KR20150052027A - 통신 디바이스 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이동 통신 시스템은 데이터를 이동 통신 디바이스들로/로부터 통신한다. 이동 통신 시스템은 이동 통신 디바이스들로/로부터 데이터를 통신하기 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공하고, 무선 액세스 인터페이스는 다운링크 상에서 제1 캐리어를 제공하며, 제1 캐리어는 데이터를 통신하기 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고, 제1 주파수 범위 내에 있고 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 복수의 통신 자원 요소들을 제공한다. 기지국들에 의해 제공된 무선 액세스 인터페이스는 복수의 시분할 서브 프레임들을 포함하고, 각각의 서브 프레임은 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함하며, 각각의 서브 프레임은, 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및 각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하고, 서브 프레임 내에서 제2 협대역 제어 채널의 지속기간은 서브 프레임 내에서 제1 광대역 제어 채널의 지속기간보다 크다. 제2 협대역 제어 채널은 제1 이동 통신 디바이스들 및 제2 이동 통신 디바이스들 모두에 제어 정보를 통신하도록 구성되며, 제2 캐리어의 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 중 일부를 형성한다. 협대역 제어 채널을 가상 캐리어 내에 있고 또한 제어 정보를 제1 완전 능력 이동 통신 디바이스들 및 제2 축소 능력 이동 통신 디바이스들 모두에 통신할 수 있게 구성함으로써, 제2 축소 능력 디바이스들은 제1 완전 능력 이동 디바이스들과 공유되는 협대역 제어 채널에 액세스할 수 있다. 이런 구성은 통신 시스템에 이용 가능한 통신 자원들이 더 많이 사용되게 한다.

Description

통신 디바이스 및 방법{COMMUNICATIONS DEVICE AND METHOD}
본 개시 내용은 이동 통신 시스템들, 이동 통신 시스템들에서 사용하기 위한 기지국과 같은 네트워크 엘리먼트들, 및 이동 통신 시스템들 및 통신 디바이스들을 이용하여 통신하는 방법들에 관한 것이다.
제3세대 및 제4세대 이동 통신 시스템들, 예컨대 3GPP 정의 UMTS 및 LTE(Long Term Evolution) 아키텍처를 기반으로 한 이동 통신 시스템들은 이전 세대의 통신 시스템들에 의해 제공된 단순한 음성 및 메시지 서비스들보다 더 복잡한 서비스들을 지원할 수 있다.
예컨대, LTE 시스템들에 의해 제공되는 무선 인터페이스의 개선 및 데이터 레이트의 향상으로 인해, 사용자는 고 데이터 레이트 애플리케이션들, 예컨대 이전에는 유선 데이터 접속을 통해서만 이용 가능했던 모바일 비디오 스트리밍 및 모바일 화상 회의를 즐길 수 있다. 따라서, 제3세대 및 제4세대 네트워크들을 배치하라는 요구는 강해지고, 이들 네트워크의 커버리지 영역, 즉 네트워크 액세스가 가능한 지리적인 위치들은 빠르게 증가할 것으로 예상된다.
제3세대 및 제4세대 네트워크들의 예상되는 광범위한 배치는 이용 가능한 고 데이터 레이트를 이용하기보다는 오히려 강건한(robust) 무선 인터페이스를 이용하고 커버리지 영역의 편재(ubiquity)를 증가시키는 한 부류의 디바이스들 및 애플리케이션들의 병행 개발을 가져왔다. 예로서 소위 기계형 통신(MTC: machine type communication) 애플리케이션들을 포함하며, 이들은 비교적 드물게 적은 양의 데이터를 통신하는 반자동 또는 자동 무선 통신 디바이스들(즉, MTC 디바이스들)이 대표적이다. 예로서, 예컨대 고객의 집에 위치하며 가스, 수도, 전기 등과 같은 공익사업의 고객 소비에 관한 데이터를 중앙 MTC 서버에 주기적으로 전송하는 소위 스마트미터(smart meter)들을 포함한다.
MTC형 디바이스와 같은 디바이스가 제3세대 또는 제4세대 이동 통신 네트워크에 의해 제공되는 넓은 커버리지 영역을 이용하는 것이 편리할 수도 있지만, 현재는 단점도 있다. 스마트폰과 같은 종래의 제3세대 또는 제4세대 이동 디바이스와는 달리, MTC형 디바이스는 비교적 단순하고 값싼 것이 바람직하다. MTC형 디바이스에 의해 수행되는 (예컨대, 데이터를 수집하고 이를 다시 보고하는) 기능들의 유형은 특히 복잡한 처리가 수행되는 것을 요구하지 않는다. 그러나, 제3세대 및 제4세대 이동 통신 네트워크들은 전형적으로 보다 복잡하고 값비싼 무선 송수신기가 구현되는 것을 요구할 수 있는 진보된 데이터 변조 기술을 무선 인터페이스상에서 채택한다. 스마트폰은 전형적인 스마트폰 유형의 기능들을 수행하기 위해 전형적으로 강력한 프로세서를 요구하기 때문에 스마트폰에 이런 복잡한 송수신기들을 포함시키는 것은 통상 정당화된다. 그러나 전술한 바와 같이, 현재, LTE 유형의 네트워크를 이용하여 통신하기 위해 비교적 값싸고 덜 복잡한 디바이스를 이용하고 싶은 욕구가 있다.
본 개시 내용의 제1 양상에 따르면, 이동 통신 디바이스로/로부터 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 시스템이 제공된다. 이동 통신 시스템은 하나 이상의 기지국들을 포함하며, 기지국들 각각은 이동 통신 디바이스들로/로부터 데이터를 통신하기 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공하도록 구성된 전송기 및 수신기를 포함하며, 무선 액세스 인터페이스는 다운링크 상에서 제1 캐리어를 제공하고, 제1 캐리어는 데이터 통신을 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고 제1 주파수 범위 내에 있고 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 제2 캐리어를 형성하는 복수의 통신 자원 요소들을 제공한다. 완전 능력 디바이스(full capability device)들인 제1 이동 통신 디바이스들은 제1 주파수 범위 내에서 제1 캐리어를 통해 전송된 신호를 수신하도록 구성되며, 축소 능력 디바이스(reduced capability device)들인 제2 이동 통신 디바이스들은 제2 주파수 범위 내에서 제2 캐리어를 통해 전송된 신호를 수신하도록 구성된다. 기지국에 의해 제공된 무선 액세스 인터페이스는 복수의 시분할 서브 프레임들을 포함하며, 각각의 서브 프레임은 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함하며, 각각의 서브 프레임은 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및 각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하고, 서브 프레임 내에서 제2 협대역 제어 채널의 지속기간은 서브 프레임 내에서 제1 광대역 제어 채널의 지속기간보다 크다. 제2 협대역 제어 채널은 제1 이동 통신 디바이스들 및 제2 이동 통신 디바이스들 모두에 제어 정보를 통신하도록 구성되며, 가상 캐리어의 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 중 일부를 형성한다.
협대역 제어 채널이 가상 캐리어 내에 있으며 제어 정보를 제1 이동 통신 디바이스들 및 제2 이동 통신 디바이스들 모두에 통신하도록 구성함으로써, 제2 축소 능력 디바이스들은 제1 완전 능력 이동 디바이스들과 공유되는 협대역 제어 채널에 액세스할 수 있다. 이런 구성은 통신 시스템에 이용 가능한 통신 자원들이 보다 효율적으로 사용되게 한다.
종래의 이동 통신 네트워크에서, 데이터는 전형적으로 주파수 캐리어(제1 주파수 범위)에서 네트워크로부터 이동 디바이스들로 전송되며 여기서 데이터의 적어도 일부가 주파수 캐리어의 대역폭 전체에 실질적으로 걸쳐 있다. 통상 이동 디바이스는 전체 주파수 캐리어, 즉 주어진 통신 표준에 의해 정의된 최대 시스템 대역폭에 걸친 데이터를 수신 및 디코딩할 수 없다면 네트워크 내에서 동작할 수 없으며, 따라서 대역폭 능력이 축소된 송수신기 유닛들을 갖는 이동 디바이스의 사용은 배제된다.
