KR20190136126A - 비대칭 대역폭 지원 및 동적 대역폭 조정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서, 무선 디바이스에 대한 비대칭 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 지원하고 무선 디바이스에 대한 대역폭 할당을 동적으로 수정하기 위한 기법들에 관한 것이다. 셀룰러 통신 링크가 기지국과 무선 디바이스 사이에서 확립될 수 있다. 기지국은 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당을 결정할 수 있다. 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당은 상이한 기준에 기초하여 선택될 수 있고 상이한 양의 대역폭을 포함할 수 있다. 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당의 표시가 무선 디바이스에 제공될 수 있다. 기지국과 무선 디바이스는 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당에 따라 통신할 수 있다.

Description

비대칭 대역폭 지원 및 동적 대역폭 조정{ASYMMETRIC BANDWIDTH SUPPORT AND DYNAMIC BANDWIDTH ADJUSTMENT}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 비대칭 업링크 및 다운링크 대역폭을 지원하기 위한 기법들을 포함하는, 무선 통신에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 사용이 급격히 증가하고 있다. 또한, 무선 통신 기술은 음성 전용 통신(voice-only communications)으로부터, 인터넷 및 멀티미디어 콘텐츠와 같은 데이터의 전송을 또한 포함하도록 발달하여 왔다.
모바일 전자 디바이스들은 사용자가 통상적으로 휴대하는 스마트 폰 또는 태블릿의 형태를 취할 수 있다. 웨어러블 디바이스(액세서리 디바이스로도 지칭됨)는 모바일 전자 디바이스의 보다 새로운 형태이며, 일례는 스마트 워치이다. 추가적으로, 정치(stationary) 또는 노마딕(nomadic) 배치용으로 의도된 저-비용, 저-복잡도 무선 디바이스들이 또한 개발중인 "사물 인터넷(Internet of Things)"의 일부로서 확산되고 있다. 많은 그러한 디바이스들은 상대적으로 제한된 무선 통신 능력을 가지고, 통상적으로 스마트 폰 및 태블릿과 같은 더 큰 휴대용 디바이스들보다 더 작은 배터리를 가진다. 일반적으로, 그러한 디바이스들의 상대적으로 제한된 무선 통신 능력에 대해 인식하고 지원을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 이 분야에서의 개선들이 요구된다.
본 명세서에서는, 그 중에서도, 무선 통신 시스템에서 업링크 및 다운링크 통신을 위한 동적으로 조정가능하고 잠재적으로 비대칭적인 대역폭을 지원하기 위한 시스템, 장치, 및 방법에 대한 실시예들이 제시된다.
통신은, 적어도 일부 경우들에서, 시간에 따라 변할 수 있는 무선 디바이스를 필요로 한다. 예를 들어, 특정한 시간들에, 임의의 데이터가 있는 경우 무선 디바이스가 최소로 통신할 수 있는 반면, 다른 시간들에는 무선 디바이스가 많은 양의 데이터를 통신할 수 있다. 추가적으로, 적어도 일부 경우들에서, 무선 디바이스에 의한 업링크 및 다운링크 통신의 밸런스가 때로는 상대적으로 동일할 수 있고, 다른 시간들에는 실질적으로 상이할 수 있다.
그러한 가변적인 통신 특성들을 고려하여, 무선 디바이스 및 셀룰러 네트워크는 일반적으로, 유연하고 잠재적으로 비대칭적인 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 지원하는 것으로부터 이익을 얻을 수 있다. 본 개시는 셀룰러 기지국 및 무선 디바이스가 그러한 동적으로 조정가능하고 잠재적으로 비대칭적인 업링크 및 대역폭 할당을 지원하는 방식으로 통신하기 위한 다양한 기법들을 제시한다.
