KR20160042002A - 높은 감쇠를 겪는 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 통신 기법 - Google Patents

높은 감쇠를 겪는 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 통신 기법 Download PDF

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신 홍 웡
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알까뗄 루슨트
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Abstract

무선 원격통신 네트워크 기지국 방법, 대응하는 무선 원격통신 네트워크 사용자 장비 방법, 이 방법들을 수행하도록 동작 가능한 컴퓨터 프로그램 제품들 및 네트워크 노드들이 개시된다. 기지국 방법은, 마스터 정보 블록에서 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 인코딩하는 단계를 포함한다. 사용자 장비 방법은, 마스터 정보 블록에서 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함한다. 설명된 태양들 및 실시예들은 커버리지 확장을 요구하는 MTC UE를 위한 SIB에 대해 적절한 자원 할당을 나타내기 위해 이용될 수 있는 효율적인 방법을 제공할 수 있다.

Description

높은 감쇠를 겪는 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 통신 기법{COMMUNICATION TECHNIQUE FOR DELIVERING INFORMATION TO USERS EXPERIENCING HIGH ATTENUATION}
본 발명은 무선 원격통신 방법들, 컴퓨터 프로그램 제품 및 네트워크 노드들에 관한 것이다.
무선 원격통신 시스템들이 알려져 있다. 셀룰러 시스템에서, 무선 커버리지는 셀들로 알려진 영역에서 사용자 장비(user equipment), 예를 들어, 모바일 폰들로 제공된다. 기지국은 무선 커버리지를 제공하기 위하여 각 셀에 위치한다. 각 셀의 사용자 장비는 기지국으로부터 정보 및 데이터를 수신하고, 기지국에 정보 및 데이터를 전송하도록 동작 가능할 수 있다.
기지국에 의해 사용자 장비에 전송되는 정보 및 데이터는 다운링크 채널들로 알려진 무선 캐리어들의 채널들에서 발생한다. 사용자 장비에 의해 기지국에 전송되는 정보 및 데이터는 업링크 채널들로 알려진 무선 캐리어들의 채널들에서 발생한다. 기지국들의 배치는 네트워크 운영자에 의해 대체로 컨트롤되거나 컨트롤 가능하지만, 사용자 장비의 배치는 그렇지 않다. 네트워크 내의 사용자 장비의 배치는 예상 밖의 결과들을 야기할 수 있다.
따라서, 네트워크 내의 사용자 장비와 통신하기 위한 기법들을 제공하는 것이 요구된다.
제1 태양은 마스터 정보 블록에서 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보(resource allocation information)를 인코딩하는 단계를 포함하는 무선 원격통신 네트워크 기지국 방법을 제공한다.
제1 태양은 네트워크 내의 사용자 장비의 배치에서 발생할 수 있는 하나의 쟁점이 그것들이 매우 높은 감쇠로 어려움을 겪는 영역에 배치될 수 있다는 것이라는 점을 인식한다. 그러한 높은 감쇠는 사용자 장비가 적절한 다운링크 트래픽에 액세스하는 데에 필수적일 수 있는 다운링크 정보를 디코딩하지 못하게 할 수 있다. 그러한 높은 감쇠 영역에 배치되는 경우, 사용자 장비는 기지국으로부터 트래픽을 효과적으로 수신할 수 없게 될 수 있다.
제1 태양은 높은 감쇠 배치들에서 사용자 장비에 정보를 제공하기 위한 기법들이 존재함을 인식한다. 제1 태양은 또한, 일단 설치되고 나면 고정되는(immobile) 경향이 있는 신규한 종류의 사용자 장비(스마트 미터들에서 이용될 수 있는 머신 타입 통신 디바이스들과 같은 것)가 존재하며, 따라서 모바일 사용자 장비는 높은 감쇠 영역에 위치한 경우 단순히 그것이 불편하다고 여길 수 있고, 게다가 사용자 장비가 더 낮은 감쇠로 이동하면 커버리지를 복원할 수 있지만, 그러한 고정식 사용자 장비(stationary user equipment)는 높은 감쇠 영역에 영구적으로 위치할 수 있고 통상적인 네트워크 커버리지가 적거나 없는 것으로 어려움을 겪을 수 있다는 것을 인식한다.
높은 감쇠 영역에 위치한 사용자 장비를 위하여 소정 종류의 통신이 발생할 수 있을 것을 보장하기 위한 기법들은, 예를 들어 기지국에서 상이한 통신 기법을 구현하는 것을 포함하고; 예를 들어 단일 메시지의 전송을 다수 회 반복하여 높은 감쇠 영역에 위치한 사용자 장비가 그 메시지를 수신하고 다시 컴파일할 기회를 갖게 하는 것을 포함한다. 다시 말해서, 메시지의 전송을 반복하는 것에 의해, 사용자 장비는 메시지가 디코딩될 수 있는 가능성을 증가시키기 위해 연속적인 반복들을 결합하도록 동작 가능할 수 있다. 그러한 반복들은 높은 감쇠 영역에서 제공되는 커버리지를 증가시키도록 이용될 수 있다.
