KR20150046122A - 저비용 머신 타입 통신 장치들을 사용하는 통신 방법 및 시스템 - Google Patents

저비용 머신 타입 통신 장치들을 사용하는 통신 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20150046122A
KR20150046122A KR20157006576A KR20157006576A KR20150046122A KR 20150046122 A KR20150046122 A KR 20150046122A KR 20157006576 A KR20157006576 A KR 20157006576A KR 20157006576 A KR20157006576 A KR 20157006576A KR 20150046122 A KR20150046122 A KR 20150046122A
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사베시하 아네군디 가나파티
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 저 비용 머신 타입 통신(MTC) 장치들과의 통신 방법 및 시스템을 제공한다. 일 실시예에서, MTC 장치는 기지국에 능력 정보를 전송한다. 능력 정보는 MTC 장치와 관련된 아이덴티티, MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭, 안테나 설정 정보, 무선 주파수(RF) 체인의 수에 대한 지원, 및/또는 반이중 설정을 포함한다. 기지국은 능력 정보를 기반으로 하여 MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭에 MTC 장치를 동조시킨다. 기지국은 동작 주파수 및 동작 대역폭에 동조될 MTC 장치를 표시하는 메시지를 전송한다. 따라서, 기지국과 MTC 장치는 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 메시지들(제어 메시지들 및/또는 데이터 메시지들)을 교환한다.

Description

저비용 머신 타입 통신 장치들을 사용하는 통신 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF COMMUNICATION WITH LOW COST MACHINE TYPE COMMUNICATION DEVICES}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 분야, 보다 구체적으로는 저 비용 머신 타입 통신(machine type communication; MTC) 장치들을 사용하는 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다.
LTE(long term evolution)는 제 4세대 무선 네트워크 진화의 일부로서 제 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 포럼에 의해 표준화되고 있는 기술이다. LTE는 스펙트럼 요건의 관점에서 플렉서블(flexible)하여 상이한 주파수 대역들(1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 및 20 MHz)에서 동작할 수 있다. 또한, LTE는 언페어드 스펙트럼(unpaired spectrum)뿐만 아니라 페어드 스펙트럼((paired spectrum)에서 동작할 수 있다. 사용자 단말의 관점에서, 사용자 단말들이 20 MHz 주파수 대역을 지원하는 것은 LTE에서 필수이다.
LTE 무선 통신 네트워크가 진화함에 따라, 네트워크 동작자들은 네트워크에서 MTC 장치들 간의 무선 액세스 기술(RAT)의 개수를 최소화하여 전체 네트워크 유지 보수 비용을 절감하고자 한다. 머신 타입 통신은 스마트 미터링(smart metering), 상용 차량 추적(commercial fleet tracking), 전송 및 수신 데이터와 같은 어플리케이션의 증가로 앞으로 계속 확장할 것이라 예상된다. 일 예로, 많은 기존 MTC 장치들(예를 들어, MTC 사용장 단말들)은 현재 이동 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)/일반 패킷 무선 서비스(GPRS) 네트워크들에 의해 적절하게 처리될 수 있는 저가(예를 들어, 낮은 사용자 당 평균 수익, 낮은 데이터율(data rate))의 어플리케이션들을 대상으로 한다.
이들 MTC 장치의 저 비용 및 GSM/GPRS의 양호한 커버리지(good coverage) 덕분에, MTC 장치 공급자들이 LTE 무선 인터페이스를 지원하는 모듈들을 사용할 동기는 거의 없었다. 그러나, 더 많은 MTC 장치들이 무선 통신 네트워크에 배치됨에 따라, 기존 GSM/GPRS 네트워크들에 대한 의존도는 증가할 것이다. 따라서, 이는 복수의 RAT를 유지하는 관점에서 네트워크 운영자들에게 비용이 될 것이고, 특히 GSM/GPRS의 최적이 아닌 스펙트럼이 주어지는 경우, 운영자들이 그들의 스펙트럼으로부터 최대 이익을 거두는 것을 가로막을 것이다.
