KR102416055B1 - 무선 통신 디바이스들에서 전력 소비를 감소시키기 위한 동적 대역폭 스위칭 - Google Patents

무선 통신 디바이스들에서 전력 소비를 감소시키기 위한 동적 대역폭 스위칭 Download PDF

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Abstract

대역폭이 다른 제어 신호 및 데이터 신호 간의 동적 대역폭 스위칭을 수행하기 위한 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다. 데이터 신호와 다른 대역폭에서 제어 신호들이 송신되는 프레임 포맷들이 개시된다. 시그널링 포맷들을 수신하기 위한 수신기 아키텍처가 개시된다. 수신기는 비교적 낮은 전력을 소비하면서 비교적 협대역인 제어 신호를 수신할 수 있고, 이후 비교적 높은 전력을 소비하면서 보다 높은 대역폭에서 데이터 신호를 수신하기 위해 다양한 컴포넌트의 특성을 동적으로 조정할 수 있다.

Description

무선 통신 디바이스들에서 전력 소비를 감소시키기 위한 동적 대역폭 스위칭{DYNAMIC BANDWIDTH SWITCHING FOR REDUCING POWER CONSUMPTION IN WIRELESS COMMUNICATION DEVICES}
본 출원은 2014년 10월 31일자로 출원은 미국 특허 가출원 No. 62/073,603에 대한 우선권 및 이익을 주장하고, 2015년 9월 4일에 출원된 미국 특허 출원 No. 14/846,051의 출원일에 대해 우선권을 주장하며, 이 모두는 참조로써 본 명세서에 통합된다.
기술 분야
본 출원은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 모바일 디바이스 및 기지국의 전력 소비를 보존하기 위해 다양한 신호 대역폭을 갖는 시그널링 포맷 및 트랜시버의 관련 적응에 관한 것이다.
무선 데이터 서비스에 대한 수요는 기하급수적으로 계속 증가한다. 데이터에 대한 수요가 증가함에 따라, 모바일 디바이스에 더 높은 데이터 레이트를 제공할 수 있는 기술은 계속 관심의 대상이 된다. 더 높은 데이터 레이트를 전달하기 위한 한 가지 방법은 무선 통신 시스템에 가용되는 스펙트럼 대역폭을 증가시키는 것이다.
증가하는 대역폭을 사용하는 추세를 반영하여, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution) 네트워크의 현재 버전은 통신에 가용되는 100MHz 까지를 갖는다. 더욱이, 5 세대 (또는 5G) 네트워크와 같은 미래의 네트워크가 데이터 서비스에 대한 미래의 요구를 충족시키기 위해 수백 MHz 이상을 이용할 수도 있다.
시스템 대역폭이 증가함에 따라, 데이터 송신은 제어 오버헤드의 유사한 비례 증가를 초래하지 않으면서 거의 비례하여 증가할 수 있다. 따라서, 제어 및 데이터 채널을 다중화하는 미래의 시분할 다중화 (TDM) 시스템에서, 제어 채널이 데이터 채널만큼의 대역폭을 차지하는 것은 비효율적인 시나리오가 있을 수 있다. 스펙트럼 자원이 불필요하게 사용되어 다른 목적으로 더 잘 활용될 수 있고 모바일 디바이스가 필요한 것보다 큰 대역폭으로 튜닝되어 에너지 자원을 낭비할 수 있기 때문에 비효율적이다. 따라서, 무선 통신 시스템에서 가용 대역폭 증가로서 제어 및 데이터 채널을 보다 효율적으로 다중화할 필요가 있다.
본 개시의 일 양태에서, 무선 통신 방법은 제 1 대역폭을 사용하여 모바일 디바이스에 제어 신호를 송신하는 단계, 및 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 사용하여 데이터 신호를 모바일 디바이스에 송신하는 단계를 포함하고, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 송신된다.
본 개시의 추가 양태에서, 모바일 디바이스에서의 무선 통신 방법은 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하는 단계, 및 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신된다.
본 개시의 추가 양태에서, 무선 통신용 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로그램 코드가 기록되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 프로그램 코드는 송신기가 제 1 대역폭을 사용하여 디바이스에 제어 신호를 송신하게 하는 코드를 포함한다. 프로그램 코드는 송신기로 하여금 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 사용하여 디바이스로 데이터 신호를 송신하게 하는 코드를 더 포함하며, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 송신된다.
본 개시의 추가 양태에서, 무선 통신용 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로그램 코드가 기록되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 프로그램 코드는 수신기가 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하게 하는 코드를 포함한다. 프로그램 코드는 수신기로 하여금 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하게 하는 코드를 더 포함하며, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신된다.
본 개시의 추가 양태에서, 모바일 디바이스는 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하고, 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하도록 구성된 조정가능한 무선-주파수 (RF) 프론트 엔드를 포함하고, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신된다.
본 개시의 추가 양태에서, 무선 통신 장치는 증폭기, 아날로그-디지털 변환기 (ADC), 증폭기와 ADC 사이에 커플링된 아날로그 필터, 및 증폭기, ADC, 및 아날로그 필터에 커플링된 제어 프로세서를 포함한다. 제어 프로세서는, 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호로부터 제어 정보를 수신하는 것에 응답하여, 증폭기 및 ADC의 대역폭을 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭으로 설정하고 ADC의 샘플링 레이트를 제 2 대역폭에 따라 설정하도록 구성된다.
본 개시의 추가 양태에서, 무선 통신 장치는 RF 프론트 엔드에 커플링되고, 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하도록 RF 프론트 엔드를 조정하고, 제 1 대역폭보다 넓은 제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하도록 RF 프론트 엔드를 조정하도록 구성된 제어 프로세서를 포함하며, 제어 신호 및 데이터 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신된다.
도 1 은 본 개시의 여러 양태들에 따른 무선 통신 네트워크를 나타낸다.
도 2 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른 조정가능한 수신기의 하이레벨 블록도이다.
도 3 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른 RF 프론트 엔드의 프레임 포맷 및 대응하는 전력 소비를 도시한다.
도 4 는 본 개시의 다양한 양태들에 따라 제어 및 데이터 신호들을 수신하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5 는 본 개시의 다양한 양태들에 따라 예시된 프레임 포맷의 수신 동안 RF 프론트 엔드의 다른 프레임 포맷 및 대응하는 전력 소비를 도시한다.
도 6 은 본 개시의 다양한 양태들에 따라 제어 신호 및 데이터 신호를 수신하기위한 다른 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 시스템에 대한 예시적인 프레임 및 신호 구조를 도시한다.
도 8 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른 FDM 시스템에 대한 기지국과 UE 간의 송신을 나타내는 프로토콜 다이어그램이다.
도 9 는 본 개시의 다양한 양태들에 따라 동적 대역폭 스위칭을 지원하기 위해 UE와 기지국 간의 시그널링 양태들을 도시한 프로토콜 다이어그램이다.
도 10 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른 트랜시버의 블록도이다.
도 11 - 도 16은 본 개시의 다양한 양태들에 따른 프레임 포맷의 추가 실시형태들을 도시한다.
첨부된 도면들과 연계하여 하기에 제시되는 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로서 의도된 것이며, 본 명세서에 기재된 개념들이 실시될 수도 있는 구성들만을 나타내려고 의도된 것은 아니다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이 개념들이 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시들에서, 주지된 구조들 및 컴포넌트들은 이러한 개념들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
본원에서 설명된 기법들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA, 및 다른 네트워크들과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들을 위해 이용될 수도 있다. 용어들 "네트워크" 및 "시스템" 은 종종 상호 교환가능하게 이용된다. CDMA 네트워크는 유니버셜 지상 라디오 액세스 (Universal Terrestrial Radio Access; UTRA), cdma 2000 등과 같은 라디오 기술 (radio technology) 을 구현할 수도 있다. UTRA 는 광대역 CDMA (Wideband CDMA; WCDMA), 및 CDMA 의 다른 변형들을 포함한다. cdma2000 은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 네트워크는 이동 통신을 위한 글로벌 시스템 (Global System for Mobile Communications; GSM) 과 같은 라디오 기술을 구현할 수도 있다. OFDMA 네트워크는 진화형 UTRA (Evolved UTRA; E-UTRA), 울트라 이동 브로드밴드 (Ultra Mobile Broadband; UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDMA (Flash-OFDMA) 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수도 있다. UTRA 및 E-UTRA 는 범용 이동 통신 시스템 (Universal Mobile Telecommunication System; UMTS) 의 일부이다. 3GPP 롱 텀 에볼루션 (LTE) 및 LTE-어드밴스드는 E-UTRA 를 사용하는 UMTS 의 새로운 릴리즈이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM 은 "3 세대 파트너십 프로젝트 (3rd Generation Partnership Project)" (3GPP) 라는 명칭의 기구로부터의 문서들에서 설명되어 있다. CDMA2000 및 UMB 는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2" (3GPP2) 로 명명된 기구로부터의 문서들에서 설명된다. 본원에 개시된 기술들은 차세대 (예를 들어, 5 세대 (5G)) 네트워크와 같은 다른 무선 네트워크들 및 무선 기술들뿐만 아니라 전술한 무선 네트워크들 및 무선 기술들에 사용될 수도 있다.
본 개시는, 가용 시스템 대역폭이 증가함에 따라, 제어 채널 시그널링의 대응하는 증가없이 데이터 신호에 의해 이용되는 대역폭이 증가될 수 있음 (및 이에 의해, 데이터 레이트가 증가될 수 있음) 을 인식한다. 협대역 제어 신호 및 광대역 데이터 신호를 이용하는 프레임 포맷이 개시된다. 프레임 포맷은 하나의 대역폭에서 제어 신호를 수신하고 더 넓은 대역폭에서 데이터 신호를 수신하도록 모바일 디바이스 수신기에서 이루어지는 조정을 제공한다. 수신기는 저전력 모드를 이용하여 제어 신호를 수신한 다음, 대역폭 및 전력 소비를 증가시켜 데이터 신호를 수신할 수 있다. 제어 신호와 데이터 신호 사이에 천이 간격 또는 기간을 삽입하여 수신기 시간을 다양한 신호 대역폭으로 조정할 수 있게 한다.
