KR20170036759A - 무선 자원의 와이어리스 통신 에너지 인지 전력 공유 방법 및 장치 - Google Patents

무선 자원의 와이어리스 통신 에너지 인지 전력 공유 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에너지 인지 무선 기술 전력 공유를 위한 방법에 관한 것이며, 사용자 장비(UE)는 배터리로부터 그 동작에 필요한 에너지를 얻는다. 이들 UE의 에너지 효율은 그 가용성에 매우 중요하다. UE 전력 소비의 최적의 관리가 중요하다. UE에서 가장 큰 에너지 소비는 무선 기술이다. 에너지 인지 전력 공유는, 무선 자원의 전력 공유를 위한 RAT를 비활성화하는 복수의 무선 액세스 기술(RAT)의 조정을 포함한다. 구체적으로, 본 발명은, 무선 자원 관리(RRM) 측정을 사용한 무선 자원의 전력 공유를 위한 UE RAT 구성요소를 비활성화하는 방법으로 구성되는 에너지 인지 무선 기술에 관한 것이다.

Description

무선 자원의 와이어리스 통신 에너지 인지 전력 공유 방법 및 장치{WIRELESS COMMUNICATIONS ENERGY AWARE POWER SHARING RADIO RESOURCES METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 무선 자원의 와이어리스 통신 에너지 인지 전력 공유에 관한 것이다.
와이어리스 통신 시스템은 다수의 통신 디바이스를 포함한다. RF 트랜시버는 송신기와, 관련 통신 디바이스로부터 신호를 각각 수신하는 다수의 수신기를 포함한다. 개선된 노드 B(eNB)는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템에서 다수의 통신 디바이스와 통신할 수 있다. eNB는 제어 정보를 송신하도록 구성되는 송신기와 다수의 안테나를 포함한다. 참조 신호 수신 전력(RSRP: Reference Signal Received Power)은, 고려되는 측정 주파수 대역폭 내의 셀-특정 참조 신호를 반송하는 자원 요소의 전력 기여([W] 단위)에 대한 선형 평균이다. 참조 신호 수신 품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality)은 비(N×RSRP/(E-UTRA 캐리어 RSSI))로서 한정되며, 여기서 N은, E-UTRA 캐리어 수신 신호 세기 지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 측정 대역폭의 자원 블록(RB)의 개수이다.
휴대폰, 휴대용 디바이스, 랩탑 컴퓨터에 내장된 디바이스, 머신-2-머신 디바이스(M2M) 및 유사 디바이스와 같이 와이어리스 통신 성능을 가진 디바이스를 본 명세서에서는 사용자 장비(UE)라고 칭할 것이다.
와이어리스 통신은 계속해서 발전하고 있다. 과거에는 가능하지 않았던 서비스를 제공할 수 있는 많은 개선된 기술 장비가 도입되고 있다. 이러한 개선된 기술 장비는, 종래의 와이어리스 원격통신 시스템에서의 등가의 장비보다 훨씬더 발전한 기지국 또는 기타 시스템과 디바이스보다는 예컨대 향상된 노드 B(eNB)를 포함할 수 있다. 그러한 개선된 또는 차세대 장비를 본 명세서에서는 고속 패킷 액세스(HSPA) 장비, 롱-텀 에벌루션(LTE) 장비 및 롱-텀 에벌루션(LTE) 개선된 장비라고 칭할 수 있다.
종래의 와이어리스 원격통신 시스템에서, 기지국 내의 송신 장비는 지리적 영역에 걸쳐서 신호를 송신하고 "셀"이라고 부른다. LTE 및 기타 개선된 장비를 위해, UE가 와이어리스 통신 네트워크에 액세스를 얻을 수 있는 영역을, 예컨대 "핫 스팟"이라고 부르는 다른 이름으로 칭할 수 있다. 용어, 예컨대 "셀"은, 본 명세서에서는 UE의 타입에 상관없이 그리고 이 영역이 종래의 셀인지, eNB와 같은 LTE 장비에 의해 서비스되는 영역인지, 또는 와이어리스 통신 서비스를 이용 가능한 일부 다른 영역인지에 상관없이 UE가 와이어리스 통신 네트워크에 액세스를 얻을 수 있는 임의의 지리적 영역을 칭하는데 사용할 것이다.
이종 네트워크(HetNets)는 피코셀, 펨토셀 및 중계기와 같이 매크로 셀, 원격 무선 헤드 및 저전력 노드의 혼합으로 구성된다.
