KR20180074765A

KR20180074765A - 주파수 결정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180074765A
Application number: KR1020187014819A
Authority: KR
Inventors: 이링 우; 웨이량 장; 정 류; 저 천
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2018-07-03
Anticipated expiration: 2035-11-06
Also published as: US20180255524A1; EP3361793A1; EP3361793A4; CN108353366B; CN108353366A; US10667226B2; EP3361793B1; KR102196771B1; WO2017075826A1

Abstract

본 발명은 이동 통신 분야에 관한 것이고, 특히, 무선 통신 분야에서 주파수 결정 기술에 관한 것이다. 주파수 결정 방법에서, 기지국은, 주파수 및 채널 래스터 사이의 간격이 특정 임계치보다 크지 않도록, 서로 다른 모드에 따라 주파수를 결정한다. 상응하는 주파수는 서로 다른 임계치를 설정하여 결정된다. 본 출원에서 제공되는 기술적 해결 방안에 따르면, 사용자 장비는, 서로 다른 모드에서, 기지국과 통신하기 위해 대응하는 주파수 자원을 결정할 수 있다.

Description

주파수 결정 방법 및 장치

본 발명은 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 주파수 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.

사물 인터넷(Internet of Things, IoT)은 "연결된 객체의 인터넷"이다. 사물 인터넷의 클라이언트는 어떤 객체도 될 수 있고, 정보 교환과 통신이 그들 사이에서 수행될 수 있다. 이러한 통신 방식은 기계 유형 통신(machine type communication, MTC)이라고도 하며, 그 통신 노드는 MTC 단말이라 칭한다. 전형적인 사물 인터넷 애플리케이션은 스마트 미터링(smart metering), 스마트 가구(smart household) 등을 포함한다. 사물의 인터넷은 복수의 시나리오, 예를 들어 실내, 실외, 및 지하와 같은 복수의 환경에 적용될 필요가 있다. 따라서 많은 특수한 요구 사항이 사물 인터넷의 설계에 강요된다.

첫째, 사물 인터넷은 상대적으로 강력한 커버리지 성능을 가져야 한다. 전기 계량기 및 유량계와 같은 많은 MTC 장치는 커버리지가 상대적으로 열악한 환경에 위치하고 있다. 이러한 MTC 장치는 일반적으로 방 구석 또는 심지어 지하실과 같은 무선 네트워크 신호가 매우 불량한 장소에 설치된다. 이 경우, 커버리지 향상 기술이 사물 인터넷의 적용 범위를 구현하기 위해 요구된다.

둘째, 사물 인터넷은 많은 양의 저속(low-rate) 장치를 지원할 필요가 있다. MTC 장치의 개수는 사람 간 통신에 사용되는 장치의 개수보다 훨씬 더 많을 필요가 있다. 하지만, MTC 장치에 의해 송신되는 데이터 패킷은 매우 작고, MTC 단말은 지연에 민감하지 않다.

셋째, 사물 인터넷의 비용은 매우 낮을 필요가 있다. 많은 MTC 애플리케이션은, MTC 단말을 넓은 스케일에 배치하기 위해서, MTC 단말을 매우 낮은 비용으로 확보하고 사용할 필요가 있다.

넷째, 사물 인터넷 장치는 낮은 에너지 소비의 특징을 가질 필요가 있다. 대부분의 경우, MTC 장치는 배터리로 전원이 공급된다. 하지만, 많은 시나리오에서, MTC 장치는 배터리를 교체하지 않고 10년 이상 사용될 것이 요구된다. 이는 MTC 장치가 극히 낮은 전력 소비로 작동할 수 있어야 함을 요구한다.

지금까지, 낮은 비용, 넓은 커버리지, 및 낮은 에너지 소비의 예상 목표는 여전히 달성될 수 없었다. 앞서 설명한 특수한 요구 사항을 충족시키기 위해, 최근 협대역 사물 인터넷(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT) 주제에서, 다음 세 가지 동작 모드가 정의되었다.

(1) 스탠드얼론 동작(Standalone operation): 예를 들어, GSM(Global System for Mobile Communications, GSM) 네트워크 내의 하나 이상의 캐리어와 같은 독립 대역을 사용한다.

(2) 대역-내 동작(In-band operation): LTE 캐리어 내에서 하나 이상의 물리 자원 블록(Physical Resource Block, PRB)을 사용한다.

(3) 보호-대역 동작(Guard band operation): LTE 캐리어의 보호 대역 내에서 사용되지 않는 자원 블록을 사용한다.

종래 LTE 시스템에서 대역폭 및 자원 할당에 대한 제한 때문에, NB-IoT가 대역-내 동작 또는 보호-대역 동작으로 배치되면, 기존의 래스터 규칙과 매칭하는 주파수 자원이 발견되지 않을 수 있다. 결과적으로, 기지국과 UE는 서로 정상적으로 통신할 수 없다. 예를 들어, 대역-내 동작으로 NB-IoT가 배치되면, NB-IoT 대역 및 LTE 물리 자원 블록(PRB)은 완전히 정렬될 필요가 있다. 하향링크 직류 서브캐리어(DC subcarrier)의 존재 때문에, 비-중심 LTE 물리 자원 블록은 종래의 LTE 래스터 규칙을 만족시키는 것으로 밝혀질 수 없다.