그러한 기법들은, 적어도 일부 실시예들에 따라, 무선 디바이스들이 상대적으로 광대역 또는 협대역 통신을 위해 그들의 무선 컴포넌트들을, 그들의 서빙 셀들에 의해 제공된 현재의 업링크 및 밴드 다운링크 대역폭 할당에 적합하게 구성할 수 있게 하고, 그에 의해 잠재적으로 보다 전력 효율적인 방식으로 동작할 수 있게 함으로써, 무선 디바이스들에 유익할 수 있다. 그러한 기법들은 또한 또는 대안적으로, 하나의 디바이스에 대한 대역폭 할당을 하향 조정하는 것이 일반적으로 자원들을 자유롭게 하여 다른 디바이스에 대한 대역폭 할당을 상향 조정할 수 있게 하고, 그 반대도 마찬가지이므로, 일반적으로 무선 자원들의 보다 효율적인 전체적 사용을 가능하게 하여 셀룰러 네트워크에 유익할 수 있다.
본 명세서에 설명된 기법들은, 셀룰러 폰, 태블릿 컴퓨터, 액세서리 디바이스 및/또는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스, 휴대용 미디어 플레이어, 셀룰러 기지국 및 다른 셀룰러 네트워크 인프라스트럭쳐 장비, 서버, 및 다양한 다른 컴퓨팅 디바이스들 중 임의의 것을 포함하되 이들로 제한되지 않는 다수의 상이한 유형의 디바이스들에 구현되고/되거나 이들과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 내용은 본 명세서 내에 기술된 요지 중 일부의 간략한 개요를 제공하도록 의도된 것이다. 따라서, 위에서 설명한 특징들은 단지 예시일 뿐이고 본 명세서에 설명된 요지의 범주 또는 사상을 어떤 방식으로든 한정하도록 해석되어서는 안된다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에 설명된 요지의 다른 특징들, 양태들 및 이점들은 다음의 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
실시예들에 대한 다음의 상세한 설명이 첨부 도면과 관련하여 고려될 때 본 발명의 요지에 대한 더 양호한 이해가 얻어질 수 있다.
도 1은 일부 실시예들에 따른, 액세서리 디바이스를 포함하는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, 액세서리 디바이스가 선택적으로 셀룰러 기지국과 직접 통신하거나 스마트 폰과 같은 중간 또는 프록시 디바이스의 셀룰러 능력을 사용할 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, 예시적인 무선 디바이스를 도시하는 블록도이다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, 예시적인 기지국을 도시하는 블록도이다.
도 5는 일부 실시예들에 따른, 비대칭 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 지원하는 무선 디바이스를 위해 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 동적으로 선택하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 통신 흐름도이다.
도 6은 일부 실시예들에 따른, 특정 디바이스 카테고리에 대한 가능한 지원되는 최대 업링크 및 다운링크 채널 대역폭을 도시하는 예시적인 표 부분이다.
본 명세서에서 기술된 특징들에 대해 다양한 수정들 및 대안적인 형태들을 허용하지만, 본 발명의 특정 실시예들은 도면들에 예시로서 도시되고 본 명세서에서 상세히 기술된다. 그러나, 그에 대한 도면 및 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도되는 것이 아니며, 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 요지의 기술적 사상 및 범주 내에 있는 모든 수정들, 등가들 및 대안들을 포괄하려는 의도로 이해하여야 한다.
두문자어
하기의 두문자어들이 본 명세서에 사용된다.