액세스 네트워크와 최종 사용자 사이의 근접성을 증가시키는 레버리징 네트워크 토폴로지가 와이어리스 네트워크에서 다음으로 중요한 성능 도약을 제공하여, 공간 스펙트럼 재사용을 개선하며 실내 커버리지를 향상시킬 잠재력을 갖고 있다.
HetNet는 여러 와이어리스 액세스 기술을 갖는 인프라스트럭쳐 포인트로 구성되며, 이들 포인트 각각은 상이한 성능, 제약 및 동작 기능을 갖는다.
상이한 UE는 상이한 타입의 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology)을 사용하여 와이어리스 통신 네트워크에 액세스할 수 있다. 다중-모드 UE로 칭할 수 있는 일부 UE는 하나보다 많은 RAT를 사용하여 통신할 수 있다. 예컨대, 다중-모드 UE는, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), GSM(Global System for Mobile Communications) 대역 또는 기타 무선 시스템과 같은 하나 이상의 상이한 시스템의 적어도 하나의 모드로부터 서비스를 얻을 수 있는 UE를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 한정한 바와 같이, 다중-모드 UE는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 기술 규격 그룹(TSG: Technical Specification Group) 단말, 다중-모드 UE 이슈, 카테고리, 원리 및 절차(3G TR 21.910) - 본 명세서에서 모든 목적을 위해 참조로서 포함됨 - 에서 한정되거나 제공되는 임의의 다양한 타입의 다중-모드 UE일 수 있다. RAT 또는 상이한 타입의 RAT를 사용할 수 있는 네트워크 기술의 일부 예는 UTRAN(UTMS Terrestrial Radio Access Network), GSM, GSM EDGE 무선 액세스 네트워크(GERAN), 와이어리스 피델리티(WiFi), 범용 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service), 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 고속 패킷 액세스(HSPA), 및 롱-텀 에벌루션(LTE)을 포함한다. 이들 RAT를 기반으로 하는 다른 RAT 또는 기타 네트워크 기술은 당업자에게 친숙할 수 있다.
참조 신호 수신 전력(RSRP)은, 고려되는 측정 주파수 대역폭 내의 셀-특정 참조 신호를 반송하는 자원 요소의 전력 기여([W] 단위)에 대한 선형 평균이다.
RSRP 결정을 위해, 셀-특정 참조 신호(RO)를 사용해야 한다. UE가, R1이 이용 가능함을 신뢰할 만하게 검출할 수 있다면, R0 외에 R1을 사용하여 RSRP를 결정할 수 있다.
RSRP에 대한 참조 포인트는 UE의 안테나 커넥터이어야 한다.
수신기 다이버시티가 UE에 의해 사용 중이라면, 보고된 값은, 개별 다이버시티 브랜치 중 임의의 브랜치의 해당 RSRP보다 낮지 않아야 한다.
성장 중인 정보 및 통신 기술(ICT) 전력 소비로부터 정보 액세스를 위한 요구가 증가하고 있다. 원격 통신 산업이 소비하는 전력의 50퍼센트 이상은 (WLAN, LAN, 및 이동 및 고정 라인 시스템을 포함한) 네트워크 동작으로 인한 것이다.
와이어리스 통신 시스템은 UE의 배터리가 제공하는 에너지에 주로 의존한다. UE 설계자는 많은 상이한 방법을 사용하여 UE 내의 중요한 개체의 열을 분배하여, UE나 사용자의 위험 없이 적절한 방식으로 열을 소산시킨다.
그 전력 흡수의 80퍼센트 이상을 책임지는, UE 휴대용 무선 세그먼트의 가장 에너지 필요 구성요소는 무선 기술이다.
무선 자원 사용의 융통성은 더 높은 에너지 효율로 증가하여 전환될 수 있다.
본 발명의 목적은, 무선 자원 관리(RRM) 측정을 사용한 무선 자원의 전력 공유를 위해 UE RAT 구성요소를 비활성화하는 방법으로 구성되는 에너지 인지 무선 기술이다.
그러므로, 제1 구성에서, 다중-모드 UE가 제공된다. 다중-모드 UE는 통신 시스템에서 신호 세기의 측정을 촉진하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.
제2 구성에서, UE는 하나 이상의 리튬-이온 배터리에 의해 전력이 공급된다.
제3 구성에서, 에너지 인지 무선 기술을 측정한다.
제4 구성에서, UE RAT 구성요소를 비활성화하고, 공간 다이버시티 기술의 에너지 소비가 감소한다.
제5 구성에서, 무선 인터페이스로 인해 무선 자원의 조작의 융통성이 전력 공유를 위한 더 높은 에너지 효율로 증가하여 전환될 수 있다.
