KR20150112973A - 기준 심볼 수신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

광대역 호스트 캐리어의 협대역 서브시스템에서 선택적 전송 전력 승압을 용이하게 하기 위해서 - 여기서 상기 협대역 서브시스템은 우선적으로 감소 기능 통신 장치들에 할당됨 -, 데이터 심볼들과 전용 기준 심볼들 양쪽 모두가 협대역 내에서 더 높은 전력에서 전송된다. 또한, 채널 추정치들을 생성하기 위해 상기 전용 심볼들만을 이용할지 또는 공통 기준 심볼들에 부가하여 상기 전용 심볼들을 이용할지가 결정된다.

Description

기준 심볼 수신을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REFERENCE SYMBOL RECEPTION}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 이동 단말기들에 데이터를 전송하고 및/또는 이동 단말기들로부터 데이터를 수신하기 위한 통신 장치, 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 본 기술의 예시적인 실시 형태들은 선택된 전송들에서 전력의 레벨을 변경하기 위한 설비를 제공할 수 있다.

기지국들(예를 들어, eNodeB들) 및/또는 네트워크 제어기들(예를 들어, RNC들, eNodeB들)과 같은 인프라 장비로부터 사용자 장비(UE - 즉, 무선 통신 장치들)로 신호들을 전송하는 전력과 무선 통신 시스템 내의 커버리지와의 사이에는 근사적 관계성이 있다.

인프라 장비와 사용자 장비(UE) 사이의 거리는 UE에서 인프라 장비로부터 수신된 신호들에 있어서 전력을 결정할 때 중요한 요인이 된다. UE와 인프라 장비가 더 멀리 떨어져 있을수록, 감쇠된 신호가 주변 잡음과 동일한 오더(order)의 전력 레벨을 가질 때의 시점까지 신호가 경험하게 되는 감쇠가 더 커진다.

UE의 위치도 전송 전력이 적당한지를 결정할 수 있다. 실내 또는 지하에 위치한 UE들은 상당한 감쇠를 겪게 되는데, 인프라 장비의 소정의 반경 거리 내에 있는 것은 필요조건일 수 있지만, 충분조건은 아니다.

3세대 및 4세대 셀룰러 네트워크의 예상된 광범위한 전개는, 가능한 높은 데이터 레이트를 이용하기보다는, 그 대신에 강건한 무선 인터페이스와 커버리지 영역의 증가하는 편재성(ubiquity)을 이용하는 한 부류의 장치와 애플리케이션의 병행적 개발로 이어졌다. 이러한 병행 부류의 장치들 및 애플리케이션들은 MTC 장치들 및 소위 머신 투 머신(M2M) 애플리케이션들을 포함하는데, 여기서 전형적으로 반자율 또는 자율 무선 통신 장치들이 비교적 드물게 소량의 데이터를 전달한다.

스마트폰 등 종래의 3세대 또는 4세대 단말기 장치와는 달리, MTC 타입 단말기는 비교적 간단하고 저렴한 것이 바람직한데, 이외에, MTC-장치들은 직접 유지 관리 또는 교체를 위해 쉽게 액세스할 여유가 없는 상황들에서 종종 전개된다 - 믿을 만하고 효율적 운영이 중요할 수 있다. 또한, MTC 타입 단말기에 의해 수행되는 타입의 기능들(예를 들면, 데이터 수집 및 보고)은 수행하기에 특별히 복잡한 프로세스를 요구하지 않는 반면, 통상적으로 3세대 및 4세대 이동 통신 네트워크들은 구현하기가 더 복잡하고 고가의 무선 트랜시버들을 요구할 수 있는 무선 인터페이스 상에서 고급 데이터 변조 기술들(예를 들어, 16QAM 또는 64QAM)을 채택한다.

MTC 장치들과 같은 저 기능 단말기들에 맞추어진 "가상 캐리어"가 이로써 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어(즉, "호스트 캐리어")의 전송 자원들 내에 제공된다. 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어 상에서 전송된 데이터와는 달리, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는, 다운링크 호스트 OFDM 캐리어의 전체 대역폭을 처리할 필요없이, 서브 프레임의 적어도 일부에 대해, 수신 및 디코딩될 수 있다. 따라서, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는 복잡성이 감소된 수신기 유닛을 사용하여 수신되고 디코딩될 수 있다.

상기에 기재된 바와 같이, MTC 장치들의 특성은 인프라 장비에 대한 반경 거리가 신호들의 감쇠에서 유일하게 주요 요인이 아닌 위치들에 그들의 전개로 이어질 수 있다. 그와 같은 장치들에 대한 커버리지를 향상시키기 위해서, 시그널링을 더 높은 전송 전력에서 제공하는 것이 바람직할 것이다. 그래서, MTC 장치가 신호를 수신할 수 있을 정도로 충분히 높은 전력에서 데이터가 전송되는 것을 보장함으로써 커버리지가 확장될 수 있다.

그러나 채널 추정 LTE를 허용하는 것은, 기준 또는 파일럿 심볼들로 알려진 특정 심볼들의 전송 전력에 의존한다. 채널 추정은, 무선 프레임 내의 모든 위치들에서의 근사적 채널 특성들이 추정될 수 있도록, 무선 프레임(즉, 시간들 및/또는 주파수들) 내의 소정의, 미리 결정된 위치들에서의 채널 특성(예를 들어, 복소 이득)을 측정하기 위한 기능을 지칭한다. 채널 추정치들은 그 후 모든 채널들에 대한 잡음의 효과들을 균등화하는데 사용된다.

기준 신호들의 전송 전력은 채널 추정에서 측정된 채널 특성 중 하나이므로, 이러한 기준 신호들은 채널 추정 및 후속 등화 기능들을 방해하지 않고 상이한 전력들에서 전송될 수 없다. 더 큰 감쇠를 경험한 UE들(예를 들어, 지하실에 설치된 MTC 장치들)에 있어서, 이것은 기준 심볼들이 채널 추정에 부적당한 정도까지 감쇠되는 상황으로 이어진다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 무선 통신 네트워크로부터 통신 장치에서 데이터를 수신하는 방법으로서, 복수의 시간 분할된 무선 프레임들로 시간 분할되는, 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 통신 장치에서 상기 무선 통신 네트워크로부터 전송된 데이터 심볼들을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 무선 액세스 인터페이스는 상기 시스템 대역폭 내에, 제1 주파수 대역폭 내에서 인프라 장비에 의해 전송된 상기 데이터를 나타내는 신호들을 수신하는 감소 기능 통신 장치들에 양호하게 할당하기 위한 상기 제1 주파수 대역폭 내에 있으면서 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원 요소들의 제1 섹션을 제공하고, 상기 감소 기능 통신 장치들 각각은 상기 제1 주파수 대역폭보다 크거나 같지만, 상기 시스템 대역폭보다는 작은 수신기 대역폭을 가지며, 상기 데이터 심볼들을 수신하는 상기 단계는, 상기 무선 프레임들 중 하나 이상의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제1 서브세트로부터 상기 데이터 심볼들을 수신하는 단계, 및 각각의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제2 서브세트로부터 공통 기준 심볼들을 수신하는 단계 - 상기 공통 기준 심볼들은 제1 전송 전력을 이용하여 전송되었고, 상기 데이터 심볼들은 제2 전송 전력을 이용하여 상기 가상 캐리어를 통해 전송되었음 -를 포함하고, 상기 방법은, 상기 제2 전송 전력에서 상기 가상 캐리어의 상기 자원 요소들을 통해 전송된 특정 기준 심볼들을 수신하는 단계; 상기 제2 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 간의 전력의 차이를 결정하는 단계, 및 상기 전력의 차이가 실질적으로 임계값을 초과하는 경우, 상기 가상 캐리어로부터 수신된 상기 특정 기준 심볼들만을 이용하여 채널 추정치들을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법이 제공된다.

