가/감소하는 한 가지 방법은 트래픽 흐름에 대해 더 많거나 또는 더 적은 인가 기반/스케줄링 리소스를 스케줄링하는 것이다. 또 다른 실시예에서, 전송 속도는 주 대역에서의 리소스 이용 가능성에 기초하여 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 송신 레이트는 보조 대역 또는 주 대역 또는 보조 대역과 주 대역 모두에서, 무선 송신에 의해 스팬된(spanned) 스펙트럼의 양을 바꾸어 변경될 수 있다. 예를 들어, 보조 대역에 의해 스팬된 스펙트럼의 양은, 송신 포인트가 경쟁 기반의 액세스 방식을 사용하여 액세스 시도하는 보조 대역 내의 인가 없는 리소스의 수를 늘리거나 줄여서 변경할 수 있다. 다른 실시예로, 주 대역에 의해 스팬된 스펙트럼의 양은, 송신되도록 할당되거나 수신포인트에 할당된 스케줄링 된 리소스의 수를 늘리거나 줄여서 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 스팬된 스펙트럼의 양을 변경하는 것은, 송신 포인트가, 다른 대역에 영향을 주지 않고, 대응하는 대역을 통해 데이터 송신 레이트를 늘리거나 줄일 수 있게 한다. 이러한 측면 및 다른 측면을 이하 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "통합 무선 인터페이스"는, RAT(radio access technology)에 따라 동작하는 인터페이스와 일치할 수 있기 때문에, 5G(fifth generation) LTE 시스템에서의 셀룰러 RAN(radio access network)과 같은, 공통의 물리적 접속 및 MAC(medium access control) 접속을 공유하는 무선 인터페이스를 지칭한다. 일부 실시예에서, 통합 무선 인터페이스는 적어도 2개의 스펙트럼 유형 의존성 무선 인터페이스를 포함하고, 이동 통신을 위해 인가된 주 대역에 대한 1개의 무선 인터페이스 구성 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역에 대한 1개의 무선 인터페이스를 포함한다.
도 1은 데이터통신을 위한 네트워크(100)를 도시한다. 네트워크(100)는 커버리지 영역(coverage area, 101)을 가진 기지국(110), 복수의 모바일 장치(120), 및 백홀 네트워크(backhaul network, 130)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 기지국(110)은 모바일 장치(120)로부터 기지국(110)으로 및 그 반대로 데이터를 운반하는 모바일 장치(120)와의 업 링크(파선) 및/또는 다운 링크(점선)를 구축한다. 업링크/다운링크 연결을 통해 운반된 데이터는, 백홀 네트워크(130)의 방식으로 무선 단으로 또는 무선단으로부터 통신된 데이터뿐 아니라, 모바일 장치(120) 사이에서 통신 되는 데이터를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "기지국"은 eNB(enhanced base station), 마이크로 셀(macro-cell), 펨토 셀(femtocell), Wi-Fi AP(access point), 또는 다른 무선 지원 장치와 같은, 네트워크에 무선 액세스를 제공하도록 구성된 임의의 구성 요소(또는 구성 요소의 집합)를 의미한다. 기지국은, 예를 들어, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE advanced), HSPA(High Speed Packet Access), Wi-Fi 802.11a/b/g 등의 하나 이상의 무선 통신 프로토콜에 따라 무선 액세스를 제공할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "모바일 장치"라는 용어는 UE(user equipment), STA(mobile station), 및 다른 무선 장치와 같은 기지국과의 무선 연결을 구축할 수 있는 임의의 구성 요소(또는 구성 요소 집합)를 의미한다. 일부 실시 예에서, 네트워크(100)는 릴레이, 저전력 노드 등과 같은 다양한 다른 무선 장치를 포함할 수 있다.
미국 특허 출원 14/669,333(Att. Docket. No. HW 91017895US02)에서 논의된 바와 같이, 주 스펙트럼 및 보조 스펙트럼의 부분을 스팬하는 무선 송신을 지원하는 통합 무선 인터페이스는 송신 포인트와 수신 포인트 간 구축될 수 있다. 도 2는 주 스펙트럼의 부분과 보조 스펙트럼의 부분 모두를 스팬하는 무선 송신을 통신하기 위해 조정된 무선 네트워크(200)의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 무선 네트워크(200)는 송신 포인트(210), 수신 포인트(230), 및 스케줄러(270)를 포함한다. 송신 포인트는 무선 송신을 방출하도록 구성된 임의의 장치이고, 수신 포인트(230)는 송신 포인트(210)가 송신한 무선 신호를 수신하도록 구성된 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 송신 포인트(210)는 기지(base station)국, 릴레이국(relay station), 또는 이동국(mobile station)일 수 있다. 유사하게, 수신 포인트(230)는 또한 기지국, 릴리에국, 또는 이동국일 수 있다.
통합 무선 인터페이스(213)는 송신 포인트(210)와 수신 포인트(230) 간 구축되고, 주 대역의 부분 및 보조 대역의 부분 중 적어도 하나의 부분을 스팬하는 무선 송신(290)을 운반하도록 구성된다. 무선 송신(290)은 모든 유형의 무선 신호일 수 있다. 예를 들어, 무선 송신(290)은 다운링크 신호, 업링크 신호, 장치 대 장치 신호, 무선 백홀 링크(예를 들어, 인접 기지국 간 등)를 통해 통신되는 신호, 또는 송신 포인트와 수신 포인트 간 통신되는 임의의 무선 신호일 수 있다. 무선 송신(290)은 또한, 상이한 송신 포맷/특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 송신(290)은 유니 캐스트 전송, 멀티 캐스트 전송, 또는 방송 전송일 수 있다. 다른 예로서, 무선 송신은 단일 안테나 또는 복수의 안테나, 예컨대 SU(single-user), MIMO(multiple input multiple output) 송신, 다중사용자 MIMO 전송 등을 포함할 수 있다.