무선 통신 수신기의 전력 소비는 수신된 신호 대역폭에 따라 스케일링된다. 본 개시는 일반적으로 다른 대역폭의 제어 신호 및 데이터 신호를 채용하는 무선 통신 네트워크에 관한 것이다. 이러한 네트워크의 수신기는 상이한 대역폭을 활용하고 조정하여 전력 소비를 줄이기 위해 제공된다. 예를 들어, 제어 신호가 종래의 시스템보다 작은 대역폭을 차지할 수 있기 때문에, 무선 디바이스의 전력 소비가 감소될 수 있다.
도 1 은 본 개시의 여러 양태들에 따른, 무선 통신 네트워크 (100) 를 나타낸다. 무선 통신 네트워크 (100) 는 LTE 네트워크 또는 차세대 (예컨대, 5세대 (5G)) 네트워크일 수도 있다. 무선 네트워크 (100) 는 다수의 기지국들 (110) 을 포함할 수도 있다. 기지국 (110) 은 LTE 컨텍스트에 강화된 Node B를 포함할 수도 있다. 기지국은 또한 기지국 트랜시버 또는 액세스 포인트로 지칭될 수 있다.
기지국 (110) 은 도시된 바와 같이 사용자 장비들 (UE) (120) 과 통신한다. UE (120) 는 업링크 및 다운링크를 통해 기지국 (110) 과 통신할 수 있다. 다운 링크 (또는 순방향 링크) 는 기지국 (110) 으로부터 UE (120) 로의 통신 링크를 지칭한다. 업 링크 (또는 역방향 링크) 는 UE (120) 로부터 기지국 (110) 으로의 통신 링크를 지칭한다.
UE들 (120) 은 무선 네트워크 (100) 전체에 걸쳐 분산될 수도 있고, 각각의 UE (120) 는 정지 또는 이동할 수도 있다. UE는 또한 단말기, 이동국, 가입자 유닛 등으로 지칭될 수도 있다. UE (120) 는 셀룰러 폰, 스마트폰, 개인 휴대 정보 단말기, 무선 모뎀, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등일 수도 있다. 무선 통신 네트워크 (100) 는 본 개시의 다양한 양태들이 적용되는 네트워크의 일례이다. 다른 예들은 WLAN이다.
도 2 는 조정가능한 수신기 (200) 의 하이레벨 블록도이다. 조정가능한 수신기 (200) 는 UE (120) 에 포함될 수 있다. 조정가능한 수신기 (200) 는 하나 이상의 안테나 (210) 를 포함할 수 있다. 조정가능한 수신기 (200) 가 다중 안테나 (210) 를 포함하면, 다중-입력 다중-출력 통신 (MIMO) 에 대한 임의의 기술이 채용될 수 있다. 편의상, 설명은 하나의 안테나 (210a) 및 그 관련 컴포넌트에 초점을 맞추어 설명이 각 안테나 및 그 관련 컴포넌트에 적용된다는 것을 이해해야 한다.
이 예에서, 조정가능한 수신기 (200) 는 RF 프론트 엔드 (212a) 를 포함한다. 이 예에서, RF 프론트 엔드 (212a) 는 도시된 바와 같이 안테나 (210a) 와 통신하는 증폭기 (215a), 혼합기 (220a), 아날로그 필터 (225a), 및 아날로그-디지털 변환기 (ADC) (230a) 를 포함한다. 조정가능한 수신기 (200) 는, 안테나 (210a) 에서의 수신된 신호가 증폭기 (215a) 에 의해 증폭된 다음 국부 발진기 (LO) (240) 와 함께 혼합기 (220a) 에 의해 기저대역으로 직접 다운컨버팅되는, 제로 중간 주파수 (IF) 아키텍처를 채용한다. 저잡음 증폭기 (LNA) 와 같은 무선 주파수 (RF) 증폭기는 증폭기 (215a) 의 예이다.
아날로그 필터 (225a) 는 조정가능한 대역폭을 갖는 저역 통과 필터일 수 있다. 수신된 신호는 전형적으로 원하는 데이터-운반 신호, 간섭 및 잡음의 합이다. 일부 시나리오에서, 아날로그 필터 (225a) 의 대역폭은 앨리어싱을 방지하고, 원하는 신호가 비교적 적은 왜곡으로 ADC (230a) 로 통과하도록 허용하고, 대역외 간섭 및 잡음을 감쇠시키도록 설정된다.
ADC (230a) 는 그 입력에서 아날로그 신호를 수신하고 아날로그 신호를 샘플링 및 디지털화하여 디지털 출력을 생성한다. ADC (230a) 의 샘플링 레이트는 신호의 앨리어싱을 방지하거나 충분히 제한하기에 충분하고 일반적으로 입력 신호의 최고 주파수 성분의 적어도 2 배이다. ADC (230a) 의 샘플링 레이트는 다른 입력 대역폭을 갖는 신호에 따라 원하는 샘플링 레이트를 만족하도록 조정될 수 있다.
조정가능한 수신기 (250) 는 기저대역 프로세서 (245) 를 더 포함한다. 기저대역 프로세서 (245) 는 모든 수신 체인들로부터 신호들을 수신하고, 수신된 신호들의 복조 및 디코딩 (필요할 경우) 을 수행한다.
조정가능한 수신기는 제어 프로세서 (255) 를 더 포함한다. 제어 프로세서 (255) 는 조정가능한 수신기 (200) 의 동작을 디렉팅할 수도 있다. 제어 프로세서 (255) 는 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225), ADC들 (230) 및/또는 기저대역 프로세서 (245) 에 요구되는 하나 이상의 명령 신호들 (점선으로 표시됨) 을 생성한다. 명령 신호는 또한 무선 채널을 통해 송신된 업링크 및 다운링크 제어 신호들로부터 명칭을 구별하기 위해 본 명세서에서 내부 제어 신호들로 지칭될 수도 있다.
조정가능한 수신기 (200) 는 메모리 (250) 를 더 포함한다. 메모리 (250) 는 정보 및/또는 명령들을 저장할 수 있는 임의의 전자 부품일 수 있다. 예를 들어, 메모리 (250) 는 RAM (random access memory), ROM (read-only memory), RAM의 플래시 메모리 디바이스, 광학 저장 매체, EPROM (erasable programmable read-only memory), 레지스터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 메모리 (250) 는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다.
기저대역 프로세서 (245) 및/또는 제어 프로세서 (255) 에 의해 실행가능한 명령들 및 코드는 메모리 (250) 에 저장될 수 있다. 용어, "명령들" 및 "코드"는 임의의 형태의 컴퓨터 판독 가능한 명령문(들)을 포함하도록 광의적으로 해석되어야 한다. 예를 들면, "명령들" 및 "코드"의 용어들은 하나 이상의 프로그램들, 루틴들, 서브루틴들, 함수들, 프로시져들 등을 가리킬 수도 있다. "명령들" 및 "코드"는 단일의 컴퓨터 판독가능한 명령문 또는 많은 컴퓨터 판독가능한 명령문을 포함할 수도 있다.
제어 프로세서 (255) 는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 컴포넌트, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수도 있다. 제어 프로세서 (255) 는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수도 있다.
증폭기 (215), 아날로그 필터 (225), 및/또는 ADC (230) 는, 전력 소비가 대역폭에 따라 달라지는 방식으로 조정가능한 수신기 (200) 가 다른 대역폭의 신호를 수신하도록 적응할 수 있는 조정가능한 파라미터를 갖는 컴포넌트일 수 있다. 전력 소비는 일반적으로 대역폭이 감소하면 감소한다. 예를 들어, 증폭기들 (215) 및 아날로그 필터들 (225) 은 대응하는 커맨드 신호들에 따라 설정된 대역폭으로 조정가능한 대역폭을 가질 수 있다. 또한, ADC (230) 는 조정가능한 샘플링 레이트를 가질 수 있고, 샘플링 레이트는 해당 커맨드 신호에 따라 설정된다.
조정가능한 수신기 (200) 가 비교적 협대역 신호에 이어 비교적 광대역 신호를 기대하는 예시적인 시나리오를 고려한다. 협대역 신호를 수신하기 전에, 제어 프로세서 (255) 는 그에 따라 증폭기 (215) 및 아날로그 필터 (225) 의 대역폭을 설정할 수 있고, 그리고 그에 따라 ADC (230) 의 샘플링 레이트를 설정할 수 있다. 협대역 신호를 수신한 이후 그리고 광대역 신호를 수신하기 이전에, 제어 프로세서 (255) 는 더 넓은 대역폭을 수용하도록 증폭기들 (215) 및 아날로그 필터들 (225) 의 대역폭을 증가시킬 수 있고, 또한 더 넓은 대역폭을 수용하도록 ADC들의 샘플링 레이트를 증가시킬 수 있다. 수신되는 신호의 대역폭이 클수록 신호 처리에 더 많은 전력이 필요하다.
도 2의 제로 IF 아키텍처는 다양한 대역폭의 신호를 수신하도록 조정될 수 있는 많은 수신기 아키텍처들 중 하나임을 알 수 있다. 본 개시에 따른 다수의 다른 수신기 아키텍처는 그 파라미터가 조정될 수 있는 다양한 조합으로 증폭기, 필터 및 ADC를 채용할 수 있다.
본 개시는 임의의 유형의 변조 방식에 관한 것이지만, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 이 대표적인 변조로서 사용된다. OFDM은 송신된 신호의 대역폭을 직접적인 방식으로 조정하는 것을 제공하는 유연한 변조 방식이다.
OFDM 변조는 다수의 부반송파들을 이용한다. 부반송파들 사이의 간격은 고정될 수 있고, 이용되는 부반송파들의 총 수는 신호의 대역폭에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 부반송파들 사이의 간격은 4 kHz 일 수 있고 부반송파들의 수는 100 일 수 있으며, 이 경우 신호 대역폭은 어떠한 보호 밴드들도 카운트하지 않고 약 400 kHz (부반송파들의 수와 부반송파들간의 시간 간격) 이다. 따라서, OFDM을 사용하여 대역폭을 스케일링하는 한 가지 방법은 부반송파의 수를 스케일링하는 것이다. 부반송파들 사이의 주파수 간격을 스케일링하는 것과 같이 OFDM 신호의 대역폭을 스케일링하는 다른 잘 알려진 방법들이 있다. OFDM은 FFT (Fast Fourier Transform) 를 이용하여 복조되며, FFT의 크기는 부반송파의 수에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서 (245) 는 다른 신호 대역폭에 복조를 적응시키기 위해 안테나당 적어도 하나의 조정가능한 FFT를 포함할 수 있다. 제어 프로세서 (255) 는 기저대역 프로세서 (245) 를 FFT 사이즈 또는 다른 파라미터를 나타내도록 제어하여, 대역폭에 따라 변하는 파라미터로 기저대역 프로세서 (245) 를 OFDM 신호에 적응시킬 수 있다. OFDM 신호가 형성된 이후, OFDM 신호는 종종 RF 반송파라고 불리는 별도의 단일 고주파 반송파를 사용하여 송신될 수 있다. 가용 시간-주파수 자원은 자원 블록으로 파티셔닝될 수 있다. 각각의 자원 블록은 하나의 OFDM 심볼 지속기간에서 N 개의 부반송파들 (예를 들어, 12 개의 부반송파들) 을 커버할 수 있다.