무선 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크의 호스트 캐리어의 전체 대역폭을 이용하여 통신할 수 있는 통신 장치들에의 통신 자원들의 할당보다 통신 자원들의 첫 번째 제2 섹션의 통신 자원들에 대한 우선순위가 감소 기능 장치들에 부여된다는 점에서 바람직하게는(즉, 우선적으로) 감소 기능 장치들에 통신 자원들을 할당한다. 한 예에서, 제1 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원의 제1 섹션은 감소 기능 장치들에의 할당을 위해서만 예비되지만, 다른 예들에서는, 감소 기능 장치들로부터의 통신 자원들에 대한 요구가 통신 자원의 일부를 비-할당 상태로 남겨두면, 제1 가상 캐리어의 제1 섹션의 통신 자원들의 일부는 전체 성능 통신 장치들에 할당될 수 있다.

본 발명의 다양한 다른 양태들 및 실시 형태들이 첨부된 독립 및 종속 청구항들에 제공된다.

본 발명의 제1 양태 및 다른 양태들과 관련하여 전술한 본 발명의 특징들 및 양태들은, 본 발명의 상이한 양태들에 따른 본 발명의 실시 형태들에 동등하게 적용 가능하고, 그러한 실시 형태들과 전술한 특정 조합들로만이 아니라 적절하게 결합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 독립 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 나열되는 것 이외의 조합으로 독립 청구항의 특징들과 조합될 수 있다.

이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태가 예시로서만 설명될 것이며, 도면에 있어서 유사한 부분들에는 대응하는 참조 번호들이 제공된다:
도 1a, 1b 및 1c는 종래의 이동 통신 네트워크의 소정의 기능 요소들을 개략적으로 도시하고;
도 2는 종래의 LTE 무선 프레임을 도시한 개략도를 제공하고;
도 3은 종래의 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 예를 도시한 개략도를 제공하고;
도 4는 협대역 가상 캐리어가 삽입된 LTE 다운링크 무선 서브 프레임의 예를 도시한 개략도를 제공하고;
도 5a 및 5b는 협대역 가상 캐리어가 승압 전송 전력에서 삽입된 서브 프레임을 도시하고;
도 6은 다운링크 무선 서브 프레임의 한 쌍의 자원 블록들의 자원 요소들을 도시하는 개략도를 제공하고;
도 7a 및 7b는 각각 가상 캐리어 내의 데이터 심볼들의 전력 승압이 있고 없는 협대역 가상 캐리어를 제공하는 서브 캐리어들을 포함하는 복수의 서브 캐리어들의 전송 전력들을 대조하고;
도 8은 가상 캐리어 내의 데이터 심볼들의 전력 승압 및 사용자 특정 기준 심볼들의 삽입이 있는 협대역 가상 캐리어를 제공하는 서브 캐리어들을 포함하는 복수의 서브 캐리어들의 상대적 전송 전력들을 개략적으로 도시하고;
도 9는 사용자 특정 기준 심볼들을 삽입할지를 결정함에 있어, 인프라 장비의 동작을 개략적으로 도시하고;
도 10은 공통 기준 심볼들 이외에 사용자 특정 기준 심볼들이 존재하고, 채널 추정치들을 생성하기 위해 사용자 특정 기준 심볼만을 이용할지 또는 공통 기준 심볼들과 사용자 특정 기준 심볼들의 조합을 이용할지를 결정함에 있어, 사용자 장비의 동작을 개략적으로 도시한다.

도 1a는 예를 들어, 롱텀 에볼루션(LTE) 아키텍처를 사용하여, 종래의 이동 통신 네트워크의 소정의 기본 기능을 도시한 개략도를 제공한다.

네트워크는 코어 네트워크(110)(점선 박스)에 연결된 복수의 기지국(104)들(간략화를 위해 하나만 도시)을 포함한다. 각각의 기지국(104)은 단말기 장치들(102)(이동 단말기, MT 또는 사용자 장비, UE라고도 함)에 및 이로부터 데이터가 전달될 수 있는 커버리지 영역(즉, 셀)을 제공한다. 데이터는 무선 다운링크(124)를 통해 그들의 각각의 커버리지 영역 내에서 기지국(104)으로부터 단말기 장치들(102)에 전송된다. 데이터는 무선 업링크(122)를 통해 단말기 장치들(102)로부터 기지국들(104)에 전송된다.

코어 네트워크(110)는 각각의 기지국들(104)을 통해 데이터를 단말기 장치들(102)에 및 이로부터 라우팅하고, 인증, 이동성 관리, 과금 등과 같은 기능들을 제공한다. 코어 네트워크 내의 전형적 엔티티들은 이동성 관리 엔티티(MME)(106) 및 가입자 데이터베이스(HSS)(108)를 포함한다: 이러한 엔티티들은 UE들이 네트워크의 커버리지 내에 위치하는 곳이 어디든지 UE들에 대한 통신 서비스들의 제공을 용이하게 한다. 데이터 서비스들에 대한 액세스는 서빙 게이트웨이(112)와 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(114)에 의해 제공된다.

도 1a는 또한 기계 타입 통신(MTC) 장치들의 효율적 관리를 허용하기 위해 네트워크를 확장하는 요소들을 도시한다. 도시된 코어 네트워크(110)는 MTC 서버(116)를 통합한다. 선택적 MTC 게이트웨이(120)가 또한 도 1a에 도시된다: 그러한 게이트웨이는 하나 이상의 MTC 장치들과 연결되고, 그 후 이 연결된 MTC 장치들 대신 기지국(104)과의 업링크 및/또는 다운링크 통신 경로들을 설정하는 허브 단말기 장치를 제공할 수 있다.

UE(102)는 도 1b에 도시된 것과 같이, 수신 경로를 제공하는 소정의 기능 블록들을 갖는다. 무선 다운링크(124) 내의 신호들은 안테나 배열(142)에서 수신되고, 무선 주파수 수신기 유닛(130)을 통해 동기화 및 하향 변환 블록(132)으로 전송된다. 무선 주파수 수신기 유닛(130)은 일반적으로, 안테나 배열(142)로부터 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)를 포함한다. 동기화 및 하향 변환 블록(132)은 RF 신호들을 기저대역(BB) 신호들로 변환한다. 다양한 수신기 아키텍처들이 적절한 하향 변환(예를 들어, 직접 변환, 수퍼헤테로다인 등)을 제공하기 위해 채택될 수 있다. 동기화 및 하향 변환 블록(132)은 또한, 복조를 위한 클록을 재생성하는 로컬 발진기(LO), 및 기저대역 회로에서 처리하기 위해 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(A/D)(1506)를 일반적으로 포함한다.

기저대역 처리 기능들은 제어기(140)에서 제어된다. 동기화 및 하향 변환된 디지털 신호들은 복조기 유닛(134)(예를 들어, 역 고속 푸리에 변환 유닛) 내에서 복조되고 이퀄라이저 유닛(136)에 전달된다. 제어기 유닛(140)은 이퀄라이저 유닛(136)에 의해 출력된 등화된 신호들뿐만 아니라 동기화 및 하향 변환된 디지털 신호들을 입력으로서 취한다. 제어기는 적절한 기준 신호들의 식별과, 필요한 경우, 복조기 유닛(134)에 의해 출력된 복조된 신호들로부터, 가상 기준 신호의 생성을 지시하는 기준 신호 처리 유닛(146)을 제어한다. 기준 신호 처리 유닛(146) 내에서 식별된 기준 신호들의 무선 특성들로부터, 채널 추정기 유닛(148)은 수신된 신호들 내의 모든 채널들에 대해 예상된 특성을 생성한다. 그 다음, 이퀄라이저 유닛(136)은 등화된 신호들을 생성하기 위해 채널 추정치들을 이용한다. 그 다음, 등화된 신호들은 채널 복호를 위해 프로토콜 회로에 전달된다.