스케줄러(270)는 통합 무선 인터페이스(213)를 통해 트래픽을 스케줄링하도록 구성된 제어 평면 엔티티(control plane entity)일 수 있다. 일부 실시예에서, 스케줄러(270)는 송신 포인트(210)에 통합된 구성일 수 있다. 예를 들어, 송신 포인트(210)는 기지국일 수 있고, 스케줄러(270)는 다운링크 송신을 스케줄링하도록 구성된 기지국의 온 보드 구성(on-board component)일 수 있다. 다른 실시예에서, 스케줄러(270)는 수신 포인트에 집적된 구성이다. 예를 들어, 수신 포인트(230)는 기지국일 수 있고, 스케줄러(270)는, 송신 포인트(210)로부터 업링크 전송을 스케줄링하도록 구성된 기지국의 온 보드 구성일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 스케줄러(270)는 송신 포인트(210) 및 수신 포인트(230)와 독립적일 수 있다. 일 실시예로서, 스케줄러(270)는 기지국의 클러스터에 대해 스케줄링을 수행하도록 구성된 중앙 제어기 일 수 있다. 다른 실시예로서, 송신 포인트(210) 및/또는 수신 모듈(230)은 저전력 노드 일 수 있고, 스케줄러(270)는 저전력 노드에 대해 스케줄링을 수행하도록 구성된 매크로 기지국의 온 보드 구성일 수 있다. 또 다른 예로서, 송신 포인트(210) 및 수신 포인트(230)는 모바일 장치 또는 모바일 기계일 수 있으며, 스케줄러(270)는 송신 포인트(210)와 수신 포인트(230) 사이의, D2D(device-to-device) 또는 M2M(achine-to-machine) 통신에 대해 스케줄링을 수행하도록 구성된 기지국의 온보드 컴포넌트 일 수 있다. 다른 구현 또한 가능하다.
송신기(210)는, 최소 임계치를 초과하는 전체 송신 레이트를 유지하기 위해, 트래픽 흐름 일부의 주 대역 및/또는 보조 대역을 통해 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경한다. 일 실시 예에서, 전환 기준이 충족될 때, 레이트가 변경된다. 예를 들어, 보조 대역에서의 경쟁의 레벨이 상한 임계치를 초과하거나, 또는 하한 임계치 이하로 떨어질 때 스위칭 기준이 충족될 수 있다. 다른 실시예에서, 전환 기준은, 주 대역에서, 사용 가능한 스케줄링 된 리소스의 수가 상한 임계치를 초과하거나, 하한 임계치 아래로 떨어질 때, 전환 기준은 충족된다. 송신기(210)는, 임계치를 초과하는 트래픽 흐름의 QoS(quality of service) 성능 메트릭을 유지하기 위해, 트래픽의 부분이 주 대역 및/또는 보조 대역을 통해 송신되는 레이트를 동적으로 변경한다. 예를 들어, 전환 기준은 트래픽 흐름의 측정된 지연 메트릭(또는 패킷 지연)이 상한 임계치를 초과하거나 하한 임계치 이하로 떨어지면, 충족된다. 다른 실시예로서, 전환 기준은, 측정된, 트래픽 흐름의 패킷-드롭 레이트(packet-drop rate )가 상한 임계치를 초과하거나, 하한 임계치 아래로 떨어지면 충족된다. 또 다른 실시예로서, 전환 기준은, 측정된 트래픽 흐름의 지터 메트릭(jitter metric)이 상한 임계치를 초과하거나, 또는 하한 임계치 아래로 떨어지면 충족된다. 다른 QoS 파라미터 또한 전환 기준에 포함될 수 있다.
송신기(210)는 보조 대역 및 주 대역에 걸쳐 통계적 QoS 제약을 가진 트래픽을 멀티플렉싱 할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, "통계적 QoS 제약"은 일부 패킷(예를 들어, 총 패킷의 일부)이 QoS 요구 사항을 위반하는 방식으로 통신되는 경우에도 충족될 수 있는 QoS 제약일 수 있다. 예를 들어, 트래픽 흐름이 통계적 레이턴시 요구 사항을 갖는다면, 패킷의 일정 비율이 지연 경계 내에서 통신되는 한, 서비스 계약이 충족될 수 있다. 통계적 QoS 제약 조건은, 트래픽 흐름 내의 모든 패킷이 QoS 요구 사항을 충족시키는 방식으로 통신 되어야 한다는 "결정적 QoS 제약 조건(deterministic QoS constraints)"과 다를 수 있다.
일부 실시예에서, 보조 대역은, 보조 대역이 통계적 QoS 제약을 충족시킬 수 있는 정도까지 트래픽을 전송하는데 사용될 수 있으며, 추가적인 트래픽은 주 대역으로 오프로드(offload)된다. 예를 들어, 송신기(210)는 통계적 QoS 제약이 충족되고 있는지 또는 충족할 속도에 있는지를 결정하기 위해, 트래픽 흐름 송신의 서비스 품질(QoS) 성능 메트릭을 모니터링할 수 있다. QoS 성능 메트릭이 하한 임계치 아래로 떨어지면(예를 들어, 통계적 QoS 제약을 충족시키기 위해, QoS 요구 사항을 충족시키는 패킷이 너무 적으면), 송신기(210)는 트래픽 흐름의 일부(또는 전부)를 보조 대역에서 기본 밴드로 전환할 수 있다. 역으로, QoS 성능 메트릭이 상한 임계치를 초과하면(예를 들어, 실질적으로 더 많은 패킷이 통계적 QoS 제약을 충족시키는데 필요한 것보다 QoS 요구를 충족시키는 경우), 송신기(210)는 트래픽 흐름의 일부(또는 전부)를 주 대역에서 보조 대역으로 전환할 수 있다.