그러나 그 내용이 참고로 본 명세서에 포함되는 공동 출원계류 중인 국제특허출원들인 PCT/GB2012/050213, PCT/GB2012/050214, PCT/GB2012/050223 및 PCT/GB2012/051326에 개시된 바와 같이, 종래의 캐리어("호스트 캐리어")를 포함하는 통신 자원 요소들의 서브세트는 "가상 캐리어"로서 정의되며, 여기서 호스트 캐리어는 소정의 대역폭(제1 주파수 범위)를 가지며 가상 캐리어는 호스트 캐리어의 대역폭에 비해 축소된 대역폭(제2 주파수 범위)을 갖는다. 축소 능력 디바이스를 위한 데이터는 통신 자원 요소들의 가상 캐리어 세트 상에서 분리되어 전송된다. 이에 따라, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는 복잡성 또는 능력이 축소된 송수신기 유닛을 이용하여 수신 및 디코딩될 수 있다.
복잡성 또는 능력이 축소된 송수신기 유닛들을 구비한 디바이스들(앞으로 "축소 능력 디바이스들"로 언급함)은 디바이스의 완전 능력의 일부(즉, 디바이스의 완전 능력의 축소된 능력 세트)를 이용하여 동작할 수 있거나, 또는 종래의 LTE형 디바이스들(앞으로 일반적으로 LTE 디바이스들로 언급함)보다 덜 복잡하고 값비싸게 구성될 수 있다. 이에 따라, LTE형 네트워크 내에 MTC형 애플리케이션들을 위한 이런 디바이스들의 배치는 매우 매력적일 수 있는데, 그 이유는 가상 캐리어의 제공으로 덜 값비싸고 복잡한 송수신기 유닛을 구비한 이동 디바이스들을 사용될 수 있기 때문이다.
현재, 예컨대 복수의 서브 캐리어가 서브 프레임들을 제공하기 위하여 시간상 분할되는, LTE와 같은 이동 통신 시스템들을 제공하는 것이 제안되고 있다. 각각의 서브 프레임은 공유 통신 자원들에 대한 액세스를 승인하기 위한 제어 채널을 전송하기 위한 광대역 제어 채널 영역을 포함할 수 있으며, 또한 광대역 제어 채널 영역보다 좁은 대역폭을 가지지만 더 긴 지속기간을 가지며 광대역 제어 채널 상에 통신된 제어 채널 정보와 동일한 목적으로 동일한 정보 또는 상이한 정보를 통신하기 위한 추가 제어 채널을 전송하는데 사용될 수 있는 적어도 하나의 협대역 제어 채널 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 협대역 제어 채널 영역은 광대역 제어 채널 영역 이후의 서브 프레임의 나머지의 실질적으로 전부에 걸쳐 연장하는 지속기간을 갖는다. 서브 프레임 내의 협대역 제어 채널 영역을 광대역 제어 채널 영역과 함께 구성하는 것이 제안되었는데, 그 이유는 광대역 제어 채널 영역이 무선 액세스 인터페이스의 서브 프레임의 동일 부분에서 호스트 캐리어의 주파수 대역 내의 모든 서브 캐리어들에 걸쳐 존재할 수 있기 때문이다. 이에 따라, 이웃 셀들의 2개의 기지국이 광대역 제어 채널 영역에서 상이한 제어 채널 정보를 동시에 전송하여 이에 따라 서로 간섭을 일으킬 수 있는 것이 가능하다. 이에 따라, 예컨대, 상이한 서브 캐리어들의 세트를 커버하는, 이웃 셀들에서 주파수가 상이한 위치에 있을 수 있는 각각의 서브 프레임 내의 협대역 제어 채널 영역을 제공하면, 제어 정보가 동일 채널 간섭을 일으킬 가능성이 감소된 상이한 셀들 내에서 이동 디바이스들에 통신될 수 있다. 예컨대 LTE를 위한 이런 구성은 3GPP에서 제안되고 있다. 따라서 LTE 내에서, 광대역 제어 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)로서 언급되며, 반면에 협대역 제어 채널은 3GPP 작업 항목 "Enhanced downlink control channel(s) for LTE"에 따라 연구되고 있는, 확장 물리적 다운링크 제어 채널(EPDCCH: Enhanced Physical Downlink Control Channel)로 언급된다.
본 개시 내용의 실시예들은 제2 유형의 축소 능력 이동 디바이스들이 제1 유형의 완전 능력 디바이스를 갖는 기지국에 의해 서빙되는 셀 내에 존재하고 광대역 제어 채널 영역 및 협대역 제어 채널 영역 모두가 제1 및 제2 유형의 이동 디바이스들과의 무선 액세스 인터페이스에 의해 제공되는 구성을 제공할 수 있다. 기지국은 제1 주파수 범위를 커버하는 호스트 캐리어 내에 존재하는 가상 캐리어를 제공하는 제2 주파수 범위 내에 협대역 제어 채널 영역을 위치시키도록 무선 액세스 인터페이스를 구성하며, 제1 주파수 범위는 제2 주파수 범위를 포함한다. 따라서, 예컨대 기지국의 스케줄러는, 제2 유형의 디바이스들이 협대역 제어 채널로부터의 통신 자원들에 대한 액세스를 승인하는 제어 정보를 수신할 수 있으며 또한 제1 유형의 디바이스들도 협대역 제어 채널로부터의 통신 자원들에 대한 액세스를 승인받을 수 있도록, 제2 주파수 범위 내에 가상 캐리어의 일부로서 협대역 제어 채널(EPDCCH)을 위치시키도록 적응된다. 그러나 제2 유형의 이동 디바이스들의 축소된 능력의 결과로서, 협대역 제어 채널은 제2 주파수 범위 내에의 통신 자원들에 대한 액세스만을 승인하고, 반면에 제1 유형의 완전 능력 디바이스들은 호스트 캐리어의 제1 주파수 범위 내에서 공유 자원들에 대한 액세스를 승인받을 수 있다. 이에 따라, 제1 유형의 완전 능력 이동 디바이스들과, 동일한 협대역 제어 채널로부터의 통신 자원들에 대한 액세스를 승인하는 제어 정보를 수신하는 제2 유형의 축소 능력 이동 디바이스들의 공존은 통신 시스템에 이용 가능한 통신 자원들을 효율적으로 사용하는 구성을 제공한다.
제2 유형의 축소 능력 이동 디바이스들은 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에서 통신된 신호만을 수신하기 때문에, 제2 유형의 이동 디바이스들은 광대역 제어 채널 상에서 통신된 제어 정보를 수신할 수 없음을 이해할 것이다. 일례에서, 광대역 제어 채널은 이동 디바이스들이 기지국에 의해 제공된 통신 자원들에서 정보를 송신 및 수신하기 위해 필요로 하는 제어 정보를 기지국에 의해 서빙되는 셀 내에의 이동 디바이스에 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어 정보는 가상 캐리어의 제2 주파수 범위 내의 개별 제어 채널에서 반복되고 또한 전송된다. 일례에서, 제어 정보는 이동 디바이스들이 기지국에 의해 제공되는 통신 자원들에 액세스하기 위해 필요로 하는 공통 검색 공간(CSS: Common Search Space) 정보로 알려진 것이다.
개시 내용의 다양한 추가적인 양상들 및 실시예들은 첨부된 청구항들에서 제공되며, 제한적이지 않게, 이동 통신 네트워크에서 사용되는 이동 통신 디바이스들로/로부터 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 시스템 네트워크 엘리먼트, 및 이동 통신 시스템에서 이동 통신 디바이스들로/로부터 데이터를 통신하는 방법을 포함한다.
본 개시 내용의 실시예들은 이하 유사한 부분들이 대응하는 참조 번호로 제공되는 첨부 도면을 참고하여 예로서만 설명될 것이다.