기지국(104)과 같은, 인프라 장비는, 도 1c에 도시된 것과 같이, 다운링크(124) 전송을 위한 신호의 준비에서 요구되는 소정의 기능 블록들을 가지고 있다. 특히, 기지국은 무선 신호들을 전송하는 무선 안테나 배열(144)을 포함한다. 전형적으로, 하나보다 많은 안테나 소자가 다이버시티/MIMO 전송을 위해 제공된다. 무선 주파수 블록(154)은 안테나 배열(144)에 의한 전송을 위한 신호를 제공한다. 전형적으로 그것은, 필요에 따라, 전송을 위한 신호에 이득을 적용하는 증폭기, 및 BB로부터 RF로 변환하는 RF 트랜시버를 포함할 것이다. 채널 코딩/디코딩, 변조/복조, 채널 추정, 등화 등과 같은 기능성을 제공하는 기저대역 회로는, 측정되거나 미리 정해진 무선 특성에 기초하여 UE를 위해 다운링크 데이터를 스케줄링하기 위한 스케줄러(152), 및 스케줄러(152)의 동작을 결정하는 제어기 유닛(150)을 포함한다.

3GPP 규정된 롱 텀 에볼루션(LTE) 아키텍처에 따라 구성된 것들과 같은 이동 통신 시스템들에서, 기지국들(예를 들어, eNodeB(104))과 통신 단말기들(예를 들어, UE(102), MTC 게이트웨이(120)) 사이의 통신은 무선 에어-인터페이스(Uu)를 통해 실행된다. Uu 인터페이스 상의 다운링크(124)가 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 기술을 사용하는 반면, 업링크(122)는 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 기술을 사용한다. 양쪽 경우에, 시스템 대역폭은 복수의 "서브 캐리어들"(각각 15 kHz를 점유함)로 분할된다.

다운링크 Uu 인터페이스는 "프레임" 구조를 이용하여 시간에서 자원들을 조직한다. 다운링크 무선 프레임은 eNode B로부터 전송되고, 10 ms 동안 지속된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다운링크 무선 프레임(204)은 10개의 서브 프레임들(202)을 포함하는데, 각각의 서브 프레임은 1 ms 동안 지속된다. 서브 프레임은 또한 각각의 1/14 ms 기간에 걸쳐 각각 전송되는 미리 결정된 수의 "심볼들"을 포함한다. 각각의 심볼은 다운링크 무선 캐리어의 대역폭에 걸쳐 분산된 미리 결정된 수의 직교 서브 캐리어들을 포함한다. 여기서, 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 주파수를 나타낸다.

LTE에서 전송을 위한 사용자 데이터의 최소 할당은 1개의 슬롯(0.5 서브 프레임)에 걸쳐 전송되는 12개의 서브 캐리어를 포함하는 "자원 블록"이다. 도 3의 서브 프레임 그리드에서의 각각의 개별 박스는 하나의 심볼 상에 전송되는 12개 서브 캐리어들에 대응한다.

도 3은 4개의 LTE 단말기들(340, 341, 342, 343)에 대한 자원 할당을 빗금으로 도시한다. 예를 들어, 제1 LTE 단말기(UE1)를 위한 자원 할당(342)은 12개의 서브 캐리어의 5개의 블록(즉, 60개의 서브 캐리어들)들에 걸쳐 연장되고, 제2 LTE 단말기(UE2)를 위한 자원 할당(343)은 12개의 서브 캐리어들의 6개의 블록들에 걸쳐 연장되는 등등이다.

제어 채널 데이터는 서브 프레임의 첫 번째 n개의 심볼들을 포함하는 서브 프레임의 제어 영역(300)(도 3에서 점선 음영으로 표시됨)에서 전송되는데, 여기서 n은 3㎒ 이상의 채널 대역폭에 대해서는 1 내지 3개의 심볼들 사이에 변할 수 있고, 여기서 n은 1.4㎒의 채널 대역폭에 대해서는 2 내지 4개의 심볼들 사이에서 변할 수 있다. 구체적인 예를 제공하기 위해, 다음의 설명은 n의 최대값이 3이도록 3㎒ 이상의 채널 대역폭을 갖는 호스트 캐리어들에 관한 것이다. 제어 채널(300)에서 전송된 데이터는, 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH), 물리적 제어 포맷 표시자 채널(PCFICH) 및 물리적 HARQ 표시자 채널(PHICH)을 통해 전송된 데이터를 포함한다.

PDCCH는 서브 프레임의 어느 심볼들 상의 어느 서브 캐리어들이 특정 LTE 단말기들에 할당되었는지를 표시하는 제어 데이터를 포함한다. 따라서, 도 3에 도시된 서브 프레임의 제어 영역(300)에서 전송되는 PDCCH 데이터는, UE1에 참조 번호(342)에 의해 식별된 자원들의 블록이 할당되었고, UE2에 참조 번호(343)에 의해 식별된 자원들의 블록이 할당된 것 등을 나타낸다.

PCFICH는 제어 영역의 사이즈(통상적으로, 1개 내지 3개의 심볼들 사이에 있지만, 1.4 MHz 채널 대역폭을 지원하기 위해서 4개 심볼들이 고려됨)를 나타내는 제어 데이터를 포함한다.

PHICH는 이전에 전송된 업링크 데이터가 네트워크에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부를 표시하는 HARQ(하이브리드 자동 요구) 데이터를 포함한다.

시간-주파수 자원 그리드의 중심 대역(310)에서의 심볼들은 1차 동기화 신호(PSS), 2차 동기화 신호(SSS) 및 물리적 방송 채널(PBCH)을 포함하는 정보의 전송을 위해 사용된다. 이러한 중심 대역(310)은 전형적으로 (1.08㎒의 전송 대역폭에 대응하는) 72개의 서브 캐리어 폭이다. PSS 및 SSS는, 일단 검출되면, LTE 단말기 장치가 프레임 동기화를 달성하게 하고 다운링크 신호를 전송하는 enhanced Node B의 셀 아이덴티티를 결정하게 하는 동기화 신호들이다. PBCH는 LTE 단말기들이 셀에 적절히 액세스하기 위해 사용하는 파라미터들을 포함하는 마스터 정보 블록(MIB)을 포함하는, 셀에 관한 정보를 전달한다. 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH)을 통해 개개의 LTE 단말기들에 전송된 데이터는 서브 프레임의 다른 자원 요소들에서 전송될 수 있다. 이러한 채널들의 또 다른 설명이 하기에 제공된다.

도 3은 또한 시스템 정보를 포함하고 R344의 대역폭에 걸쳐 연장하는 PDSCH(344)의 영역을 도시한다. 종래의 LTE 프레임은 또한 명확함을 위해 도 3에는 도시되지 않았지만 이하에 더 논의되는 기준 신호들을 포함할 것이다.

LTE 채널 내의 서브 캐리어들의 수는 전송 네트워크의 구성에 따라 달라질 수 있다. 통상적으로, 이런 변동은 (도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이) 1.4MHz 채널 대역폭 내에 포함된 72개의 서브 캐리어들로부터 20MHz 채널 대역폭 내에 포함된 1200개의 서브 캐리어들까지이다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같이, PDCCH, PCFICH 및 PHICH 상에서 전송된 데이터는 통상적으로 서브 프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 서브 캐리어들 상에서 분산되어 주파수 다이버시티를 제공한다. 따라서, 종래의 LTE 단말기는 제어 영역을 수신 및 디코딩하기 위하여 전체 채널 대역폭을 수신할 수 있어야 한다.

위에 언급된 바와 같이, 3세대 및 4세대 네트워크들의 예상된 광범위한 전개는, 가용한 높은 데이터 레이트들을 이용하기보다, 그 대신 강건한 무선 인터페이스와 커버리지 영역의 증가하는 편재성을 이용하는 한 부류의 장치들 및 애플리케이션들의 병행 개발로 이어졌다. 이러한 병행 부류의 장치들 및 애플리케이션들은 MTC 장치들 및 소위 머신 투 머신(M2M) 애플리케이션들을 포함하고, 여기서 반자율 또는 자율 무선 통신 장치들이 전형적으로 비교적 드물게 소량의 데이터를 전달한다.