미래에 가능한 높은 수의 MTC 장치가 주어지는 경우, 그들이 서비스 제공을 위해 필요로 하는 전체 리소스는 중요할 수 있고, 비효율적으로 할당될 수 있다. 따라서, 예를 들어, MTC 운영자들이 저 비용으로 운영할 수 있는 간단한 동작 절차를 가지고 있고, GSM/GPRS 네트워크에서 LTE 네트워크로의 MTC 장치들의 이동을 용이하게 할 수 있는 저 비용 및 저 전력의 MTC 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
도 1은 일 실시예에 따라, 예시적 무선 통신 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따라, 저 비용 머신 타입 통신(MTC) 장치를 MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭에 동조시키는 예시적 방법을 도시하는 공정 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따라, MTC 장치의 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭을 변경하는 예시적 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4c는 상이한 동작 주파수 및 상이한 동작 대역폭들에 대한 MTC 장치의 동조를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 구성 요소들을 보여주는, 도 1에 도시된 구성 요소들과 같은, 예시적 기지국의 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 구성 요소들을 보여주는 MTC 장치의 블록도이다.
본 명세서에 기재된 도면들은 단지 예시를 위한 것이며, 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다.
본 발명은 저 비용 MTC 장치들을 사용하는 통신 방법 및 시스템을 제공한다. 다음의 본 발명의 실시예들에 대한 상세 설명에서, 본 발명의 일부를 형성하고, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면들이 참조된다. 이들 실시예는 당업자들이 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 설명되며, 다른 실시예들이 이용될 수도 있고 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 변경이 이루어질 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 다음의 상세 설명은 제한적 의미로 해석되어서는 안되고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
도 1은 일 실시예에 따라, 예시적 무선 통신 시스템(100)의 블록도를 도시한다. 도 1에서, 무선 통신 시스템(100)은 기지국(102), 저 비용 머신 타입 통신(MTC) 장치들의 집합(104), 비-MTC 장치들(106), 및 네트워크(108)를 포함한다. 기지국(102)은 네트워크(108)를 통해 MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)에 연결된다. 예를 들어, 기지국(102)은 LTE 통신 시스템에서 eNodeB(evolved node B)일 수 있다. 저 비용 MTC 장치들(104)은 저 비용 LTE 모뎀을 사용하여 기계 대 기계 통신을 할 수 있는 사용자 단말(예를 들어, 이동 단말)일 수 있다. 저 비용 MTC 장치들(104)은 기지국(102)에 의해 지원되는 최대 대역폭(예를 들어, 20 Mhz)에 비해 좁은 대역폭(예를 들어, 1.4 Mhz)을 통해 기지국(102)과 통신할 수 있다. 비-MTC 장치들(106)은 셀룰러 폰과 같은 리가시(legacy) 장치들을 포함한다.
본 발명에 따르면, 기지국(102)과 MTC 장치들(104)은 각각의 MTC 장치들(104)에 의해 지원되는 특정 주파수 및 좁은 대역폭을 통해 서로 통신한다. 다시 말해서, 기지국(102)은, 비 MTC 장치들(106)에 의해 지원되는 최대 대역폭에서 비 MTC 장치들(106)과 스케줄링 및 통신하는 동안 각각의 MTC 장치들(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭을 기반으로 하여 MTC 장치들(104)과의 메시지의 통신 및 스케줄링을 조정한다.
기존의 무선 통신 시스템(100)에서, 기지국과 MTC 장치는 서빙 셀과 관련된 중앙 주파수를 가로질러 동작되는 대역폭 및 주파수를 통해 서로 통신한다는 것을 유의하는 것이 중요하다.
도 2는 일 실시예에 따라, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭에 저 비용 MTC 장치(104)를 동조시키는(tuning) 예시적 방법을 도시하는 공정 흐름도(200)이다. 전술한 바와 같이, 저 비용 MTC 장치(104)는 20 Mhz의 대역폭을 지원하는 리가시 장치들(106)(예를 들어, 셀룰러 폰과 같은 비-MTC 장치들)에 비해 좁은 대역폭(예를 들어, 1.25 Mhz, 1.4 Mhz, 3 Mhz, 5 Mhz 등)을 통해 기지국(102)과 메시지들(제어 및 데이터)을 통신할 수 있다. 기지국(102)은 기지국(102)에 의해 지원되는 최대 대역폭에서 MTC 장치들(104)이 비-MTC 장치들(106)과 공존하도록 좁은 대역폭으로 MTC 장치들(104)을 구성하는 것이 바람직하다. 기지국(102)이 MTC 장치들(104)을 동조시킬 수 있는 프로세스가 아래 202 단계 내지 210 단계에서 주어진다.