도 1은 종래의 이동 통신 시스템의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 2는 종래의 LTE 다운링크 무선 프레임을 예시한 개요도를 제공한다.
도 3은 종래의 LTE 다운링크 무선 서브 프레임을 예시한 개요도를 제공한다.
도 4는 가상 캐리어가 삽입된 LTE 다운링크 무선 서브 프레임을 예시한 개요도를 제공한다.
도 5는 국한된(localised) 애플리케이션을 위한 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 6는 분산된 애플리케이션을 위한 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 7은 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 8은 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 9는 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 분산된 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 10은 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 분산된 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 11은 실시예에 따라서 2개의 가상 캐리어가 제공되며 분산된 협대역 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 12는 실시예에 따라서 국한된 애플리케이션 및 분산된 애플리케이션 모두를 위한 협대역 제어 채널들을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 13은 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 협대역 제어 채널뿐만 아니라 공통 검색 공간(CSS) 정보를 제공하기 위한 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 14는 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 협대역 제어 채널뿐만 아니라 공통 검색 공간(CSS) 정보를 제공하기 위한 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 15는 실시예에 따라서 가상 캐리어가 제공되며 협대역 제어 채널뿐만 아니라 공통 검색 공간(CSS) 정보를 제공하기 위한 제어 채널을 포함하는 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 일례를 예시한 개요도를 제공한다.
도 16은 본 발명의 일례에 따라서 구성된 적응된 LTE 이동 통신 네트워크의 일부를 도시한 개요도를 제공한다.
종래의 네트워크
도 1은 종래의 이동 통신 시스템의 기본 기능성을 예시한 개요도를 제공한다.
네트워크는 코어 네트워크(102)에 접속된 복수의 기지국(101)을 포함한다. 각각의 기지국은 데이터가 이동 디바이스들(104)로/로부터 통신될 수 있는 커버리지 영역(103)(즉, 셀) 내에 제공된다. 데이터는 커버리지 영역(103) 내에서 무선 다운링크를 통해 기지국(101)으로부터 이동 디바이스(104)에 전송된다. 데이터는 무선 업링크를 통해 이동 디바이스(104)로부터 기지국(101)에 전송된다. 코어 네트워크(102)는 데이터를 기지국(104)으로/으로부터 라우팅하고 인증, 이동도 관리, 충전 등과 같은 기능들을 제공한다.
용어, 이동 디바이스는 이동 통신 시스템을 통해 데이터를 전송 또는 수신될 수 있는 통신 단말기 또는 장치를 언급하는데 사용될 것이다. 또한, 통신 단말기, 원격 단말기, 송수신기 디바이스 또는 모바일이거나 또는 아닐 수 있는 사용자 장비와 같은 다른 용어들이 이동 디바이스들에 사용될 수 있다.
3GPP 정의 LTE(Long Term Evolution) 아키텍처에 따라서 구성된 것과 같은 이동 통신 시스템들은 무선 다운링크를 위한 OFDM(orthogonal frequency division multiplex) 기반 무선 액세스 인터페이스(소위 OFDMA) 및 무선 업링크를 위한 OFDM 기반 무선 액세스 인터페이스(소위 SC-FDMA)를 사용한다. 데이터는 복수의 직교 서브 캐리어들상에서 업링크 및 다운링크로 전송된다. 도 2는 OFDM 기반 LTE 다운링크 무선 프레임(201)을 예시한 개요도를 도시한다. LTE 다운링크 무선 프레임은 LTE 기지국(확장 노드 B로 알려짐)으로부터 전송되며 10ms 지속한다. 다운링크 무선 프레임은 10개의 서브 프레임들을 포함하며, 각각의 서브 프레임은 1ms 지속한다. 주 동기화 신호(PSS: primary synchronisation signal) 및 보조 동기화 신호(SSS: secondary synchronisation signal)는 주파수 분할 듀플렉스(FDD: frequency division duplex) 시스템의 경우에 LTE 프레임의 제1 및 제6 서브 프레임들에서 전송된다. 주 방송 채널(PBCH: primary broadcast channel)은 LTE 프레임의 제1 서브 프레임에서 전송된다. PSS, SSS 및 PBCH는 이하 더 상세히 논의될 것이다.
도 3은 종래의 다운링크 LTE 서브 프레임의 일례의 구조를 예시한 그리드를 제공하는 개요도를 제공한다. 서브 프레임은 1ms 기간 동안 전송되는 미리 결정된 수의 심벌들을 포함한다. 각각의 심벌은 다운링크 무선 캐리어의 대역폭에 걸쳐 분산된 미리 결정된 수의 직교 서브 캐리어들을 포함한다.
도 3에 도시된 서브 캐리어의 예는 14개의 심벌, 및 20MHz 대역폭에 걸쳐 이격된 1200개의 서브 캐리어들을 포함한다. 데이터가 LTE로 전송될 수 있는 가장 작은 단위는 하나의 서브 프레임을 통해 전송되는 12개의 서브 캐리어들이다. 명확성을 위해, 도 3에서, 각각의 개별 자원 요소는 도시되지 않았고 대신에 서브 프레임 그리드에서 각각의 개별 박스가 하나의 심벌로 전송된 12개의 서브 캐리어들에 대응한다.
도 3은 4개의 LTE 디바이스들을 위한 자원 할당들(340, 341, 342, 343)을 도시한다. 예컨대, 제1 LTE 디바이스(UE 1)를 위한 자원 할당(342)은 12개의 서브 캐리어의 5개의 블록에 걸쳐 확장되고, 제2 LTE 디바이스(UE 2)를 위한 자원 할당(343)은 12개의 서브 캐리어의 6개의 블록에 걸쳐 확장되고, 이렇게 계속된다.
제어 채널 데이터는 서브 프레임의 제1 n개의 심벌을 포함하는 서브 프레임의 제어 영역(300)에서 전송되며, 여기서 n은 3MHz 이상의 채널 대역폭에 대해 하나의 심벌과 3개의 심벌 사이에서 변할 수 있으며 n은 1.4MHz의 채널 대역폭에 대해 2개의 심벌과 4개의 심벌 사이에서 변할 수 있다. 명확성을 위해, 다음의 설명은 3MHz 이상의 채널 대역폭을 갖는 호스트 캐리어들에 관한 것이며, 여기서 n의 최대값은 3일 것이다. 제어 영역(300)에서 전송된 데이터는 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel), 물리적 제어 포맷 인디케이터 채널(PCFICH: physical control format indicator channel) 및 물리적 HARQ 인디케이터 채널(PHICH: physical HARQ indicator channel)상에서 전송된 데이터를 포함한다.
PDCCH는 서브 프레임의 어느 심벌들 상의 어느 서브 캐리어들이 특정 LTE 디바이스들에 할당되었는지를 나타내는 제어 데이터를 포함한다. 따라서, 도 3에 도시된 서브 프레임의 제어 영역(300)에서 전송된 PDCCH 데이터는 UE1에 제1 블록의 자원들(342)이 할당되었고, UE2에 제2 블록의 자원들(343)이 할당되었으며, 이렇게 계속된다는 것을 나타낸다. 전송되는 서브 프레임들에서, PCFICH는 해당 서브 프레임에서 제어 영역의 지속기간(즉, 하나의 심벌과 4개의 심벌 사이)을 나타내는 제어 데이터를 포함하며, PHICH는 이전에 전송된 업링크 데이터가 네트워크에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타내는 HARQ(Hybrid Automatic Request) 데이터를 포함한다.