조정가능한 수신기 (200) 의 동작은 도 3 을 참조하여 더욱 설명된다. 도 3 은 예시된 프레임 포맷의 수신 동안 RF 프론트 엔드 (212a) 와 같은 예시적인 RF 프론트 엔드의 대응하는 전력 소비 (360) 및 프레임 포맷 (310) 을 도시한다. 프레임 포맷 (310) 은, 시간이 송신 시간 간격 (TTI) 으로 분할되는 TDM 포맷이다. 제어 신호 및 데이터 신호는 TTI 내에서 시분할 멀티플렉싱된다. 도 3 은 이 프레임 포맷 (310) 내의 송신된 신호들의 예시적인 시퀀스를 나타낸다.
TTI는 무선 링크상의 송신의 지속 기간을 지칭할 수 있다. TTI는 상위 네트워크 계층으로부터 무선 링크 계층으로 전달된 데이터 블록의 크기와 관련될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, OFDM 심볼들과 같은 데이터 심볼들의 지속 기간은 고정되고, 각 TTI 동안 미리 결정된 수의 데이터 심볼 기간들이 있다. 예를 들어, 각각의 TTI는 예로서 8, 10 또는 12 심볼 주기와 같은 임의의 수의 심볼 주기일 수 있다.
무선 통신 시스템에서, 다운링크 제어 신호는 데이터 세션을 확립, 유지 또는 종료하는 것과 관련된 UE에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, TTI 내의 다운링크 제어 신호는 다운링크 데이터 신호가 TTI에서 뒤따르는지의 여부에 관한 정보를 UE에 제공할 수 있고, 그렇다면, 제어 신호는 데이터 신호의 대역폭을 나타낼 수 있다.
프레임 포맷 (310) 은 UE 수신기의 전력 소비를 줄이기 위해 설계된다. 제어 신호 (315) 는 각각의 TTI 의 시작에서 송신된다. 제어 신호는 데이터 신호에 비해 비교적 좁은 대역폭을 사용한다. 제어 신호들의 대역폭은 의도된 UE(들)에 제어 정보를 전달하기에 충분하고, 비교적 소량의 제어 정보에 대해 데이터 신호들에 사용되는 더 큰 대역폭들을 사용할 필요는 없다. TTI에서, 제어 신호는 제어 신호에 후속하는 데이터 신호가 있는지 여부를 나타낸다. 일부 실시형태들에서, 데이터 신호들에 사용되는 대역폭은 가변적이며, 이 경우 제어 신호는 또한 뒤따르는 데이터 신호에 대해 사용된 대역폭을 나타낸다. 대안적으로, 일부 실시형태들에서, 데이터 신호는 항상 (전체 대역폭과 같은) 특정 대역폭을 차지하며, 이 경우 데이터 신호의 대역폭은 이해되거나 암시되며, 제어 신호가 대역폭 정보를 전달할 필요는 없다.
송신된 신호들의 각각은 단일 반송파 주파수 (fc) 를 사용하여 송신된다. 단일 반송파를 사용하면 반송파 집합을 사용하는 시스템에 비해 수신기가 간단해진다. 반송파 집합은 통상적으로 다수의 LO들의 사용을 필요로 하는 반면, 본원에 기재된 시그널링 방식은 하나의 LO만을 사용할 수 있다. 그러나, 본 개시에서 설명된 접근법은 다수의 반송파 주파수에도 또한 적용될 수 있다.
프레임 포맷 (310) 과 같이 본원에 개시된 프레임 포맷들은 송신 엔터티 또는 수신 엔터티에서 채용되는 안테나의 수에 관계없이 적용될 수 있다. 예를 들어, SISO 시스템에서, 신호는 송신 안테나로부터 송신되고 수신 안테나에서 수신된다. 다른 예로서, MIMO 시스템에서, 도시된 프레임 포맷은 적어도 하나의 안테나로부터 송신된다. 복수의 안테나 중 각 안테나는 동일하거나 다른 파일럿 구조를 송신할 수 있다. 일 실시형태에서, 도시된 프레임 포맷 (310) 은 수신 안테나에 의해 수신될 것이며, 복수의 안테나로부터의 신호들의 합인 합성 신호의 일부일 수 있다.
이 예에서, n번째 TTI (TTIn) 에서, 제어 신호 (315) 는 지정된 UE에게 TTI에서 데이터가 뒤따르지 않는다는 것을 나타낸다. 조정가능한 수신기 (200) 는 제어 신호 (315) 를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 조정가능한 수신기 (200) 가 TTIn에서 제어 신호 (315) 를 수신한 후에, RF 프론트 엔드 컴포넌트들 (215, 225 및 230) 은 제어 프로세서 (255) 에 의해 일시적으로 턴 오프되거나 셧다운되어, 조정가능한 수신기 (200) 를 "마이크로슬립 (microsleep)"의 상태로 둘 수 있다. 예를 들어, 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및/또는 ADC (230) 와 같은 컴포넌트와, 그 전력 공급기 사이에 스위치가 배치될 수 있고, 그 스위치는 상기 컴포넌트에 대한 전력을 셧 다운하기 위해 일정 기간 동안 개방된다. "마이크로슬립 (microsleep)"의 또 다른 예는 감소된 용량에서 동작하도록 감소된 전력량을 수신하는 컴포넌트를 유휴 상태에 두는 것이다.
조정가능한 수신기 (200) 의 RF 프론트 엔드 (212a) 와 같은 RF 프론트 엔드의 RF 전력 소비 (360) 는 다양한 신호의 수신 동안 도 3에 도시되어 있다. 예를 들어, TTIn에서 제어 신호 (315) 를 수신하는 동안, 전력 소비는 365로 표시된다. 데이터가 없다고 결정한 후, 조정가능한 수신기 (200) 는 마이크로슬립의 상태로 천이하고, 그 천이 동안의 전력 소비는 370으로 표현된다. 전력 소비의 감소는 시간이 지남에 따라 선형 감소로 표현되지만, 전력 소비의 실제 감소는 비선형이고 그럼에도 불구하고 시간이 지남에 따라 감소할 수 있다. 마이크로슬립에 놓인 후의 TTIn의 간격 동안, RF 전력 소비는 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및 ADC (230) 가 셧다운 되었기 때문에 신호가 수신되는 경우보다 훨씬 낮다.
TTIn+1 이전의 짧은 시간에, 제어 프로세서 (255) 는 TTIn+1 동안 제어 신호 (315) 를 수신하기 전에 파워 온하도록 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및 ADC (230) 에게 통지한다. 그 천이 동안의 전력 소비는 375로 표현되고, TTIn+1에서의 제어 신호 (315) 의 수신 동안의 전력 소비는 380으로 표현된다. 셧다운된 수신기 (200) 의 컴포넌트들은 신호를 수신하기에 충분히 파워 업하는 시간주기를 필요로 한다.
이 예에서, 제어 신호 (315) 는 TTIn+1에서 데이터 신호 (325) 가 뒤따른다. 기저대역 프로세서 (245) 는 제어 신호 (315) 를 복조하고 제어 신호 정보를 제어 프로세서 (255) 에 제공한다. 제어 신호 (315) 의 정보는 데이터 신호가 뒤따를 것을 제어 프로세서 (255) 에 나타낸다. 일부 시나리오에서, 데이터 신호 (325) 는 제어 신호 (315) 보다 대역폭이 더 넓다. 응답으로, 제어 프로세서 (255) 는 더 넓은 대역폭에 대해 적절하게 조정되도록 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및 ADC (230) 에게 통지한다. 즉, 증폭기들 (215) 및 아날로그 필터들 (225) 의 대역폭이 증가하고, ADC들 (230) 의 샘플링 레이트도 또한 증가한다. 일부 실시형태에서, 제어 프로세서 (255) 는 또한 증가된 대역폭에 따라 적응하도록 기저대역 프로세서 (245) 에 통지한다. 예를 들어, OFDM 신호들의 복조를 위해, 제어 프로세서 (255) 는 입력 데이터 신호를 복조하기 위해 FFT 크기 또는 다른 파라미터들을 적절하게 조정하도록 기저대역 프로세서 (245) 에 통지한다.
프레임 포맷 (310) 은 또한 사용자들 간에 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 을 제공할 수 있다. 예를 들어, 대역폭 B의 데이터 신호 (325) 는 다른 사용자에게 할당된 대역폭 B의 다른 부분으로 주파수 영역에서 파티셔닝될 수 있다. 사용자에 대한 RF 프론트 엔드 (212) 는 OFDM 기술을 사용하여 주파수 도메인에서 디지털 방식으로 수행되는 원하는 부분의 추출 및 복조로 대역폭 B에 대해 여전히 적절하게 조정될 수 있다.
일 실시형태에서, 제어 신호 (315) 는 데이터가 뒤따를 것이라는 것을 나타낼 뿐만 아니라 데이터 신호 (325) 의 대역폭도 나타낸다. 이 경우 제어 프로세서 (255) 는 대역폭을 결정한다. 다른 실시형태들에서, 데이터 신호 (325) 는 항상 전체 가용 대역폭과 같은 동일한 대역폭을 차지하며, 이 경우 데이터 신호 대역폭은 특정 값으로 이해될 수 있고 제어 신호에 표시를 포함할 필요가 없을 수 있다. 데이터 신호의 대역폭이 가변될 수 있다면, 조정가능한 수신기 (200) 의 컴포넌트는, 전체 가용 시스템 대역폭을 이용하여 수신하기 위해 항상 튜닝하는 대신에, 관심있는 데이터 신호의 대역폭을 커버하기에 충분한 대역폭만을 사용하여 수신하기 위해 데이터 신호로부터 조정된다.