본 발명의 실시예들은, 주파수 결정 방법 및 장치를 제공하여, 사용자 장비는, 서로 다른 모드에서, 기지국과 통신할 주파수 자원을 결정할 수 있다.

한 측면에 따르면, 본 출원의 일 실시예는 주파수 동기화 방법을 제공한다. 상기 방법은 NB-IoT 시스템에 적용된다. 기지국은 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정한다. 제1 동기화 주파수 및 채널 래스터 사이의 간격은 제1 임계치보다 크지 않다. 기지국은 결정된 제1 동기화 주파수에서 신호를 송신한다. UE는 종래의 LTE 래스터 규칙을 사용하여 주파수를 탐색한다.

한 가지 가능한 설계에서, 대역 내(in-band) 동작에서, 제1 동기화 주파수는 PRB 인덱스들의 세트 내의 지정된 PRB들의 하나 이상의 중심 주파수이다.

한 가지 가능한 설계에서, 자연수인 상기 PRB 인덱스들은 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱되고, 상기 PRB 인덱스들은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향으로 인덱싱된다. 동작 대역이 3 MHz일 때, PRB 인덱스들의 세트는 2 및 12를 포함하거나; 또는 동작 대역이 5 MHz일 때, PRB 인덱스들의 세트는 2, 7, 17, 및 12를 포함하거나; 또는 동작 대역이 15 MHz일 때, PRB 인덱스들의 세트는 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 및 72를 포함한다. 제1 임계치는 7.5 kHz이다.

한 가지 가능한 설계에서, 자연수인 상기 PRB 인덱스들은 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱되고, 상기 PRB 인덱스들은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향으로 인덱싱된다. 동작 대역이 10 MHz이면, PRB 인덱스들의 세트는 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 및 45를 포함하거나; 또는 동작 대역이 20 MHz이면, PRB 인덱스들의 세트는 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 및 95를 포함한다. 제1 임계치는 2.5 kHz이다.

한 가지 가능한 설계에서, 보호-대역(guard-band) 동작에서, 동작 대역 및 보호 대역 사이의 간격은 15 kHz*n이고, n의 값은 0, 1, 2, 등이다. 제1 동기화 주파수는 중심 주파수 세트 내의 하나 이상의 지정된 중심 주파수이다.

한 가지 가능한 설계에서, 동작 대역이 5 MHz일 때, 중심 주파수 세트는 +2392.5 및 -2392.5를 포함하거나; 또는 동작 대역이 10 MHz일 때, 중심 주파수 세트는 +4597.5, +4702.5, +4807.5, +4897.5, -4597.5, -4702.5, -4807.5, 및 -4897.5를 포함하거나; 또는 동작 대역이 15 MHz일 때, 중심 주파수 세트는 +6892.5, +6997.5, +7102.5, +7207.5, +7297.5, +7402.5, -6892.5, -6997.5, -7102.5, -7207.5, -7297.5, 및 -7402.5를 포함하거나; 또는 동작 대역이 20 MHz일 때, 중심 주파수 세트는 +9097.5, +9202.5, +9307.5, +9397.5, +9502.5, +9607.5, +9697.5, +9802.5, +9907.5, -9097.5, -9202.5, -9307.5, -9397.5, -9502.5, -9607.5, -9697.5, -9802.5, 및 -9907.5를 포함한다.

한 가지 가능한 설계에서, 기지국은 NB-IoT 시스템 내의 UE에게 LTE 시스템 대역폭을 송신한다.

또 다른 측면에 따르면, 본 출원의 일 실시예는 또 다른 주파수 동기화 방법을 제공한다. 상기 방법은 NB-IoT 시스템에 적용된다. UE는 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정한다. UE는 결정된 제1 동기화 주파수에서 기지국과 동기화한다.

또 다른 측면에 따르면, 본 출원의 일 실시예는 또 다른 주파수 동기화 방법을 제공한다. 상기 방법은 NB-IoT 시스템에 적용된다. 기지국은 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정한다. 기지국은 결정된 제1 동기화 주파수에서 UE에게 신호를 송신한다.

한 가지 가능한 설계에서, 대역 내(in-band) 동작에서, 제1 동기화 주파수는,

에 따라 결정되고, 여기서

,

이고,

및

는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,

는 LTE 시스템 대역폭이다.

한 가지 가능한 설계에서, 보호-대역(guard-band) 동작에서, 제1 동기화 주파수는,

에 따라 결정되고,

여기서,

이고,

및

상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,

는 LTE 시스템 대역폭이다.

또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 기지국을 제공한다. 기지국은 앞서 설명한 방법 내의 기지국의 행동을 구현하는 기능을 갖는다. 상기 기능은 하드웨어를 사용하여 구현되거나, 또는 상응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 상기 소프트웨어는 앞서 설명한 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.