본 발명의 측면은 스위칭 기준이 충족될 될 때, 주 대역에서 보조 대역으로 트래픽을 동적으로 전환하는 방법을 제공한다. 도 3은 송신 포인트에 의해 실행될 수 있는 바와 같이, 주 대역 및 보조 대역을 통해 송신 레이트를 동적으로 변경에 대한 동적 변경 방법(300)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 방법(300)은 단계(310)에서 시작하며, 여기서 송신 포인트는 수신 포인트와 통합 무선 인터페이스를 구축한다. 다음으로, 방법(300)은 단계(320)로 나아가고, 여기에서, 송신 포인트는, 주 대역 및 보조 대역의 부분을 통해 트래픽 흐름을 전송하는 통합 무선 인터페이스를 통해 무선 송신을 수행한다. 그 후, 방법(300)은 단계(330)로 나아가고, 여기에서, 송신 포인트는, 최소 임계치를 초과하는 트래픽 흐름의 모든 송신 레이트를 유지하기 위해, 주 대역 및 보조 대역 각각을 통한 트래픽 흐름의 송신 레이트를 동적으로 변경한다. 일부 실시예에서, 스케줄러는, 하나 이상의 단계를 실행하도록, 송신 포인트를 프롬프트(prompt)할 수 있다.
본 발명의 측면은 또한, 전환 기준이 충족될 때, 보조 대역 또는 주 대역 또는 보조 대역과 주 대역 모두에서 무선 송신에 의해 스팬된 스펙트럼의 양을 동적으로 변경하는 방법을 제공한다. 더욱 구체적으로, 송신 포인트는, 주 대역 및 보조 대역을 통해, 무선 송신에 의해 운반된 데이터를 멀티플렉스 할 수 있다. 송신 포인트는 다음으로, 기준이 충족되면, 두 대역 모두 또는 어느 하나에서 스팬된 스펙트럼의 양을 동적으로 조정(예를 들어, 확장 또는 축소)수 있다. 송신 포인트는 두 밴드에서 스팬된 스펙트럼을 동시에 조정할 수 있다. 역으로, 송신 포인트는, 다른 밴드에서 스팬된 스펙트럼을 조정하지 않고, 한 밴드에서 스팬된 스펙트럼을 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 다른 대역에서는 하지 않고, 하나의 대역에 걸쳐 스펙트럼을 확대/축소하는 것은, 송신 포인트가, 조정되지 않은 밴드의 송신 특성을 바꾸지 않고 전체 송신 레이트를 조정할 수 있게 한다. 예를 들어, 송신 포인트는, 보조 대역의 송신 특성을 변경하지 않고, 주 대역에서 스팬된 스펙트럼의 양을 확장/축소할 수 있다. 이것은 송신 포인트가, 보조 대역에서 동작에 영향을 미치지 않고, 예를 들어, 보조 대역을 통한 경쟁 레이트의 증가 없이, 주 대역을 통한 송신 레이트를 증가 또는 감소할 수 있다. 유사하게, 송신 포인트는, 주 대역의 송신 특성을 변경하지 않고, 보조 대역에서 스팬된 스펙트럼의 양을 확장/축소할 수 있다. 이것은 송신 포인트가, 주 대역에서 동작에 영향을 미치지 않고, 예를 들어, 다른 사용자로 또는 다른 사용자로부터 리소스를 재할당하지 않고, 보조 대역을 통한 송신 레이트를 증가 또는 감소할 수 있게 한다.
도 4는 보조 대역 또는 주 대역 또는 보조 대역과 주 대역 모두에서, 무선 송신에 의해 스팬 된 스펙트럼의 양을 동적으로 변경하는 방법(400)을 도시한다.
도시된 바와 같이, 방법(400)은 단계(410)에서 시작하고, 여기에서, 송신 포인트는 수신 포인트와 통합 무선 인터페이스를 구축한다. 다음으로, 방법(400)은 단계(420)로 나아가고, 여기에서 송신 포인트는 주 대역 및 보조 대역 모두를 스팬하는 통합 무선 인터페이스를 통한 무선 통신을 수행한다. 그 다음으로 방법(400)은 단계(430)로 나아가고, 여기에서 전환 기준이 충족될 때, 송신 포인트는, 보조 대역 또는 주 대역 또는 보조 대역과 주 대역 모두에서 무선 송신에 의해 스팬된 스펙트럼의 양을 동적으로 변경한다.
다른 실시예에서, 다른 대역에서는 하지 않지만, 한 대역을 통해 스펙트럼의 확장/축소는, 송신 포인트가 조정되지 않은 대역에서의 동작에 영향을 미치지 않을 뿐 아니라, 조정된 대역을 통한 송신 레이트를 바꾸지 않고 조정된 밴드를 통한 코딩 레이트를 조정할 수 있게 한다. 이러한 방식의 코딩 레이트의 변경은, 송신 포인트가, 조정된 대역을 통해 통신되는 정보 비트에 대한 패리티 정보(parity information)의 비율을 조작할 수 있게 함으로써, 송신 포인트가, 조정되지 않은 신호에 대한 동작에 영향을 미치지 않고 트래픽 흐름의 QoS 메트릭을 효과적으로 조작할 수 있게 한다. 예를 들어, 송신 포인트는, 대응하는 대역을 통해, 스펙트럼을 확장하고, 코딩 레이트를 높여, 주 대역 또는 보조 대역을 통한 패킷 손실 레이트를 개선할 수 있다. 다른 실시예로서, 송신 포인트는, 스펙트럼을 좁히고, 코딩 레이트를 줄여서, 주 대역, 보조 대역, 또는 대응하는 대역을 통한 스펙트럼 효율을 개선할 수 있다.
도 5는, 보도 대역을 통한, 스팬된 스펙트럼 및 코딩 레이트를 변경하여, 동적으로 QoS 메트릭을 동적으로 조정하는 방법(500)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 방법(500)은 단계(510)에서 시작하고, 송신 포인트는 수신 포인트와 통합 무선 인터페이스를 구축한다. 다음으로, 단계(500)는 단계(520)로 나아가고, 송신 포인트는, 주 대역의 부분 및 보조 대역의 부분 모두를 스패닝하는 무선 송신에서 트래픽 흐름을 전송한다.