조정가능한 수신기 (200) 가 다른 대역폭으로 조정할 수 있게 하기 위해 제어 채널 (315) 과 데이터 신호 (325) 사이에는 천이 기간 (320) 이 있다. 천이 기간 (320) 은 수신기 (200) 가 하나의 대역폭에서 다른 대역폭으로 스위칭하고 있기 때문에 스위칭 간격이라 지칭될 수 있다. 스위칭 간격은 OFDM 심벌 주기들과 같은 정수 심벌 주기들로 양자화될 수 있다. 이 천이 기간 (320) 동안의 전력 소비는 385로 표현되고, 데이터 신호 (325) 의 수신 동안의 전력 소비는 390으로 표현된다.
TTIn+2에서 데이터 신호 (325) 와 다음 제어 신호 (315) 사이에는 천이 기간 (330) 이 있다. 천이 기간 (330) 은 조정가능한 수신기 (200) 시간이 제어 신호 (315) 에 대한 보다 작은 대역폭으로 천이하는 것을 허용한다. 천이 기간 (330) 동안 소비된 전력은 395로 표현된다.
일부 종래의 TDM 시스템은 일반적으로 수신기가 조정할 수 있도록 천이 기간 (320 및 330) 을 포함하지 않는다. 한 가지 이유는 일부 기존의 TDM 시스템에서는 제어 신호가 데이터 신호와 동일한 대역폭을 사용하여 송신되므로 수신기가 다른 대역폭 사이를 천이할 필요가 없다는 것이다. 따라서, 천이 기간들 (320 및 330) 동안 소비된 전력은 몇몇 종래의 시스템들에 비해 도 3의 시그널링 방식에 대한 전력 패널티를 나타낸다. 그러나, 도 3에 도시된 프레임 포맷의 제어 신호 (315) 를 수신하는 동안 상당한 전력 절감이 있다. 절전은 데이터 신호의 수신 동안 소비되는 RF 전력과 제어 신호의 수신 동안 소비되는 RF 전력 사이의 전력 차이를 포함한다. 해당 에너지 절감은 전력 곡선 아래 영역으로서 계산된다. 일부 조건 하에서, 총 에너지 절감은 에너지 패널티를 초과하고, 이 경우 프레임 포맷 및 해당 조정가능한 수신기 (200) 는 기존의 TDM 시스템에 비해 배터리 수명을 연장시킨다.
도 4 는 제어 및 데이터 신호를 수신하기 위한 예시적인 방법 (400) 을 도시하는 흐름도이다. 방법 (400) 은 조정가능한 수신기 (200) 에서 구현될 수 있고, 방법 (400) 은 조정가능한 수신기 (200) 를 참조하여 기재된다. 방법 (400) 에서 수신되는 신호는 기지국 (110) 또는 다른 유형의 액세스 포인트에 의해 송신된다. 방법 (400) 을 구현하기 위해 도 2의 조정가능한 수신기 (200) 내의 제어 프로세서 (255) 에 의해 실행가능한 명령들 또는 코드는 메모리 (250) 에 저장될 수 있다.
방법 (400) 은 블록 (410) 에서 시작한다. 블록 (410) 에서 협대역 제어 신호가 수신되어 조정가능한 수신기 (200) 에 의해 프로세싱된다. 제어 신호는 협대역 제어 신호로서 지칭되며, 그 이유는 도 3의 시그널링 방식에 나타낸 바와 같이 이들의 대역폭이 통상적으로 데이터 신호보다 낮기 때문이다. 블록 (415) 에서, 데이터 신호가 현재의 TTI에서 제어 신호를 따르는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 제어 신호는 이 정보를 포함할 것이며, 제어 신호는 복조되어 이 정보를 추출한다.
현재의 TTI에서 제어 신호를 뒤따르는 데이터 신호가 없다고 결정되면, 방법은 블록 (440) 으로 진행하며, 여기서 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및/또는 ADC (230) 와 같은 특정 RF 프론트 엔드 컴포넌트에 제공되는 전력은 감소되어 컴포넌트를 마이크로슬립 상태로 둔다. 제어 프로세서 (255) 는 수신기 (200) 의 컴포넌트에 신호를 전송하여 전술한 바와 같이 자신의 상태를 제어할 수 있다. 일정 기간 이후, 블록 (445) 에서는, 블록 (410) 에서 다른 제어 신호를 수신하도록 준비하기 위해, 컴포넌트들을 파워 업 또는 "웨이크 업"하도록 디렉팅한다. 수신기 (200) 는 다음 TTI의 초반 직전까지 RF 프론트 엔드 컴포넌트의 웨이크 업에 대한 요청을 대기할 수도 있다.
블록 (415) 에서, 데이터 신호가 제어 신호를 뒤따르는 것으로 결정되면, 방법은 블록 (420) 으로 진행한다. 블록 (420) 에서, 수신기 (200) 의 RF 프론트 엔드 (212a) 는 데이터 신호를 수신하도록 조정된다. 전술한 바와 같이, 제어 신호는 데이터 신호의 예상 대역폭에 관한 정보를 포함할 수 있다. 대안적으로, 데이터 신호의 대역폭은 특정 값으로 이해될 수 있다. 어느 경우든, RF 프론트 엔드가 조정된다. 제어 프로세서 (255) 는 조정을 제어한다. 기저대역 프로세서 (245) 도 또한 조정될 수도 있다.
다음으로, 블록 (425) 에서 데이터 신호가 수신되어 프로세싱된다. 블록 (425) 에서 데이터 신호가 수신된 후, 블록 (430) 에서 RF 프론트 엔드는 제어 신호를 수신하도록 조정되고, 방법은 블록 (410) 으로 복귀하여 다시 시작한다. 방법 (400) 은 통신 세션에 대해 원하는 만큼 계속된다. 일부 실시형태들에서, 제어 신호는 각 TTI의 초반에 송신되고, 어떠한 추가 제어 신호들도 각 TTI 내에서 송신되지 않는다. 다른 실시형태들에서는, 적어도 하나의 부가적인 제어 신호가 각 TTI에서 송신된다. 예를 들어, TTI의 초반에는 제어 신호가 있을 수 있고, TTI의 중간에는 다른 제어 신호가 있을 수 있다.
도 5는 또 다른 프레임 포맷 (510) 및 도시된 프레임 포맷의 수신 동안 RF 프론트 엔드 (560) 의 전력 소비를 도시한다. 프레임 포맷 (510) 은 시간이 송신 시간 간격 (TTI) 으로 분할되고 제어 신호 및 데이터 신호가 시분할 다중화되는 TDM 포맷이다. 도 5는 이 프레임 포맷 (510) 내의 송신된 신호 시퀀스를 나타낸다.
프레임 포맷 (510) 에서의 송신된 신호 시퀀스는, 데이터 신호가 송신되는 경우, 데이터 신호로서 대역폭을 사용하여 다음 제어 신호가 송신되어, RF 프론트 엔드의 조정을 위한 스위칭 시간 또는 스위칭 간격이 존재하지 않는다는 점에서 프레임 포맷 (310) 과 다르다. RF 프론트 엔드를 조정할 필요가 없기 때문에, 데이터 신호는 TTI 경계까지 송신될 수 있다. 시그널링 형식은 스위칭으로 인한 시그널링에 대한 데드 타임을 제거할 수 있다는 이점에 비해 더 협대역인 제어 신호로 에너지 절감 가능성을 없애준다. 따라서, 시그널링 방식은 제어 신호가 데이터 신호를 뒤따르는지의 여부에 따라 협대역 및 광대역 제어 신호의 양자를 사용한다.
도 5 에 도시된 시그널링 방식과 도 3 의 시그널링 방식 간의 유사점 및 차이점은 도 6 을 참조하면 이해될 수 있다. 도 6 은 제어 및 데이터 신호를 수신하기 위한 예시적인 방법 (600) 을 나타낸 흐름도이다. 도 6 에서, 블록들 (410-425, 440, 445) 은 도 4 의 대응하는 블록과 동일하다.
블록 (425) 에서 데이터 신호가 수신된 후, 방법 (600) 은 광대역 제어 신호가 수신되는 블록 (610) 으로 진행한다. 제어 신호는, 대역폭이 이전에 수신된 데이터 신호와 동일하기 때문에 광대역 제어 신호로 지칭될 수 있으며, 데이터 신호 대역폭은 통상적으로 협대역 제어 신호 대역폭보다 크다. 도 5 의 프레임 포맷 (510) 의 제어 신호 (515) 는 예시적인 협대역 제어 신호이고, 제어 신호 (530) 는 예시적인 광대역 제어 신호이다. 협대역 제어 신호 (515) 뒤에는 데이터 신호 (525) 를 RF 프론트 엔드가 수신하도록 조정할 수 있는 천이 기간 (520) 이 뒤따른다. 대역폭이 동일하기 때문에 데이터 신호 (525) 와 제어 신호 (530) 간에 필요한 천이 기간이 없다.
도 3 과 관련하여 전술한 바와 같이, 프레임 포맷 (510) 은 사용자들 간에 FDM을 더 제공할 수 있다. 예를 들어, 대역폭 B의 데이터 신호 (525) 는 다른 사용자들에게 할당된 대역폭 B의 다른 부분으로 주파수 도메인에서 파티셔닝될 수 있다. 유사하게, 제어 신호 (530) 는 유사하게 파티셔닝될 수 있다. 사용자에 대한 RF 프론트 엔드 (212) 는 OFDM 기술을 사용하여 주파수 도메인에서 디지털 방식으로 수행되는 원하는 부분의 추출 및 복조로 대역폭 B에 대해 여전히 적절하게 조정될 수 있다.
다음으로, 결정 블록 (615) 에서, 데이터 신호가 TTI에서 광대역 제어 신호를 뒤따르는지의 여부가 결정된다. 데이터가 광대역 제어 신호를 뒤따르는 경우, 일 실시형태에서 데이터는 제어 신호와 동일한 대역폭으로 송신되므로, RF 프론트 엔드를 조정할 필요가 없고, 데이터 신호가 블록 (620) 에서 수신된다. 또 다른 실시형태에서, 데이터는 통상적으로 제어 신호 대역폭보다 크거나 작을 수 있는 대역폭 B로 송신되므로, RF 프론트 엔드가 데이터 신호를 수신하도록 조정되는 천이 기간이 있을 수도 있다.