제6 구성에서, 서비스 제공 셀 및 적어도 하나의 이웃 셀의 통신 범위 내에서 적어도 하나의 다중-모드 UE와 eNB를 포함하는 통신 네트워크에 대한 방법이 있다. 이 방법은 측정치를 전송하기 위해 구성되는 송신기를 포함한다.
제7 구성에서, 신호 세기를 측정하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 다중-모드 UE를 트리거하여 측정 보고를 전송하는 기준을 만드는 단계를 포함한다. 이것은 주기적이거나 단일 이벤트 설명 중 어느 하나일 수 있다.
제8 구성에서, 서비스 제공 셀(PCell) 및 이웃 셀로부터 다중-모드 UE에 의해 수신된 신호의 하나 이상의 측정치와 하나 이상의 UE RAT 구성요소의 비활성화에 대해 통보하는 보고를 수신하기 위해 구성되는 수신기를 포함하는 방법이 있으며, 보고는 적절한 하나 이상의 UE RAT 구성요소를 비활성화하기 위한 파라미터를 포함한다.
제9 구성에서, 서비스 제공 셀(PCell) 및 이웃 셀로부터 다중-모드 UE에 의해 수신된 신호의 측정치와 공간 다이버시티 기술을 위한 에너지 소비의 감소에 대해 통보하는 보고를 수신하기 위해 구성되는 수신기를 포함하는 방법이 있으며, 보고는 공간 다이버시티 기술에 대한 무선 자원을 감소시키기 위한 파라미터를 포함한다.
그에 따라 일반적인 용어로 본 발명을 기재하였기 때문에, 이제 수반하는 도면을 참조해야 하며, 이들 도면은 반드시 실제 축적대로 도시되지는 않는다. 수반하는 도면은 본 발명을 더 이해하기 위해 포함되며, 본 명세서에 병합되어 그 일부를 이룬다. 도면은 개시한 실시예 및/또는 구성을 예시하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는데 역할을 하며, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 결정한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어리스 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 세기를 측정하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 여러 실시예 중 일부에 대해 동작할 수 있는 서비스 제공 셀과 사용자 장비를 포함하는 와이어리스 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는, 무선 자원 관리(RRM) 측정을 사용한 무선 자원의 전력 공유를 위한 RATs를 예시하는 와이어리스 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은, 상이한 무선 기술을 사용하여 다운로딩 데이터를 검출하기 위한 비트 당 에너지를 예시하는 와이어리스 통신 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명은 이제 , 본 발명의 실시예의 일부 예를 도시하는 수반하는 도면을 참조하여 이후에 더 상세하게 기재할 것이다. 본 명세서에서 제공된 도면과 설명은, 간략화를 목적으로, 통상적인 와이어리스 통신 에너지 인지 전력 공유 무선 자원에서 보게 되는 다른 요소를 제거하면서, 본 발명의 명확한 이해에 관련되는 요소를 예시하도록 간략화되었을 수 있음을 이해해야 한다. 당업자는, 다른 요소 및/또는 단계가 본 명세서에서 기재된 디바이스, 시스템 및 방법을 구현하는데 바람직할 수 있고 및/또는 그에 필요할 수 있음을 인식할 수 있다. 그러나 그러한 요소와 단계는 종래기술에서 잘 알려져있기 때문에 그리고 본 발명의 더 양호한 이해를 촉진하지 않기 때문에, 그러한 요소와 단계의 설명은 본 명세서에서 제공되지 않을 수 있다. 본 발명은, 모든 그러한 요소, 당업자에게 알려져 있는 기재한 요소와 방법에 대한 변경 및 수정을 본질적으로 포함하게 된다. 사실, 이들 개시된 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에서 기재된 실시예로 제한되는 것으로 이해되지 않아야 하며, 이들 실시예는, 예를 들어 이들 개시가 적용 가능한 법적 요건을 만족하게 되도록 제공된다. 유사한 참조번호는 전반에서 유사한 요소를 칭한다.
도 1은, 그러한 측정이 발생하는 상황을 예시한다. UE는 매크로 기술 네트워크로부터 마이크로 기술 네트워크를 향해 움직이고 있다. 매크로 기술 네트워크는 eNB 또는 유사한 구성요소를 포함한다. UE는, eNB를 통해 애플리케이션을 실행하는 매크로 기술에 참여할 수 있다. 즉, eNB는 데이터를 UE에 송신하고 있거나, 그렇지 않다면 UE와 통신 중이다.