다음으로, 방법(500)은 단계(530-540)로 나아가고, 송신 포인트는 트래픽 흐름의 QoS 메트릭을 모니터하며, QoS 메트릭이 수용 가능한 범위에 있는지 결정한다. 수용 가능한 범위는 트래픽 흐름의 통계적 QoS 제약에 달려있다. QoS 메트릭이 수용 가능한 범위 내이면, 방법(500)은 단계(530-540)로 되돌아가고, 여기에서 QoS 메트릭이 수용 가능한 범위에 있거나, 트래픽 흐름의 전송이 완료될 때까지 반복된다.
QoS 메트릭이 수용 가능한 범위 밖이면, 방법(500)은 단계(550)로 나아가고, 송신 포인트는 QoS 메트릭이 너무 낮거나 너무 높은지 결정한다. QoS 메트릭은 패킷의 비율이 통계적 QoS 요구 사항을 충족시키는 데 필요한 비율보다 QoS 요구 사항을 충족시키는 비율보다 작을 경우 너무 낮을 수 있습니다. QoS 메트릭은 통계적 QoS 요건을 충족시키는 데 필요한 비율보다 상당히 많은 비율의 패킷이 QoS 요구 사항을 충족시키는 경우에 너무 높을 수 있다. 예를 들어, 트래픽 흐름 전송이 통계적 QoS 요구 사항을 앞지르른다.
QoS 메트릭이 지나치게 낮으면, 방법(500)은 단계 560-570으로 나아가고, 송신 포인트는, 보조 대여에 의해 스팬된 스펙트럼의 양 및 보조 대역을 통한 코딩 레이트 모두를 늘린다. 반대로, QoS 메트릭이 지나치게 높으면, 방법(500)은 단계(580-590)로 나아가고, 송신 포인트는 보조 대역에 의해 스팬된 스펙트럼의 양 및 보조 대역을 통한 코딩 레이트 모두를 줄인다. 그 후, 방법(500)은 QoS 메트릭이 허용 가능한 범위를 벗어나거나 트래픽 흐름의 전송이 완료될 때까지 반복되는 단계(530-540)로 되돌아간다. 유사한 절차가 주 대역을 통해 스펙트럼 및/또는 코딩 레이트를 조정하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 트래픽 흐름은 주 대역 및 보조 대역을 통해 다중화(multiplexed)될 수 있다. 본 실시예에서, 트래픽의 상이한 부분은, 트래픽의 QoS 제한에 따라 주된 대역 및 보조 대역 각각에 할당될 수 있다. 도 6은 QoS 구동 통합 스펙트럼 액세스를 제공하도록 구성된 네트워크 아키텍처 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 제1 UE(UE1)는 통계적 QoS 제약들의 제1 세트(γ1, δ1, ε1)를 가지며, 제2 UE(UE2)는 통계적 QoS 제약들의 제2 세트(γ2, δ2, ε2)는 통계적 QoS 제약 집합의 제1 세트와 다르다. 도시된 바와 같이, 제 2 UE와 관련된 트래픽은 보완 스펙트럼을 통해 독점적으로 전달되는 반면, 제1 UE와 관련된 트래픽은 주된 스펙트럼과 보조 스펙트럼 모두를 통해 다중화된다. 차단된 비인가 리소스는 제1 UE 또는 제2 UE의 전송과 보조 대역의 허가없는 리소스에 액세스를 시도하는 다른 장치 간의 충돌을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 무선 네트워크는 스펙트럼 풀(인기 및 비인가)을 생성하고, 네트워크의 용량 및 신뢰도에 따라 풀을 통해 트래픽을 라우팅할 수 있다. 인가 풀과 비인가 풀의 트래픽은 주파수 대역의 특성과 각 대역의 계획된 트래픽에 따라 선택된 다른 파형을 사용하여 전송될 수 있다.
라우팅은 예를 들어, 다른 사용자의 존재 및/또는 전자레인지와 같은 기기에 의해 야기되는 간섭으로 인해, 비인가 스펙트럼이 허가된 스펙트럼보다 덜 신뢰할 수 있다는 인식하에 행해질 수 있다.
본 명세서의 측면은 차세대 또는 5세대 공중 인터페이스와 같은 통합 무선 인터페이스(AI)를 통해 인가 및 비인가 스펙트럼 대역 모두를 스패닝하는 무선 송신을 수행하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 측면은 전체 시스템 용량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 응용 프로그램별 QoS 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 본 발명의 측면은, 무선 네트워크를 비인가 스펙트럼으로 확장하여 네트워크 용량을 향상시킨다. 본 발명의 측면은 인가 스펙트럼과 비인가 스펙트럼 사이의 동적 전환; 유연한 교차 스펙트럼 부하 밸런싱(flexible cross-spectrum load balancing); 인가 스펙트럼을 통한 대한 간섭 최소화; 및 인가 스펙트럼에 대해 요구 감소기술을 제공한다.
주 대역 및/또는 코어 대역/스펙트럼이라고도 하는 안가 스펙트럼은 우선순위가 높은 트래픽 및 결정성 있는 QoS 요구 사항을 가진 트래픽을 위해 사용될 수 있다. 이는 통계적 QoS 요구 사항을 갖는 트래픽에 대한 폴 백(fallback) 스펙트럼(예를 들어, 필요에 따라)으로 서브할 수 있다. 주 대역 및/또는 코어 대역/스펙트럼으로도 불리는 비인가 스펙트럼은 트래픽 오프 로딩(traffic offloading)에 사용될 수 있고, 일부 실시예에서는 베스트 에포트 트래픽(best-effort traffic) 및 통계적 QoS 요건을 갖는 트래픽에 사용될 수있다
도 7은 주 대역 및 보조 대역 모두를 스패닝하는 무선 송신을 지원하는 통합 무선 인터페이스 실시예를 도시한다. 주 대역은 제어 시그널링, 응급 서비스, 보안, 네트워크 액세스, 방송, 동기화 채널 및 결정성 QoS 요구 사항이 있는 트래픽과같이, 우선순위가 높은 트래픽에 대해 사용될 수 있다. 비인가 스펙트럼은, 통계적 QoS 요건을 갖는 트래픽뿐 아니라, 트래픽 오프로딩 목적 및 베스트 에포트(지연 허용)트래픽 (예를 들어, 영화, 그림, 및 음악과 같은 콘텐츠 다운로드)을 위해 우발적으로 사용될 수 있다. 네트워크 요소는 트래픽 유형 및/또는 애플리케이션별 QoS 요구 사항을 충족시키기 위해, 주 대역과 보조 대역 간 트래픽을 동적으로 전환할 수 있다. 이는 부하 인식 스펙트럼(load-aware spectrum) 확장/축소를 제공한다.