다른 한편, 광대역 제어 신호를 뒤따르는 데이터 신호가 존재하지 않는다면, 방법 (600) 은 블록 (440) 으로 진행한다. 블록 (440) 에서, 증폭기 (215), 아날로그 필터 (225) 및/또는 ADC (230) 와 같은 특정 RF 프론트 엔드 컴포넌트에 제공되는 전력은 감소되어 컴포넌트를 마이크로슬립 상태로 둔다. 일정 기간 이후, 블록 (445) 에서는, 블록 (410) 에서 다른 제어 신호를 수신하도록 준비하기 위해, 컴포넌트들을 파워 업 또는 "웨이크 업"하도록 디렉팅한다. 수신기 (200) 는 다음 TTI의 초반 직전까지 RF 프론트 엔드 컴포넌트의 웨이크 업에 대한 요청을 대기할 수도 있다. 웨이크 업 프로세스의 일부로서, RF 프론트 엔드의 대역폭 및 샘플링 레이트(들)는 협대역 제어 신호를 수신하도록 설정된다. 방법 (600) 을 구현하기 위해 제어 프로세서 (255) 에 의해 실행 가능한 명령 또는 코드는 조정가능한 수신기 (200) 의 메모리 (250) 에 저장될 수 있다.
도 7 은 FDM 시스템에 대한 예시적인 프레임 및 신호 구조를 도시한다. 주어진 UE에 대해 지정된 데이터에 대한 반송파 주파수는 고정되어 있지 않고 가변적일 수 있다. FDM 방식에서는, 총 시스템 대역폭을 복수의 주파수 대역으로 분할하여, 다른 UE들에 대한 데이터 신호들이 다른 주파수 대역에서 동시에 송신될 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, UE1 에 대한 데이터 신호 (710) 및 UE2 에 대한 데이터 신호 (720) 는 TTI1 동안 시간적으로 중첩되지만 주파수에서는 중첩되지 않는다. 도 7에 도시된 데이터 신호 각각의 중심 주파수에서의 반송파 신호는 다양한 데이터 신호를 송신하는데 사용된다.
주어진 UE에 대한 데이터 신호들에 대해 할당된 대역폭은 예를 들어 UE1로 어드레싱된 데이터 신호들 (710 및 730) 을 비교함으로써 도시된 바와 같이 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 기지국은 예를 들어 시간 대 송신에 이용가능한 데이터의 양의 변화로 인해 특정 UE에 대한 대역폭을 변경하기로 결정할 수 있다.
일부 종래의 FDM 방식은 다운링크 송신을 위한 전체 가용 대역폭을 사용하여 OFDM 신호를 송신하며, 전체 신호 내의 부반송파들의 상이한 그룹은 상이한 UE들에 할당된다. 결과적으로, 각각의 UE는 통상적으로 전체 대역폭을 프로세싱하여 UE에 할당된 부반송파들의 그룹(들)을 추출한다. 비교하여, RF 반송파 주파수가 송신에서 송신으로 변할 때, 각 UE는 그 신호에 대해 어떤 RF 반송파가 사용되는지를 통지받는다. 그러나, 다중 RF 반송파를 사용하는 접근법의 이점은, 데이터 신호가 다른 RF 반송파를 사용하도록 허용되면 대역폭을 보다 효율적으로 사용할 수 있으므로 각 UE가 전체 대역폭을 프로세싱할 필요가 없으며 해당 RF 반송파를 사용할 수 있다는 것이다.
도 8 은 가변 대역폭을 갖는 FDM을 지원하기 위해 UE (120) 와 기지국 (110) 사이의 시그널링 양태를 나타내는 프로토콜 다이어그램이다. 이 예에서, 제어 신호는 데이터 신호와 다른 채널을 통해 송신된다. 예를 들어, 제어 채널은 다른 주파수 대역 또는 다른 시간 슬롯에 있을 수 있다. 제어 신호는 중심 주파수 (중심 주파수가 동적인 경우) 및 관련 데이터 신호의 대역폭을 표시한다. 이후 데이터 신호는 지정된 대역폭 및 중심 주파수를 사용하여 전송된다. 제어 신호와 데이터 신호 사이의 시간 간격에서, UE (120) 의 수신기는 데이터 신호 대역폭에 튜닝된다. 이러한 프로세스는 기지국 (110) 과 UE (120) 사이에 전달할 데이터가 존재하는 한 반복된다.
기지국 (110) 은 다른 UE들 (120) 에 걸쳐 이 프로세스를 조정하여 가용 스펙트럼 대역폭을 효율적으로 이용할 수 있다. 이러한 조정된 프로세스의 일례가 도 7 과 관련하여 설명되었다.
도 9 는 가변 대역폭 시그널링을 지원하기 위해 UE (120) 와 기지국 (110) 사이의 시그널링 양태들을 나타내는 프로토콜 다이어그램이다. 우선, UE (120) 는 능력 메시지를 기지국 (110) 에 송신한다. 능력 메시지는 UE (110) 의 다수의 파라미터 및 능력에 대응하는 하나 이상의 표시를 제공할 수 있다. 능력 메시지는, UE (110) 가 다양한 대역폭의 신호 간을 동적으로 스위칭할 수 있는지의 표시를 포함할 수도 있다. 능력 메시지는, UE (120) 가 자신의 RF 프론트 엔드를 조정할 수 있도록 하기 위해 제어 신호와 데이터 신호 사이의 시간 간격을 삽입 또는 예약함으로써 기지국 (110) 이 응답할 수 있도록, UE (120) 에 대한 스위칭 레이턴시의 표시를 더 포함할 수 있다. 시간 간격은 UE에 의해 표시된 스위칭 레이턴시를 수용한다.
다음으로, 기지국 (110) 은 능력 메시지에 응답하여 응답 메시지를 송신한다. 응답 메시지는 다수의 파라미터 및 성능에 대응하는 하나 이상의 표시를 제공할 수 있다. 예를 들어, 응답 메시지는 동적 대역폭 스위칭이 활성화된다는 것을 나타낼 수 있다. 동적 대역폭 스위칭은 연결 중에 원하는만큼 자주 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 따라서, 동적 대역폭 스위칭이 활성화되거나 비활성화되는 것을 나타내는 메시지는 원하는만큼 자주 기지국 (110) 에 의해 송신될 수 있다.
응답 메시지는 또한 TTI에서 제어 신호와 대응하는 데이터 신호 사이의 시간 오프셋을 나타낼 수 있다. 시간 오프셋은 능력 메시지에 표시된 스위칭 레이턴시에 기초할 수 있다. 시간 오프셋은 제어 신호를 디코딩하고 RF 프론트 엔드가 대역폭을 스위칭할 수 있게 하는데 필요한 레이턴시를 수용할 것이다. 응답 메시지는 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 대역폭이 다음 제어 신호에 대한 데이터 신호의 넓은 대역폭에서 유지되는지 또는 도 3에 도시된 바와 같이 좁은 대역폭으로 복귀하는지 여부를 나타낼 수도 있다. 대안적으로, 이전 제어 신호는 도 5에 도시된 바와 같이 대역폭이 다음의 제어 신호에 대한 데이터 신호의 넓은 대역폭에서 유지되는지 또는 도 3에 도시된 바와 같이 좁은 대역폭으로 복귀하는지 여부를 나타낼 수도 있다.
대안적으로, 기지국 (110) 은 동적 대역폭 스위칭을 활성화하지 않기로 결정할 수도 있다. 동적 대역폭 스위칭이 활성화되지 않으면, 제어 신호는 데이터 신호와 동일한 대역폭을 차지하며 제어 신호와 데이터 신호간에 시간 오프셋이 없다.
능력 메시지 및 응답 메시지가 교환된 후, 필요에 따라 제어 및 데이터 정보의 송신이 진행될 수 있다. 도 9 에 도시된 예에서, 제어 신호는 기지국 (120) 에 의해 송신되고 UE (110) 에 의해 수신된다. 다음, UE (110) 는 자신의 RF 프론트 엔드를 조정하고, 이후 데이터 신호는 기지국 (120) 에 의해 송신되고 UE (110) 에 의해 수신된다.
도 10 은 본 개시의 양태들을 구현하는 트랜시버 (900) 의 블록도이다. 트랜시버 (900) 는 전술한 바와 같이 안테나들 (210), 기저대역 프로세서 (245), 메모리 (250) 및 제어기/프로세서 (255) 를 포함한다. 트랜시버는 RF 수신 (Rx) 프론트 엔드들 (910) 을 더 포함한다. 각각의 RF Rx 프론트 엔드 (910) 는 도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이 증폭기, 아날로그 필터 및 ADC를 포함할 수 있다. 다른 RF Rx 프론트 엔드 아키텍처들이 본 개시와 혼화된다. 예를 들어, 일부 RF Rx 프론트 엔드 아키텍처들은 아날로그 도메인에서 대부분의 프로세싱을 수행하며, 일부 RF Rx 프론트 엔드 아키텍처는 디지털 도메인에서 대부분의 프로세싱을 수행한다. 또한, 일부 RF Rx 프론트 엔드 아키텍처는 기저대역이 아닌 중간 주파수 (IF) 에서 대부분의 프로세싱을 수행한다. 이러한 RF Rx 프론트 엔드는 제어 신호 및 데이터 신호 대역폭의 차이를 수용하도록 조정가능하게 될 수 있다.
트랜시버는 RF 송신 (Tx) 프론트 엔드들 (920) 을 더 포함한다. 각각의 RF Tx 프론트 엔드 (920) 는 기저대역 프로세서로부터 디지털 데이터 심볼들의 스트림을 수용하고, 대응하는 안테나 (210) 를 통한 송신을 위해 디지털 데이터 심볼들을 아날로그 신호로 변환한다.
트랜시버 (900) 는 기지국 (110) 또는 UE (120) 에 적합하다. 트랜시버 (900) 가 송신 모드에 있을 때, RF Tx 프론트 엔드 (920) 가 인게이징되고, 제어기/프로세서 (255) 는 RF Tx 프론트 엔드 (920) 및 기저대역 프로세서 (245) 를 제어하여 다양한 대역폭의 신호를 생성한다. RF Tx 프론트 엔드 (920) 및 기저대역 프로세서 (245) 의 조합은 송신기의 예이다. RF Rx 프론트 엔드 (910) 및 기저대역 프로세서 (245) 의 조합은 수신기의 예이다. RF Rx 프론트 엔드 (910) 는 전술한 RF 프론트 엔드 (212) 를 포함할 수 있다.