MTC(및 M2M) 장치들의 예들은 다음을 포함한다: 예를 들어, 고객의 집에 배치되고 가스, 수도, 전기 등과 같은 공공사업의 고객 소비에 관한 정보를 중심 MTC 서버에 주기적으로 전송하는, 소위 스마트 미터; 운송 및 물류 추적, 도로 통행료 및 모니터링 시스템들과 같은 "트랙 및 트레이스" 애플리케이션들; MTC 가능 센서, 조명, 진단 장치 등을 갖는 원격 유지 및 제어 시스템; 환경 모니터링; 판매 시점 관리 지불 시스템 및 자동 판매기; 보안 시스템 등.

MTC 타입 장치들의 특성들에 관한 추가 정보, 및 MTC 장치들이 적용될 수 있는 애플리케이션들의 추가 예들은, 예를 들어, ETSI TS 122 368 V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368 버전 10.5.0 릴리스 10)[1]과 같은 대응하는 표준에서 발견될 수 있다.

MTC 타입 단말기와 같은 단말기가 3세대 및 4세대 이동 통신 네트워크에 의해 제공된 넓은 커버리지 영역을 이용하는 것이 편리할 수 있지만, 성공적인 전개에는 현재 단점과 과제가 있다. 스마트폰 등의 종래의 3세대 또는 4세대 단말기 장치와 달리, MTC 타입 단말기는 비교적 간단하고 저렴한 것이 바람직하다: 또한 MTC-장치들은 직접 유지 관리 또는 교체를 위해 쉽게 액세스할 여유가 없는 상황들에서 종종 전개된다 - 믿을 만하고 효율적 운영이 결정적일 수 있다. 또한, MTC 타입 단말기에 의해 실행되는 기능들의 타입(예를 들면, 데이터 수집 및 보고)은 실행하기에 특별히 복잡한 처리를 필요로 하지 않지만, 통상적으로 3세대 및 4세대 이동 통신 네트워크들은 구현하기에 더 복잡하고 고가의 무선 트랜시버들을 요구할 수 있는 무선 인터페이스 상에서 고급 데이터 변조 기술들(예를 들어, 16QAM 또는 64QAM)을 채택한다.

스마트폰이 전형적인 스마트폰 타입 기능들을 실행하기 위해 강력한 프로세서를 전형적으로 필요로 함에 따라 스마트폰에 이러한 복잡한 트랜시버들을 포함시키는 것이 일반적으로 정당화된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 이제, LTE 타입 네트워크들을 사용하여 통신하기 위해 비교적 저렴하고 덜 복잡한 장치들을 사용하고자 하는 요구가 있다. 다른 동작 기능, 예를 들어, 감소된 대역폭 동작을 갖는 장치들에 네트워크 접근성을 제공하기 위한 이러한 추진과 병행하여, 이러한 장치들을 지원하는 통신 시스템에서 가용한 대역폭의 사용을 최적화하고자 하는 요구가 있다.

많은 시나리오들에서, 그것들과 같은 저 기능 단말기들에 전체 캐리어 대역폭에 걸쳐 LTE 다운링크 프레임으로부터 데이터를 수신 및 처리(제어)할 수 있는 종래의 고성능 LTE 수신기 유닛을 제공하는 것은, 단지 소량의 데이터를 통신할 필요가 있는 장치에 대해서는 너무 복잡할 수 있다. 그러므로, 이것은 LTE 네트워크에서의 저 기능 MTC 타입 장치들의 광범위한 전개의 실용성을 제한할 수 있다. 대신에, MTC 장치들과 같은 저 기능 단말기들에는, 단말기에 전송될 가능성이 있는 데이터의 양에 좀 더 비례하는 더 간단한 수신기를 제공하는 것이 오히려 바람직하다.

MTC 장치들과 같은 저 기능 단말기들에 맞추어진 "가상 캐리어"가 이로써 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어(즉, "호스트 캐리어")의 전송 자원들 내에 제공된다. 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어 상에서 전송된 데이터와는 달리, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는, 다운링크 호스트 OFDM 캐리어의 전체 대역폭을 처리할 필요없이, 서브 프레임의 적어도 일부에 대해, 수신 및 디코딩될 수 있다. 따라서, 가상 캐리어 상에서 전송된 데이터는 복잡성이 감소된 수신기 유닛을 사용하여 수신되고 디코딩될 수 있다.

"가상 캐리어"라는 용어는 (WiMAX 또는 LTE와 같은) OFDM 기반의 무선 액세스 기술에 대한 호스트 캐리어 내의 MTC 타입 장치들에 대한 협대역 캐리어에 본질적으로 대응한다.

가상 캐리어 개념은 다수의 동시 계류 중인 특허 출원들(GB 1101970.0 [2], GB 1101981.7 [3], GB 1101966.8 [4], GB 1101983.3 [5], GB 1101853.8 [6], GB 1101982.5 [7], GB 1101980.9 [8] 및 GB 1101972.6 [9]을 포함)에 기술되어 있고, 그 내용들은 본 명세서에 참고로 인용된다. 그러나, 참조의 편의를 위해, 가상 캐리어들의 개념의 소정 양태들의 개요가 부록 1에 제시된다.

도 4는 가상 캐리어(406)의 예가 도입된 상기 논의된 바와 같이 수립된 LTE 표준들에 따라서 임의적인 다운링크 서브 프레임을 개략적으로 나타낸다. 서브 프레임은 본질적으로 도 3에 나타낸 것의 간략화된 버전이다. 따라서, 서브 프레임은, 위에 논의된 바와 같은 PCFICH, PHICH 및 PDCCH 채널들을 지원하는 제어 영역(400), 및 다시 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 단말기 장치들에 상위 계층 데이터(예를 들어, 사용자 평면 데이터 및 비-물리 계층 제어 평면 시그널링)뿐만 아니라, 시스템 정보를 전달하기 위한 PDSCH 영역(402)을 포함한다. 구체적인 예를 제공하기 위해서, 서브 프레임이 관련되는 캐리어의 주파수 대역폭(BW)은 20 MHz인 것으로 간주된다. 또한, 예시적인 PDSCH 다운링크 할당(404)이 도 4에서 블랙 음영으로 개략적으로 도시된다. 정의된 표준들에 따라서, 및 위에 논의된 바와 같이, 개별 단말기 장치들은 서브 프레임의 제어 영역(400)에서 전송되는 PDCCH로부터 서브 프레임에 대한 그들의 특정 다운링크 할당들(404)을 도출한다.

전체 PDSCH 대역폭에 걸쳐 어디든 가용 PDSCH 자원의 서브세트가 임의의 주어진 서브 프레임에서 UE에 할당될 수 있는, 종래의 LTE 구성과 대조적으로, 도 4에 도시된 T-형상 구성에서, MTC 장치들은 가상 캐리어에 대응하는 미리-수립된 제한된 주파수 대역(406) 내에서만 PDSCH 자원들을 할당받을 수 있다.

따라서, MTC 장치들 각각은 서브 프레임에 포함된 총 PDSCH 자원들 중 적은 부분만을 버퍼링 및 처리하여 그 서브 프레임으로부터 그들 자신의 데이터를 식별 및 추출하면 된다.

예를 들어, LTE에서 PDSCH 상에서, 기지국으로부터 단말기 장치로 통신하는데 사용되는 미리-수립된 제한된 주파수 대역은, 그에 따라서, 예를 들어, LTE에서 PDCCH 상에서, 물리 계층 제어 정보를 통신하는데 사용되는 전체 시스템 주파수 대역(캐리어 대역폭)보다 더 좁다. 결과적으로, 기지국들은 제한된 주파수 대역 내에서만 PDSCH 상에서 단말기 장치들에 대한 다운링크 자원들을 할당하도록 구성될 수 있다. 단말기 장치는 단지 제한된 주파수 대역 내에서 PDSCH 자원들을 할당받을 것이라는 점을 미리 알기 때문에, 단말기 장치는 미리-결정된 제한된 주파수 대역 외부로부터의 임의의 PDSCH 자원들을 버퍼링 및 처리할 필요가 없다.