머신 타입 통신(MTC: Machine Type Communication) 디바이스는 특정한 동작을 위한 머신에 의해 이용되는 사용자 장비이다. 그러한 MTC 디바이스의 일 예시는 스마트 유틸리티 미터일 수 있다. 설명한 것처럼, 몇몇 그러한 디바이스들은 특히 높은 감쇠 영역에 위치할 수 있고; 예를 들어, 높은 침투 손실(penetration loss)로 어려움을 겪는 지하에 위치할 수 있다. 따라서, 그러한 MTC 디바이스들이 네트워크와 통신하는 것은 어려울 수 있다. 커버리지 향상 기법들은 그러한 MTC 사용자 장비에 제공되는 커버리지를 대략 15 dB만큼 확장하는 것을 목표로 한다. 그러한 향상된 커버리지 사용자 장비는 향상된 커버리지 MTC UE(CE-MTC UE: Coverage Enhanced MTC UE)로 지칭된다. 커버리지를 그러한 사용자 장비까지 확장하기 위해, 네트워크는 기지국(예를 들어, eNode B)의 전체 전송 전력 또는 사용자 장비의 전체 전송 전력을 확장하는 것 없이 동작 가능해야만 한다. 반복은 주된 방법으로서 확인되었다. 다시 말해서, 반복은 특히 높은 감쇠 영역에서 커버리지를 사용자 장비까지 확장하는 수단을 나타낸다. 요구되는 반복들의 횟수는 상당하고 수백 회일 수 있다. 그러한 반복의 레벨은 네트워크의 스펙트럼 효율에 상당한 영향을 미친다. 네트워크가 반복 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)들을 제공해야만 하고 커버리지 확장 모드에서 동작하는 경우 추가적인 RACH 자원들을 보전(reserve)해야만 한다는 점이 이해될 것이다.
시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)들은 네트워크에 액세스하기 위해 사용자 장비에 의해 요구되는 필수적인 정보를 포함한다. LTE에서의 기존 시스템에서, SIB의 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) 자원 할당은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)에 의해 나타내어진다. MTC-UE 커버리지를 15 dB만큼 확장하기 위해, SIB를 나타내고 운반하는 PDCCH 및 PDSCH는 대략 수백 회의 반복인 상당한 반복을 일반적으로 요구한다.
네트워크 내의 모든 셀들 또는 사용자들이 완전한 15 dB 커버리지 확장을 요구하는 것은 아니고, 메시지를 보내는 것에 상당한 양의 반복들이 요구되기 때문에, 커버리지 확장 타겟의 그러한 균일한(uniform) 구현을 설정하는 것은 네트워크 스펙트럼 효율의 상당한 저하를 야기할 수 있음이 이해될 것이다. 태양들 및 실시예들은 커버리지 확장을 요구하는 MTC UE를 위한 SIB에 대한 적절한 자원 할당을 나타내기 위해 이용될 수 있는 효율적인 방법을 제공하는 것을 목표로 한다.
제1 태양은 SIB의 자원 할당을 나타내기 위해 MIB에서 사용자 장비에게 정보를 시그널링하기 위한 방법을 제공한다. MIB에서 사용자들에게 시그널링된 정보는 SIB를 포함하는 물리적 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)들을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 자원 할당 정보를 인코딩하는 단계는 마스터 정보 블록에 포함시키기 위해 위치 지표(location index)를 인코딩하는 단계를 포함하고, 위치 지표는 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 위치를 식별하는 것이다. 일 실시예에서, 위치 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 상이한 위치를 식별하는 것이다. 따라서, MIB에서 사용자 장비에게 시그널링된 정보는 "자원 할당" 지표를 포함할 수 있다. 각 자원 할당 지표는 SIB를 포함하는 PRB 할당을 포인팅하도록 될 수 있다. 가능한 PRB 할당들은 예를 들어 사양으로(in the specifications) 미리 정의되고, 따라서 사용자 장비에 알려진다. 따라서, 완전한 PRB 위치들이 아니라, 지표만이 MIB에 포함되면 된다.
일 실시예에서, 방법은 마스터 정보 블록을 운반하는 기지국과 사용자 장비 사이의 제1 다운링크 채널 상에서, 기지국과 사용자 장비 사이의 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 횟수를 식별하는 반복 지표(repetition index)를 인코딩하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 반복 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 상이한 횟수를 식별하는 것이다. 일 실시예에서, 반복 지표는 MIB의 부분을 형성한다. 일 실시예에서, 반복 지표는 MIB와 동등한 채널에 의해 운반된다. 따라서, 자원 할당 지표는 MIB에서 전송되도록 제안된 반복 지표와 함께 합동하여(jointly) 인코딩될 수 있다. 반복 지표는 통상적인 제어 채널들 및 초기의 액세스를 위한 PDSCH 및 PUCCH에 관련하여 구현되는 반복 레벨을 나타낸다. 자원 할당 지표 및 반복 지표는 SIB를 포함하는 물리적 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)들 및 그러한 PRB들이 반복되는 (연속적인) 서브프레임들의 수를 결정하기 위해 함께 이용될 수 있다. 이러한 두 지표의 합동 인코딩은 각 지표에 관련하여 별개의 코딩을 이용하는 것에 비교하여, 결합된 정보를 위해 이용되는 비트 수의 감소를 허용할 수 있다. 예를 들어, 3개의 대체 반복 레벨 및 5개의 대체 자원 할당이 4 비트로 합동하여 인코딩될 수 있는 반면에 별개의 인코딩을 위해서는 2+3=5 비트가 필요할 것이다.