단계 202에서, MTC 장치(104)는 기지국(102)에 능력(capability) 정보를 전송한다. 능력 정보는 MTC 장치(104)와 관련된 아이덴티티, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭, 안테나 설정 정보, 무선 주파수(RF) 체인의 수에 대한 지원, 및/또는 반이중(half duplex) 설정을 포함한다.
단계 204에서, 기지국(102)은 능력 정보를 기반으로 하여 MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 일 예시적 실시예에서, 기지국(102)은 기지국(102)에 의해 지원되는 최대 대역폭 내의 능력 정보에 표시된 감소된 동작 대역폭에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 다른 예시적 실시예에서, 기지국(102)은 능력 정보에 표시된 원하는 주파수에 MTC 장치(104)를 동조시킨다.
단계 206에서, 기지국(102)은 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 동조될 MTC 장치(104)를 표시하는 메시지를 전송한다. 단계 208에서, 기지국(102)과 MTC 장치(104)는 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 메시지들(제어 메시지들 및/또는 데이터 메시지들)을 교환한다. 예를 들어, MTC 장치(104)가 1.4 Mhz의 동작 대역폭에 동조되는 경우, 기지국(102)은 하향링크 방향으로 1.4 Mhz 대역폭에서 메시지들을 전송한다. 또한, MTC 장치(104)는 상향링크 방향으로 1.4 Mhz 대역폭에서 메시지들을 전송한다.
도 3은 일 실시예에 따라, MTC 장치의 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭을 변경하는 예시적 방법을 도시하는 흐름도(300)이다. 단계 302에서, 기지국(102)은 MTC 장치(104)의 현재의 동작 주파수 및 동작 대역폭을 다른 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭으로 변경할 필요(need)를 검출한다. 현재의 동작 주파수 및 동작 대역폭은 기지국(102)과 MTC 장치(104) 사이에서 메시지들을 교환하기 위해 사용되고 있다. 현재의 동작 주파수 및 동작 대역폭, 및 새로운 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭은 MTC 장치(104)에 의해 지원된다는 것을 알 수 있다.
단계 304에서, 기지국(102)은 새로운 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 단계 306에서, 기지국(102)은 새로운 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 동조될 MTC 장치를 표시하는 메시지를 전송한다. 예를 들어, MTC 장치가 새로운 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 동조된다는 것을 표시하는 메시지는 핸드오버 메시지 또는 다른 시그널링 메시지를 포함할 수 있다. 단계 308에서, 기지국(102)은 새로운 동작 주파수를 통해 새로운 동작 대역폭 내에서 메시지들을 교환한다.
도 4a 내지 도 4c는 상이한 동작 주파수 및 상이한 동작 대역폭들에 MTC 장치(104)를 동조시키는 과정을 도시하는 개략도들(400, 440 및 460)이다. 도 4a에서, 최대 대역폭(405)은 기지국(102)에 의해 지원되는 대역폭이다. MTC 장치(104)는 중심 주파수(415) 및 동작 대역폭(410)을 지원한다. 예를 들어, 최대 대역폭(405)은 20 Mhz일 수 있고, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 대역폭은 1.4 Mhz일 수 있다. MTC 장치(104)는 연결 확립 시 기지국(102)에 대해 중심 주파수(415) 및 동작 대역폭(410)에 대한 지원을 통신한다. 이러한 경우, 기지국(102)은 중심 주파수(415) 및 동작 대역폭(410)에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 따라서, 기지국(102)과 MTC 장치(104)는 중심 주파수(415)를 통해 동작 대역폭(410) 내에서 메시지들을 교환한다. 기지국(102)은 최대 대역폭(405) 내에서 (일반적으로 리가시 사용자 단말들로도 알려진) 비-MTC 장치들(106))과 메시지들을 교환한다. 이러한 방식에서, MTC 장치들(104)은 서빙 셀(예를 들어, 마크로 셀)에 의해 지원되는 최대 대역폭 내에서 비-MTC 장치들(106)과 공존한다.