실시예에서, 보조 스펙트럼은, 주 대역으로부터의 데이터 오프로딩 (offloading) 및 부하 인식 요구 기반의 적응형 스펙트럼 확장 - 수축과 같은 다양한 작업에 사용된다. 상이한 스펙트럼 대역이 사용되기 때문에, 주 대역 및 보조 대역에 대해 상이한 무선 인터페이스(AI)가 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 대안으로, 동일한 무선 인터페이스가 주 대역 및 보조 대역 모두를 스패닝하는 전송을 수행하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서, SoftAI에 종속적인 스펙트럼 타입은, 주 대역 및 보조 대역에 대해 상이한 전송 파라미터(예컨대, PHY(physical layer) 설계)를 제공한다. 이는 상이한 파형, 상이한 액세스 방식, 프레임 구조, 채널화 등을 허용할 수 있다. RRM(radio resource management) 방식 기반 V-RA(virtual resource association)는, TP(transmit point)협력 및 UE 협력을 고려한 비인가 스펙트럼에 대한 요구를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
도 8은 트래픽을 오프로드하는 확장 스펙트럼의 백분율을 결정하기 위한 실시예 알고리즘의 블록도이다. 인가 트래픽 오프로딩에 사용되는 보조 대역의 비율은 공평성을 위해, 예를 들어 비인가 대역에서의 평균 트래픽 부하, 인가 및 비인가 스펙트럼에서의 채널 조건, 최소 레이트와 같은 인가 트래픽 QoS 요구 사항, 지연 감도, 우선순위, 및 다른 것과 같은 요소를 기반으로 다른 공존 시스템에 미치는 영향을 줄이기 위해, 유연하고 동적으로 조정될 수 있다,
스펙트럼 감지는 비인가 스펙트럼의 미사용 부분을 트래픽 오프로드에 대해 우발적으로 사용되도록 식별하는 데 사용할 수 있다. OFDM은 가장 일반적으로 사용되는 멀티 캐리어 파형(multicarrier waveform)이지만, 전력 스펙트럼 밀도의 높은 대역 외 사이드 로브(out-of-band side lobes)가 있는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 기존 시스템에 인접 채널 간섭 문제가 발생할 수 있으며 보호 대역을 사용해야한다. 대안으로, 보조 대역에 대한 동적 액세스는 보다 스펙트럼 적으로 포함되고 확장 가능한 기저 대역 파형의 사용이 필요하다.
필터링은 OFDM의 대역 외 방출을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 특정 주파수 조각(fragment)에 대해 동적으로 설계된 적응형 필터가진 F-OFDM(Filtered-OFDM)은, 비인가 스펙트럼의 인접하지 않은 조각에 동적으로 액세스하기 위해, 더욱 스펙트럼 효율적이고 확장 가능한 파형이 될 수 있다.
OFDM/OQAM은, OFDM 파형보다 더욱 스펙트럼적으로 포함된 FBMC(filter bank multi-carrier) 파형이며(가드 밴드(guard band) 또는 사이 클릭 프리픽스(cyclic prefix)가 필요 없음), 비인가 스펙트럼과 같은 동적 스펙트럼 공유 환경에서 더 많은 유연성을 제공하고, 더 큰 복잡성과 지연 시간에 비용에서. F-OFDM보다 우수한 성능을 제공할 수 있다.
확장 비인가 스펙트럼에서 스펙트럼 액세스는 LBT(listen-before-talk) 규정과 같은 특정 지역의 일부 규정을 준수해야 한다. 보조 대역에서의 적응적이고 유연한 프레임 구조는 측정 및 동기화 채널의 전송을 허용할 뿐 아니라 LBT 메커니즘과 같은 규제 제한을 수용할 수 있다.
일부 실시예에서, 비경쟁 및 경쟁 기반 액세스에 대한 지속 시간이 있는 비인가 스펙트럼의 프레임 구조는 도 9에 도시된 바와 같은 주기적 채널 감지 결과에 따라 조정될 수 있다.
주 대역에서 스케줄링된 그랜트 기반 액세스가 사용되는 반면, 보조 대역에서는 경쟁 기반 액세스가 사용될 수 있다. 보조 대역에서 경쟁 기반 액세스의 사용은 스펙트럼이 공종하는 시스템을 공유할 수 있게 한다. 실시예에서, 2개의 경쟁 레벨이 정의될 수 있다. 첫 번째는 RAT (Radio Access Technology) 간 경합이며 두 번째는 인트라-RAT(Intra-RAT) 경합이다. RAT 간 경합은, 보조 대역(예를 들어, 5G RAT와 다른 RAT 사이)을 사용하는 상이한 무선 액세스 기술 간 경합이다. 인트라-RAT 경쟁에서 경쟁은 유사한 기술 엔티티(예를 들어: 베스트 에포트 트래픽이있는 5G 네트워크 엔터티)간의 경쟁이다.
실시예에서, 특별히 고안된 MAC 프로토콜은 보조 대역을 효율적으로 사용하고 보조 대역에서 2가지 레벨의 경합을 적절하게 처리하는데 사용된다. 이것은 LBT 랜덤 액세스 절차의 일부 형태를 허용할 수 있으며, 중앙 인티티는 5G RAT가 비인가 스펙트럼의 평균 트래픽 부하를 기반으로 보조 대역을 사용해야 하는지를 결정할 수 있다. 비인가 대역이 가벼운 부하로 감지되면, 중앙 엔티티는, 비인가 스펙트럼에 액세스하기 위해, 5G RAT에 대한 확률을 적응적으로 증가시킬 수 있으며 그 반대도 할 수 있다. 이러한 중앙 엔티티는 RAT 내 경쟁을 관리하기 위해 스케줄 또는 경쟁 기반 액세스를 사용할 수 있습니다.