본 예에서는, 상한 및 하한 주파수들 f1 및 f2(대역폭 Δf를 가짐)에 의해 정의되는 제한된 주파수 대역 내에서만 기지국으로부터 MTC 장치로 데이터가 전달되는 것으로 기지국 및 MTC 장치 양자 모두가 미리-수립하였다고 가정된다. 본 예에서, 제한된 주파수 대역은 전체 시스템(캐리어) 주파수 대역 BW의 중심 부분을 포함한다. 구체적인 예를 위하여, 제한된 주파수 대역은 1.4 MHz의 대역폭(Δf)을 가지고 있고 전체적 시스템 대역폭의 중심에 있는 것으로 여기에서 가정된다(즉, f1 = fc - Δf/2 및 f2 = fc + Δf/2, 여기서 fc는 시스템 주파수 대역의 중심 주파수). 기지국과 단말기 장치 사이에 주파수 대역이 수립될/공유될 수 있는 다양한 메커니즘들이 존재하며, 이들 중 일부가 이하 더욱 논의된다.

도 4는 MTC 장치가 처리를 위해 준비된 자원 요소들을 버퍼링하도록 구성되는 각 서브 프레임의 부분들을 음영으로 나타낸다. 각 서브 프레임의 버퍼링된 부분은, 위에서 논의된 PCFICH, PHICH 및 PDCCH 채널들과 같이, 종래의 물리 계층 제어 정보를 지원하는 제어 영역(400), 및 제한된 PDSCH 영역(406)을 포함한다. 버퍼링되는 물리 계층 제어 영역들(400)은, 임의의 종래 UE에 의해 버퍼링되는 물리 계층 제어 영역들과 동일한 자원들 내에 있다. 그러나, MTC 장치에 의해 버퍼링되는 PDSCH 영역들(406)은, 종래의 UE들에 의해 버퍼링되는 PDSCH 영역들보다 더 작다. 이는, 위에서 언급된 바와 같이, MTC 장치들이 서브 프레임에 포함된 총 PDSCH 자원들의 적은 부분을 차지하는 제한된 주파수 대역 내에서만 PDSCH 자원들을 할당받기 때문에 가능하다.

따라서, MTC 장치는, 우선 먼저, 서브 프레임 내의 전체 제어 영역(400) 및 전체 제한 주파수 대역(406)을 수신하여 버퍼링할 것이다. 그 다음, MTC 장치는, 제어 영역(400)을 처리하여 PDCCH를 디코딩해서, 제한된 주파수 대역 내에서 PDSCH 상에서 어떤 자원들이 할당되는지를 결정할 것이고, 그 다음, 제한된 주파수 대역 내에서 PDSCH 심볼들 동안 버퍼링된 데이터를 처리하여, 관련된 상위 계층 데이터를 그로부터 추출할 것이다.

하나의 예시적인 LTE 기반의 구현에서, 각각의 서브 프레임은 14개의 심볼들(타임슬롯들)을 포함하는 것으로 간주되는데, 처음 3개의 심볼들에서 PDCCH가 전송되고 나머지 11개의 심볼들에서 PDSCH가 전송된다. 또한, 무선 통신 시스템은, 이러한 예에서 가상 캐리어 동작을 지원하는 단말기 장치들과 통신하기 위해 정의되는 1.4 MHz의 미리-수립된 제한된 주파수 대역(6개의 자원 블럭들)을 갖는 20 MHz의 시스템 주파수 대역(100개의 자원 블럭들)을 통해 동작하는 것으로 간주된다.

위에 설명된 바와 같이, LTE와 같은 OFDM 기반 통신 시스템들에서, 다운링크 데이터는 서브 프레임마다 상이한 서브 캐리어들을 통해 전송되도록 동적으로 할당된다. 따라서, 모든 서브 프레임에서, 네트워크는 어느 심볼들 상의 어느 서브 캐리어들이 어느 단말기들에 관련된 데이터를 포함하는지를 시그널링한다(즉, 다운링크 할당 시그널링).

도 3에서 알 수 있듯이, 종래의 다운링크 LTE 서브 프레임에서, 어느 심볼들이 어느 단말기들에 관한 데이터를 포함하는지에 관한 정보가 서브 프레임의 제1 심볼 또는 심볼들 동안 PDCCH 상에서 전송된다.

MTC 커버리지를 향상시키기 위해서 가상 캐리어 내에서 전송 전력이 승압되게 하는 것이 제안되었다. 이는 MTC 장치들의 상당한 비율이 차선의 커버리지(sub-optimal coverage)를 가진 위치들에 설치될 것으로 가정될 수 있는 실용적 제안이다.

도 5a는 협대역 가상 캐리어(503)가 승압 전송 전력에서 삽입된 도 4에서의 것과 유사한 서브 프레임을 도시한다. 도 4에서와 같이, 서브 프레임은, 위에 논의된 바와 같은 PCFICH, PHICH 및 PDCCH 채널들을 지원하는 제어 영역(502), 및 각각의 단말기 장치들에 상위 계층 데이터(예를 들어, 사용자 평면 데이터 및 비-물리 계층 제어 평면 시그널링)를 전달하기 위한 PDSCH 영역(510, 512)을 포함한다.

도 5b는 도 5a에서 절단선 A-A로 표시된, 주어진 시간에 가상 캐리어 외부의 "정규(normal)" PDSCH 영역(510, 512) 내에서의 상대적 전송 전력을 도시한다. 승압된 가상 캐리어(503)와 주변의 PDSCH 영역(510, 512) 사이의 전송 전력에서의 차이, X는 커버리지가 MTC 장치들을 위해 증가되게 한다.

도 6은 다운링크 무선 서브 프레임의 한 쌍의 자원 블록들의 자원 요소들을 도시하는 개략도를 제공한다. 상기에 기재된 바와 같이, 서브 프레임은 일반적으로 자원 요소들의 3개의 서브세트들을 포함한다; 사용자 데이터를 포함하는 자원 요소들인 데이터 요소들(PDSCH에 해당함), 제어 정보를 포함하는 제어 요소들(PDCCH, PHICH 및/또는 PFICH에 해당함), 및 채널 추정에 사용되는 참조 요소들(공통 기준 신호 - CRS). 데이터 요소들은 단어 "Data(데이터)"; 문자들 "Cntrl"을 가진 제어 요소들; 및 문자들 "CRS"을 가진 기준 요소들을 포함하는 직사각형들로서 표시된다. 알 수 있는 바와 같이, 공통 기준 심볼들은 서브 프레임의 각각의 자원 블록 내의 시간 및 주파수에서 미리 결정된, 주기적인 위치들에 삽입된다.

도 6의 2개의 자원 블록들은 가상 캐리어 대역폭에 있어서의 자원 블록을 나타내지만, 서브 프레임의 다른 영역들 내의 자원 블록들은 유사한 성분 자원 요소들을 가지고 있다.

도 7a는 주어진 시간에 서브 프레임의 단면도를 도시하고, 전송 전력을 수직축으로서 및 주파수를 수평축으로서 도시한다. 정규 PDSCH 영역들(710, 712)은 (편의상) 단지 12개의 서브 캐리어들, 1RB를 점유하는 협대역 가상 캐리어(703)을 둘러싸고 있다. PDSCH 영역들(710, 712)과 가상 캐리어 영역(703)의 데이터 자원 요소들(702)과 기준 신호 자원 요소들(704)은 모두 동일한 전송 전력에서 도시된다.