도 4b에 도시된 제2 시나리오에서, MTC 장치(104)는 중심 주파수(415)로부터 오프셋(425)에 있는 동작 주파수(430)를 지원한다. 이러한 시나리오에서, 도 4a에 도시된 시나리오에 대하여 동작 대역폭은 동일하지만, 주파수는 상이하다. 연결 확립 시, MTC 장치(104)는 기지국(102)에 동작 주파수(430) 및 동작 대역폭(410)을 위한 지원을 표시한다. 이러한 경우, 기지국(102)은 동작 주파수(430) 및 동작 대역폭(410)에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 따라서, MTC 장치(104)와 기지국(102)은 동작 주파수(430)를 통해 동작 대역폭(410) 내에서 메시지들을 교환한다.
도 4c에 도시된 제3 시나리오에서, MTC 장치(104)는 동작 대역폭(455) 및 중심 주파수(415)로부터 오프셋(450)에 있는 동작 주파수(445)를 지원한다. 이러한 시나리오에서, 동작 주파수(445) 및 동작 대역폭(455)은 도 4a에 도시된 시나리오와 상이하다. 이러한 시나리오에서, 동작 대역폭(455)은 도 4a 및 도 4b에서의 동작 대역폭(410)보다 크다. MTC 장치(104)가 동작 주파수(445) 및 동작 대역폭(455)에 대한 지원을 통신할 때, 기지국(102)은 동작 주파수(445) 및 동작 대역폭(455)에 MTC 장치(104)를 동조시킨다. 따라서, MTC 장치(104)와 기지국(102)은 동작 주파수(445)를 통해 동작 대역폭(455) 내에서 메시지들을 교환한다. 당업자는 기지국(102)이 MCT 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭을 동조시킬 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 방식에서, MTC 장치(104)는 서빙 셀에 의해 지원되는 최대 대역폭 내에서 MTC 장치들(104)에 의해 지원되는 모든 동작 주파수 및 모든 동작 대역폭에 동조될 수 있다. 또한, 동작 주파수 및 동작 대역폭이 MTC 장치들(104)에 의해 지원되는 최대 대역폭 및 주파수 범위 내에 있는 경우, 기지국(102)은 연결 확립 후에도 동작 주파수 및 동작 대역폭을 동적으로 변경할 수 있다. 비록 상기 시나리오는 하나의 MTC 장치에 대한 동작 주파수 및 동작 대역폭의 동조 과정을 도시하지만, 당업자는 동조 작업이 상이한 동작 주파수 및 상이한 동작 대역폭들을 지원하는 복수의 다중 MTC 장치들 또는 MTC 장치들의 그룹에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
예시적 구현에서, LTE 네트워크에 의해 지원되는 최대 대역폭(405)이 20 Mhz라고 고려한다. 또한, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수는 중심 주파수이고, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 대역폭은 1.4 Mhz라고 고려한다. 도 4a를 참조하면, MTC 장치(104)가 기지국(102)에 머물고자 하는 경우, MTC 장치(104)는 동기화 신호들을 듣고 나서, 마스터 정보 블록(MIB)에 대한 물리적 방송 채널(PBCH)을 디코딩한다. 본 발명에 따르면, 기지국(102)은, MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)이 1.4 Mhz 대역폭에서 PBCH 및 동기화 신호들을 수신하도록, 1.4 Mhz 대역폭의 중심에서 MIB에 대한 PBCH 및 동기화 신호들을 전송한다. 동기화 신호들 및 PBCH에 이어, 기지국(102)은, MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)이 동시에 시스템 정보 블록(SIB)들을 또한 듣도록, 중심 주파수(415)에 대한 1.4 Mhz 대역폭의 중심에서 물리적 하향링크 공유 채널(PDSCH)을 통해 시스템 정보 블록(SIB)들을 전송한다. SIB들을 디코딩하는 과정에서, MTC 장치(104)는 연결 확립을 위한 랜덤 액세스 채널(RACH) 절차를 촉발시킨다.