중앙 집중형 제어기는 애플리케이션 시나리오, 트래픽 유형, QoS, 및 보안 요구 사항에 따라 어느 스펙트럼이 어떤 UE에 의해 사용될 것인지를 선택하는데 사용될 수 있다. 대안으로, UE가 결정 프로세스에 참여할 수 있도록, 규칙 및 조건은 UE에 푸시(push)될 수 있다.
하나의 예시적인 시나리오에서, QoS 요구 사항이 충족되도록 보장되도록, 음성, 운영자 특정 서비스, 또는 높은 보안 데이터 베어러(data bearer)와 같은 높은 QoS 데이터는 인가 스펙트럼을 통해 전송될 수 있다. 한편, 유연한 트래픽, 예를 들어, 베스트 에포트 및 지연 내성 데이터 베어러는 비인가(그리고 신뢰성이 낮은) 스펙트럼을 통해 전송될 수 있습니다. 중앙 집중형 제어기는 비인가 대역에서 제공되는 QoS를 연속적으로 또는 주기적으로 측정할 수 있고, 예상되는 QoS가 보장될 수 없을 때마다 UE 및 트래픽을 인가 스펙트럼으로 동적으로 전환할 수 있다. QoS 요구 사항이 비인가 스펙트럼상에서 충족될 수 없을 때마다, 인가 스펙트럼으로 폴 백(fallback) 되어 대체되는 것을 보장하도록, 위해 폴 백 (fall-back) 메커니즘을 사용할 수 있다.
UEi가 3개의 파라미터(γi, δi, εi)에 의해 캡처 된 QoS 특성이 있는 주기 트래픽이 있다고 가정하고, 여기서, γ는 패킷 도달 레이트이고, δ는 최대 허용 지터(jitter, 2번의 연속 패킷 출발 시각과 2개의 연속 패킷 도착 시각 사이)이며, ε은 허용 가능한 지터 위반 확률이다.
결정론적 QoS(deterministic QoS)가 보장된 UE에 대해, εi는 0이다. 이 경우에 지터 위반(jitter violation)에 대한 마진이 없기 때문에, 집중형 제어기는 인가 스펙트럼을 사용하기 위한 결정론적 QoS를 UE에 할당한다. 스펙트럼 자원의 효율적인 사용을 달성하기 위해, 중앙 제어기는 통계적 QoS 요구 사항을 가진 UE에 대해 비인가 스펙트럼 자원을 할당할 수 있다. 비인가 스펙트럼은 신뢰할 수 없으므로 그 리소스는, 특정 차단율 q로 특징 지워진다. 중앙 집중형 제어기는 비인가 스펙트럼에 대한 평균 차단 레이트를 모니터링 할 수 있고, QoS가 허용 가능한 레벨 예를 들어, q <εi 내에 있는 한, 비인가 스펙트럼을 사용하기 위해 통계적 QoS를 UE에 할당하는 이러한 특성에 기초할 수 있다.
당업자라면, 동시에 전체 시스템 용량을 최대화하고 다양한 트래픽 유형(예를 들어, 유연 대 비유연 트래픽)에 대한 QoS 제약 조건을 충족키면서, 기존의 해결 수단은 통합 무선 인터페이스를 사용하여 인가 및 비인가 스펙트럼 대역 모두를 효율적으로 이용하는 통합 스펙트럼 액세스 방법을 허용한다는 것을 이해할 것이다. 전술한 기술적 해결 수단은 애플리케이션 고유의 QoS 특성을 이용하여 5G 무선 액세스 네트워크의 성능을 향상시키기 위해 인가 및 비인가 스펙트럼을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 10은 본 명세서에 개시된 장치 및 방법을 구현하는데 사용될 수 있는 처리 시스템의 블록도를 도시한다. 특정 장치는 도시된 모든 구성 요소, 또는 구성 요소의 서브 세트만 사용할 수 있으며 통합 레벨은 장치마다 다를 수 있다. 또한, 장치는 다중 처리 유닛, 프로세서, 메모리, 송신기, 수신기 등과 같은 구성 요소의 다중 인스턴스(multiple instance)를 포함할 수 있다. 처리 시스템은 스피커, 마이크로폰, 마우스, 터치 스크린, 키패드, 키보드, 프린터, 디스플레이 등과 같은 하나 이상의 입출력 장치가 장착된 처리 장치를 포함할 수 있다. 처리 유닛은 중앙 처리 유닛(CPU), 메모리, 대용량 기억 장치, 비디오 어댑터 및 버스에 연결된 I/O 인터페이스를 포함 할 수 있다.
버스는 메모리 버스 또는 메모리 컨트롤러, 주변 버스, 비디오 버스 등을 포함하는 임의의 유형의 여러 버스 아키텍처 일 수 있다. CPU는 임의의 유형의 전자 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 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 부팅시 사용되는 ROM 및 프로그램을 실행하는 동안 사용하기위한 프로그램 및 데이터 저장을 위한 DRAM을 포함할 수 있다.
대용량 저장 장치는 데이터, 프로그램 및 다른 정보를 저장하고 버스를 통해 액세스 가능한 데이터, 프로그램 및 다른 정보를 생성하도록 구성된 임의의 유형의 저장 장치를 포함할 수 있다. 대용량 저장 장치는 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 광학 디스크 드라이브 등을 포함할 수있다.
비디오 어댑터 및 I/O 인터페이스는 외부 입력 및 출력 장치를 프로세싱 유닛에 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예시된 바와 같이, 입력 및 출력 장치의 예는 비디오 어댑터에 결합 된 디스플레이 및 I/O 인터페이스에 결합 된 마우스/키보드/프린터를 포함한다. 다른 장치가 처리 유닛에 결합 될 수 있고, 추가 또는 더 적은 인터페이스 카드가 이용될 수 있다. 예를 들어, USB(Universal Serial Bus, 도시되지 않음)와 같은 직렬 인터페이스는 프린터에 대한 인터페이스를 제공하는데 사용될 수 있다.