한 가지 가능한 설계에서, 기지국의 구조는 프로세서 및 송신기를 포함한다. 프로세서는 기지국이 앞서 설명한 방법 내에서 대응하는 기능을 실행하도록 지원하도록 구성된다. 송신기는, 기지국과 UE 사이의 통신을 지원하고, UE에게, 앞서 설명한 방법과 관련된 정보 또는 명령을 송신하도록 구성된다. 기지국은 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 프로세서에 연결되도록 구성된다. 메모리는 기지국을 위해 필수적인 프로그램 명령 및 데이터를 저장한다.

또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 UE를 제공한다. UE는 앞서 설명한 방법 내의 UE의 행동을 구현하는 기능을 갖는다. 상기 기능은 하드웨어를 사용하여 구현되거나, 또는 상응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 및 상기 소프트웨어는 앞서 설명한 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다. 상기 모듈은 소프트웨어 및/또는 하드웨어일 수 있다.

한 가지 가능한 설계에서, UE의 구조는 수신기 및 프로세서를 포함한다. 수신기는, UE에 대해 앞서 설명한 기지국, 및 DRX 활성화 명령 또는 DRX 비활성화 명령과 같은 다양한 명령에 의해 구성된, 제1 DRX 롱 사이클(long cycle) 및 제2 DRX 롱 사이클을 UE가 수신하도록 지원하도록 구성된다. 프로세서는 수신기에 의해 수신되는 제1 DRX 롱 사이클, 또는 DRX 비활성화 명령, 또는 제2 DRX 롱 사이클에 따라 UE가 페이징 메시지를 수신하도록 제어한다.

종래 기술과 비교하여, 본 발명에서 제공되는 해결 방안은 서로 다른 모드의 사용자 장비가 결정된 주파수에서 기지국과 통신하는 것을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수를 결정하는 가능한 개략적 흐름도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수를 결정하는 또 다른 가능한 개략적 흐름도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 개략적 구조도이다; 그리고
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UE의 개략적 구조도이다.

본 발명의 실시예들의 목적, 기술적 해결 방안 및 장점들을 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들의 기술적 해결 방안을 다음과 같이 명확하고 완전하게 설명한다. 명백하게, 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예에 불과하며 전부가 아니다. 창의적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예도 본 발명의 보호 범위 내로 되어야 한다.

본 출원에서, "네트워크" 및 "시스템"이라는 용어는 종종 교대로 사용되지만, 당업자는 그 의미를 이해할 수 있다. 본 출원의 사용자 장비(user equipment, UE)는 무선 통신 기능을 갖는 다양한 휴대용 장치, 또는 차량 장치, 또는 웨어러블 장치, 또는 컴퓨팅 장치, 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치, 및 다양한 형태의 사용자 장비(user equipment, UE), 이동국(Mobile station, MS), 단말, 단말 장치(Terminal Equipment) 등을 포함할 수 있다. 설명의 용이함을 위해, 본 출원에서, 위에서 언급된 장치들은 모두 사용자 장비 또는 UE로 지칭된다. 본 발명의 기지국(base station, BS)은 무선 액세스 네트워크에 배치되고 UE에게 무선 통신 기능을 제공하도록 구성된 장치이다. 기지국은 다양한 형태의 매크로 기지국, 마이크로 기지국, 중계국, 액세스 포인트 등을 포함할 수 있다. 서로 다른 무선 액세스 기술을 사용하는 시스템에서, 기지국 기능을 갖는 장치의 이름은 다를 수 있다. 예를 들어, 기지국 기능을 갖는 장치는, LTE 네트워크에서 진화된 노드 B(evolved NodeB, eNB 또는 eNodeB)로 지칭되거나, 또는 제3 세대 3G 네트워크에서 노드 B(Node B)로 지칭된다. 설명을 용이하게 하기 위해, 본 출원에서, UE에 무선 통신 기능을 제공하는 앞서 설명한 장치들은 모두 기지국 또는 BS로 지칭된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수를 결정하는 흐름도이다. 본 발명의 바람직한 구현이 도 1을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

S101. 기지국이 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정한다. 제1 동기화 주파수 및 채널 래스터(channel raster) 사이의 간격은 제1 임계치보다 크지 않다.

S102. 기지국이 결정된 제1 동기화 주파수에서 신호를 송신한다.

대역 내(in-band) 동작에서, 서로 다른 주파수들이 서로 다른 동작 대역폭들, 예를 들어, LTE 시스템 대역폭들에 대해 결정된다.

구체적으로, 표 1에 도시된 대로, LTE 시스템 대역폭 3 MHz, 5 MHz, 및 15 MHz 인 동작 대역폭들에 대해, PRB 인덱스에 의해 지정되는 PRB의 중심 주파수인 주파수와 최근접(closest) 채널 래스터 사이의 최소 간격은 7.5 kHz인 것으로 결정된다. LTE 시스템 대역폭들 10 MHz 및 20 MHz에 대해, PRB 인덱스에 의해 지정되는 PRB의 중심 주파수인 주파수와 최근접 채널 래스터 사이의 최소 간격은 2.5 kHz인 것으로 결정된다.