일 실시예에서, 방법은 상이한 사용자 장비를 서빙하기 위해 위치 지표 및 반복 지표 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함한다. 이와 달리, 위치 지표 및 반복 지표는 셀 마다의 방식으로(on a per cell basis) 설정될 수 있고, 그 셀 내의 모든 사용자들은 동일하게 동작한다. 몇몇 셀들은 그 셀 내의 사용자들의 위치로 인해 더욱 스펙트럼 효율적인 구현을 선택하기 위한 위치에 있을 수 있고, 다른 셀들은 사용자 장비를 지원하기 위해 더 많은 반복을 요구할 수 있다.
일 실시예에서, 방법은 다운링크 전송 채널의 무선 프레임 내에서, 인코딩된 자원 할당 정보를 포함하는 마스터 정보 블록을 적어도 1회 반복하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 각 무선 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 마스터 정보 블록은 대응하는 복수의 서브프레임에서 반복된다.
일 실시예에서, 방법은 다운링크 전송 채널의 무선 프레임 내에서 시스템 정보 블록을 적어도 1회 반복하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 각 무선 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 시스템 정보 블록은 대응하는 복수의 서브프레임에서 반복된다.
고정된 높은 감쇠 배치에서 사용자들을 위한 지원을 구현하고 PBCH의 커버리지 확장을 제공하는 하나의 방식은, 높은 PBCH 반복들의 짧은 집중 버스트(intense burst)와 그에 후속하는 긴 주기의 레거시 PBCH 전송으로 구성되는 2개의 모드에서 PBCH가 전송되도록 허용하는 것임이 제안된다. 그러한 전송 모드는 PBCH 반복들에 요구되는 자원을 감소시킬 수 있고 MIB가 MTC UE를 위해 매우 자주 판독(read)되지는 않을 것 같다는 점을 고려한다. SIB도 매우 자주 판독될 것으로 예상되지는 않으므로, 비슷한 전송 체제가 SIB에 관해서도 구현될 수 있다. 즉, SIB는 또한 MIB에 관련하여 구현될 수 있는 것과 같이 집중 버스트 주기에 반복될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, SIB 집중 버스트 주기는 MIB 버스트 주기로부터 오프셋될 수 있고, SIB 집중 버스트는 (MIB를 운반하는) PBCH의 그것 후에 개시할 수 있다.
제2 태양은 컴퓨터 상에서 실행될 때 제1 태양에 따른 방법을 수행하도록 동작 가능한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
제3 태양은 마스터 정보 블록에서 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 인코딩하도록 동작 가능한 인코딩 로직을 포함하는 무선 원격통신 네트워크 기지국을 제공한다.
일 실시예에서, 자원 할당 정보를 인코딩하는 것은 마스터 정보 블록에 포함시키기 위해 위치 지표를 인코딩하는 것을 포함하고, 위치 지표는 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 위치를 식별하는 것이다.
일 실시예에서, 위치 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 상이한 위치를 식별하는 것이다.
일 실시예에서, 인코딩 로직은, 마스터 정보 블록을 운반하는 기지국과 사용자 장비 사이의 제1 다운링크 채널 상에서, 기지국과 사용자 장비 사이의 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 횟수를 식별하는 반복 지표를 인코딩하도록 동작 가능하다.
일 실시예에서, 반복 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 상이한 횟수를 식별한다.
일 실시예에서, 기지국은 상이한 사용자 장비를 서빙하기 위해 위치 지표 및 반복 지표 중 적어도 하나를 선택하도록 동작 가능한 선택 로직을 포함한다.
일 실시예에서, 기지국은 다운링크 전송 채널의 무선 프레임에서, 인코딩된 자원 할당 정보를 포함하는 마스터 정보 블록을 적어도 1회 반복하도록 동작 가능한 반복 로직을 포함한다.
일 실시예에서, 각 무선 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 마스터 정보 블록은 대응하는 복수의 서브프레임에서 반복된다.