기지국(102)은 1.4 Mhz 대역폭의 중심 내에서 PRACH 및 메시지 3를 전송한다. 또한, 기지국(102)은 1.4 Mhz 대역폭 내의 물리적 하향링크 공유 채널(PDSCH)에서 RACH 절차의 메시지 2/4를 전송한다. 또한, 기지국(102)은 MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)이 그랜트(grant) 및 HARQ-ACK를 수신하도록, 중복 방식(duplicated manner)으로 물리적 하이브리드-ATQ 표시자 채널(PHICH)에 메시지 3에 대한 HARQ-ACK 및 메시지 2/4에 대한 그랜트들을 전송한다. 일 예시적 실시예에서, 기지국(102)은 SIB2 메시지에서 RACH 리소스들을 전송한다. 기지국(102)은 MTC 장치들(104)과 비-MTC 장치들(106)을 구별하기 위해 상이한 RACH 리소스들을 할당한다. 예를 들어, 기지국(102)은, 도 4a에 도시된 실시예에 따라, MTC 장치들(104)에 대해 중심 1.4 Mhz 대역폭을 할당하고, 비-MTC 장치들(106)에 대해 20 Mhz 대역폭의 나머지를 할당할 수 있다. 대안적으로, 기지국(102)은 도 4b 및 도 4c에 도시된 실시예에 따라, MTC 장치들(104)에 20Mhz 대역폭의 비-중심 지역에 1.4 Mhz 대역폭을 할당할 수 있다. 대안적으로, 기지국(102)은 MTC 장치들(104)과 비-MTC 장치들(106)을 구별하기 위해 SIB2에서 새로운 정보 요소들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기지국(102)은 MTC 특정 RACH 채널 정의를 사용할 수 있다. 기지국(102)이 MTC 장치들(104)과 비-MTC 장치들(106)을 구별할 수 있는 다른 방법들은 프리앰블 예약(preamble reservation), RACH 시간 리소스 예약 또는 시간 리소스 차별화(time resource differentiation)를 포함하지만, 이에 국한되지는 않는다.
각각의 RACH 리소스들을 기반으로 하여, MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)은 연결의 확립을 위해 기지국(102)과 RACH 절차를 수행할 수 있다. RACH 리소스들을 사용하여 RACH 절차를 수행하는 과정에 포함된 단계들은 당업자들에게 잘 알려져 있기 때문에 설명은 생략한다. RACH 절차가 성공적으로 완료되면, MTC 장치(104)는 기지국(102)과의 연결을 확립한다. 연결 확립 후, MTC 장치(104)는 기지국(102)에 능력 정보를 전송한다(도2의 단계 202). 예를 들어, 능력 정보는 MTC 장치(104)가 저 비용 MTC 장치임을 표시하는 식별자, DL/UL 대역폭의 지원, 각각의 대역들에서 지원되는 최대 대역폭, 안테나 설정 정보, 반이중 작동(half duplex operation), 및 RF 체인의 수에 대한 지원을 표시할 수 있다. MTC 장치(104)는 능력 표시 메시지, RRC 연결 요청 메시지, 및 RRC 연결 셋업 완료 메시지에서 능력 정보를 전송할 수 있다. MTC 장치(104)는 능력 표시 메시지, RRC 연결 요청 메시지, 및 RRC 연결 셋업 완료 메시지에서 새로운 정보 요소의 능력 정보를 표시할 수 있다. MTC 장치(104)가 하나 이상의 단계에서 능력 정보를 전송한다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 능력 정보의 일부는 RACH 절차 중에 전송되고, 능력 정보의 나머지 일부는 능력 표시 메시지에서 전송된다.
능력 정보를 기반으로 하여, 기지국(102)은 MTC 장치(104)에 대해 스케줄링 및 통신을 조정한다. 대역폭의 지원(support)을 알기 전에, 기지국(102)은 최대 대역폭의 중심 지역이나 최대 대역폭의 비-중심 지역에서 최소 가능 대역폭(예를 들어, 1.4 Mhz)에서 MTC 장치와 통신한다는 것을 알 수 있다.
전술한 설명에 따라, 저 비용 MTC 장치(104)는 반이중 설정(half-duplex configuration)에서 동작할 수 있다. 반이중 설정은 마크로(macro) 셀(예를 들어, 기지국(102))의 UL/DL 반송파 중 하나에서 수행될 수 있다. MTC 장치(104)가 해당 반송파(예를 들어, UL과 DL 둘 다)의 중심 주파수 지역(415)에서 작동할 때, UL 및 DL 동작을 위해 MTC 장치(104)에 대해 어떠한 주파수 동조도 필요없다. 기지국(102)은 MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 주변 및 서로 인접한 MTC 장치(104)에 의해 지원되는 하향링크 대역폭 및 UL 대역폭을 동조시킨다. 일부 실시예에서, 기지국(102)은 마크로 셀의 상향링크 반송파 및/또는 하향링크 반송파를 통해 UL 대역폭 및 DL 대역폭을 동조시킨다.