도 7b는 가상 캐리어 영역(705)의 데이터 자원 요소들(706)은 PDSCH 영역들(710, 712)의 데이터 자원 요소들(702)보다 더 높은 전송 전력으로 되어 있는 유사한 단면도를 도시한다. 공통 기준 신호들(704, 704')은 PDSCH 영역들(710, 712) 내에 포함되든 또는 가상 캐리어 영역(705) 내에 포함되든 동일한 전송 전력을 유지한다.

도 7a에 설명된 비-전력 승압의 경우, 데이터 및 CRS를 전달하는 자원 요소들은 본질적으로 동일한 전력에서 전송된다.

도 7b의 전력 승압의 경우, 데이터 자원 요소들(706)만이 전력 승압될 수 있다. 가상 캐리어 영역(705)의 CRS 자원 요소들(704')은 전력 승압될 수 없는데, 그 이유는 그들이 단지 전력 승압된 신호를 필요로 하는 것들만이 아니라, 채널을 추정하기 위해 셀 내의 다른 UE들(이들이 MTC 장치들이든 전체 수신기 기능들을 갖는 일반적 UE들이든)에 의해 수신되고 이용되기 때문이다(그러므로, 그 명칭은 "공통" 기준 신호).

상기에 기재된 바와 같이, 공지된 공통 기준 신호의 획득과 채널 추정의 수행은 데이터 신호의 복조의 중요한 부분이다. CRS의 수신 전력이 너무 낮은 경우, (도 7b에 있는 것처럼) 데이터 신호들이 전력 승압되는 것과 상관없이, UE는 데이터를 정확하게 수신할 수 없게 된다.

파일럿 또는 기준 신호들의 전송 전력을 변경하는 것에 대한 제한은 빔포밍의 분야에서 알려져 있다. 공통 기준 신호들은 그들이 소정의 주파수들에서 상이한 전력들을 가질 수 없다는 것과 거의 동일한 이유로 빔포밍될 수 없다.

빔포밍 시에, 공지된 방법은 UE 특정 기준 신호들을 삽입하는 것이다(도 8에서 문자들 "DMRS" - 복조 기준 신호를 가진 직사각형들로서 도시됨). 이들 특정 기준 신호들은 데이터 신호와 함께 전력 승압될 수 있다. 이러한 기준 신호들이 전력 승압 데이터 신호를 수신하고 있는 UE에 의해서만 이용되기 때문에, 그들의 존재는 셀 내의 다른 UE들에 영향을 미치지 않게 된다.

도 8은 가상 캐리어 내의 데이터 심볼들(806)의 전력 승압과 사용자 특정 기준 심볼들(808)의 삽입이 있는 협대역 가상 캐리어(805)를 제공하는 서브 캐리어들을 포함하는 복수의 서브 캐리어들의 상대적인 전송 전력들을 개략적으로 도시한다. 도 7a 및 7b에서와 같이, 도 8은 주어진 시간에 서브 프레임의 단면도를 도시하고, 전송 전력을 수직축으로서 및 주파수를 수평축으로서 도시한다. 정규 PDSCH 영역들(810, 812)은 다시 단지 12개의 서브 캐리어들, 1RB를 점유하는 협대역 가상 캐리어(805)를 둘러싼다. PDSCH 영역들(810, 812)의 데이터(802)와 기준 신호 자원 요소들(804)은 모두 동일한 전송 전력에서 도시되고, 가상 캐리어 영역(805)의 데이터 자원 요소들(806)은 PDSCH 영역들(810, 812)의 것들보다 더 높은 전송 전력으로 되어 있는 반면, 공통 기준 신호들(804')은 PDSCH 영역들(810, 812)에서 그런 것처럼 동일한 전송 전력으로 남아 있다. 선택된 데이터 자원 요소들 대신에, 공통 기준 신호들(804')은 특정 기준 신호들(808)에 의해 증강된다. 특정 기준 신호들은 데이터 자원 요소들(806)과 동일한(더 높은) 전송 전력까지 승압된다.

특정 기준 심볼들의 삽입에는 그들이 데이터 자원 요소들을 교체하기 때문에 비용이 든다. 게다가, 그들은 전력 승압된 기준 신호가 요구되는 UE들과는 다른 임의의 UE에 어떠한 추가적 혜택도 제공하지 않는다.

마지막으로, (비승압) 공통 기준 신호들은 특정 임계 전력 레벨까지 전송 전력 승압된 데이터 자원 요소들과 함께 채널 추정 용도에 적합하다는 것을 알게 되었다. 이러한 임계 레벨 이하에서, 데이터는 채널 추정을 위해 필요한 특정 기준 신호들의 삽입 없이 (증가된 커버리지를 위해) 높은 전력에서 전송될 수 있다.

이러한 임계 전력 레벨은 전송된 자원 요소들에 적용된 정확한 변조와 코딩 방식(MCS)에 따라 다르다. MCS는 채널 추정에서 에러의 내성(tolerance)에 영향을 미친다. 따라서, QPSK와 같은 MCS는, 예를 들어 64QAM 또는 16QAM보다 에러에 더 내성이 있는 채널 추정 프로세스로 이어진다. 하기의 표 1은 각각의 MCS를 이용하는 채널 추정에서 에러 내성의 상이한 정도들을 반영하는 선택된 MCS에 대한 임계 전력 레벨들에서의 차이들을 예시한다.

	QPSK	16QAM	64QAM
전력 승압 임계값 [dB]	9	6	3

따라서, 특정 기준 신호들의 삽입이 상당한 이로울 가능성이 있는지를 결정하는 것은 유익하다. 이러한 결정은 요구된 전력 승압의 레벨과 데이터 신호들에 사용된 변조의 타입에 따라 이루어진다.

도 9는 사용자 특정 기준 심볼을 삽입할지를 결정함에 있어 인프라 장비의 동작의 예를 도시한다.

전력 승압의 필요한 레벨이 낮은(즉, UE가 가까이 있고 공통 기준 신호들과 데이터 자원 요소들의 전송 전력이 충분히 근접한) 경우 그리고 데이터에 이용된 변조가 채널 추정 에러들에 대해 더 내성이 있을 때, eNB는 특정 기준 심볼들을 삽입하지 않기로 선택할 수 있다. 대조적으로, 전력 승압의 필요한 레벨이 높은 경우 그리고 데이터에 이용된 변조가 채널 추정 에러들에 대해 내성이 적을 때, 인프라 장비(예를 들어, eNB)는 전력 승압의 이득을 완전히 활용하기 위해 특정 기준 신호들을 삽입하여야 한다.

UE가 어느 기준 신호들이 데이터 신호를 복조하는데 사용 가능한지를 알 수 있도록, 특정 기준 심볼들(DMRS)의 존재는 전력 승압이 요구되는 UE에 시그널링될 필요가 있다. 전력 승압의 레벨의 시그널링은 PDCCH 시그널링에서 달성될 수 있다.

인프라 장비는 먼저, UE로의 전송들에 요구되는 전력 승압의 레벨을 결정한다. 또한, 데이터에 대한 변조와 코딩 방식이 결정된다(단계 S905).

표 1과 같은 표가 단계 S905에서 결정된 MCS에 해당하는 임계 전력 레벨 값을 추출하기 위해 참고된다. 다음, 전력 승압의 필요한 레벨이 상기 결정된 MCS에 대한 임계 전력 레벨을 초과하는지가 결정된다(단계 S910).

전력 레벨이 각각의 임계값을 초과하는 경우, 인프라 장비는 더 높은 전송 전력의 특정 기준 신호들을 삽입한다(S915): 이러한 더 높은 전송 전력은 편의상 본질적으로, 전력 승압된 데이터 자원 요소들과 동일한 전력일 수 있다.

전력 레벨이 각각의 임계값을 초과하지 않는 경우, 인프라 장비는 승압된 전송 전력의 데이터 자원 요소들만을 전송한다(S920).