제4 태양은 마스터 정보 블록으로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 무선 원격통신 네트워크 사용자 장비 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 방법은 시스템 대역폭의 표시(indication)로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 시스템 대역폭은 SIB를 포함하는 PRB 할당을 결정하는 데에 이용될 수 있는 추가적인 정보를 암시적으로 제공하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 실시예는 대역폭에 걸쳐 확산된(spread) 메시지는 주파수 다이버시티(frequency diversity)로부터 이익을 얻을 수 있으며, 따라서 이용 가능한 시스템 대역폭 내에서 SIB 메시지를 최대한 멀리 확산하는 것이 유리할 수 있다는 것을 인식한다. 따라서, 자원 할당은 적어도 부분적으로 시스템 대역폭의 지식으로부터 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 방법은 셀 ID의 표시로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 셀 ID는 SIB를 위한 PRB 할당을 결정하는 데에 요구되는 추가적인 정보로서 이용될 수 있다. 셀 ID는 예를 들어 PRB 자원의 개시로부터 오프셋되는 PRB의 양의 표시로서 이용될 수 있다. 그러한 실시예는 인접 셀들이 SIB를 위해 동일한 PRB를 이용하는 것을 방지하는 데에 유용할 수 있다. 인접한 셀들에서 SIB를 위해 동일한 PRB를 이용하는 것은 간섭을 야기할 수 있고, 그러한 간섭을 회피하는 것을 목표로 하는 것이 유용할 수 있다.
제5 태양은 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제4 태양의 방법을 수행하도록 동작 가능한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
제6 태양은 마스터 정보 블록으로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하도록 동작 가능한 디코딩 로직을 포함하는 무선 원격통신 네트워크 사용자 장비를 제공한다.
일 실시예에서, 디코딩 로직은 시스템 대역폭의 표시로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하도록 동작 가능하다.
일 실시예에서, 디코딩 로직은 셀 ID의 표시로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하도록 동작 가능하다.
더 구체적이고 바람직한 태양들은 첨부하는 독립 및 종속 청구항들에 제시되어 있다. 종속 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 제시된 것들과는 다른 조합들로 적절하게, 독립 청구항들의 특징들과 결합될 수 있다.
장치 특징이 기능을 제공하도록 동작 가능한 것으로 설명되는 경우, 이는 그 기능을 제공하거나 그 기능을 제공하도록 적응 또는 구성된 장치 특징을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 더 설명될 것이다.
도 1은 커버리지 향상이 가능한 네트워크 배치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따라 커버리지 향상에서 동작하는 eNodeB에 의한 물리적 방송 채널(PBCH: Physical broadcast channel)의 전송을 개략적으로 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 물리적 자원 블록(PRB: Physical Resource Block) 할당을 개략적으로 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따라 커버리지 향상에서의 PBCH 및 SIB 전송을 개략적으로 도시한다.
위에서 언급한 것처럼, 사용자 장비의 몇몇 타입들을 배치하는 것의 하나의 어려움은, 그 사용자 장비들이 높은 손실들, 예를 들어, 빌딩 내의 그것들의 위치로 인한 높은 침투 손실들로 어려움을 겪는 영역들에 위치한다는 것이다. 따라서, 이 사용자 장비가 네트워크와 통신하는 것이 어렵다. 그러한 사용자 장비의 일 예시는 머신, 예를 들어, 스마트 유틸리티 미터와 같은 것에 의해 일반적으로 이용되는 머신 타입 통신 디바이스이다. 그러한 스마트 유틸리티 미터들 중 일부는 무선 시그널들의 높은 감쇠로 어려움을 겪는 지하층 또는 다른 영역들에 위치할 수 있다. 그러한 사용자 장비는 실질적으로 정적이고(static), 적은 감쇠로 어려움을 겪는 영역으로 이동할 가능성이 적다는 것이 이해될 것이다. 그러한 스마트 유틸리티 미터들 중 일부는 그러한 디바이스들의 커버리지를 15 dB만큼 확장하는 것이 요구되는 방식으로 동작한다. 몇몇 네트워크들의 동작에 따르면, 기지국은 낮은 네트워크 트래픽의 주기들에서 특별한 동작 모드를 수행하도록 동작 가능할 것이다. 커버리지 향상으로 알려져 있는 이러한 특별한 동작 모드는, 매우 높은 감쇠 영역들의 사용자들에게 보내지는 메시지들이 여러 회 반복되도록 하는 것이다. 특히, 몇몇 메시지들은 다운링크 전송 채널의 무선 프레임 내에서 여러 회 반복될 수 있다. 메시지를 반복하는 것은 사용자 장비가 그러한 메시지에 포함된 정보를 디코딩할 수 있는 가능성을 개선하기 위해, 연속적인 반복들로부터의 에너지 및 정보가 결합되는 것을 가능하게 한다. 그러나, 매우 높은 침투 손실 영역에서 커버리지를 달성하기 위해, 무선 프레임 내의 반복의 범위는 40 ms 윈도우 상의 무선 프레임의 사실상 전체의 자원이 예를 들어, 특히 좁은 대역폭 캐리어를 위한, 마스터 정보 블록의 전송들을 위해 이용될 것이 요구되는 결과를 낳을 수 있다.