처리 유닛은 또한, 이더넷 케이블 등과 같은 유선 링크 및/또는 액세스 노드 또는 상이한 네트워크에 대한 무선 링크를 포함할 수 있는 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 포함한다. 네트워크 인터페이스는, 프로세싱 유닛이 네트워크를 통해 원격 유닛과 통신할 수 있게 한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스는 하나 이상의 송신기/송신 안테나 및 하나 이상의 수신기/수신 안테나를 통해 무선 통신을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛은 다른 처리 유닛, 인터넷, 원격 저장 설비 등과 같은 원격 장치와의 데이터 처리 및 통신을 위해 근거리 통신망 또는 광역 네트워크에 연결된다.
도 11은 위에서 논의된, 하나 이상의 장치들(예를 들어, UE, NB 등)과 등가 일 수 있는 실시예의 통신 장치(1100)의 블록도를 도시한다. 통신 장치(1100)는 프로세서(1104), 메모리(1106), 및 도 11에 도시(되거나 도시되지 않은)된 바와 같이, 배열될 수 있는(또는 배열되지 않을 수 있는) 복수의 인터페이스(1110, 1112, 1114)를 포함할 수 있다. 프로세서(1104)는 계산 및/또는 다른 관련 태스크를 처리할 수 있는 임의의 구성 요소일 수 있고, 메모리(1106)는 프로세서(1104)에 대한 프로그래밍 및/또는 명령어를 저장할 수 있는 임의의 구성요소일 수 있다. 인터페이스(1110, 1112, 1114)는 통신 장치(1100)가 셀룰러 신호를 사용하여 통신할 수 있게 하는 구성 요소 또는 구성 요소의 조합일 수 있고, 셀룰러 네트워크의 셀룰러 접속을 통해 정보를 수신 및/또는 송신하는데 사용될 수 있다.
설명이 상세히 설명되었지만, 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 다양한 변경, 대체 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 당업자가 본 발명으로부터 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성물, 수단, 방법, 또는 방법이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 용이하게 이해할 것이므로 본원에 기술된 특정 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 현재 존재하거나 나중에 개발될 단계들은 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 본원에 기술된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 결과를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명의 범위는 당업자는 본 발명 내용으로부터 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성물, 수단, 방법, 또는 현재 존재하거나 나중에 개발될 단계는 본 명세서에 기술된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이므로, 본 발명에 기술된 특정 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 그러한 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성물, 수단, 방법 또는 단계를 포함한다.

Claims (34)

  1. 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호 송신을 가능하게 하는 방법으로서,
    스케줄러(scheduler)가, 공통의 물리적 접속 및 MAC(medium access control) 접속을 공유하는 통합 무선 인터페이스를 통해 전송되는 트래픽 흐름(traffic flow)을 식별하는 단계 - 상기 트래픽 흐름은 이동 통신을 위해 인가된 주 대역의 부분 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역의 부분 모두를 통해 전송됨 -; 및
    상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS(Quality of Service) 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트(prompt)하는 단계를 포함하고,
    상기 레이트를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트하는 단계는,
    상기 보조 대역을 통한 유효 송신 레이트가 하한 임계치 아래로 떨어지는 경우, 상기 주 대역의 추가 스케줄링된 리소스(additional scheduled resource)를 상기 트래픽 흐름에 할당하는 단계; 및
    상기 보조 대역을 통한 유효 송신 레이트가 상한 임계치를 초과하는 경우, 상기 주 대역의 스케줄링된 리소스를 상기 트래픽 흐름에 더 적게 할당하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트하는 단계는,
    상기 주 대역 및 상기 보조 대역을 통한 상기 트래픽 흐름의 누적 송신 레이트가 최소 임계치 이상으로 유지되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트를 동적으로 변경하도록 송신 포인트를 프롬프트하는 단계는,
    상기 주 대역을 통해 상기 트래픽 흐름의 부분이 송신되는 제1 레이트를 변경하도록 상기 송신 포인트를 프롬프트하고, 상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름의 부분이 송신되는 제2 레이트를 변경하도록 상기 송신 포인트를 프롬프트하는 단계; 또는
    전환 기준을 만족할 때, 상기 주 대역으로부터 상기 보조 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하도록 상기 송신 포인트를 프롬프트하거나, 상기 보조 대역으로부터 상기 주 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하도록 상기 송신 포인트를 프롬프트하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제2 레이트는, 상기 제1 레이트가 변경되는 양에 반비례하는 양만큼 변경되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전환 기준은, 상기 보조 대역의 인가 없는 리소스(grant-less resource)에 대한 경쟁 레벨이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때, 또는 상기 주 대역에서 스케줄링된 리소스의 유효성이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때 충족되는, 방법.
  5. 스케줄러(scheduler)로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 수행되는 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 비휘발성(non-transitory) 저장 매체를 포함하고,
    상기 프로그래밍은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 동작을 구현하기 위한 명령을 포함하는, 스케줄러.