마지막으로, 이러한 예에서, 인프라 장비는 특정 기준 신호들이 삽입되었다는 사실을 시그널링한다(S930). 동일한 시그널링은 편의상, 서브 프레임 그리드에서 어디에 그들이 삽입되고 및/또는 그들의 전송 전력 레벨이 어느 정도인지를 나타낸다. 그 다음, 승압된 데이터 채널 PDSCH는 (승압된 특정 기준 신호들) 및 비-승압 공통 기준 신호들과 함께 전송된다.

독자는 대안적인 구성에서, 인프라 장비는 보통의 전력 승압 레벨들에서 임의의 인지된 혜택과 상관없이 특정 기준 신호들을 삽입하기로 선택할 수 있다는 것을 쉽게 알게 된다.

공통 기준 신호들 외에 특정 기준 신호들의 보장된 존재는 추가적 고려로 이어진다: (어느 한 타입의) 기준 신호들이 신뢰할 수 있으면, UE는 원칙적으로 (공통 기준 신호들만의 이용과 비교하여) 추가적 기준 포인트들의 존재에 의해서 더 정확한 채널 추정을 수행할 수 있을 것이다. 그러나, 일부 기준 포인트들이 너무 약하면, 이러한 신뢰할 수 없는 기준 포인트들의 결합은 특정 기준 신호들만을 이용하여 달성될 수 있는 것 아래의 레벨로 전체 채널 추정 정밀도를 저하시킬 수 있다.

도 10에서, 한 방법이 설명되는데, 이에 의해 사용자 장비(UE)가 전력 승압 레벨에 따라서, 채널 추정을 수행하기 위해 특정 기준 신호만을 사용할지 또는 특정 기준 신호들과 공통 기준 신호들의 조합을 사용할지를 결정한다.

도 10은 채널 추정치들을 생성하기 위해 단지 사용자 특정 기준 심볼들을 사용할지 또는 공통 기준 심볼들과 사용자 특정 기준 심볼들의 조합을 사용할지를 결정함에 있어 UE의 동작을 개략적으로 도시한다.

여기서, UE는 데이터 자원 요소 전송들에서의 전력 승압의 레벨을 나타내는 시그널링을 인프라 장비로부터 수신한다(단계 S1010).

그 다음, UE는 전력 승압의 레벨을 소정 임계값과 비교한다(단계 S1020). 전력 승압의 레벨이 소정 임계값 아래(또는 그 값)에 있는 경우, 공통 기준 신호들(CRS)이 적당히 신뢰할 만한 기준 포인트들을 나타내는 것으로 가정되고 채널 추정 프로세스는 채널 추정치들의 생성 시에 공통 기준 신호들과 특정 기준 신호들 둘 다를 이용한다(단계 S1022).

전력 승압의 레벨이 소정 임계값을 초과하는 경우, 공통 기준 신호들(CRS)이 기준 포인트들로서 신뢰할 수 없는 것으로 가정되고 채널 추정 프로세스는 공통 기준 신호들을 폐기하고, 채널 추정치들의 생성 시에 특정 기준 신호들만을 이용한다(단계 1024).

마지막으로, 공통 기준 신호들이 이용되든지 또는 폐기되든지, 결과로 나타난 채널 추정치들은 상기 수신된 데이터 심볼들(PDSCH)의 복조 시에 UE에 의해 이용된다(단계 1030).

대안적 구현들에서, UE는 수신된 공통 기준 신호들과 특정 기준 신호들의 전력 레벨들을 측정함으로써 독립적으로 전력 승압 레벨을 결정할 수 있다. 따라서, 단계 S1010은, 수신 전력 레벨들 사이의 상대적 차이를 결정함으로써 그리고 공통 기준 신호 전송 전력을 알고 있는 것으로부터 추론함으로써 전력 승압의 레벨을 결정하는 대안적 단계에 의해 대체될 수 있다.

추가적인 선택적 구현들에서, 공통 기준 신호들과 특정 기준 신호들의 상대적 기여는 이진 방식으로 결정되지 않는다. 그 대신, 각각의 기준 신호들은 채널 추정을 계산할 때 서로 상이하게 가중되고, 그 가중치는 상대 전력 레벨들에 따라 적용된다.

숙련된 독자는 많은 상기 논의가 전력 승압의 관점에서 제시되었지만 본 발명의 다양한 실시 형태들은 수신 UE에서 일정한 수신 전력 레벨들을 보장하게 하기 위해 전송 전력이 지속적으로 조절되는 상황들에 동등하게 적용된다는 것을 알 것이다. 전력 승압은, 엄밀히 말하면 (전형적으로 데이터를 "도달하기 힘든(hard to reach)" UE들에 전송하기 위한 시도에서) 신호를 전송하기 위한 전송 전력의 순간적인 증가를 지칭하고; 전송 전력의 연속적 조정은 전원 제어의 한 형태라고 생각할 수 있다.

다음의 숫자로 매겨진 조항들은 본 기술의 또 다른 예시적 양태들 및 특징들을 규정한다:

1. 무선 통신 네트워크로부터 통신 장치에서 데이터를 수신하는 방법으로서,

복수의 시간 분할된 무선 프레임들로 시간 분할되는, 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 통신 장치에서 상기 무선 통신 네트워크로부터 전송된 데이터 심볼들을 수신하는 단계를 포함하고,

상기 무선 액세스 인터페이스는 상기 시스템 대역폭 내에, 제1 주파수 대역폭 내에서 인프라 장비에 의해 전송된 상기 데이터를 나타내는 신호들을 수신하는 감소 기능 통신 장치들에 양호하게 할당하기 위한 상기 제1 주파수 대역폭 내에 있으면서 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원 요소들의 제1 섹션을 제공하고, 상기 감소 기능 통신 장치들 각각은 상기 제1 주파수 대역폭보다 크거나 같지만, 상기 시스템 대역폭보다는 작은 수신기 대역폭을 가지며,

상기 데이터 심볼들을 수신하는 상기 단계는,

상기 무선 프레임들 중 하나 이상의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제1 서브세트로부터 상기 데이터 심볼들을 수신하는 단계, 및

각각의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제2 서브세트로부터 공통 기준 심볼들을 수신하는 단계 - 상기 공통 기준 심볼들은 제1 전송 전력을 이용하여 전송되었고, 상기 데이터 심볼들은 제2 전송 전력을 이용하여 상기 가상 캐리어를 통해 전송되었음 -를 포함하고, 상기 방법은,

상기 제2 전송 전력에서 상기 가상 캐리어의 상기 자원 요소들을 통해 전송된 특정 기준 심볼들을 수신하는 단계;

상기 제2 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 간의 전력의 차이를 결정하는 단계, 및

상기 전력의 차이가 실질적으로 임계값을 초과하는 경우, 상기 가상 캐리어로부터 수신된 상기 특정 기준 심볼들만을 이용하여 채널 추정치들을 생성하는 단계를 더 포함한다.

2. 제1항에 있어서, 상기 가상 캐리어 외부의 데이터 심볼들은 상기 제1 전송 전력에서 전송된다.

3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전력의 차이가 상기 임계값을 초과하지 않는 경우, 상기 공통 기준 심볼들과 상기 특정 기준 심볼들 양쪽 모두를 이용하여 채널 추정치들을 생성함으로써, 공통 기준 심볼들만을 이용한 상기 채널 추정 절차와 비교하여 상기 채널 추정치들을 향상시킨다.

4. 제3항에 있어서, 채널 추정치들을 생성하는 상기 단계는, 각각의 심볼에 있어서 상대적 전송 전력들에 따라 다르게 상기 공통 기준 심볼들과 상기 특정 기준 심볼들을 가중시키는 단계를 포함한다.

5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 전력의 차이는 상기 가상 캐리어 내에서의 전송 전력의 순간적인 증가에 기인하고, 상기 전송 전력은 특정 통신 장치들을 위해 승압된다.