기저대역 프로세스 (245) 는, OFDM 심볼들을 복조하기 위해 앞서 기술된 능력들에 부가하여, 추가로 OFDM 심볼들을 변조하도록 구성될 수 있다. OFDM 심볼의 변조는 업계에 알려져 있으며 일부 실시형태에서 주파수 도메인 데이터를 시간 도메인으로 변환하기 위해 역 FFT (IFFT) 가 수행된다. 전술한 바와 같이, OFDM 신호들의 대역폭을 변경하기 위한 다양한 기술이 있다. 하나의 기술은 OFDM 신호들을 생성하기 위해 사용되는 부반송파들의 수를 변화시키는 것을 포함한다.
정보와 신호는 다양한 상이한 기술과 기법 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다. 예를 들면, 상기 설명을 통해 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
도 11 은 또 다른 프레임 포맷 (1110) 을 도시한다. 프레임 포맷은 시간이 TTI들로 분할되고 제어 신호들 및 데이터 신호들이 시간 다중화되는 TDM 포맷이다. 도 11 은 이 프레임 포맷 (1110) 내의 송신된 신호 시퀀스를 나타낸다.
제어 신호 (1115) 는 협대역 제어 신호이다. 일 실시형태에서, 기지국은 수신기의 대역폭 스위칭 지연에 대해 하나의 완전한 TTI 지속기간을 허용한다. 제어 신호들 (1115) 을 사용하여 시그널링하기 위한 적어도 2개의 옵션들이 있다. 제 1 옵션에서, TTIn의 제어 신호 (1115) 는 TTIn+1의 더 넓은 대역폭 데이터를 수신하기 위해 RF 프론트 엔드 대역폭의 확장을 트리거하기 위한 대역폭 스위치 지시자를 갖는다. 이 옵션에서, TTIn+1의 제어 신호 (1115) 는 TTIn+1에서 어떤 주파수 범위가 데이터에 할당되는지를 나타낸다. 제 2 옵션에서, TTIn+1에서의 데이터 무선 블록 할당 (1125) 은 TTIn의 제어 신호 (1115) 를 사용하여 할당되거나 사전 스케줄링된다. 넓은 무선 프론트 엔드 대역폭이 TTIn+1 대해 설정되면, 스케쥴링은 후속 TTI들에 대해 정상 (즉, 사전 스케줄링 없음) 으로 복귀할 수 있다. 예를 들어, TTIn+2의 제어 신호 (1115) 는 TTIn+2의 데이터 자원 (1135 및 1145) 의 사용을 나타낸다.
제 1 옵션의 이점은, UE가 지시자를 설정하기 위해 다음의 TTI에서 스케줄링될 것이라는 것을 기지국의 스케줄러가 단지 알아야 한다는 것이다. 기지국 스케쥴러는 사전 스케줄링할 필요가 없고 복잡성의 해당 증가를 피할 수 있다. 제 2 옵션의 이점은 대역폭 스위치 지시자가 없다는 점에서 제어 채널 리소스를 절약할 수 있다는 것이다.
수신기 대역폭 엔벨로프가 도 11에 표시되어 있다. 수신기 대역폭 엔벨로프는 관심 있는 프레임 포맷에서 조정가능한 수신기 (200) 와 같은 수신기에 의해 이용되는 시간 대 주파수 범위를 나타낸다. 천이 기간 (1120) 동안, 수신기 대역폭은 제어 신호 (1115) 의 수신을 위한 비교적 좁은 대역폭으로부터 데이터 수신을 위한 비교적 넓은 대역폭 (이 실시형태에서는, 전체 시스템 대역폭 또는 데이터를 위해 가용되는 전체 대역폭) 으로 천이할 수 있다. 마찬가지로, 천이 기간 (1130) 동안 수신기 대역폭은 도시된 바와 같이 비교적 넓은 대역폭에서 비교적 좁은 대역폭으로 천이할 수 있다.
도 12 는 다른 프레임 포맷 (1210) 을 도시한다. 이러한 프레임 포맷에서, 데이터 신호는, 수신기 대역폭이 제어 신호를 수신하기 위해 좁은 대역폭으로부터 데이터 신호를 수신하기 위한 더 넓은 대역폭으로 천이하기에 충분한 시간이 있도록, TTI의 후반 부분 또는 그 일부에만 할당될 수 있다. 예를 들어, TTIn에서 제어 신호 (1215) 는 TTI에서 나중에 데이터 신호 (1225) 가 있음을 나타낼 수 있다. 따라서, 도 11의 예보다 짧은 TTI의 지속기간이 수신기 대역폭 스위칭을 위해 이용가능할 수 있다. 천이 기간 (1220) 동안, 수신기 대역폭은 증가된다. 이러한 수신기의 하나의 증가 예는 도 12 의 수신기 대역폭 엔벨로프에 의해 예시된다.
수신기가 TTIn에서 보다 넓은 대역폭으로 천이되면, 데이터 할당은 주파수에서 제어 채널과 다중화하는 옵션을 포함하여 전체 TTI로 확장할 수 있다. 예를 들어, TTIn+1의 제어 신호 (1215) 는 데이터 신호들 (1235 및 1245) 의 대역폭을 나타낼 수 있다. 수신기가 더 높은 대역폭으로 송신된 후에 송신되는 제어 신호는 광대역 제어 신호로 지칭될 수 있고, 일부 실시형태에서는 광대역 제어 신호는 제어 신호 및 다른 주파수 대역에서 동시에 송신되는 (즉, 주파수 분할 멀티플렉싱되는) 하나 이상의 데이터 신호를 지칭한다. 광대역 제어 신호의 예는 도 12의 TTIn+1의 제어 신호 (1215) 이며, 이 제어 신호는 데이터 신호들 (1235 및 1245) 로 주파수 분할 멀티플렉싱된다. 일부 실시형태들에서, 광대역 제어 신호가 송신되는 시간 간격 동안, 송신된 신호는 제어 신호 부분 및 데이터 신호 부분을 포함한다.
도 12 는 또한 제어 신호의 수신을 위해 수신기를 협대역으로 복귀시키기 위한 카운트다운 메커니즘을 도시한다. TTIn+2에서, 제어 신호 (1215) 는 TTIn+2 내에 데이터가 없음을 나타낸다. 따라서, TTIn+2는 예를 들어 도 2와 관련하여 이전에 설명한 메커니즘을 사용하여 수신기 대역폭을 좁은 대역폭으로 복귀시키는 후보이다. 그러나, 대역폭 사이에서 수신기 천이를 자주 갖는 대신, 카운트다운 메커니즘이 사용된다. 송신할 데이터가 없는 제 1 의 TTI에서, 카운터는 4, 3, 2, 1 또는 임의의 정수 값과 같은 최대 값으로 설정된다. 도 12의 실시형태에서, 최대 값은 1이다. 카운터는 데이터를 포함하지 않는 연속적인 TTI마다 감소한다. TTI가 데이터를 포함한다면, 카운터는 최대 값으로 재설정된다. 도 12의 예에서, TTIn+3에서, 송신할 데이터가 없다면, 카운터는 0으로 감소된다. 0의 카운터 값은 수신기가 그 대역폭을 줄여야 함을 나타낸다. 예를 들어, TTIn+3에서, 수신기는 도시된 바와 같이 자신의 대역폭을 감소시킨다 (천이 기간 (1230) 동안 수신기 대역폭이 넓은 대역폭에서 좁은 대역폭으로 천이함). 카운트다운 타이머의 대안은 데이터를 포함하지 않는 제 1 의 TTI에서 수신기 대역폭이 좁은 대역폭으로 축소된다는 것이다.
도 13 은 또 다른 프레임 포맷 (1310) 을 도시한다. 프레임 포맷 (1310) 은, 프레임 포맷 (1310) 에 대해, 수신기의 실시형태가 데이터 할당에 따른 대역폭 적응으로 강화된다는 점을 제외하면 프레임 포맷 (1110) 과 유사하다. 예를 들어, 도 11에서 TTIn+1 동안 수신기 대역폭은 시스템 대역폭 또는 최대 지원된 데이터 대역폭으로 설정되는 반면, 도 13에서는 TTIn+1 동안의 수신기 대역폭이 데이터 신호 (1325) 를 수신하기에 충분히 큰 반면 중심 주파수 fc에 대해 대칭인 채로 유지된다.
또한, 도 11에서와 같이, 제어 신호들 (1115) 을 사용하여 시그널링하기 위한 적어도 2개의 옵션들이 있다. 제 1 옵션에서, TTIn의 제어 신호 (1115) 는 TTIn+1에서 더 넓은 대역폭 데이터를 수신할 수 있을 만큼 충분히 넓도록 RF 프론트 엔드 대역폭의 확장을 트리거하기 위해 대역폭 스위치 지시자를 갖는다. 제 2 옵션에서, TTIn+1에서의 데이터 무선 블록 할당 (1125) 은 TTIn의 제어 신호 (1115) 를 사용하여 할당되거나 사전 스케줄링된다. 넓은 무선 프론트 엔드 대역폭이 TTIn+1에 대해 설정되면, 스케쥴링은 후속 TTI들에 대해 정상 (즉, 사전 스케줄링 없음) 으로 복귀할 수 있다. 예를 들어, TTIn+4의 제어 신호 (1115) 는 TTIn+4의 데이터 자원 (1335) 의 사용을 표시한다. 다른 예로서, TTIn+2 및 TTIn+3의 제어 신호 (1115) 는 각각의 TTI에 데이터가 없음을 나타내므로, 수신기 대역폭은 좁은 채로 유지되고 수신기는 마이크로슬립의 상태로 천이할 수 있다.
도 14 는 다른 프레임 포맷 (1410) 을 도시한다. 이 프레임 포맷 (1410) 이 사용될 때, 중심 주파수는 TTI와 독립적으로 동일하게 유지되지 않을 수 있다. 이 프레임 포맷은 센터 주파수 및 RF 프론트 엔드 대역폭을 변경할 수 있는 수신기의 사용을 용이하게 한다. 수신기 대역폭 엔벨로프가 표시된다.
수신기의 대역폭은 TTIn의 제어 신호 (1415) 의 중심에 있는 주파수의 중심에 놓여지고, 그 후 중심은 데이터 신호 (1445) 의 중심에서 주파수로의 천이 기간 (1420) 동안 시프트된다.