LTE 시스템 대역폭	3 MHz	5 MHz	10 MHz	15 MHz	20 MHz
2.5 kHz 오프셋을 갖는 PRB 인덱스들	/	/	4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 45	/	4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95
7.5 kHz 오프셋을 갖는 PRB 인덱스들	2, 12	2, 7, 17, 22	/	2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 72	/

NB-IoT 시스템에 있어서, 100 kHz의 채널 래스터가 여전히 사용되지만, 7.5 kHz의 최대 주파수 오프셋이 허용된다. 대역 내 배치의 경우에, 네트워크 측은, LTE 시스템 대역폭의 크기에 따라, 표 1에 도시된 PRB 인덱스에 의해 지정되는 중심 주파수 상에서 NB-IoT 시스템을 배치할 수 있다.

구체적인 구현의 동안, 자연수인 PRB 인덱스들은, 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱되고, PRB 인덱스들은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향으로 인덱싱된다.

주파수 오프셋이 7.5 kHz일 때, 서로 다른 LTE 시스템 대역폭들에 대해, 조건을 만족시키는 서로 다른 PRB 인덱스들에 대응하는 중심 주파수들이 존재하여서, NB-IoT 시스템의 UE는 네트워크와 동기화할 수 있다. PRB 인덱스들은 구체적으로 다음과 같다.

동작 대역이 3 MHz일 때, 상기 조건을 만족시키는 PRB 인덱스들은 2 및 12를 포함한다. 또는,

동작 대역이 5 MHz일 때, 상기 조건을 만족시키는 PRB 인덱스들은 2, 7, 17, 및 12를 포함한다. 또는,

동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 조건을 만족시키는 PRB 인덱스들은 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 및 72를 포함한다.

주파수 오프셋이 2.5 kHz일 때, 서로 다른 LTE 시스템 대역폭들에 대해, 조건을 만족시키는 서로 다른 PRB 인덱스들에 대응하는 중심 주파수들이 존재하여서, NB-IoT 시스템의 UE는 네트워크와 동기화할 수 있다. PRB 인덱스들은 구체적으로 다음과 같다.

동작 대역이 10 MHz일 때, 상기 조건을 만족시키는 PRB 인덱스들은 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 및 45를 포함한다. 또는,

동작 대역이 20 MHz일 때, 상기 조건을 만족시키는 PRB 인덱스들은 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 및 95를 포함한다.

보호-대역(guard-band) 동작에서, LTE 하향링크의 직류(direct current) 서브캐리어의 존재 때문에, NB-IoT 및 LTE 서브캐리어 사이의 직교성을 유지하기 위해, 15 kHz의 정수배(integer multiple)가 NB-IoT의 전송 대역폭과 LTE 전송 대역폭의 에지투에지(edge-to-edge) 주파수 분리(frequency separation)를 위해 필요하다. 이 경우, NB-IoT에 의해 도달할 수 있는, 최근접 100 kHz 래스터에 대한 최소 주파수 간격은 2.5 kHz 또는 7.5 kHz이며, 이는 LTE 시스템 대역폭들에 따라 달라진다.

구체적으로, 표 2에 도시된 대로, 보호-대역 동작에서, 서로 다른 주파수가 서로 다른 동작 대역폭들, 예를 들어, LTE 시스템 대역폭들에 대해 결정된다.

LTE 시스템 대역폭	5 MHz	10 MHz	15 MHz	20 MHz
LTE 전송의 에지 주파수(kHz)	±2257.5	±4507.5	±6757.5	±9007.5
100 kHz 채널 래스터에 가장 가까운 NB-IoT 캐리어 중심 주파수 (kHz)	±2392.5	±4597.5/ 4702.5/ 4807.5/ 4897.5	± 6892.5/6997.5/ 7102.5/7207.5/ 7297.5/7402.5	± 9097.5/9202.5/9307.5/ 9397.5/9502.5/9607.5/ 9697.5/9802.5/9907.5
100 kHz 채널 래스터로부터의 주파수 오프셋 (kHz)	7.5	2.5/-2.5/-7.5 /2.5	7.5/2.5/-2.5/ -7.5/2.5/7.5	2.5/-2.5/-7.5/2.5 /-2.5/-7.5/2.5/-2.5 /-7.5/2.5
LTE 및 NB-IoT의 에지-투-에지 분리 (kHz)	45	0/105/210/300	45/150/255/360/450/555	0/105/210/300/405/ 510/600/705/810

보호 대역과 LTE 시스템의 전송 대역 사이의 간격은 15 kHz*n이고, n의 값은 0, 1, 2, ...이다. 허용된 최대 주파수 오프셋은 7.5 kHz이다. 상응하는 주파수는 서로 다른 동작 대역폭들에 대해 구체적으로 결정되어서, NB-IoT 시스템의 UE는 네트워크와 동기화할 수 있다.