6. 무선 통신 네트워크의 일부를 형성하는 인프라 장비로부터 수신된 데이터로부터 채널 추정치들을 생성하기 위한 통신 장치로서,

복수의 시간 분할된 무선 프레임들을 형성하기 위해 시간 분할되는, 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하는 무선 액세스 인터페이스를 통해 데이터를 수신하도록 동작하는 수신기 유닛, 및

상기 시스템 대역폭 내에, 제1 주파수 대역폭 내에서 상기 인프라 장비에 의해 전송된 상기 데이터를 나타내는 신호들을 수신하는 감소 기능 통신 장치들에 양호하게 할당하기 위한 상기 제1 주파수 대역폭 내에 있으면서 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원 요소들의 제1 섹션을 수신하게 상기 수신기 유닛을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 감소 기능 통신 장치들 각각은 상기 제1 주파수 대역폭보다 크거나 같지만, 상기 시스템 대역폭보다는 작은 수신기 대역폭을 가지며,

상기 제어기는 상기 수신기 유닛과 조합하여,

상기 무선 프레임들 중 하나 이상의 무선 프레임 내의 상기 자원 요소들의 제1 서브세트에서 데이터 심볼들을 수신하고,

각각의 무선 프레임 내의 상기 자원 요소들의 제2 서브세트에서 공통 기준 심볼들을 수신하도록 구성되고, 상기 제2 서브세트는 제1 전송 전력을 가지며;

상기 가상 캐리어 내의 상기 데이터 심볼들은 제2 전송 전력에서 전송되었고,

상기 제어기는 상기 수신기 유닛과 조합하여, 상기 가상 캐리어의 상기 자원 요소들에서 상기 제2 전송 전력에서 전송되는 특정 기준 심볼들을 수신하도록 더 구성되며;

상기 제어기는 상기 제2 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 사이의 전력의 차이를 결정하고, 상기 전력의 차이가 실질적으로 임계값을 초과하는 경우, 상기 특정 기준 심볼들만을 이용하여 상기 제1 섹션 내의 주파수들에 대한 채널 추정치들을 생성하도록 더 구성된다.

[참조]

[1] ETSI TS 122 368 V10.530(2011-07)/3GGP TS 22.368 버전 10.5.0 릴리스 10)

[2] 영국 특허 출원 GB 1101970.0

[3] 영국 특허 출원 GB 1101981.7

[4] 영국 특허 출원 GB 1101966.8

[5] 영국 특허 출원 GB 1101983.3

[6] 영국 특허 출원 GB 1101853.8

[7] 영국 특허 출원 GB 1101982.5

[8] 영국 특허 출원 GB 1101980.9

[9] 영국 특허 출원 GB 1101972.6

Claims (8)

1. 무선 통신 네트워크로부터 통신 장치에서 데이터를 수신하는 방법으로서,
   복수의 시간 분할된 무선 프레임들로 시간 분할되는, 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 통신 장치에서 상기 무선 통신 네트워크로부터 전송된 데이터 심볼들을 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 무선 액세스 인터페이스는 상기 시스템 대역폭 내에, 제1 주파수 대역폭 내에서 인프라 장비에 의해 전송된 상기 데이터를 나타내는 신호들을 수신하는 감소 기능 통신 장치들에 양호하게 할당하기 위한 상기 제1 주파수 대역폭 내에 있으면서 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원 요소들의 제1 섹션을 제공하고, 상기 감소 기능 통신 장치들 각각은 상기 제1 주파수 대역폭보다 크거나 같지만, 상기 시스템 대역폭보다는 작은 수신기 대역폭을 가지며,
   상기 데이터 심볼들을 수신하는 상기 단계는,
   상기 무선 프레임들 중 하나 이상의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제1 서브세트로부터 상기 데이터 심볼들을 수신하는 단계, 및
   각각의 무선 프레임 내의 자원 요소들의 제2 서브세트로부터 공통 기준 심볼들을 수신하는 단계 - 상기 공통 기준 심볼들은 제1 전송 전력을 이용하여 전송되었고, 상기 데이터 심볼들은 제2 전송 전력을 이용하여 상기 가상 캐리어를 통해 전송되었음 -를 포함하고, 상기 방법은,
   상기 제2 전송 전력에서 상기 가상 캐리어의 상기 자원 요소들을 통해 전송된 특정 기준 심볼들을 수신하는 단계;
   상기 제2 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 간의 전력의 차이를 결정하는 단계, 및
   상기 전력의 차이가 실질적으로 임계값을 초과하는 경우, 상기 가상 캐리어로부터 수신된 상기 특정 기준 심볼들만을 이용하여 채널 추정치들을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 가상 캐리어 외부의 데이터 심볼들은 상기 제1 전송 전력에서 전송되는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전력의 차이가 상기 임계값을 초과하지 않는 경우, 상기 공통 기준 심볼들과 상기 특정 기준 심볼들 양쪽 모두를 이용하여 채널 추정치들을 생성함으로써, 공통 기준 심볼들만을 이용한 상기 채널 추정 절차와 비교하여 상기 채널 추정치들을 향상시키는, 방법.
4. 제3항에 있어서, 채널 추정치들을 생성하는 상기 단계는, 각각의 심볼에 있어서 상대적 전송 전력들에 따라 다르게 상기 공통 기준 심볼들과 상기 특정 기준 심볼들을 가중시키는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 전력의 차이는 상기 가상 캐리어 내에서의 전송 전력의 순간적인 증가에 기인하고, 상기 전송 전력은 특정 통신 장치들을 위해 승압되는, 방법.
6. 무선 통신 네트워크의 일부를 형성하는 인프라 장비로부터 수신된 데이터로부터 채널 추정치들을 생성하기 위한 통신 장치로서,
   복수의 시간 분할된 무선 프레임들을 형성하기 위해 시간 분할되는, 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 복수의 통신 자원 요소들을 제공하는 무선 액세스 인터페이스를 통해 데이터를 수신하도록 동작하는 수신기 유닛, 및
   상기 시스템 대역폭 내에, 제1 주파수 대역폭 내에서 상기 인프라 장비에 의해 전송된 상기 데이터를 나타내는 신호들을 수신하는 감소 기능 통신 장치들에 양호하게 할당하기 위한 상기 제1 주파수 대역폭 내에 있으면서 가상 캐리어를 형성하는 통신 자원 요소들의 제1 섹션을 수신하게 상기 수신기 유닛을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 감소 기능 통신 장치들 각각은 상기 제1 주파수 대역폭보다 크거나 같지만, 상기 시스템 대역폭보다는 작은 수신기 대역폭을 가지며,
   상기 제어기는 상기 수신기 유닛과 조합하여,
   상기 무선 프레임들 중 하나 이상의 무선 프레임 내의 상기 자원 요소들의 제1 서브세트에서 데이터 심볼들을 수신하고,
   각각의 무선 프레임 내의 상기 자원 요소들의 제2 서브세트에서 공통 기준 심볼들을 수신하도록 구성되고, 상기 제2 서브세트는 제1 전송 전력을 가지며;
   상기 가상 캐리어 내의 상기 데이터 심볼들은 제2 전송 전력에서 전송되었고,
   상기 제어기는 상기 수신기 유닛과 조합하여, 상기 가상 캐리어의 상기 자원 요소들에서 상기 제2 전송 전력에서 전송되는 특정 기준 심볼들을 수신하도록 더 구성되며;
   상기 제어기는 상기 제2 전송 전력과 상기 제1 전송 전력 사이의 전력의 차이를 결정하고, 상기 전력의 차이가 실질적으로 임계값을 초과하는 경우, 상기 특정 기준 심볼들만을 이용하여 상기 제1 섹션 내의 주파수들에 대한 채널 추정치들을 생성하도록 더 구성되는, 통신 장치.
7. 첨부 도면과 관련하여 실질적으로 위에 기술된 것과 같은 무선 통신 네트워크로부터 통신 장치에서 데이터를 수신하는 방법.
8. 첨부 도면과 관련하여 실질적으로 위에 기술된 것과 같은 무선 통신 네트워크로부터 통신 장치에서 데이터를 수신하기 위한 통신 장치.

Images