  6. 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 송신하는 송신 방법으로서,
    하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계 - 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성되고, 공통의 물리적 접속 및 MAC(medium access control) 접속을 공유함-;
    상기 송신 포인트가, 상기 통합 무선 인터페이스를 통해 무선 송신을 수행하는 단계 - 상기 무선 송신은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 모두를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 전송함 -; 및
    상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS(Quality of Service) 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 레이트를 동적으로 변경하는 단계는,
    상기 보조 대역을 통한 유효 송신 레이트가 하한 임계치 아래로 떨어지는 경우, 상기 주 대역의 추가 스케줄링된 리소스(additional scheduled resource)를 상기 트래픽 흐름에 할당하는 단계; 및
    상기 보조 대역을 통한 유효 송신 레이트가 상한 임계치를 초과하는 경우, 상기 주 대역의 스케줄링된 리소스를 상기 트래픽 흐름에 더 적게 할당하는 단계를 포함하는, 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통합 무선 인터페이스를 통한 트래픽 흐름의 전체 QoS 요구 사항이 충족되도록, 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트(rate)를 동적으로 변경하는 단계는,
    상기 주 대역 및 보조 대역을 통한 상기 트래픽 흐름의 누적 송신 레이트가 최소 임계치 이상으로 유지되도록, 상기 주 대역의 부분 및 보조 대역의 부분 각각을 통해 상기 트래픽 흐름이 송신되는 레이트를 동적으로 변경하는 단계; 또는
    상기 주 대역을 통한 트래픽 흐름의 제1 송신 레이트를 변경하고, 보조 대역을 통한 트래픽 흐름의 제2 송신 레이트를 변경하는 단계; 또는
    상기 주 대역으로부터 상기 보조 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하거나, 상기 보조 대역으로부터 상기 주 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하는 단계; 또는
    전환 기준이 충족되는 경우, 상기 보조 대역 또는 상기 주 대역 또는 상기 보조 대역과 주 대역 모두에서, 상기 무선 송신에 의해 스팬된(spanned) 스펙트럼의 양을 동적으로 변경하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제2 송신 레이트는, 상기 제1 송신 레이트가 변경되는 양에 반비례하는 양만큼 변경되는, 송신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주 대역으로부터 상기 보조 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하거나, 상기 보조 대역으로부터 상기 주 대역으로 상기 트래픽 흐름의 일부를 동적으로 전환하는 단계에 대해, 상기 전환 기준이 충족되는 것은,
    상기 보조 대역의 인가 없는 리소스(grant-less resource)에 대한 경쟁 레벨이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때 충족되거나 또는
    상기 주 대역에서 스케줄링된 리소스의 유효성이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때 충족되는 것인, 송신 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 보조 대역 또는 상기 주 대역 또는 상기 보조 대역과 주 대역 모두에서, 상기 무선 송신에 의해 스팬된 스펙트럼의 양을 동적으로 변경하는 단계에 대해, 상기 전환 기준이 충족되는 것은,
    상기 전환 기준은, 상기 보조 대역의 인가 없는 리소스(grant-less resource)에 대한 경쟁 레벨이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때 충족거나, 또는
    상기 주 대역에서 스케줄링된 리소스의 유효성이 상한 임계치를 초과하거나 또는 하한 임계치 아래로 떨어질 때 충족되는, 송신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전환 기준은, 제어기로부터 수신된 SDR(software defined radio) 시그널링 명령(signaling instruction)을 포함하는, 송신 방법.
  11. 송신 포인트로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 수행되는 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 비휘발성(non-transitory) 저장 매체를 포함하고,
    상기 프로그래밍은 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 송신 방법의 동작을 구현하기 위한 명령을 포함하는, 송신 포인트.
  12. 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 동적으로 조정하는 조정 방법으로서,
    하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계 - 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성되고, 공통의 물리적 접속 및 MAC(medium access control) 접속을 공유하고, 동일한 RAT(radio access technology)가 상기 주 대역 및 상기 보조 대역 모두에 대해 사용됨 - ,
    상기 통합 무선 인터페이스를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 송신하는 단계 - 상기 트래픽 흐름은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 중 적어도 하나를 통해 전송됨 - , 및
    상기 보조 대역의 채널 조건에 따라, 상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 리소스의 양을 동적으로 변경하는 단계
    를 포함하는 조정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 리소스의 양을 동적으로 변경하는 단계는,
    상기 트래픽 흐름의 QoS 요구 사항에 따라, 상기 보조 대역을 통한 트래픽 흐름을 전송하는 리소스의 양을 동적으로 변경하는 단계, 및
    상기 보조 대역의 채널 조건에 따라, 상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 리소스의 양을 동적으로 변경하는 단계
    를 포함하는, 조정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 트래픽 흐름의 QoS 요구 사항은 상기 트래픽 흐름의 최소 송신 레이트 요구 사항을 포함하는, 조정 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 보조 대역의 채널 조건은, 상기 보조 대역에서의 채널 로드(channel load), 또는 상기 보조 대역에서의, 대기 시간(latency), 처리량(throughput), 및 패킷 손실 레벨(packet loss level) 중 적어도 하나를 포함하는, 조정 방법.
  16. 전송 포인트로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 수행되는 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 비휘발성(non-transitory) 저장 매체를 포함하고,
    상기 프로그래밍은 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 조정 방법의 동작을 구현하기 위한 명령을 포함하는, 전송 포인트.
  17. 인가 대역(licensed band) 및 비인가 대역(unlicensed band)을 스팬(span)하는 신호를 수신하는 수신 방법으로서,
    하나의 송신 포인트와, 하나 이상의 수신 포인트 사이에 통합 무선 인터페이스를 구축하는 단계 - 상기 통합 무선 인터페이스는 이동 통신을 위해 인가된 주 대역 및 비인가 통신을 위해 확보된 보조 대역 모두를 통해 무선 신호를 전송하도록 구성되고, 공통의 물리적 접속 및 MAC(medium access control) 접속을 공유하고, 동일한 RAT(radio access technology)가 상기 주 대역 및 상기 보조 대역 모두에 대해 사용됨 - , 및
    상기 수신 포인트가, 상기 통합 무선 인터페이스를 통해 트래픽 흐름(traffic flow)을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 트래픽 흐름은 상기 주 대역의 부분 및 상기 보조 대역의 부분 중 적어도 하나를 통해 전송되며,
    상기 보조 대역을 통해 상기 트래픽 흐름을 전송하는 데 사용된 리소스의 양은, 상기 보조 대역의 채널 조건에 따라 동적으로 변경되는,
    수신 방법.
  18. 수신 포인트로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 수행되는 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 비휘발성(non-transitory) 저장 매체를 포함하고,
    상기 프로그래밍은 제17항에 기재된 수신 방법의 동작을 구현하기 위한 명령을 포함하는, 수신 포인트.
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