도 1은 통상적인 커버리지 모드 및 이른바 "커버리지 향상" 모드로 동작 가능한 기지국(이 경우에서는 eNode B)을 개략적으로 도시한다. 많은 머신 타입 통신 사용자 장비는 eNode B의 커버리지 영역 내에 존재하는 것으로 도시된다. 이러한 머신 타입 통신 사용자 장비 중 2개의 사용자 장비 MTC UE1 및 MTC UE2는 eNode B에 의해 제공되는 통상적인 셀 커버리지 영역 내에서 동작하는 것으로 보여질 것이다. 2개의 다른 사용자 장비 CE-MTC1 및 CE-MTC2는 그것이 향상된 커버리지 모드(coverage enhanced mode)에서 동작하는 경우에만 eNode B와 통신하는 것이 가능하다. 다시 말해서, 이러한 사용자 장비가 놓인 위치의 무선 조건은, eNode B에서 반복 통신 모드가 구현되는 경우에만 이 사용자 장비가 eNode B로부터 성공적으로 메시지를 수신할 수 있게 하는 것이다. MTC UE1 및 MTC UE2가 항상 eNode B에 의해 서빙될 수 있는 반면에, CE-MTC1 및 CE-MTC2는 eNode B가 향상된 커버리지 모드에서 동작하고 있는 경우에만 동작할 수 있음이 이해될 것이다.
태양들 및 실시예들은 eNode B 또는 다른 네트워크 액세스 노드가 2개의 모드에서 동작할 수 있다고 인식한다. 첫째로, eNode B는 통상적인 모드에서 동작할 수 있다. 이 모드는 본질적으로 레거시 eNode B 동작이며, 따라서 MTC 디바이스들을 위한 커버리지 향상 특징이 없게 된다고 이해될 것이다. 이 모드에서, eNode B는 통상적인 무선 커버리지 내에 드는 통상적인 사용자 장비만 지원할 수 있다. 둘째로, eNode B는 커버리지 향상 모드(CE mode: coverage enhancement mode)에서 동작할 수 있다. 그러한 모드에 따르면, 향상된 커버리지 MTC 사용자 장비를 위해 요구되는 물리적 채널들을 위한 커버리지는 향상될 수 있다. 강한(heavy) 반복은 이러한 물리적 채널들 상에서 수행된다. 그러한 모드에서, eNode B는 통상적인 사용자 장비 및 향상된 커버리지 MTC 사용자 장비 모두 지원할 수 있다.
시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)들은 네트워크에 액세스하기 위해 사용자 장비에 의해 요구되는 필수적인 정보를 포함한다. LTE에서의 기존 시스템에서, SIB의 물리적 다운링크 공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) 자원 할당은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)에 의해 나타내어진다. MTC-UE 커버리지를 15 dB만큼 확장하기 위해, SIB를 나타내고 운반하는 PDCCH 및 PDSCH는 대략 수백 회의 반복인 상당한 반복을 일반적으로 요구한다.
네트워크 내의 모든 셀들 또는 사용자들이 완전한 15 dB 커버리지 확장을 요구하는 것은 아니고, 메시지를 보내는 것에 상당한 양의 반복들이 요구되기 때문에, 커버리지 확장 타겟의 그러한 균일한 구현을 설정하는 것은 네트워크 스펙트럼 효율의 상당한 저하를 야기할 것임이 이해될 것이다. 태양들 및 실시예들은 커버리지 확장을 요구하는 MTC UE를 위한 SIB에 대한 적절한 자원 할당을 나타내기 위해 효율적인 방법을 제공하는 것을 목표로 한다.
물론, SIB를 마스터 정보 블록(MIB: Master Information Block)에 포함시키는 것은 가능하다. 그러한 배열은 사용자가 MIB 및 별개의 SIB 모두를 디코딩할 필요가 없게 할 수 있다. 그러나, 그러한 해결책에는 문제점들이 있는데; 거기에는, 결국 PBCH 커버리지가 더 향상(더 많은 반복들)되도록 요구할 수 있는, PBCH 강건성(robustness)을 감소시키는 MIB 정보 비트의 증가; MIB가 위치하는 중앙의 6개의 PRB에 SIB가 국한되고, 그에 의해 이용 가능한 주파수 다이버시티가 감소하는 것으로 인해, SIB를 할당할 때의 융통성(flexibility)의 감소; 및 일반적으로 SIB가 MIB의 주기보다 더 긴 주기를 갖는 것이 포함된다.