소정의 서브 프레임들에서, 서브 프레임의 중심 대역(310)에서의 심벌들은 주 동기화 신호(PSS), 보조 동기화 신호(SSS) 및 물리적 방송 채널(PBCH)를 포함하는 정보의 전송을 위해 사용된다. 이런 중심 대역(310)은 전형적으로 72개의 서브 캐리어의 폭(1.08MHz의 전송 대역폭에 대응함)을 가진다. PSS 및 SSS는 검출될 때, LTE 디바이스(104)가 프레임 동기화를 달성하게 하고 다운링크 신호를 전송하는 확장 노드 B의 셀 식별자(cell identity)를 결정할 수 있게 하는 동기화 신호들이다. PBCH는 셀에 대한 정보를 운반하며, 이 정보는 LTE 디바이스들이 셀에 액세스하기 위해 요구하는 파라미터들을 포함하는 마스터 정보 블록(MIB: master information block)을 포함한다. 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH: physical downlink shared channel) 상에서 개별 LTE 디바이스들에 전송된 데이터는 서브 프레임의 통신 자원 요소들의 나머지 블록들에서 전송될 수 있다.
도 3은 또한 시스템 정보를 포함하며 R344의 대역폭에 걸쳐 확장하는 PDSCH의 영역을 도시한다.
LTE 채널에서 서브 캐리어들의 수는 전송 네트워크의 구성에 따라 변할 수 있다. 전형적으로 이런 변동은 도 3에 도시된 바와 같이, 1.4MHz 채널 대역폭 내에 포함된 72개의 서브 캐리어에서 20MHz 채널 대역폭 내에 포함된 1200개의 서브 캐리어까지의 범위에 있다. 종래에 알려진 바와 같이, PDCCH, PCFICH 및 PHICH 상에 전송된 데이터는 전형적으로 서브 프레임의 전체 대역폭에 걸친 서브 캐리어들 상에 분산된다. 따라서 종래의 LTE 디바이스는 제어 영역을 수신 및 디코딩하기 위하여 서브 프레임의 전체 대역폭을 수신할 수 있어야만 한다.
가상 캐리어
MTC 디바이스들(예컨대, 상술한 바와 같은 스마트미터들과 같은 반자동 또는 자동 무선 통신 디바이스들)과 같은 소정 부류의 디바이스들은 비교적 드문 간격을 두고 적은 양의 데이터의 전송을 특징으로 하는 통신 애플리케이션을 지원하며, 따라서 종래의 LTE 디바이스들보다 상당히 덜 복잡할 수 있다. 많은 수의 시나리오에서, 완전한 캐리어 대역폭에 걸쳐 LTE 다운링크 프레임으로부터 데이터를 수신 및 처리할 수 있는 종래의 고성능 LTE 수신기 유닛을 갖는 디바이스들과 같은 축소 능력 디바이스들을 제공하는 것은 적은 양의 데이터를 통신하기만 하면 되는 디바이스에 대해 너무 복잡할 수 있다. 따라서 이는 LTE 네트워크에서 축소 능력 MTC형 디바이스들의 광범위한 배치의 실현가능성을 제한할 수 있다. 대신에 디바이스에 전송될 가능성이 있는 데이터량에 더 비례하는 더 단순한 수신기 유닛을 갖는 MTC형 디바이스와 같은 축소 능력 디바이스들을 제공하는 것이 바람직하다. 이하 개시되는 바와 같이, 본 개시 내용의 예에 따르면, "가상 캐리어"가 호스트 캐리어의 주파수 대역폭보다 좁은 제한된 주파수 대역폭을 갖는 캐리어로서 종래의 OFDM형 다운링크 캐리어(즉, "호스트 캐리어")에 삽입된다. 종래의 OFDM형 다운링크 캐리어 상에서 전송된 데이터와는 달리, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는 다운링크 호스트 OFDM 캐리어의 완전한 대역폭을 처리할 필요없이 수신 및 디코딩될 수 있다. 이에 따라, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는 복잡성이 감소된 수신기 유닛을 이용하여 수신 및 디코딩될 수 있다.
도 4는 본 개시 내용의 예에 따라서 호스트 캐리어에 삽입된 가상 캐리어를 포함하는 LTE 다운링크 서브 프레임을 예시하는 개요도를 제공한다.
종래의 LTE 다운링크 서브 프레임에 따라, 제1 n개의 심벌(n은 도 4에서 3임)은 PDCCH 상에서 전송된 데이터와 같은 다운링크 제어 데이터의 전송을 위해 예비되는 제어 영역(300)을 형성한다. 그러나 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제어 영역(300) 밖에서 LTE 다운링크 서브 프레임은 가상 캐리어(501)를 형성하는 중심 대역(310) 아래의 통신 자원 요소들의 그룹을 포함한다. 명백해지는 바와 같이, 가상 캐리어(501)는 가상 캐리어(501) 상에서 전송된 데이터가 호스트 캐리어의 남아있는 부분들에서 전송된 데이터와 논리적으로 별개인 것으로 취급될 수 있고 제어 영역(300)으로부터의 제어 데이터 모두를 먼저 디코딩함이 없이 디코딩될 수 있도록 적응된다. 비록 도 4가 중심 대역 아래의 주파수 자원들을 차지하는 가상 캐리어를 도시한다 할지라도, 일반적으로 가상 캐리어는 대안적으로 중심 대역 위의 주파수 자원들 또는 중심 대역을 포함하는 주파수 자원들 중 어느 하나를 차지할 수 있다. 가상 캐리어가 호스트 캐리어의 PSS, SSS 또는 PBCH에 의해 사용된 임의의 자원들, 또는 호스트 캐리어 상에서 동작하는 이동 디바이스가 정확한 동작을 위해 필요로 하고 알려진 미리결정된 위치에서 찾을 것으로 예상하는 호스트 캐리어에 의해 전송된 임의의 다른 신호와 중첩하도록 구성된다면, 가상 캐리어 상의 신호들은 호스트 캐리어 신호의 이러한 양상들이 유지되도록 구성될 수 있다.
도 4로부터 알 수 있듯이, 가상 캐리어(501) 상에서 전송된 데이터는 제한된 대역폭에 걸쳐 전송된다. 이 대역폭은 호스트 캐리어의 대역폭보다 작은 것을 전제로 임의의 적당한 대역폭일 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 가상 캐리어는 2.16MHz 전송 대역폭과 동등한 12개의 서브 캐리어의 12개의 블록(즉, 144개의 서브 캐리어)을 포함하는 대역폭에 걸쳐 전송된다. 이에 따라, 가상 캐리어 상에 전송된 데이터를 수신하는 디바이스는 2.16MHz의 대역폭을 통해 전송된 데이터를 수신 및 처리할 수 있는 수신기를 구비하기만 하면 된다. 이는 축소 능력 디바이스들(예컨대, MTC형 디바이스들)이 단순화된 수신기 유닛들을 구비하면서도 여전히 상술한 바와 같이 종래에 디바이스들이 신호의 전체 대역폭에 걸쳐 OFDM 신호를 수신 및 처리할 수 있는 수신기들을 구비할 것을 요구하는 OFDM형 통신 네트워크 내에서 동작할 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, LTE와 같은 OFDM 기반의 이동 통신 시스템들에서, 다운링크 데이터는 서브 프레임별로 상이한 서브 캐리어들 상에서 전송되도록 동적으로 할당된다. 이에 따라, 모든 서브 프레임에서 네트워크는 심벌들이 어느 심벌들 상의 어느 서브 캐리어들이 어느 디바이스들에 관한 데이터를 포함하는지를 시그널링해야만 한다(즉, 다운링크 할당 시그널링).
도 3에서 알 수 있듯이, 종래의 다운링크 LTE 서브 프레임에서 이런 정보는 서브 프레임의 제1 심벌 또는 심벌들 동안 PDCCH 상에서 전송된다. 그러나 전술한 바와 같이, PDCCH에서 전송된 정보는 서브 프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 확산됨으로 인해 축소된 대역폭의 가상 캐리어만을 수신할 수 있는 단순화된 수신기 유닛을 갖는 이동 통신 디바이스에 의해 수신될 수 없다.
이에 따라, 도 4에서 알 수 있듯이, 가상 캐리어의 최종 심벌들은 가상 캐리어(501)의 어느 통신 자원 요소들이 할당되었는지를 나타내는 제어 데이터의 전송을 위해 할당되는 가상 캐리어 제어 영역(502)으로서 예비될 수 있다. 일부 예에서, 가상 캐리어 제어 영역(502)을 포함하는 심벌들의 수는 예컨대 심벌들의 고정된 수일 수 있다.