구체적으로,

동작 대역이 5 MHz일 때, 중심 주파수 세트는 +2392.5 및 -2392.5를 포함하거나; 또는

동작 대역이 10 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +4597.5, +4702.5, +4807.5, +4897.5, -4597.5, -4702.5, -4807.5, 및 -4897.5를 포함하거나; 또는

동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +6892.5, +6997.5, +7102.5, +7207.5, +7297.5, +7402.5, -6892.5, -6997.5, -7102.5, -7207.5, -7297.5, 및 -7402.5를 포함하거나; 또는

동작 대역이 20 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +9097.5, +9202.5, +9307.5, +9397.5, +9502.5, +9607.5, +9697.5, +9802.5, +9907.5, -9097.5, -9202.5, -9307.5, -9397.5, -9502.5, -9607.5, -9697.5, -9802.5, 및 -9907.5를 포함한다.

주파수가 결정된 이후, 기지국은 NB-IoT 시스템 내의 UE에게 LTE 시스템 대역폭을 송신한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수를 결정하는 또 다른 흐름도이다. 본 발명의 바람직한 구현이 도 2를 참조로 하여 아래에서 상세하게 설명된다.

S201. UE는 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정한다.

S202. UE는 결정된 제1 동기화 주파수 상에서 기지국과 동기화한다.

종래의 시스템 래스터 및 NB-IoT 시스템의 주파수는 매칭되지 않는다. 그러므로, NB-IoT의 래스터는 본 실시예에서 재정의되고, NB-IoT의 배치 및 UE에 대한 동기화 탐색(synchronization search)이 종래의 LTE/UMTS/GSM 내에서 탐색 래스터를 사용하여 철저하게 수행되지 않는다. NB-IoT의 특징적(distinctive) 래스터는 그것의 동작 대역(예를 들어, 하향링크 2110 MHz 내지 2170 MHz는 대역1(Band1))에 따라 정의된다. 네트워크 측은 동작 대역 상의 NB-IoT의 특징적 래스터에 따라 NB-IoT를 배치한다. 즉, NB-IoT의 중심 주파수는 래스터 상으로 된다. UE는 특징적 래스터에 따라 동기화 탐색을 수행한다.

구체적으로, 대역내 배치에서, NB-IoT의 래스터 주파수는 아래 방식에 따라 결정될 수 있다.

,

, 그리고

및

은 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정된다. 예를 들어, 36.101에 정의된 대역1(2110 MHz 내지 2170 MHz)에 대해,

=2110 MHz 이고,

=2170 MHz 이다.

는 동작 대역 상의 가능한 LTE 시스템 대역폭, 예를 들어, 5 MHz, 또는 10 MHz, 또는 15 MHz, 또는 20 MHz 이다. NRB는 표 3에 따라 결정된다.

LTE의 보호 대역 상에 배치될 때, NB-IoT의 특징적 래스터 주파수는 아래 방식으로 결정될 수 있다.

이 만족될 필요가 있다.

및

는 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정된다. 예를 들어, 36.101에 정의된 대역1 (2110 MHz 내지 2170 MHz)에 대해,

=2110 MHz 이고,

=2170 MHz 이다.

의 값은 표 4에 따라 결정된다.

바람직하게는, 앞선 설명에서 정의된 주파수 서브세트는, NB-IoT의 UE의 탐색 프로세스를 간략히 할 수 있도록, NB-IoT의 특징적 래스터로서 사용될 수 있다.

선택적으로, 기지국도 제1 동기화 주파수를 결정할 수 있다. 결정 방식은 UE의 결정 방식과 유사하고, 세부사항은 여기서 설명되지 않는다. 상기 주파수를 결정한 이후, 기지국은 상기 주파수 상에서 UE와 통신한다.

도 3은 앞선 실시예 내의 기지국의 가능한 개략적 구조도이다.

기지국은 송신기/수신기(1001), 제어기/프로세서(1002), 메모리(1003), 및 통신 유닛(1004)를 포함한다. 송신기/수신기(1001)는 기지국이 앞선 실시예 내의 UE로부터 정보를 수신하거나 UE에게 정보를 송신하도록 지원하고, UE가 또 다른 UE와 무선 통신을 수행하도록 지원하도록 구성된다. 제어기/프로세서(1002)는 UE와 통신을 하기 위한 다양한 기능을 실행한다. 상향링크에서, UE로부터의 상향링크 신호는 안테나를 사용하여 수신되고, 수신기(1001)에 의해 변조되고, 제어기/프로세서(1102)에 의해 추가 처리되어서, UE에 의해 송신되는 서비스 데이터 및 시그널링 메시지를 복구할 수 있다. 하향링크에서, 서비스 데이터 및 시그널링 메시지는 제어기/프로세서(1002)에 의해 처리되고, 하향링크 신호를 생성하기 위해 송신기(1001)에 의해 변조된 후, 하향링크 신호는 안테나를 사용하여 UE에게 송신된다. 제어기/프로세서(1002)는 본 발명의 실시예들의 기지국의 처리 프로세스를 또한 수행하고 및/또는 본 출원에서 설명되는 기술의 또 다른 처리를 위해 사용된다. 메모리(1003)는 기지국의 프로그램 코드 및 데이터를 저장하도록 구성된다. 통신 유닛(1004)은 기지국이 또 다른 네트워크 엔티티와 통신하도록, 예를 들어, 도 2에 도시된 또 다른 통신 네트워크 엔티티, 예를 들어, 코어 네트워크 EPC 내의 MME, 또는 SGW, 또는 PGW와 통신하도록 지원하도록 구성된다.