또한, PDCCH에서의 자원 할당 표시가 우회될 수 있고, MTC-UE가 SIB를 포함하는 PDSCH를 직접적으로 디코딩하도록 구성될 수 있게 하는 것이 가능하다. 융통성을 위해, SIB는 몇몇 후보 PDSCH 할당들을 차지할 수 있고, UE는 SIB를 탐지하고 판독하기 위해 이러한 후보들을 블라인드 디코딩할 수 있다. 이러한 해결책의 문제점들은, (ⅰ) UE는 PDCCH와 비교하여 더 많은 정보 비트를 가지는 PDSCH를 위한 새로운 블라인드 디코딩 방법들을 필요로 할 것이라는 점이다. 이것은 UE 복잡성(complexity)을 증가시킬 것이고, 그것은 낮은 비용 MTC UE를 제공하려고 시도하는 목적을 무마시킨다. (ⅱ) 후보들이 미리 정의되므로 커버리지 확장의 상이한 레벨들을 달성하기가 어려울 가능성이 있다.
개관
많은 예시들을 더 상세히 논의하기 전에, 개관이 제공될 것이다. 본 명세서에서 설명된 태양들 및 실시예들은 SIB의 자원 할당을 나타내기 위해 MIB에서 정보를 사용자 장비에 시그널링하는 방법을 제공한다. MIB에서 사용자들에게 시그널링된 정보는 SIB를 포함하는 물리적 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)들을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
일 실시예에서, MIB에서 사용자 장비에게 시그널링된 정보는 "자원 할당" 지표를 포함할 수 있다. 각 자원 할당 지표는 SIB를 포함하는 PRB 할당을 포인팅하도록 될 수 있다. 가능한 PRB 할당들은 예를 들어 사양으로 미리 정의되고, 따라서 사용자 장비에 알려진다. 따라서, 완전한 PRB 위치들이 아니라, 지표만이 MIB에 포함되면 된다.
몇몇 실시예들에서, 자원 할당 지표는 MIB에서 전송되도록 제안된 반복 지표와 함께 합동하여 인코딩될 수 있다. 반복 지표는 통상적인 제어 채널들 및 초기의 액세스를 위한 PDSCH 및 PUCCH에 관련하여 구현되는 반복 레벨을 나타낸다. 자원 할당 지표 및 반복 지표는 SIB를 포함하는 물리적 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)들 및 그러한 PRB들이 반복되는 (연속적인) 서브프레임들의 수를 결정하기 위해 함께 이용될 수 있다. 이러한 두 지표의 합동 인코딩은 각 지표에 관련하여 별개의 코딩을 이용하는 것에 비교하여, 결합된 정보를 위해 이용되는 비트 수의 감소를 허용할 수 있다. 예를 들어, 3개의 대체 반복 레벨 및 5개의 대체 자원 할당이 4 비트로 합동하여 인코딩될 수 있는 반면에 별개의 인코딩을 위해서는 2+3=5 비트가 필요할 것이다.
몇몇 실시예들에서, 시스템 대역폭은 SIB를 포함하는 PRB 할당을 결정하는 데에 이용될 수 있는 추가적인 정보를 암시적으로 제공하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 실시예는 대역폭에 걸쳐 확산된 메시지는 주파수 다이버시티로부터 이익을 얻을 수 있으며, 따라서 이용 가능한 시스템 대역폭 내에서 SIB 메시지를 최대한 멀리 확산하는 것이 유리할 수 있다는 것을 인식한다. 따라서, 자원 할당은 적어도 부분적으로 시스템 대역폭의 지식으로부터 결정될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 셀 ID는 SIB를 위한 PRB 할당을 결정하는 데에 요구되는 추가적인 정보로서 이용될 수 있다. 셀 ID는 예를 들어 PRB 자원의 개시로부터 오프셋되는 PRB의 양의 표시로서 이용될 수 있다. 그러한 실시예는 인접 셀들이 SIB를 위해 동일한 PRB를 이용하는 것을 방지하는 데에 유용할 수 있다. 인접한 셀들에서 SIB를 위해 동일한 PRB를 이용하는 것은 간섭을 야기할 수 있고, 그러한 간섭을 회피하는 것을 목표로 하는 것이 유용할 수 있다.
고정된 높은 감쇠 배치에서 사용자들을 위한 지원을 구현하고 PBCH의 커버리지 확장을 제공하는 하나의 방식은, 높은 PBCH 반복들의 짧은 집중 버스트와 그에 후속하는 긴 주기의 레거시 PBCH 전송으로 구성되는 2개의 모드에서 PBCH가 전송되도록 허용하는 것임이 제안된다.
그러한 전송의 예는 도 2에서 보여진다. 그러한 전송 모드는 PBCH 반복들에 요구되는 자원을 감소시킬 수 있고 MIB가 MTC UE를 위해 매우 자주 판독되지는 않을 것 같다는 점을 고려한다. SIB도 매우 자주 판독될 것으로 예상되지는 않으므로, 비슷한 전송 체제가 SIB에 관해서도 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 셀 ID를 포함하는 MIB는 SIB 전송 패턴을 나타내고, 예를 들어, SIB 전송의 개시 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number)는 셀 ID에 의존할 수 있고, SIB의 끝은 MIB 정보로부터 반복들의 양을 산출함으로써 구해질 수 있다.
예시 1
다음의 사항을 갖는 네트워크를 고려하자. B는 PRB들의 수로 된 시스템 대역폭이라 하자.