가상 캐리어 제어 영역은 가상 캐리어 내의 임의의 적당한 위치에 예컨대 가상 캐리어의 제1의 적은 수의 심벌들에 위치할 수 있다. 도 4의 예에서, 이는 가상 캐리어 제어 영역을 제4, 제5 및 제6 심벌들 상에 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 그러나, 서브 프레임의 최종 심벌들에 가상 캐리어 제어 영역의 위치를 고정하면, 호스트 캐리어 제어 영역의 심벌들의 수가 변한다 할지라도 가상 캐리어 제어 영역의 위치가 변할 필요가 없기 때문에 이점을 제공할 수 있다. 이는 가상 캐리어 상에서 데이터를 수신하는 이동 통신 디바이스들에 의해 수행되는 처리를 단순화하는데, 그 이유는 가상 캐리어 제어 영역이 서브 프레임의 최종 심벌들에 항상 위치할 것이라는 것이 알려졌기 때문에 이동 통신 디바이스들이 가상 캐리어 제어 영역의 위치를 서브 프레임마다 결정할 필요가 없기 때문이다.
추가 예에서, 가상 캐리어 제어 심벌들은 개별 서브 프레임에서 가상 캐리어 PDSCH 전송을 참고할 수 있다.
일부 예에서, 가상 캐리어는 다운링크 서브 프레임의 중심 대역(310) 내에 위치할 수 있다. 이는 PSS/SSS 및 PBCH에 의해 점유된 자원들이 가상 캐리어 영역 내에 포함되고 호스트 캐리어 PDSCGH 영역 내에 포함되지 않기 때문에, 가상 캐리어의 삽입에 의해 유발되는 호스트 캐리어 PDSCH 자원의 감소를 최소화한다. 따라서, 예컨대 예상된 가상 캐리어 스루풋(throughput)에 따라서, 가상 캐리어의 위치는 호스트 캐리어가 PSS, SSS 및 PBCH의 오버헤드(overhead)를 부담하도록 선택되었는지 가상 캐리어가 그 오버헤드를 부담하도록 선택되었는지에 따라서 중심 대역 내부 또는 외부 중 어느 하나에 존재하도록 적당히 선택될 수 있다.
협대역 제어 채널
본 개시 내용의 실시예들은 제1 유형의 완전 능력(LTE) 이동 디바이스들 및 제2 유형의 축소 능력 디바이스들 모두에 공통인 협대역 제어 채널의 구성을 제공한다. 협대역 제어 영역에서 제어 채널 상에서 전송된 정보는 무선 액세스 인터페이스의 서브 프레임 내에 공존하는, 광대역 제어 영역에서 광대역 제어 채널 상에서 전송된 정보와 동일 또는 유사하다. 3GPP에서 현재 제안하고 있는 이런 구성은 광대역 제어 채널인, PDCCH와 함께 존재하는 EPDCCH로 알려졌다. 구성 예는 도 5에 예시된다.
도 5에서 도 4의 예에 관한 LTE 시스템을 위한 다운링크 서브 프레임의 단순화된 버전이 제시된다. 도 5에서 제어 영역(300)은 도 4에서 나타난 대응하는 위치에 표시되며, 완전 능력 이동 디바이스들 모두에 의해 공유되는 통신 자원들을 할당하는 메시지들을 이동 디바이스들에 통신하는 PDCCH를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, LTE를 위해 EPDCCH를 포함하는, 협대역 제어 채널 영역(600)이 제공된다. 협대역 제어 채널 영역(600)은 자원 할당 메시지들을 이동 디바이스들에 통신한다. 그러나 협대역 제어 채널 영역은 광대역 제어 채널 영역(300)보다 좁은 주파수를 가지며, 광대역 제어 채널(300)의 전송 후 실질적으로 전체 서브 프레임에 대해 확장된다. 이하에서 협대역 제어 채널은 EPDCCH로 언급되고 광대역 제어 채널은 PDCCH로 언급되지만, 통상의 기술자는 이들이 LTE 예에 적용 가능한 각각의 광대역 제어 채널 및 협대역 제어 채널의 예일 뿐임을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이, EPDCCH(600)를 제공하는 목적은 제어 채널들의 전송 동안 셀 간 간섭을 유발할 가능성을 감소시키는 방식으로 자원 할당 메시지들의 이동 디바이스들로의 통신을 달성하는 것이다. 도 5에서 알 수 있듯이, PDCCH(300)는 각각의 서브 프레임에 대해, 서브 프레임의 전체 대역폭에 걸쳐서 서브 프레임 내의 동일 부분에서 발생한다. 따라서 이웃 셀들의 2개 이상의 기지국들이 각각의 PDCCH들을 전송하고 있다면, 이들 기지국은 PDCCH가 서브 프레임에서 시스템의 전체 대역폭에 걸쳐서 동일 지점에서 발생하기 때문에 잠재적으로 간섭을 일으킬 수 있다. 이에 따라 전체 서브 프레임에 걸쳐 확장하며, 협대역 제어 채널로서, 이웃 기지국들을 위한 상이한 서브 캐리어들에 위치할 수 있는 EPDCCH(600)를 제공하는 것이 제안되었다. 이에 따라, 셀 간 간섭의 가능성은 감소된다.
도 5에 도시된 구성은 EPDCCH가 셀(103) 내의 이동 디바이스들(104)에 제어 정보를 전송하고 있기 때문에 국한된 EPDCCH(600)로서 언급된다. 도 6에 도시된 구성은 상이한 주파수들에서의 제1 및 제2 부분들(602, 604)을 갖는 EPDCCH에 대한 대안적인 아키텍처이다. 도 6에 도시된 EPDCCH(602, 604)의 구성은 EPDCCH를 통한 제어 정보의 전송을 위해 일부 주파수 다이버시티를 제공한다. 따라서, 도 5에 도시된 EPDCCH(600)에 의해 전송된 정보와 동일한 정보는 도 6의 EPDCCH(602, 604) 상에 전송될 수 있다. 그러나 정보를 이동 디바이스들에 정확히 통신할 가능성을 개선하기 위하여, 예컨대 자원 할당 메시지가 일부 주파수 다이버시티를 제공하기 위해 도 6에 도시된 EPDCCH(602, 604)의 양쪽 부분들을 이용하여 전송된다. 그러나 도 6에 도시된 예에서 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 유형의 완전 능력 디바이스들만이 분산된 EPDCCH(602, 604)를 수신할 수 있을 것이다.
가상 캐리어 동작을 갖는 협대역 제어 채널
본 개시 내용의 실시예들은 제2 유형의 축소 능력 디바이스들이 EPDCCH와 같은 협대역 제어 채널로부터 자원 할당 메시지들과 같은 제어 정보를 수신하기 위한 요건을 만족하도록 고안되었다. 도 4를 참고로 전술한 바와 같이, 축소 능력 통신 디바이스들과 통신하기 위해 가상 캐리어(501)가 제공된다. 이런 목적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 EPDCCH(600)는 가상 캐리어의 주파수 범위 내에 있도록 기지국에 의해 배치된다. 도 7에 예시된 일례에서, EPDCCH(600)는 가상 캐리어(VC: virtual carrier) PDSCH(701, 702)에 의해 제공된 공유 자원들 사이에 위치한다. 전술한 바와 같이, 협대역 제어 채널을 형성하는 EPDCCH(600)는 제1 유형의 완전 능력 통신 디바이스들 및 제2 유형의 축소 능력 이동 디바이스들 모두에 제어 정보를 통신한다. 그러나, EPDCCH(600)는 자원 할당 메시지를 제2 유형의 축소 능력 이동 디바이스들에 통신할 때, 가상 캐리어 공유 자원들(701, 702) 내의 자원들을 할당하며, 반면에 자원 할당 메시지를 제1 유형의 완전 능력 이동 디바이스들에 통신할 때, 자원 할당 메시지들은 호스트 캐리어의 공유 자원들(704, 706) 내의 자원들을 할당한다. 추가 구성 예가 도 8에서 가상 캐리어 내의 공유 자원들(801) 및 호스트 캐리어 내의 공유 자원들(806)의 이동 디바이스들에 대한 자원들의 할당을 각각 도시하는 화살표(801, 802)로 도시된다.