도 3은 단지 기지국의 간략한 설계를 나타내고 있음에 불과한 것이 이해될 수 있다. 실제 응용에서, 기지국은 수 개의 송신기, 수신기, 프로세서, 제어기, 메모리, 통신 유닛 등을 포함할 수 있고, 본 발명을 구현할 수 있는 모든 기지국은 본 발명의 보호 범위 내로 되어야 한다.

도 4는 앞선 실시예 내의 UE의 가능한 설계 구조의 간략한 개략적 도면이다. UE는 송신기(1101), 수신기(1102), 제어기/프로세서(1103), 메모리(1104), 및 모뎀 프로세서(1105)를 포함한다.

송신기(1101)는 출력 샘플링을 변조(예를 들어, 아날로그 변환, 필터링, 증폭, 및 상향-변환)하고 상향링크 신호를 생성한다. 상향링크 신호는 안테나를 사용하여 앞서 설명한 실시예의 기지국에게 송신된다. 하향링크에서, 앞서 설명한 실시예의 기지국에 의해 송신되는 하향링크 신호를 수신한다. 수신기(1102)는 안테나를 사용하여 수신되는 신호를 변조(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향-변환, 및 디지털화)하고 입력 샘플링을 제공한다. 모뎀 프로세서(1105)에서, 인코더(1106)는 상향링크에서 송신되는 서비스 데이터 및 시그널링 메시지를 수신하고, 서비스 데이터 및 시그널링 메시지를 처리(예를 들어, 포맷, 인코딩, 및 인터리빙)한다.

변조기(1107)는 인코딩된 서비스 데이터 및 시그널링 메시지를 추가 처리(예를 들어, 심볼 매핑 및 변조)하고 출력 샘플링을 제공한다. 복조기(1109)는 입력 샘플링을 처리(예를 들어, 복조)하고 심볼 추정을 제공한다. 디코더(1108)는 심볼 추정을 처리(예를 들어, 디-인터리빙 및 디코딩)하고 UE로 송신될 디코딩된 데이터 및 시그널링 메시지를 제공한다. 인코더(1106), 변조기(1107), 복조기(1109), 및 디코더(1108)는 종합 모뎀 프로세서(synthetic modem processor)(1105)에 의해 구현될 수 있다. 이러한 유닛들은 무선 접속 네트워크에서 사용되는 무선 액세스 기술(예를 들어, LTE 시스템 및 다른 진화된 시스템의 접속 기술)에 따라 처리를 수행한다.

상기 방법 및 상기 장치는 동일한 발명 아이디어에 기초한다. 상기 방법 및 상기 장치는 문제 해결을 위한 유사한 원리를 갖는다. 따라서, 상기 장치 및 상기 방법의 구현을 위해, 서로가 참조되고, 반복되는 부분의 세부 사항은 다시 설명되지 않는다.

또 다른 양상에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 앞서 설명한 측면에 따른 기지국 및 UE를 포함하거나, 또는 상기 시스템은 앞서 설명한 측면에 따른 기지국 및 네트워크 엔티티를 포함하거나, 또는 시스템은 앞서 설명한 측면에 따른 기지국, UE, 및 네트워크 엔티티를 포함한다.

또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 앞서 설명한 기지국에 의해 사용되는 컴퓨터 소프트웨어 명령을 저장하도록 구성된 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 저장 매체는 앞서 설명한 측면을 실행하도록 설계된 프로그램을 포함한다.

명심해야 할 것은, 본 발명의 실시예들의 모듈 분할은 예시이며, 단지 논리적 기능 분할임에 불과하다는 것이다. 실제 구현에는 또 다른 분할 방식이 있을 수 있다. 게다가, 본 출원의 실시예의 기능 모듈은 하나의 처리 모듈에 통합되거나, 또는 각각의 모듈이 물리적으로 단독으로 존재할 수도 있고, 둘 이상의 모듈이 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 통합 모듈은 하드웨어의 형태로 구현되거나 또는 소프트웨어 기능 모듈의 형태로 구현될 수 있다.

통합 모듈이 소프트웨어 기능 모듈의 형태로 구현되고 독립적인 제품으로서 판매되거나 사용되는 경우, 통합 모듈은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 출원의 기술적 해결 방안은, 본질적으로, 또는 선행 기술에 기여하는 부분으로, 또는 기술적 해결 방안의 전부 또는 일부가 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버, 네트워크 디바이스 등일 수 있음) 또는 프로세서가 본 출원의 실시예들에서 설명된 방법의 단계의 전체 또는 일부를 수행하도록 지시하기 위한 몇 가지 명령어들을 포함한다. 앞서 설명된 저장 매체는 USB 플래시 드라이브, 또는 착탈식 하드 디스크, 또는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM), 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM), 또는 자기 디스크, 또는 광 디스크와 같은 프로그램 코드를 저장할 수 있는 다양한 매체를 포함한다.