또한, MTC 장치(104)가 반이중 동작으로 설정될 때, PDSCH/물리적 데이터 링크 제어 채널(PDCCH)과 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH)의 충돌을 방지하는 것은 중요해지고, 충돌 가능성을 분석하기 위해, 다음의 단계들이 RACH 절차 중에 실행된다:
ⅰ) 무선 리소스 제어(RRC) 아이들(idle)로부터의 초기 액세스 - DL에 어떠한 채널도 없기 때문에 문제가 전혀 없음(SIB-2에서 인덱스를 기반으로 하여 RACH 전송);
ⅱ) RRC 연결 재확립(Re-establishment) 절차;
ⅲ) 핸드오버 후 - 기지국(102)은 충돌을 방지하기 위해 UL 영역에 RACH 리소스들을 할당할 수 있다. RACH 리소스들은 MTC 장치(104)에 어떤 메시지를 언제 전송할 지를 알린다;
ⅳ) 랜덤 액세스 절차를 필요로 하는 RRC 연결 모드 동안(예를 들어, UL 동기화 상태가 비동기화될 때) DL 데이터 도착;
ⅴ) 랜덤 액세스 절차를 필요로 하는 RRC 연결 모드 동안(예를 들어, UL 동기화 상태가 비동기화되거나, 이용 가능한 스케줄링 요청에 대해 어떠한 물리적 상향링크 제어 채널(PUCCH)도 존재하지 않는 경우) UL 데이터 도착; 및
ⅵ) 랜덤 액세스 절차를 필요로 하는 RRC 연결 모드 동안(예를 들어, 타이밍 어드밴스가 MTC 장치(104)의 위치 설정을 위해 필요할 때) 위치 설정을 위해.
ⅳ) 단계, ⅴ) 단계, 및 ⅵ) 단계에 대해, MTC 장치(104)가 PRACH를 전송하기 위해 UL 서브프레임을 선택하도록, 기지국(102)은 RACH 설정 인덱스를 표시한다. 일 예시적 실시예에서, 기지국(102)은 무선 리소스 연결의 확립 시 RACH 설정 인덱스를 표시한다. 혹시, 기지국(102)이 일반 RACH 설정 인덱스를 할당하면, MTC 장치(104)는 PDCCH/PDSCH와의 충돌을 방지하기 위해 이전 UL 전송을 기반으로 하여 RACH 전송 영역을 선택한다. MTC 장치(104)는 DL 플레임으로 넘어가는 유출(spill)을 방지하기 위해 PRACH가 (이전 전송들을 기반으로 하여) UL 프레임의 시작 부분에서 전송된다는 것을 보장한다.
도 5는 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 구성 요소들을 보여주는 기지국(102)의 블록도를 도시한다. 도 5에서, 기지국(102)은 프로세서(502), 메모리(504), 읽기 전용 메모리(ROM)(506), 송수신부(508), 및 버스(510)를 포함한다.
프로세서(502)는, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 마이크로프로세서, 마이크로제어기(microcontroller), 복잡한 명령 집합 컴퓨팅 마이크로프로세서, 감소된 명령 집합 컴퓨팅 마이크로프로세서, 매우 긴 명령어 마이크로프로세서, 명시적 병렬 명령 컴퓨팅 마이크로프로세서, 그래픽 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 또는 모든 다른 유형의 프로세싱 회로와 같은 모든 유형의 연산 회로를 의미하지만, 이에 국한되지는 않는다. 또한, 프로세서(502)는 일반 또는 프로그래밍 가능 논리 장치나 배열, 어플리케이션 특정 집적 회로, 단일 칩 컴퓨터, 스마트 카드 등과 같은 내장된 제어부(controller)들을 포함할 수 있다.