분산된 협대역 제어 채널
협대역 제어 채널이 가상 캐리어와 함께 동작하도록 제공되는 추가 실시예가 도 9에 도시된다. 도 9에 도시된 예는 도 6에서 분산 EPDCCH로 예시된 구성에 대응하는 상황에 대한 것이다. 따라서 도 9에 도시된 바와 같이, EPDCCH는 제1 부분(902)과 제2 부분(904) 사이에 분산될 뿐, 그 외에는 도 7 및 8을 참고로 전술한 방식에 대응하는 방식으로 동작한다. 그러나 도 9에 도시된 바와 같이, EPDCCH의 제1 부분(902)만이 가상 캐리어(501)의 제2 주파수 범위 내에 배치되고, 반면에 제2 부분(904)은 호스트 캐리어의 제1 주파수 범위 내에 배치된다. 이에 따라, 제1 유형의 완전 능력 이동 디바이스들은 EPDCCH의 제1 및 제2 부분들(902, 904)에 의해 제공된 주파수 다이버시티를 이용할 수 있는 반면, 제1 유형의 축소 능력 이동 디바이스들은 EPDCCH의 제1 부분(902) 내로부터만 자원 할당 메시지들과 같은 제어 채널 메시지들을 수신할 수 있다. 이에 따라, 축소 능력 통신 디바이스들에 통신된 제어 채널 메시지들은 에러 정정 코딩과 같은 채널 코딩의 증가 또는 변조 순서의 감소와 같은 일부 적응이 이루어질 수 있다. 도 7 및 8에 도시된 예로서, EPDCCH의 제1 부분(902)으로부터 자원 할당 메시지들을 수신하는 축소 능력 디바이스들에는 공유 자원들(906, 908)에서 가상 캐리어(501) 내의 자원들만이 할당될 것이고, 반면에 완전 능력 디바이스들에는 공유 채널 내의 자원들(910, 912, 914)이 할당될 것이다.
도 9에 도시된 예에 대응하는 예들이 도 10 및 11에 제공되며, 여기서 유사한 부분들은 동일한 참조 번호들을 갖는다. 도 10에 도시된 예에서는 가상 캐리어 범위(501) 내에서 2개의 부분(906.1, 906.2) 사이에 분산되는 EPDCCH가 도시된다. 이런 예에 따르면, 축소 능력 이동 디바이스들에는 제1 부분(906.1) 및 제2 부분(906.2)을 갖는 EPDCCH를 이용하여 공유 채널(1001) 내의 자원들이 할당될 수 있으므로, 자원 할당 메시지들의 통신에 일부 주파수 다이버시티를 제공할 수 있다. 도 11에 도시된 예는 2개의 분산된 EPDCCH 부분들(902, 904) 각각이 2개의 가상 캐리어 영역들(501, 502) 내에 각각 있는 도 9의 예에 대응한다.
제1 및 제2 부분들(902, 904)을 갖는 분산된 EPDCCH가 이동 디바이스들의 상이한 그룹들에 제어 정보를 통신하도록 적응되는 추가 변형이 도 12에 예시된다. 도시된 예에서, 제1 그룹의 통신 디바이스들(UEA)은 EPDCCH의 제1 부분(902)으로부터만 제어 정보를 수신하고, 제2 그룹의 통신 디바이스들(UEB)은 EPDCCH의 제2 부분(904)으로부터 제어 정보를 수신한다. 그러나 제3 그룹의 이동 디바이스들(UEC)은 EPDCCH의 제1 및 제2 부분들(902, 904)로부터 제어 정보를 수신한다.
공통 검색 공간
전술한 바와 같이, 주어진 예에서 EPDCCH인 협대역 제어 채널은 본 예에서 PDCCH인 광대역 제어 채널 영역과 동일한 정보 중 일부를 전달할 수 있다. 그러나 광대역 제어 채널, PDCCH는 이동 디바이스들이 업링크를 통해 전송하거나 또는 다운링크 통신 신호를 통해 수신하는데 필요한 다른 정보를 전달할 수 있다. LTE의 일례에서 이런 제어 채널 또는 시그널링 정보는 공통 검색 공간 정보로 언급된다. 그러나 가상 캐리어 동작에 대해 전술한 바와 같이, 축소된 능력의 이동 통신 디바이스들은 광대역 제어 채널 PDCCH로부터 정보를 수신할 수 없다.
추가 실시예들은 축소된 능력의 이동 디바이스들이 무선 액세스 인터페이스를 통해 전송 및 수신하는데 필요한 제어 정보를 통신하기 위한 가상 캐리어(501) 내의 제어 채널을 포함한다. 도 13, 14, 15에 이런 구성의 3개의 예가 예시된다. 도 7에 도시된 예에 일반적으로 대응하며 그래서 대응하는 부분들이 동일한 참조 번호를 포함하는 도 13에 도시된 바와 같이, 제어 채널이 음영 영역(1301, 1302)으로 도시된 가상 캐리어(501)의 공유 자원 공간(701, 702) 내에 형성된다. 따라서 예컨대 공통 검색 공간 정보를 전달하기 위한 제어 채널은 일부 주파수 다이버시티를 제공하기 위하여 제1 부분(1301) 및 제2 부분(1302)으로 분할된다. 광대역 PDCCH(300)에서 통신된 공통 검색 공간 정보에 기초하는 공통 검색 공간 정보를 제공하기 위한 제어 채널(1301, 1302)의 구성은 업링크 또는 다운링크 상에서 공유 채널을 통해 통신하는데 필요한 제어 정보를 축소 능력 디바이스들에 전달한다. 예컨대 공통 검색 공간 정보는 랜덤 액세스 절차, 페이징, 시스템 정보 전송, 업링크 전송 전력 제어에 관련된 정보, 및 이동 디바이스들이 공유 자원을 통해 통신하는데 필요한 다른 정보를 포함할 수 있다. 도 14는 도 13에 도시된 예에 대응하는 예를 제공하지만, 공통 검색 공간 정보(1301, 1302)를 전달하기 위한 제어 채널은 도 13에 도시된 서브 프레임의 부분과는 다른 부분에 위치한다. 도 15는 공통 검색 공간 정보(1301, 1302)를 전달하기 위한 제어 채널이 협대역 구성에서 시간상 광대역 제어 채널(300)로부터 실질적으로 서브 프레임의 전체 부분으로 확장하는 추가 예를 제공한다.
아키텍처 예
도 16은 적응된 LTE 이동 통신 시스템의 일부를 도시하는 개요도를 제공한다. 시스템은 커버리지 영역(즉, 셀)(1404) 내의 복수의 종래의 LTE 디바이스들(1402), 및 축소 능력 디바이스들(1403)에 데이터를 통신하는, 코어 네트워크(1408)에 접속된 적응된 확장 노드 B(eNB)(1401)를 포함한다. 축소 능력 디바이스들(1403) 각각은, 종래의 LTE 디바이스들(1402)에 포함된 송수신기 유닛(1406)의 능력과 비교할 때, 감소된 대역폭에 걸쳐 데이터를 수신할 수 있는 수신기 유닛 및 감소된 대역폭(또는 eNB(1401)에 의해 지원되는 업링크 캐리어의 완전한 대역폭)에 걸쳐 데이터를 전송할 수 있는 전송기 유닛을 포함하는 송수신기 유닛(1405)을 구비한다.