제어 신호 (1415) 를 사용하여 데이터 신호들 (1445, 1455 및 1465) 의 사전 스케줄링과 결합된 이 프레임 포맷 (1410) 은, 제어 신호들 (1425) 이 데이터 신호들 (1445, 1455 및 1465) 을 수신하도록 구성된 수신기에 의해 무시될 수 있음을 의미한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 데이터 신호들에 대한 부분 TTI들을 사전 스케줄링하는 것이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 신호들 (1445 및 1465) 은 TTI 시간 간격의 일 부분을 차지하고, 데이터 신호들의 지속 기간은 제어 신호 (1415) 에 의해 지시될 수 있다. 데이터 신호 (1465) 이후에, RF 프론트 엔드는 천이 기간 (1430) 동안 제어 신호 (1435) 를 위한 대역폭으로 재튜닝될 수 있다.
도 15 는 또 다른 프레임 포맷 (1510) 을 도시한다. 프레임 포맷 (1510) 은 제어 신호 및 데이터 신호가 UE에 의해 수신되고, 확인응답 메시지 (ACK) 가 데이터 신호의 수신에 응답하여 UE에 의해 송신되는 예시적인 TDM 포맷이다. 일 실시형태에서, 선행 데이터 신호의 전부 또는 일부가 정확하게 수신되었는지를 나타내기 위해 ACK가 사용된다. 이 프레임 포맷 (1510) 에서, 수신기의 RF 프론트 엔드 대역폭은 데이터 할당을 갖지 않는 TTI가 수신될 때까지 시스템 대역폭 또는 최대 가용 데이터 대역폭에서 유지된다. 예를 들어, TTIn+2에서, 제어 신호 (1535) 는 TTI에 데이터가 없음을 나타내며, 수신기는 도시된 바와 같이 천이 기간 (1530) 동안 그 대역폭을 감소시킬 수 있다. 보호 기간은 ACK의 어느 쪽에서도 삽입될 수 있다. 예를 들어, 보호 기간 (1544 및 1546) 은 ACK (1445) 의 어느 쪽에서도 삽입된다.
프레임 포맷 (1510) 에 따라 데이터 신호들을 스케줄링하는 예시적인 실시형태는 다음과 같다. TTIn의 제어 신호 (1515) 는 TTI의 일부 동안 데이터 신호 (1565) 를 스케줄링하는데 사용될 수 있다. 제어 신호 (1515) 를 수신한 후, 수신기는 도시된 바와 같이 데이터 신호 (1565) 를 수신하기 위해 자신의 RF 프론트 엔드 대역폭을 천이시킨다. 대안적으로 (도시되지 않음), TTIn의 제어 신호 (1515) 는 도 11에서 설명된 방식과 유사하게 대역폭 스위치 지시자 또는 사전 스케줄링 정보를 전달할 수 있고, 데이터 할당은 TTIn+1까지 지연된다. 이 방식은 데이터 전송에 대한 지연된 시작을 희생하면서 (1565 에서처럼) TTI의 일부분에 대해서만 데이터 RB들의 할당을 회피한다. 그 후, RF 프론트 엔드 대역폭은 TTI의 제어 신호가 TTI에 데이터가 없음을 나타낼 때까지 넓은 대역폭으로 유지된다. 협대역 제어 신호 (1525) 는 데이터 신호 (1575) 가 존재함을 나타내며, 따라서 수신기는 데이터 신호를 수신하도록 구성된다. 제어 신호 (1525) 는 가용 부반송파들의 서브세트를 사용할 수 있고, 제어 신호 (1525) 와 동시인 데이터 신호 (1575) 의 부분은 나머지 가용 부반송파들을 점유할 수 있다. 제어 신호 (1535) 는 TTIn+2에 데이터가 존재하지 않음을 나타내므로, 수신기는 자신의 RF 프론트 엔드 대역폭을 감소시키고 또한 천이 기간 (1530) 동안 마이크로슬립 상태로 천이할 수 있다.
프레임 포맷 (1510) 의 몇몇 장점은 다음을 포함한다. 첫째, 연속적인 TTI 데이터 할당을 위해, RF 대역폭 확장 (데이터 무선 블록의 지연된 시작을 야기함) 에 대한 오버헤드가 지불되면, 후속 TTI에서 데이터 무선 블록 오버 헤드가 없다. 둘째, 도 12 와 관련하여 기재된 카운트다운 타이머 또는 대역폭 스위치 지시자와 같은 광대역 대 협대역 천이에 대한 향상이 또한 적용될 수 있다.
도 16 은 또 다른 프레임 포맷 (1610) 을 도시한다. 프레임 포맷 (1610) 은 제어 신호 및 데이터 신호가 UE에 의해 수신되고, 데이터 신호의 수신에 응답하여 UE에 의해 ACK가 송신되는 예시적인 TDM 포맷이다. 프레임 포맷 (1610) 에 따라 데이터 신호들을 스케줄링하는 예시적인 실시형태는 다음과 같다. TTIn의 제어 신호 (1615) 는 TTI의 일부동안 데이터 신호 (1620) 를 스케줄링하는데 사용될 수 있다. 제어 신호 (1615) 를 수신한 후, 수신기는 도시된 바와 같이 데이터 신호 (1620) 를 수신하기 위해 자신의 RF 프론트 엔드 대역폭을 천이시킨다. 수신기는 도시된 바와 같이 각 제어 신호의 수신을 위해 협대역 대역폭으로 다시 스위칭한다. 예를 들어, 수신기는 천이 기간 (1640) 동안 협대역으로 천이한 다음, 도시된 바와 같이 협대역을 사용하여 제어 신호 (1625) 를 수신한다. 프레임 포맷 (1610) 의 이점은 대역폭 스위칭 동작이 TTI에 걸쳐 동일하다는 것을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5 의 프레임 포맷이 전술한 바와 같이 조정가능한 수신기 (200) 를 사용하여 구현될 수 있는 방법을 알 수 있다면, 도 11 내지 도 16 의 프레임 포맷은 조정가능한 수신기 (200) 를 사용하여 직접적인 방식으로 구현될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.
본원의 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들 및 모듈들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA 나 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합 (예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성) 으로서 구현될 수도 있다.
본원에 기재된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어에서 구현되면, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 송신될 수도 있다. 다른 예들 및 구현예들은 본 개시 및 첨부된 청구항들의 범위 및 사상 내에 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 성질로 인해, 상술된 기능들은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 기능들을 구현하는 피쳐들은 또한 물리적으로 다양한 위치들에 위치할 수도 있으며, 기능들의 부분들이 상이한 물리적 위치들에서 구현되도록 분산되는 것을 포함한다. 또한, 청구항들을 포함하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 항목들의 리스트에서 사용되는 "또는" (예를 들어, "~ 중 적어도 하나" 또는 "~ 의 하나 이상") 은 예를 들어 [A, B, 또는 C 중 적어도 하나]의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC (즉, A 및 B 및 C) 를 의미하도록 포함 리스트를 나타낸다.
당업자는 당면한 특정 애플리케이션을 인식하고, 당해 특정 애플리케이션에 따라, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서도 본 개시의 디바이스에서 이용되는 재료, 장치, 구성 및 방법들에서 및 이들에 대해 많은 변경, 치환, 및 변형을 이룰 수 있다. 이에 비추어, 본 개시의 범위는 단지 본 발명의 일부 실시예에 불과하기 때문에 본원에 예시 및 기재된 특정 실시형태의 것들에 한정되어서는 안되며, 오히려 첨부된 청구범위와 그 기능적 등가물에 완전히 상응해야 한다.