메모리(504) 및 ROM(506)은 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(504)는 전술한 하나 이상의 실시예에 따라, 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭을 동조시키고, 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 MTC 장치들(104)과 통신하기 위한 통신 모듈(512)을 포함한다. 다양한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 메모리 요소들에 저장되고, 메모리 요소들로부터 액세스될 수 있다. 메모리 요소들은 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 삭제 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리, 전기적 삭제 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리, 하드 드라이브, 콤팩트 디스크를 처리하기 위한 이동식 미디어 드라이브, 디지털 비디오 디스크, 디스켓, 자기 테이프 카트리지, 메모리 카드 등과 같은, 기계 판독 가능한 명령들 및 데이터를 저장하는 모든 적합한 메모리 장치(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 작업을 수행하거나, 추상 데이터 유형(abstract data type)이나 낮은 레벨의 하드웨어 컨텍스트들을 정의하기 위한, 함수들, 절차들, 데이터 구조들, 및 어플리케이션 프로그램들을 포함하여, 모듈들과 함께 구현될 수 있다. 통신 모듈(512)은 전술한 저장 매체의 어느 하나에 기계 판독 가능한 명령들의 형태로 저장될 수 있고, 프로세서(502)에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램은, 본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예들 및 교시에 따라, 프로세서(502)에 의해 실행될 때, 프로세서(502)가 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 MTC 장치(104)를 동조시키고, 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 MTC 장치들(104)과 통신하도록 할 수 있는 기계 판독 가능한 명령들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로그램은 콤팩트 디스크-읽기 전용 메모리(CD-ROM)에 포함될 수 있으며, 비휘발성 메모리에서 CD-ROM로부터 하드 드라이브로 로딩될 수 있다.
송수신부(508)는 MTC 장치들(104) 및 비-MTC 장치들(106)과 메시지들을 통신할 수 있다. 버스(510)는 기지국(102)의 다양한 구성 요소들 사이에서 상호 연결 역할을 한다.
도 6은 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 구성 요소들을 보여주는 MTC 장치(104)의 블록도이다. 도 6에서, MTC 장치(104)는 프로세서(602), 메모리(604), 읽기 전용 메모리(ROM)(606), 송수신부(608), 버스(610), 디스플레이(612), 입력 장치(614) 및 커서 제어부(controller)(616)를 포함한다.
프로세서(602)는, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 복잡한 명령 집합 컴퓨팅 마이크로프로세서, 감소된 명령 집합 컴퓨팅 마이크로프로세서, 매우 긴 명령어 마이크로프로세서, 명시적 병렬 명령 컴퓨팅 마이크로프로세서, 그래픽 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 또는 모든 다른 유형의 프로세싱 회로와 같은 모든 유형의 연산 회로를 의미하지만, 이에 국한되지는 않는다. 또한, 프로세서(602)는 일반 또는 프로그래밍 가능 논리 장치나 배열, 어플리케이션 특정 집적 회로, 단일 칩 컴퓨터, 스마트 카드 등과 같은 내장된 제어부들을 포함할 수 있다.
메모리(604) 및 ROM(606)은 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(604)는 전술한 하나 이상의 실시예에 따라, 기지국(102)에 MTC 장치(104)와 관련된 능력 정보를 전송하고, MTC 장치(104)에 의해 지원되는 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭을 동조시키고, 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 기지국(102)과 메시지들을 통신하기 위한 통신 모듈(618)을 포함한다. 다양한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 메모리 요소들에 저장되고, 메모리 요소들로부터 액세스될 수 있다. 메모리 요소들은 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 삭제 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리, 전기적 삭제 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리, 하드 드라이브, 콤팩트 디스크를 처리하기 위한 이동식 미디어 드라이브, 디지털 비디오 디스크, 디스켓, 자기 테이프 카트리지, 메모리 카드 등과 같은, 기계 판독 가능한 명령들 및 데이터를 저장하는 모든 적합한 메모리 장치(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 작업을 수행하거나, 추상 데이터 유형(abstract data type)이나 낮은 레벨의 하드웨어 컨텍스트들을 정의하기 위한, 함수들, 절차들, 데이터 구조들, 및 어플리케이션 프로그램들을 포함하여, 모듈들과 함께 구현될 수 있다. 통신 모듈(618)은 전술한 저장 매체의 어느 하나에 기계 판독 가능한 명령들의 형태로 저장될 수 있고, 프로세서(602)에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램은, 본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예들 및 교시에 따라, 프로세서(602)에 의해 실행될 때, 프로세서(602)가 동작 주파수 및/또는 동작 대역폭에 MTC 장치(104)를 동조시키고, 동작 주파수를 통해 동작 대역폭 내에서 MTC 장치들(104)와 통신할 수 있는 기계 판독 가능한 명령들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로그램은 콤팩트 디스크-읽기 전용 메모리(CD-ROM)에 포함될 수 있으며, 비휘발성 메모리에서 CD-ROM로부터 하드 드라이브로 로딩될 수 있다.