적응된 eNB(1401)는 예컨대 도 4 내지 15를 참고로 전술한 바와 같이 가상 캐리어를 포함하는 서브 프레임 구조를 이용하여 다운링크 데이터를 전송하도록 구성된다. 축소 능력 디바이스(1403)는 따라서 전술한 바와 같이 업링크 및 다운링크 가상 캐리어들을 이용하여 데이터를 수신 및 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 축소 능력 디바이스들(1403)이 감소된 대역폭의 다운링크 가상 캐리어에 걸쳐서 데이터를 수신하기 때문에, 다운링크 데이터를 수신 및 디코딩하며 업링크 데이터를 인코딩 및 전송하는데 필요한 송수신기 유닛(1405)의 복잡성, 전력 소모 및 비용은 종래의 LTE 디바이스들에 제공된 송수신기 유닛(1406)에 비해 감소된다.
코어 네트워크(1408)로부터 셀(1404) 내의 디바이스들 중 하나에 전송될 다운링크 데이터를 수신할 때, 적응된 eNB(1401)는 데이터가 종래의 LTE 디바이스(1402)를 향하는지 또는 축소 능력 디바이스(1403)를 향하는지 결정하도록 구성된다. 이는 임의의 적당한 기술을 이용하여 달성될 수 있다. 예컨대, 축소 능력 디바이스(1403)를 향하는 데이터는 데이터가 다운링크 가상 캐리어 상에서 전송되야만 하는 것을 나타내는 가상 캐리어 플래그를 포함할 수 있다. 적응된 eNB(1401)가, 다운링크 데이터가 축소 능력 디바이스(1403)에 전송되어야 하는 것을 검출한다면, 적응된 eNB(1401)에 포함된 적응된 스케줄링 유닛(1409)은 다운링크 데이터가 다운링크 가상 캐리어 상에서 해당하는 축소 능력 디바이스에 전송되는 것을 보장한다. 다른 예에서 네트워크는 가상 캐리어가 eNB와 논리적으로 독립적이 되도록 구성된다. 더욱 특히, 가상 캐리어는 코어 네트워크에게 별개의 셀처럼 보이도록 구성된다. 코어 네트워크의 관점에서 가상 캐리어가 셀의 호스트 캐리어와 물리적으로 같이 위치하는지 또는 셀의 호스트 캐리어와 임의의 상호작용을 갖는지 알지 못한다. 패킷들은 임의의 정상 셀에 대해 그런 것처럼 가상 캐리어로/로부터 라우팅된다.
다른 예에서, 트래픽을 적당한 캐리어(즉, 호스트 캐리어 또는 가상 캐리어)로/로부터 라우팅하기 위해 네트워크 내의 적당한 지점에서 패킷 삽입이 수행된다.
또 다른 예에서, 코어 네트워크로부터 eNB로의 데이터는 특정 이동 디바이스를 위한 특정 논리 연결로 통신된다. eNB에는 어느 논리적 연결이 어느 이동 디바이스와 연관되어 있는지를 나타내는 정보가 제공된다. 또한, 어느 이동 디바이스들이 축소 능력 디바이스들이며 어느 것이 종래의 LTE 디바이스들인지를 나타내는 정보가 eNB에서 제공된다. 이런 정보는 축소 능력 디바이스가 초기에 가상 캐리어 자원을 이용하여 접속했을 것이라는 사실로부터 얻을 수 있다. 다른 예에서 축소 능력 디바이스들은 접속 절차 동안 이들의 능력을 eNB에 나타내도록 구성된다. 이에 따라 eNB는 이동 디바이스가 축소 능력 디바이스인지 LTE 디바이스인지의 여부에 기초하여 코어 네트워크로부터 특정 이동 디바이스로 데이터를 매핑할 수 있다.
업링크 데이터의 전송을 위해 자원들을 스케줄링할 때, 적응된 eNB(1401)는 자원들이 스케줄링될 디바이스가 축소 능력 디바이스(1403)인지 종래의 LTE 디바이스(1402)인지를 결정하도록 구성된다. 일부 예에서 이는 전술한 바와 같이 가상 캐리어 랜덤 액세스 요청과 종래의 랜덤 액세스 요청 사이를 구별하기 위한 기술을 이용하여 PRACH 상에서 전송된 랜덤 액세스 요청을 분석하여 달성된다. 어쨌든, 랜덤 액세스 요청이 축소 능력 디바이스(1402)에 의해 행해졌다고 적응된 eNB(1401)에서 결정될 때, 적응된 스케줄러(1409)는 업링크 통신 자원 요소들의 임의의 승인이 가상 업링크 캐리어 내에 있음을 보장하도록 구성된다.
일부 예에서, 호스트 캐리어 내에 삽입된 가상 캐리어는 논리적으로 구별되는 "네트워크 내의 네트워크"를 제공하도록 사용될 수 있다. 즉, 가상 캐리어를 통해 전송된 데이터는 호스트 캐리어 네트워크에 의해 전송된 데이터와는 논리적으로 그리고 물리적으로 별개인 것으로 취급될 수 있다. 따라서 가상 캐리어는 종래의 네트워크 "위에 깔린(laid over)" 소위 전용 메시징 네트워크(DMN: dedicated messaging network)를 구현하는데 사용될 수 있고 메시징 데이터를 DMN 디바이스들(즉, 축소 능력 디바이스들)에 통신하는데 사용될 수 있다.
다양한 수정들이 본 개시 내용의 예들에 이루어질 수 있다. 본 개시 내용의 실시예들은 종래의 LTE 기반 호스트 캐리어에 삽입된 가상 캐리어를 통해 데이터를 전송하는 축소 능력 디바이스들의 관점에서 주로 정의되었다. 그러나 임의의 적당한 디바이스, 예컨대 확장된 능력을 갖는 종래의 LTE형 디바이스 또는 디바이스들과 동일한 능력을 갖는 디바이스들이 전술한 가상 캐리어를 이용하여 데이터를 전송 및 수신할 수 있음을 이해할 것이다.
더욱이, 업링크 또는 다운링크 자원들의 서브세트 상에 가상 캐리어를 삽입하는 일반적인 원리가 임의의 적당한 이동 통신 기술에 적용될 수 있으며 LTE 기반 무선 인터페이스를 채택하는 시스템에 제한될 필요가 없음을 이해할 것이다.
본 개시 내용의 다양한 추가 양상들 및 특징들은 다음의 번호가 매겨진 조항들에 정의된다.
1. 데이터를 이동 통신 네트워크에 전송하고 그리고/또는 이동 통신 네트워크로부터 수신하기 위한 통신 디바이스 - 상기 이동 통신 네트워크는 상기 통신 디바이스를 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공함 - 로서,
전송기 유닛 및 수신기 유닛을 포함하고,
상기 전송기 유닛은, 상기 이동 통신 네트워크의 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들에 데이터를 전송하도록 적응되고,
상기 무선 액세스 인터페이스는,
다운링크 상에서, 제1 캐리어 - 상기 제1 캐리어는 데이터 통신을 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고, 상기 제1 주파수 범위 내에 있고 상기 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 상기 제2 캐리어를 형성하는 복수의 통신 자원 요소들을 제공함 -, 및
복수의 시분할 서브 프레임들 - 각각의 서브 프레임은 상기 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함함 - 을 제공하고, 각각의 서브 프레임은,
상기 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및
각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 상기 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하며;
상기 수신기 유닛은, 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 수신기 대역폭으로 동작하도록 적응되며, 상기 제2 캐리어의 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들에 액세스하기 위한 제어 정보를 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하도록 구성되는, 통신 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 수신기 유닛은 제2 자원 할당 메시지들을 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하도록 구성되며, 상기 제2 자원 할당 메시지들은 통신 디바이스에 할당된 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위에 있는 통신 자원 요소들의 표시(indication)를 제공하고, 제2 이동 디바이스들에 할당된 자원들은 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 내에서 할당되는, 통신 디바이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수신기 유닛은 공통 제어 정보를 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에 형성된 제어 채널로부터 수신하도록 구성되며, 상기 공통 제어 정보는 상기 통신 디바이스들이 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용하는 시그널링 정보를 포함하는, 통신 디바이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 디바이스는 LTE(Long Term Evolution) 기반 시스템에 따라 동작하도록 구성되며, 상기 광대역 제어 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)이며, 상기 협대역 제어 채널은 확장된 물리적 다운링크 제어 채널(EPDCCH: Enhanced Physical Downlink Control Channel)이고, 상기 복수의 통신 자원 요소들은 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)의 일부를 형성하는, 통신 디바이스.