당업자는 본 발명의 실시예가 방법, 또는 시스템, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 그러므로, 본 발명은 하드웨어 전용 실시예, 또는 소프트웨어 전용 실시예, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 갖는 실시예의 형태를 사용할 수 있다. 더 나아가, 본 발명은 컴퓨터-사용 가능한 프로그램 코드를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터-사용 가능한 저장 매체(디스크 메모리, CD-ROM, 광학 메모리 등을 포함하지만 이에 한정되지 않음) 상에 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 사용할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 실시예에 따른 방법, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 설명된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 흐름도 및/또는 블록도의 각각의 프로세스 및/또는 각 블록을 구현하고 흐름도 및/또는 블록도의 프로세스 및/또는 블록의 조합을 구현하기 위해 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령어들은 기계를 생성하기 위한 범용 컴퓨터, 또는 전용 컴퓨터, 또는 임베디드 프로세서, 또는 임의의 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공될 수 있어서, 컴퓨터 또는 다른 임의의 프로그램 가능 데이터 처리 장치에 의해 실행되는 명령들은 흐름도 내의 하나 이상의 프로세스 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록 내의 특정 기능을 구현하기 위한 장치를 생성할 수 있다.

이들 컴퓨터 프로그램 명령은 컴퓨터 또는 임의의 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치가 특정 방식으로 동작하도록 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되어서, 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 명령은 명령 장치를 포함하는 하나의 가공품(artifact)을 생성할 수 있다. 명령 장치는 흐름도 내의 하나 이상의 프로세스 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록 내의 특정 기능을 구현한다.

이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치 상에 로딩될 수 있어서, 일련의 동작들 및 단계들이 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치 상에서 수행될 수 있고, 따라서, 컴퓨터 구현 처리를 생성할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치에서 실행되는 명령은 흐름도 내의 하나 이상의 프로세스 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록의 특정 기능을 구현하는 단계를 제공한다.

본 발명의 일부 바람직한 실시예가 설명되었지만, 당업자라면 일단 본 발명의 기본 개념을 알게 된 후 이들 실시예를 변경 및 수정할 수 있다. 따라서, 이하의 청구범위는 본 발명의 범위 내에 있는 바람직한 실시예 및 모든 변경 및 수정을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다.

명백하게, 당업자는 본 발명의 실시예들의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 본 발명의 실시예들에 대한 다양한 변경 및 변형을 할 수 있다. 본 발명은 이하의 청구범위 및 그와 동등한 기술에 의해 정의된 보호 범위 내에 있는 수정 및 변경을 포함하도록 의도되었다.

Claims

NB-IoT 시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법으로서,
기지국이, 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 기지국이, 상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 신호를 송신하는 단계
를 포함하고, 여기서 상기 제1 동기화 주파수 및 채널 래스터(channel raster) 사이의 간격은 제1 임계치보다 크지 않은, 주파수 동기화 방법.
제1항에 있어서,
대역 내(in-band) 동작에서, 상기 제1 동기화 주파수는 PRB 인덱스들의 세트 내의 지정된 PRB들의 하나 이상의 중심 주파수인, 주파수 동기화 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
자연수인 상기 PRB 인덱스들은 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱되고, 상기 PRB 인덱스들은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향으로 인덱싱되며,
상기 동작 대역이 3 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2 및 12를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 5 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2, 7, 17, 및 12를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 및 72를 포함하는, 주파수 동기화 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 임계치는 7.5 kHz인, 주파수 동기화 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
자연수인 상기 PRB 인덱스들은 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱되고, 상기 PRB 인덱스들은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향으로 인덱싱되며,
상기 동작 대역이 10 MHz이면, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 및 45를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 20 MHz이면, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 및 95를 포함하는, 주파수 동기화 방법.
제1항, 또는 제2항, 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 임계치는 2.5 kHz인, 주파수 동기화 방법.
제1항에 있어서,
보호-대역(guard-band) 동작에서, 상기 동작 대역 및 보호 대역 사이의 간격은 15 kHz*n이고, n의 값은 0, 1, 2, 등이며,
상기 제1 동기화 주파수는 중심 주파수 세트 내의 하나 이상의 지정된 중심 주파수인, 주파수 동기화 방법.
제7항에 있어서,
상기 동작 대역이 5 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +2392.5 및 -2392.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 10 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +4597.5, +4702.5, +4807.5, +4897.5, -4597.5, -4702.5, -4807.5, 및 -4897.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +6892.5, +6997.5, +7102.5, +7207.5, +7297.5, +7402.5, -6892.5, -6997.5, -7102.5, -7207.5, -7297.5, 및 -7402.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 20 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +9097.5, +9202.5, +9307.5, +9397.5, +9502.5, +9607.5, +9697.5, +9802.5, +9907.5, -9097.5, -9202.5, -9307.5, -9397.5, -9502.5, -9607.5, -9697.5, -9802.5, 및 -9907.5를 포함하는, 주파수 동기화 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국은 상기 NB-IoT 시스템 내의 UE에게 LTE 시스템 대역폭을 송신하는, 주파수 동기화 방법.
NB-IoT 시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법으로서,
UE가, 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 UE가, 상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 기지국과 동기화하는 단계
를 포함하는 주파수 동기화 방법.
NB-IoT 시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법으로서,
기지국이, 동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 기지국이, 상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 UE에게 신호를 송신하는 단계
를 포함하는 주파수 동기화 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
대역 내(in-band) 동작에서, 상기 제1 동기화 주파수는,