1) 시스템 대역폭 = 5 MHz 또는 B=25 PRB들
2) 셀 ID = 60
3) 1 비트 반복 지표:
a. 반복 지표 0: PDSCH 상에서 100× 반복
b. 반복 지표 1: PDSCH 상에서 200× 반복
이 구현에서, 자원 할당 지표는 두 유형의 자원 할당을 제공하는 1 비트이다. NPRB를 SIB를 운반하기 위해 이용되는 PRB들의 수라고 하면, 자원 할당 지표는 다음의 의미를 가진다.
1) 자원 할당 지표 0: NPRB = PRB들 사이에서 K0 PRB의 최소 갭과 함께 확산되는 2 PRB
2) 자원 할당 지표 1: NPRB = PRB들 사이에서 K1 PRB의 최대 갭과 함께 확산되는 4 PRB
K0 및 K1 값은 시스템 대역폭에 의존하고 사양으로(in the specifications) 미리 정의될 수 있다. 이 예시에서, K0 = 10 PRB이고 K1 = 5 PRB이다.
위의 정보는 사용자가 성공적으로 MIB를 디코딩한 때에 획득(obtain)될 수 있다. 이 예시에서, MIB는 다음을 브로드캐스팅(broadcast)한다.
1) 반복 지표 = 0
2) 자원 할당 지표 = 1
반복 지표 = 0일 때, PDSCH 상에서 반복의 양은 100×이다. 이 예시에서, 각 PRB는 자기 포함된(self contained) (디코딩가능한) SIB를 운반할 수 있고, 따라서 NPRB=4이므로 각 서브프레임에서 SIB는 4번 반복된다. 그러므로, SIB를 운반하기 위해 PDSCH에서 이용되는 전체 반복의 양은 25×이다.
할당은 분산된 EPDCCH 후보를 계산할 때 이용되는 것과 유사한 방식으로 구현될 수 있다(본 예에서는 1개의 후보만 존재한다는 점에서만 차이가 있음). 다른 함수들이 실현 가능한 것으로 이해될 것이다. 이 경우, UE는 SIB의 PRB의 개시를 나타내는 오프셋 OPRB를 다음과 같이 계산하도록 동작 가능하다.
OPRB=Cell_ID mod B
이 예시에서, 오프셋 OPRB = 10이다. 이 예시에 따라 SIB를 포함하는 PRB 할당들은 도 3에서 개략적으로 보여진다.
예시 2
예시 1에서와 같은 매개변수들이 재이용된다. 도 2에서 보여진 것과 비슷한 PBCH 전송이 가정되고, 여기에서 집중 주기는 CPBCH = 64 무선 프레임의 사이클을 가지고, PBCH 집중 반복 주기는 PPBCH = 6 무선 프레임 동안 지속된다. 반복 주기 PPBCH는 집중 버스트 주기 동안 PBCH를 위해 이용되는 반복의 양을 나타내는 반복 지표로부터 획득될 수 있다. HS-DSCH DRX를 위해 비슷한 방법을 이용하면, 다음 수학식에 대한 현재 SFN이 옳은 경우 집중 PBCH 반복이 발생한다.
(SFN-Cell_ID)modCPBCH < PPBCH
대응하는 SIB(25×) 반복들은 PBCH 집중 버스트 주기의 끝 후에 개시할 것이다. UE는 그것이 PBCH를 성공적으로 디코딩한 후에만 오직 SIB를 판독할 것이라고 가정하고, 그러므로 PBCH 집중 버스트 주기 후에 SIB가 개시하는 것이 이치가 맞다. 다음 수학식에 대한 현재 SFN이 옳은 경우 SIB 전송의 개시가 발생한다.
(SFN-Cell_ID)modCPBCH = PPBCH
그러한 실시예에 연관된 결과적인 PBCH 및 SIB 전송 패턴은 도 4에서 보여진다.
물론, 예를 들어 PBCH 집중 버스트 주기의 끝과 SIB 전송의 개시 사이의 갭을 가지는 패턴의 구현과 같은 다른 SIB 전송 패턴들을 구현하는 것이 가능하다.
태양들 및 실시예들은 커버리지 확장을 요구하는 MTC UE를 위한 SIB를 할당하는 방법을 제공한다. 기존 해결책들은, MIB 내에서 SIB를 포함시키는 것에 의한 PBCH의 강건함의 감소 또는 사용자 장비 복잡성의 증가를 요구하는 블라인드 디코딩을 포함한다.
해당 기술 분야의 숙련된 자는 위에서 설명된 다양한 방법들의 단계들이 프로그래밍된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 용이하게 인식할 것이다. 여기서, 몇몇 실시예들은 또한 머신 또는 컴퓨터 판독 가능하고 머신-실행 가능한 또는 컴퓨터-실행 가능한 명령어들의 프로그램들을 인코딩하는 프로그램 저장 디바이스들, 예컨대 디지털 데이터 저장 매체를 포괄하도록 의도되고, 상기 명령어들은 위에서 설명된 상기 방법들의 단계들의 전체 또는 일부를 수행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예컨대, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독 가능한 디지털 데이터 저장 매체일 수 있다. 실시예들은 또한 위에서 설명된 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프래그래밍된 컴퓨터들을 포괄하도록 의도된다.