송수신부(608)는 능력 정보를 전송할 수 있고, 기지국(102)과 메시지들을 통신할 수 있다. 버스(610)는 MTC 장치(104)의 다양한 구성 요소들 사이에서 상호 연결 역할을 한다. 디스플레이(612), 입력 장치(614), 및 커서 제어(616)와 같은 구성 요소들은 당업자에게 잘 알려져 있기 때문에 설명은 생략한다.
특정 예시 실시예들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였고, 보다 넓은 사상 및 다양한 실시예들의 범위를 벗어나지 않고 이들 실시예에 다양한 수정예 및 변경예들이 만들어질 수 있다는 것은 명백하다. 또한, 본 명세서에 기재된 다양한 장치들, 모듈들은 하드웨어 회로, 예를 들어, 보조 금속 산화물 반도체 기반 논리 회로, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 하드웨어, 펌웨어 및/또는 기계 판독 가능한 매체에 내장된 소프트웨어의 모든 조합을 사용하여 활성화되고 동작될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조 및 방법들이 트랜지스터, 논리 게이트, 및 어플리케이션 특정 집적 회로와 같은 전기 회로를 사용하여 내장될 수 있다.

Claims (15)

  1. 기지국이 저 비용 머신 타입 통신(MTC) 장치들과 통신하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭 중 적어도 하나에, 상기 적어도 하나의 MTC 장치를 동적으로 동조시키는 단계; 및
    상기 동작 주파수를 통해 상기 동작 대역폭 내에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치와 메시지들을 통신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치로부터 능력 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 능력 정보는 상기 적어도 하나의 MTC 장치와 관련된 식별자, 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭, 안테나 설정, 하프 듀플렉스 설정 및 무선 주파수 체인의 수에 대한 지원 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭을 동적으로 동조시키는 단계는
    상기 능력 정보를 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭 중 적어도 하나를 동적으로 동조시키는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 능력 정보를 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭 중 적어도 하나를 동적으로 동조시키는 단계는
    상기 하프 듀플렉스 설정이 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 대해 활성화되는 경우, 상기 MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 주변 및 서로 인접하는 동작 상향링크 대역폭 및 동작 하향링크 대역폭을 동조시키는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭 중 적어도 하나를 동적으로 변경하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 리소스들을 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 최소 대역폭에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 동기화 신호들을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 최소 대역폭에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 마스터 정보 블록(MIB)을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 최소 대역폭에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 시스템 정보 블록(SIB)을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 최소 대역폭에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치에 무선 액세스 채널(RACH) 리소스들을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 저 비용 머신 타입 통신(MTC) 장치들과 통신하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 MTC 장치와 정보를 송수신하는 송수신부; 및
    적어도 하나의 MTC 장치에 의해 지원되는 동작 주파수 및 동작 대역폭 중 적어도 하나에 상기 적어도 하나의 MTC 장치를 동적으로 동조시키고, 상기 동작 주파수를 통해 상기 동작 대역폭 내에서 상기 적어도 하나의 MTC 장치와 메시지를 통신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
  12. 머신 타입 통신(MTC) 장치를 동조시키는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 MTC 장치에 대해 동조되는 동작 주파수 및 동작 대역폭을 표시하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신된 메시지를 기반으로 하여 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭에 상기 MTC 장치를 동조시키는 단계; 및
    상기 동작 주파수를 통해 상기 동작 대역폭 내에서 상기 기지국과 통신하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 기지국에 상기 MTC 장치들의 능력 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 능력 정보는 상기 MTC 장치와 관련되는 적어도 하나의 식별자, 상기 MTC 장치에 의해 지원되는 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭, 안테나 구성, 무선 주파수(RF) 체인의 수에 대한 지원, 및 하프 듀플렉스 구성 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 기지국에 의해 할당되는 무선 액세스 채널(RACH) 리소스들을 사용하여 RACH 절차를 수행함으로써 상기 기지국과의 연결을 확립하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 기지국과 통신하는 장치에 있어서,
    기지국과 정보를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 기지국으로부터 동조될 동작 주파수 및 동작 대역폭을 표시하는 메시지를 수신하고, 상기 수신된 메시지를 기반으로 하여 상기 동작 주파수 및 상기 동작 대역폭을 동조시키며, 상기 동작 주파수를 통해 상기 동작 대역폭 내에서 상기 기지국과 통신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
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