에 따라 결정되고, 여기서
,
이고,
및
는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 LTE 시스템 대역폭인, 주파수 동기화 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
보호-대역(guard-band) 동작에서, 상기 제1 동기화 주파수는,

에 따라 결정되고,
여기서,
이고,
및
상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 LTE 시스템 대역폭인, 주파수 동기화 방법.
NB-IoT 시스템에 적용되는 기지국으로서,
동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성된 프로세서; 및
상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 신호를 송신하도록 구성된 송신기
를 포함하고, 여기서 상기 제1 동기화 주파수 및 채널 래스터(channel raster) 사이의 간격은 제1 임계치보다 크지 않은, 기지국.
제14항에 있어서,
대역 내(in-band) 동작에서, 상기 제1 동기화 주파수는 PRB 인덱스들의 세트 내의 지정된 PRB들의 하나 이상의 중심 주파수인, 주파수 동기화 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 프로세서는 자연수인 상기 PRB 인덱스들을 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱하도록 구성되고, 상기 PRB 인덱스들의 방향은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향이며,
상기 동작 대역이 3 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2 및 12를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 5 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2, 7, 17, 및 12를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 2, 7, 12, 17, 22, 27, 32, 42, 47, 52, 57, 62, 67, 및 72를 포함하며, 상기 제1 임계치는 7.5 kHz인, 기지국.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 프로세서는 자연수인 상기 PRB 인덱스들을 0부터 시작하여 오름차순으로 인덱싱하도록 구성되고, 상기 PRB 인덱스들의 방향은 낮은 주파수에서 높은 주파수의 방향이며,
상기 동작 대역이 10 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 4, 9, 14, 19, 30, 35, 40, 및 45를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 20 MHz일 때, 상기 PRB 인덱스들의 상기 세트는 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 및 95를 포함하며, 상기 제1 임계치는 2.5 kHz인, 기지국.
제14항에 있어서,
보호-대역(guard-band) 동작에서, 상기 동작 대역 및 보호 대역 사이의 간격은 15 kHz*n이고, n의 값은 0, 1, 2, 등이며,
상기 프로세서는 상기 제1 동기화 주파수가 중심 주파수 세트 내의 하나 이상의 지정된 중심 주파수인 것으로 결정하도록 구성된, 기지국.
제18항에 있어서,
상기 동작 대역이 5 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +2392.5 및 -2392.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 10 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +4597.5, +4702.5, +4807.5, +4897.5, -4597.5, -4702.5, -4807.5, 및 -4897.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 15 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +6892.5, +6997.5, +7102.5, +7207.5, +7297.5, +7402.5, -6892.5, -6997.5, -7102.5, -7207.5, -7297.5, 및 -7402.5를 포함하거나; 또는
상기 동작 대역이 20 MHz일 때, 상기 중심 주파수 세트는 +9097.5, +9202.5, +9307.5, +9397.5, +9502.5, +9607.5, +9697.5, +9802.5, +9907.5, -9097.5, -9202.5, -9307.5, -9397.5, -9502.5, -9607.5, -9697.5, -9802.5, 및 -9907.5를 포함하는, 기지국.
제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신기는 또한, 상기 NB-IoT 시스템 내의 UE에게 LTE 시스템 대역폭을 송신하도록 구성된, 기지국.
NB-IoT 시스템에 적용되는 사용자 장비(user equipment, UE)로서,
동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성된 프로세서; 및
상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 기지국과 동기화하도록 구성된 송신기
를 포함하는 UE.
제21항에 있어서,
대역 내(in-band) 동작에서, 상기 프로세서는,

에 따라 상기 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성되고,
여기서
,
이고,
및
는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 상기 동작 대역인, UE.
제21항에 있어서,
보호-대역(guard-band) 동작에서, 상기 프로세서는,

에 따라 상기 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성되고,
여기서
이고,
및
는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 LTE 시스템 대역폭인, UE.
NB-IoT 시스템에 적용되는 기지국으로서,
동작 대역에 따라 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성된 프로세서; 및
상기 결정된 제1 동기화 주파수에서 UE에게 신호를 송신하도록 구성된 송신기
를 포함하는 기지국.
제24항에 있어서,
대역 내(in-band) 동작에서, 상기 프로세서는,

에 따라 상기 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성되고,
여기서
,
이고,
및
는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 LTE 시스템 대역폭인, 기지국.
제24항에 있어서,
보호-대역(guard-band) 동작에서, 상기 프로세서는,

에 따라 상기 제1 동기화 주파수를 결정하도록 구성되고,
여기서
이고,
및
는 상기 UE가 동작하는 동작 대역에 의해 결정되며,
는 LTE 시스템 대역폭인, 기지국.