"프로세서들" 또는 "로직"으로 라벨링된 임의의 기능적인 블록들을 포함하는 도면들에서 보여지는 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행하는 것이 가능한 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통하여 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공되는 경우, 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부는 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 추가로, 용어 "프로세서" 또는 "제어기" 또는 "로직"의 명시적인 이용은 소프트웨어를 실행하는 것이 가능한 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되지 않아야만 하고, 한정 없이 디지털 신호 처리기(DSP: digital signal processor) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 특수 용도용 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA: field programmable gate array), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM: read only memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory), 및 비활성 저장소(non-volatile storage)를 암시적으로 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 전통의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다. 마찬가지로, 도면들에서 보여지는 임의의 스위치들은 오직 개념적이다. 그것들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호 작용을 통해, 또는 심지어는 수동적으로도 수행될 수 있으며, 특정 기법은 맥락으로부터 더 구체적으로 이해되는대로 구현자에 의해 선택가능하다.
해당 기술 분야의 숙련된 자는, 본 명세서의 임의의 블록 다이어그램들이 본 발명의 원리들을 구현하는 회로를 도시하는 개념도들을 나타내는 것을 이해해야만 한다. 마찬가지로, 임의의 흐름도들, 흐름 다이어그램들, 상태 전이 다이어그램들, 수도 코드(pseudo code), 및 비슷한 것들은 컴퓨터 판독 가능한 매체에서 실질적으로 나타내질 수 있고 따라서 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 보여지는지에 상관없이 그러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스들을 나타내는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명들 및 도면들은 단순히 본 발명의 원리들을 도시한다. 따라서, 본 명세서에서 명시적으로 설명되거나 보여지지 않더라도, 해당 기술 분야의 숙련된 자들이 본 발명의 원리들을 구현하고 그것의 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 구성들을 만들어낼 수 있음이 이해될 것이다. 추가로, 본 명세서에서 기재된 모든 예시들은, 원칙적으로 독자들이 본 발명의 원리들 및 기술 분야의 추가를 위해 발명자(들)에 의해 기여되는 개념들을 이해하는 것을 돕기 위한 교육적 목적으로만 표현되어 의도되고 그러한 구체적으로 기재된 예시들 및 조건들에 한정되지 않고서 해석되어야 한다. 추가로, 본 발명의 원리들, 태양들, 및 실시예들과 그들의 구체적 예시들을 기재하는 본 명세서의 모든 문장들은 그것의 등가물들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 무선 원격통신 네트워크 기지국 방법으로서, 마스터 정보 블록에서, 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보(resource allocation information)를 인코딩하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 자원 할당 정보를 인코딩하는 단계는 상기 마스터 정보 블록에 포함시키기 위해 위치 지표(location index)를 인코딩하는 단계를 포함하고, 상기 위치 지표는 상기 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록(physical resource block)의 위치를 식별하는 것인, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위치 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 상기 시스템 정보 블록을 포함하는 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 상이한 위치를 식별하는 것인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스터 정보 블록을 운반하는 상기 기지국과 사용자 장비 사이의 제1 다운링크 채널 상에서, 상기 기지국과 사용자 장비 사이의 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 횟수를 식별하는 반복 지표(repetition index)를 인코딩하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반복 지표는 복수의 값 중 하나를 포함하고, 각 값은 상기 적어도 하나의 다른 채널에 의해 전송들이 반복되는 상이한 횟수를 식별하는 것인, 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상이한 사용자 장비를 서빙하기 위해 상기 위치 지표 및 상기 반복 지표 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 다운링크 전송 채널의 무선 프레임 내에서, 상기 자원 할당 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 상기 마스터 정보 블록을 적어도 1회 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 각 무선 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 상기 마스터 정보 블록은 대응하는 복수의 서브프레임에서 반복되는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 다운링크 전송 채널의 무선 프레임 내에서 상기 시스템 정보 블록을 적어도 1회 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 마스터 정보 블록에서 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 인코딩하도록 동작 가능한 인코딩 로직을 포함하는 무선 원격통신 네트워크 기지국.
  11. 마스터 정보 블록으로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 무선 원격통신 네트워크 사용자 장비 방법.
  12. 제11항에 있어서, 시스템 대역폭의 표시(indication)로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 셀 ID의 표시로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제1항 내지 제9항 또는 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 동작 가능한 컴퓨터 프로그램 제품.
  15. 마스터 정보 블록으로부터 시스템 정보 블록의 위치에 관한 자원 할당 정보를 디코딩하도록 동작 가능한 디코딩 로직을 포함하는 무선 원격통신 네트워크 사용자 장비.
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