도 2는 eNB로부터 UE로의 데이터 송신을 위한 상세한 도면을 예시한다. 데이터 송신은, 데이터 없음 및 데이터가 송신되는 송신 기간에 의해 분리되는 직렬 데이터 스트링으로 구성된다. 데이터 스트링은 어떤 타입의 사용자-지향 데이터 송신을 나타낼 수 있다. 데이터 없음이 송신되는 기간 동안, UE는 수신하는 신호의 세기를 측정할 수 있다. 제1 기술에서, 신호 세기를 측정하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 측정되는 다중-모드 UE를 포함한다. 이 기술의 대안으로, 신호 세기를 측정하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 트래픽 부하 성능을 추적하고 모니터링하는 주기적인 측정을 포함한다.
도 3은, 여러 캐리어의 성능에 관한 부하에 따라 UE의 다중-모드 UE의 세기를 측정하기 위한 방법의 실시예를 예시한다. UE는 측정 보고를 전송한다.
도 4는, 와이어리스 통신 시스템을 위한 서비스 제공 셀 및 다중-모드 UE를 동작하는 방법을 예시하는 흐름도이다. 서비스 제공 셀은, UE가, 셀에게, 각각의 UE의 성능 및 그 DL 신호 측정치, 예컨대 서비스 제공 셀의 RSRP 및 후보 이웃 셀 - 매크로 셀 및/또는 마이크로/피코/펨토 셀일 수 있음 - 의 RSRP를 통보해야 한다는 적어도 하나의 메시지를 적어도 하나의 다중-모드 UE에 송신한다. 적어도 하나의 메시지는, 여러 캐리어에 관한 부하에 따라 그 파라미터를 결정할 때 다중-모드 UE에 의한 사용을 위한 파라미터 값을 포함한다.
도 5는, 무선 자원 관리(RRM) 측정을 사용한 무선 자원의 전력 공유를 위한 UE RAT 구성요소를 비활성화하는 방법으로 구성되는 에너지 인지 무선 기술을 위한 방법의 실시예를 예시한다.
도 6은, 상이한 무선 기술을 사용한 다운로딩 데이터를 검출하기 위한 비트 당 에너지를 도시하는 에너지 인지 무선 기술 전력 공유를 위한 방법의 실시예를 예시한다.
본 발명은 특정한 상세도의 예시적인 형태로 기재하고 예시하였을지라도, 이러한 기재 및 예시는 예를 들어서만 이뤄졌음을 주목해야 한다. 특정한 용어가 본 출원서에서 제한을 목적으로 하는 것이 아니라 일반적이며 설명적인 의미로만 사용된다. 부분 및 단계의 구조, 조합 및 배치의 세부 내용은 수많은 변경을 할 수 있다. 그에 따라, 그러한 변경은 본 발명에 포함되고자 하며, 본 발명의 범위는 청구범위에 한정되어 있다.

Claims (9)

  1. 무선 자원 관리(RRM: Radio Resource Management)를 사용한 무선 자원의 전력 공유를 위한 사용자 장비(UE: User Equipment) 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology) 구성요소를 비활성화하는 방법으로서,
    RAT 구성요소를 갖는 UE에 의해, 통신 시스템에서 신호 세기를 측정하는 단계로서, 에너지 인지 무선 기술이 측정되는, 상기 단계; 및
    하나 이상의 UE RAT 구성요소를 비활성화하고, 공간 다이버시티 기술의 에너지 소비를 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 UE는 하나 이상의 리튬-이온 배터리에 의해 전력이 공급되는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 UE는 다중-모드 UE인, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 무선 인터페이스가, 무선 자원을 전력 공유를 위한 더 높은 에너지 효율로 증가 및 전환되도록 조작하는, 방법.
  5. eNB 및 UE를 활용하는 와이어리스 통신 방법으로서, 상기 UE는 서비스 제공 셀과 이웃 셀의 통신 범위에 있으며, 상기 방법은:
    기준(criterion)이 트리거될 때, 상기 UE에 의해 측정 보고를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 UE는 다중-모드 UE인, 방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 전송하는 단계는 주기적인, 방법.
  8. 와이어리스 통신 시스템으로서,
    (i) 하나 이상의 UE RAT 구성요소의 비활성화, 및 (ii) 서비스 제공 셀과 이웃 셀로부터 UE에 의해 수신되는 신호의 하나 이상의 측정치에 대한 보고를 수신하도록 구성되는 수신기를 포함하며, 상기 보고는 하나 이상의 UE RAT 구성요소를 비활성화하기 위한 파라미터를 포함하는, 와이어리스 통신 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 UE는 다중-모드 UE인, 와이어리스 통신 시스템.
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