5. 데이터를 이동 통신 네트워크에 전송하거나 또는 이동 통신 네트워크로부터 수신하기 위한 통신 디바이스를 운용하는 방법으로서, 상기 이동 통신 네트워크는 상기 통신 디바이스를 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공하며, 상기 무선 액세스 인터페이스는 다운링크 상에서, 제1 캐리어를 제공하며, 상기 제1 캐리어는 데이터 통신을 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고, 상기 제1 주파수 범위 내에 있고 상기 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 상기 제2 캐리어를 형성하는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하며, 상기 방법은
상기 이동 통신 네트워크의 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들에 데이터를 전송하는 단계; 및
상기 이동 통신 네트워크의 상기 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들로부터 데이터를 수신하는 단계 - 상기 데이터는 상기 제2 주파수 범위에 대응하는 수신기 대역폭에서 수신됨 - 를 포함하고,
상기 기지국으로부터 수신된 상기 데이터는 복수의 시분할 서브 프레임들에서 제공되며, 각각의 서브 프레임은 상기 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함하고,
각각의 서브 프레임은,
상기 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및
각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 상기 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하고,
상기 서브 프레임 내에서 상기 제2 협대역 제어 채널의 지속기간은 상기 서브 프레임 내에서 상기 제1 광대역 제어 채널의 지속기간보다 크며,
상기 방법은,
상기 제2 캐리어의 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들에 액세스하기 위한 제어 정보를 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 제2 자원 할당 메시지들을 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 자원 할당 메시지들은 통신 디바이스에 할당된 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위에 있는 통신 자원 요소들의 표시를 제공하고, 제2 이동 디바이스들에 할당된 자원들은 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에서 할당되는, 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 공통 제어 정보를 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에 형성된 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하며,
상기 공통 제어 정보는 상기 통신 디바이스들이 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용하는 시그널링 정보를 포함하는, 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 디바이스는 LTE 시스템에 따라 동작하도록 구성되며, 상기 광대역 제어 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)이며, 상기 협대역 제어 채널은 확장된 물리적 다운링크 제어 채널(EPDCCH)이고, 상기 복수의 통신 자원 요소들은 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)의 일부를 형성하는, 방법.

Claims (10)

  1. 데이터를 이동 통신 네트워크에 전송하고 그리고/또는 이동 통신 네트워크로부터 수신하기 위한 통신 디바이스 - 상기 이동 통신 네트워크는 상기 통신 디바이스를 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공함 - 로서,
    전송기 유닛 및 수신기 유닛을 포함하고,
    상기 전송기 유닛은, 상기 이동 통신 네트워크의 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들에 데이터를 전송하도록 적응되고,
    상기 무선 액세스 인터페이스는,
    다운링크 상에서, 제1 캐리어 - 상기 제1 캐리어는 데이터 통신을 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고, 상기 제1 주파수 범위 내에 있고 상기 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 상기 제2 캐리어를 형성하는 복수의 통신 자원 요소들을 제공함 -, 및
    복수의 시분할 서브 프레임들 - 각각의 서브 프레임은 상기 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함함 - 을 제공하고, 각각의 서브 프레임은,
    상기 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및
    각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 상기 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하며;
    상기 수신기 유닛은, 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 수신기 대역폭으로 동작하도록 적응되며, 상기 제2 캐리어의 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들에 액세스하기 위한 제어 정보를 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하도록 구성되는, 통신 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신기 유닛은 제2 자원 할당 메시지들을 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하도록 구성되며, 상기 제2 자원 할당 메시지들은 통신 디바이스에 할당된 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위에 있는 통신 자원 요소들의 표시(indication)를 제공하고, 제2 이동 디바이스들에 할당된 자원들은 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 내에서 할당되는, 통신 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신기 유닛은 공통 제어 정보를 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에 형성된 제어 채널로부터 수신하도록 구성되며, 상기 공통 제어 정보는 상기 통신 디바이스들이 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용하는 시그널링 정보를 포함하는, 통신 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 통신 디바이스는 LTE(Long Term Evolution) 기반 시스템에 따라 동작하도록 구성되며, 상기 광대역 제어 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)이며, 상기 협대역 제어 채널은 확장된 물리적 다운링크 제어 채널(EPDCCH: Enhanced Physical Downlink Control Channel)이고, 상기 복수의 통신 자원 요소들은 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)의 일부를 형성하는, 통신 디바이스.
  5. 데이터를 이동 통신 네트워크에 전송하거나 또는 이동 통신 네트워크로부터 수신하기 위한 통신 디바이스를 운용하는 방법으로서, 상기 이동 통신 네트워크는 상기 통신 디바이스를 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공하며, 상기 무선 액세스 인터페이스는 다운링크 상에서, 제1 캐리어를 제공하며, 상기 제1 캐리어는 데이터 통신을 위해 제1 주파수 범위에 걸쳐 복수의 통신 자원 요소들을 제공하고, 상기 제1 주파수 범위 내에 있고 상기 제1 주파수 범위보다 작은 제2 주파수 범위 내에 상기 제2 캐리어를 형성하는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하며,
    상기 방법은,
    상기 이동 통신 네트워크의 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들에 데이터를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 통신 네트워크의 상기 기지국들에 의해 제공된 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 기지국들로부터 데이터를 수신하는 단계 - 상기 데이터는 상기 제2 주파수 범위에 대응하는 수신기 대역폭에서 수신됨 - 를 포함하고,
    상기 기지국으로부터 수신된 상기 데이터는 복수의 시분할 서브 프레임들에서 제공되며, 각각의 서브 프레임은 상기 제1 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들 및 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 포함하고,
    각각의 서브 프레임은,
    상기 제1 주파수 범위에 실질적으로 대응하는 대역폭을 갖는 각각의 서브 프레임의 일부에 있는 제1 광대역 제어 채널, 및
    각각의 서브 프레임의 제2 부분에 있고 상기 제1 광대역 제어 채널보다 작은 대역폭을 갖는 제2 협대역 제어 채널을 포함하고,
    상기 서브 프레임 내에서 상기 제2 협대역 제어 채널의 지속기간은 상기 서브 프레임 내에서 상기 제1 광대역 제어 채널의 지속기간보다 크며,
    상기 방법은,
    상기 제2 캐리어의 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들에 액세스하기 위한 제어 정보를 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 제2 자원 할당 메시지들을 상기 제2 협대역 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 자원 할당 메시지들은 통신 디바이스에 할당된 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위에 있는 통신 자원 요소들의 표시를 제공하고, 제2 이동 디바이스들에 할당된 자원들은 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에서 할당되는, 방법.
  7. 제5항에 있어서, 공통 제어 정보를 상기 제2 캐리어의 제2 주파수 범위 내에 형성된 제어 채널로부터 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 공통 제어 정보는 상기 통신 디바이스들이 상기 제2 주파수 범위의 복수의 통신 자원 요소들을 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용하는 시그널링 정보를 포함하는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 통신 디바이스는 LTE 시스템에 따라 동작하도록 구성되며, 상기 광대역 제어 채널은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)이며, 상기 협대역 제어 채널은 확장된 물리적 다운링크 제어 채널(EPDCCH)이고, 상기 복수의 통신 자원 요소들은 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)의 일부를 형성하는, 방법.
  9. 도면을 참고하여 실질적으로 전술한 바와 같은, 이동 통신 디바이스.
  10. 도면을 참고하여 실질적으로 전술한 바와 같은, 이동 통신 디바이스들로/로부터 데이터를 통신하는 방법.
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