Claims (53)

  1. 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법으로서,
    제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제어 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 1 대역폭은 상기 단일 반송파 주파수의 시스템 대역폭과는 상이한, 상기 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하는 단계로서, 상기 데이터 신호는 상기 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 갖는, 상기 데이터 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 신호는, 상기 데이터 신호 및 상기 제어 신호가 시간 간격만큼 분리되도록 상기 제어 신호 이후에 수신되고, 상기 시간 간격은 상기 단일 반송파 주파수의 상기 제 1 대역폭과 제 2 대역폭 사이에서 스위칭하기 위한 상기 모바일 디바이스의 스위칭 레이턴시에 기초하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓은 주파수 대역을 갖는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 데이터 신호의 특징의 표시를 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시는,
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭의 일부분만을 차지하는 것; 또는
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭을 완전히 차지하는 것
    중 적어도 하나를 표시하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 특징은 상기 제 2 대역폭이고,
    상기 방법은, 상기 제 2 대역폭의 상기 표시에 응답하여, 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 모바일 디바이스의 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 반송파 주파수를 통해 제 3 대역폭을 이용하여 제 2 데이터 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 3 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓고 상기 제 2 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 갖는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 모바일 디바이스의 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여, 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 모바일 디바이스의 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호를 수신한 후에 상기 제 1 대역폭으로부터 상기 제 2 대역폭으로 스위칭하는 단계; 및
    상기 데이터 신호를 수신한 후에 상기 제 2 대역폭으로부터 상기 제 1 대역폭으로 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    능력 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 능력 메시지는 상기 모바일 디바이스의 동적 대역폭 스위칭 능력 표시를 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 능력 메시지는 상기 모바일 디바이스의 스위칭 레이턴시의 표시를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    응답 메시지 또는 상기 제어 신호는 제어 신호 스위칭 표시를 더 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 제어 신호 스위칭 표시에 응답하여, 상기 데이터 신호를 수신한 직후에 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 RF 프론트 엔드를 유지하는 단계; 및
    상기 데이터 신호 직후에 상기 제 2 대역폭을 이용하여 제 2 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호는 제 3 제어 신호 이전에 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 표시하고,
    상기 방법은 상기 제 1 대역폭을 이용하여 상기 제 3 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호는 후속하는 데이터 신호가 있음을 표시하고,
    상기 방법은 상기 제 2 대역폭을 이용하여 상기 후속하는 데이터 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    제 2 단일 반송파 주파수를 통해 제 3 대역폭을 이용하여 제 2 데이터 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 3 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓고 상기 제 2 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 가지며, 상기 단일 반송파 주파수는 상기 제 2 단일 반송파 주파수와는 상이한, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호 및 상기 데이터 신호는 동일한 송신 시간 간격 (TTI) 에 있는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호 및 상기 데이터 신호는 상이한 송신 시간 간격 (TTI) 에 있는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭을 이용하여 제 2 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 제어 신호는 송신 시간 간격 (TTI) 에서 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없다는 표시를 포함하고, 상기 표시는 카운터를 최대값으로 재설정하고, 상기 카운터는 데이터를 포함하지 않는 각각의 후속하는 연속 TTI 에 대해 감분되고, 대역폭은 상기 카운터가 제로에 도달할 때까지 상기 제 2 대역폭에서 유지되고, 그리고 수신기는 상기 카운터가 제로에 도달할 때 상기 제 1 대역폭으로 천이되는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭은 가용 대역폭의 일부분만을 차지하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 표시하는 상기 제 2 제어 신호에 응답하여, 상기 제 2 제어 신호와 제 3 제어 신호 사이의 시간 간격의 일부분 동안 상기 모바일 디바이스의 무선 주파수 프론트 엔드의 일부분을 턴오프하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  21. 프로그램 코드가 기록되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된, 무선 통신을 위한 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램 코드는,
    수신기로 하여금 제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하게 하기 위한 코드로서, 상기 제어 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 1 대역폭은 상기 단일 반송파 주파수의 시스템 대역폭과는 상이한, 상기 제어 신호를 수신하게 하기 위한 코드; 및
    상기 수신기로 하여금 제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하게 하기 위한 코드로서, 상기 데이터 신호는 상기 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 갖는, 상기 데이터 신호를 수신하게 하기 위한 코드를 포함하고,
    상기 데이터 신호는, 상기 데이터 신호 및 상기 제어 신호가 시간 간격만큼 분리되도록 상기 제어 신호 이후에 송신되고, 상기 시간 간격은 상기 단일 반송파 주파수의 상기 제 1 대역폭과 제 2 대역폭 사이에서 스위칭하기 위한 상기 수신기의 스위칭 레이턴시에 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓은 주파수 대역을 갖는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 데이터 신호의 특징의 표시를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 표시는,
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭의 일부분만을 차지하는 것; 또는
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭을 완전히 차지하는 것
    중 적어도 하나를 표시하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 수신기는 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 포함하고, 상기 특징은 상기 제 2 대역폭이고,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 제 2 대역폭의 상기 표시에 응답하여, 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 RF 프론트 엔드를 조정하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신기로 하여금 상기 제어 신호를 수신한 후에 상기 제 1 대역폭으로부터 상기 제 2 대역폭으로 스위칭하게 하기 위한 코드; 및
    상기 수신기로 하여금 상기 데이터 신호를 수신한 후에 상기 제 2 대역폭으로부터 상기 제 1 대역폭으로 스위칭하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신기로 하여금 상기 단일 반송파 주파수를 통해 제 3 대역폭을 이용하여 제 2 데이터 신호를 수신하게 하기 위한 코드를 더 포함하고,
    상기 제 3 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓고 상기 제 2 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 갖는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신기는 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 RF 프론트 엔드를 조정하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신기는 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여, 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 상기 RF 프론트 엔드를 조정하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  30. 제 21 항에 있어서,
    송신기로 하여금 능력 메시지를 송신하게 하기 위한 코드를 더 포함하고,
    상기 능력 메시지는 모바일 디바이스의 동적 대역폭 스위칭 능력 표시를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 능력 메시지는 상기 모바일 디바이스의 스위칭 레이턴시의 표시를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  32. 제 31 항에 있어서,
    응답 메시지 또는 상기 제어 신호는 제어 신호 스위칭 표시를 더 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    상기 제어 신호 스위칭 표시에 응답하여, 상기 데이터 신호를 수신한 직후에 상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록 RF 프론트 엔드를 유지하기 위한 코드; 및
    상기 수신기로 하여금 상기 데이터 신호 직후에 상기 제 2 대역폭을 이용하여 제 2 제어 신호를 수신하게 하기 위한 단계를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호는 제 3 제어 신호 이전에 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 표시하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 수신기로 하여금 상기 제 1 대역폭을 이용하여 상기 제 3 제어 신호를 수신하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 신호는 후속하는 데이터 신호가 있음을 표시하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 수신기로 하여금 상기 제 2 대역폭을 이용하여 상기 후속하는 데이터 신호를 수신하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  35. 모바일 디바이스로서,
    조정가능한 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 포함하고,
    상기 조정가능한 RF 프론트 엔드는,
    제 1 대역폭을 갖는 제어 신호를 수신하는 것으로서, 상기 제어 신호는 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 1 대역폭은 상기 단일 반송파 주파수의 시스템 대역폭과는 상이한, 상기 제어 신호를 수신하고; 그리고
    제 2 대역폭을 갖는 데이터 신호를 수신하는 것으로서, 상기 데이터 신호는 상기 단일 반송파 주파수를 통해 수신되고, 상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭과는 상이한 주파수 대역을 갖는, 상기 데이터 신호를 수신하도록
    구성되고,
    상기 데이터 신호는, 상기 데이터 신호 및 상기 제어 신호가 시간 간격만큼 분리되도록 상기 제어 신호 이후에 송신되고, 상기 시간 간격은 상기 단일 반송파 주파수의 상기 제 1 대역폭과 제 2 대역폭 사이에서 스위칭하기 위한 적어도 상기 조정가능한 RF 프론트 엔드의 스위칭 레이턴시에 기초하는, 모바일 디바이스.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 조정가능한 RF 프론트 엔드는,
    증폭기;
    아날로그-디지털 변환기 (ADC); 및
    상기 증폭기와 상기 ADC 사이에 커플링된 아날로그 필터를 포함하고,
    상기 증폭기, 상기 아날로그 필터, 및 상기 ADC 는,
    상기 제 1 대역폭을 갖는 상기 제어 신호를 수신하도록 조정하기 위해 제어 프로세서로부터 제 1 커맨드 신호들을 수신하고; 그리고
    상기 제 2 대역폭을 갖는 상기 데이터 신호를 수신하도록 조정하기 위해 상기 제어 프로세서로부터 제 2 커맨드 신호들을 수신하도록
    구성되는, 모바일 디바이스.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 증폭기, 상기 아날로그 필터, 및 상기 ADC 는 추가로, 상기 시간 간격 동안 상기 데이터 신호를 수신하도록 조정하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 증폭기, 상기 아날로그 필터, 및 상기 ADC 는 추가로, 제 2 제어 신호를 수신하도록 조정하기 위해 제어 프로세서로부터 제 3 커맨드 신호들을 수신하도록 구성되고,
    상기 제 2 제어 신호는 송신 시간 간격 (TTI) 에서 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 표시하는 표시를 포함하고, 상기 표시에 응답하여 카운터가 최대값으로 재설정되고, 상기 카운터는 데이터를 포함하지 않는 각각의 후속하는 연속 TTI 에 대해 감분되고, 대역폭은 상기 카운터가 제로에 도달할 때까지 상기 제 2 대역폭에서 유지되고, 그리고 상기 RF 프론트 엔드는 상기 카운터가 제로에 도달할 때 상기 제 1 대역폭으로 천이되는, 모바일 디바이스.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 증폭기, 상기 아날로그 필터, 및 상기 ADC 는 추가로, 제 2 제어 신호를 수신하도록 조정하기 위해 상기 제어 프로세서로부터 제 3 커맨드 신호들을 수신하도록 구성되고,
    상기 제 2 제어 신호는 송신 시간 간격 (TTI) 에 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 표시하고, 어떠한 후속하는 데이터 신호도 없음을 상기 제 2 제어 신호가 표시하는 것에 응답하여, 상기 증폭기, 상기 아날로그 필터, 및 상기 ADC 중 적어도 하나는 상기 TTI 의 일부분 동안 턴오프되도록 구성되는, 모바일 디바이스.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭보다 더 넓은 주파수 대역을 갖는, 모바일 디바이스.
  41. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 데이터 신호의 특징의 표시를 포함하는, 모바일 디바이스.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 표시는,
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭의 일부분만을 차지하는 것; 또는
    상기 제 2 대역폭이 가용 대역폭을 완전히 차지하는 것
    중 적어도 하나를 표시하는, 모바일 디바이스.
  43. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어 신호 및 상기 데이터 신호는 동일한 송신 시간 간격 (TTI) 에 있는, 모바일 디바이스.
  44. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어 신호 및 상기 데이터 신호는 상이한 송신 시간 간격 (TTI) 에 있는, 모바일 디바이스.
  45. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 반송파 주파수는 반송파 집합에 있어서 복수의 반송파 주파수들 중 제 1 반송파 주파수인, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  46. 제 21 항에 있어서,
    상기 단일 반송파 주파수는 반송파 집합에 있어서 복수의 반송파 주파수들 중 제 1 반송파 주파수인, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  47. 제 35 항에 있어서,
    상기 단일 반송파 주파수는 반송파 집합에 있어서 복수의 반송파 주파수들 중 제 1 반송파 주파수인, 모바일 디바이스.
  48. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭을 이용하여 수신하도록, 상기 시간 간격 동안, 상기 모바일 디바이스의 무선 주파수 (RF) 프론트 엔드를 조정하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  49. 제 35 항에 있어서,
    상기 조정가능한 RF 프론트 엔드는 추가로, 능력 메시지를 송신하도록 구성되고, 상기 능력 메시지는 상기 모바일 디바이스의 동적 대역폭 스위칭 능력 표시를 포함하는, 모바일 디바이스.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 능력 메시지는 상기 모바일 디바이스의 스위칭 레이턴시의 표시를 더 포함하는, 모바일 디바이스.
  51. 제 1 항에 있어서,
    데이터가 없는 각각의 연속적인 미리결정된 수의 데이터 심볼 기간에 대해 감분되는 타이머의 만료 후에 상기 제 2 대역폭으로부터 상기 제 1 대역폭으로 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스에서의 무선 통신의 방법.
  52. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신기로 하여금 데이터가 없는 각각의 연속적인 미리결정된 수의 데이터 심볼 기간에 대해 감분되는 타이머의 만료 후에 상기 제 2 대역폭으로부터 상기 제 1 대역폭으로 스위칭하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  53. 제 35 항에 있어서,
    상기 조정가능한 RF 프론트 엔드는 추가로, 데이터가 없는 각각의 연속적인 미리결정된 수의 데이터 심볼 기간에 대해 감분되는 타이머의 만료 후에 상기 제 2 대역폭으로부터 상기 제 1 대역폭으로 스위칭하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
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