3GPP: 3세대 파트너쉽 프로젝트(Third Generation Partnership Project)
3GPP2: 3세대 파트너쉽 프로젝트 2
GSM: 이동 통신을 위한 국제표준 시스템(Global System for Mobile Communications)
UMTS: 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System)
LTE: 롱 텀 에벌루션(Long Term Evolution)
용어
다음은 본 발명에서 사용된 용어들의 정의이다:
메모리 매체 ― 다양한 유형의 비일시적 메모리 디바이스들 또는 저장 디바이스들 중 임의의 것. 용어 "메모리 매체"는, 설치 매체(installation medium), 예컨대, CD-ROM, 플로피 디스크, 또는 테이프 디바이스; DRAM, DDR RAM, SRAM, EDO RAM, 램버스(Rambus) RAM 등과 같은 컴퓨터 시스템 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리; 플래시, 자기 매체들, 예컨대, 하드드라이브, 또는 광 저장소와 같은 비휘발성 메모리; 레지스터들, 또는 다른 유사한 유형들의 메모리 요소들, 등을 포함하도록 의도된다. 메모리 매체는 또한 다른 유형들의 비일시적 메모리 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 메모리 매체는 프로그램들이 실행되는 제1 컴퓨터 시스템에 위치될 수 있거나, 인터넷과 같은 네트워크를 통해 제1 컴퓨터 시스템에 연결하는 상이한 제2 컴퓨터 시스템에 위치될 수 있다. 후자의 경우, 제2 컴퓨터 시스템은 실행을 위해 프로그램 명령어들을 제1 컴퓨터에 제공할 수 있다. 용어 "메모리 매체"는 상이한 위치들, 예컨대, 네트워크를 통해 연결되는 상이한 컴퓨터 시스템들에 존재할 수 있는 둘 이상의 메모리 매체들을 포함할 수 있다. 메모리 매체는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 프로그램 명령어들(예컨대, 컴퓨터 프로그램들로서 구현될 수 있음)을 저장할 수 있다.
반송 매체 ― 전술된 메모리 매체뿐만 아니라, 버스, 네트워크와 같은 물리적 송신 매체, 및/또는 전기, 전자기, 또는 디지털 신호들과 같은 신호들을 전달하는 다른 물리적 송신 매체.
프로그램가능 하드웨어 요소 - 프로그램가능 상호연결부를 통해 연결되는 다수의 프로그램가능 기능 블록들을 포함하는 다양한 하드웨어 디바이스들을 포함함. 예들은 FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이; Field Programmable Gate Array)들, PLD(프로그램가능 로직 디바이스; Programmable Logic Device)들, FPOA(필드 프로그램가능 객체 어레이; Field Programmable Object Array)들, 및 CPLD(복합 PLD; Complex PLD)들을 포함한다. 프로그램가능 기능 블록들은 그 범위가 파인 그레인형(fine grained)(조합 로직 또는 룩업 테이블들)으로부터 코어스 그레인형(coarse grained)(산술 로직 유닛들 또는 프로세서 코어들)에까지 이를 수 있다. 프로그램가능 하드웨어 요소는 또한 "재구성가능 로직"으로 지칭될 수 있다.
컴퓨터 시스템 ― 개인용 컴퓨터 시스템(PC), 메인프레임 컴퓨터 시스템(mainframe computer system), 워크스테이션(workstation), 네트워크 어플라이언스(network appliance), 인터넷 어플라이언스, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 텔레비전 시스템, 그리드 컴퓨팅 시스템, 또는 다른 디바이스 또는 디바이스들의 조합들을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨팅 또는 프로세싱 시스템들 중 임의의 것. 일반적으로, 용어 "컴퓨터 시스템"은 메모리 매체로부터의 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 갖는 임의의 디바이스(또는 디바이스들의 조합)를 포함하는 것으로 폭넓게 정의될 수 있다.
사용자 장비(UE)(또는 "UE 디바이스") ― 모바일 또는 휴대용이고 무선 통신을 수행하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 디바이스들 중 임의의 것. UE 디바이스들의 예들은 모바일 전화들 또는 스마트 폰들(예컨대, 아이폰(iPhone)™, 안드로이드(Android)™ 기반 폰들), 휴대용 게이밍 디바이스들(예컨대, 닌텐도(Nintendo) DS™, 플레이스테이션 포터블(PlayStation Portable)™, 게임보이 어드밴스(Gameboy Advance)™, 아이폰™), 랩톱들, 웨어러블 디바이스들(예컨대, 스마트 워치, 스마트 안경), PDA들, 휴대용 인터넷 디바이스들, 음악 플레이어들, 데이터 저장 디바이스들, 또는 다른 핸드헬드 디바이스들 등을 포함한다. 일반적으로, 용어 "UE" 또는 "UE 디바이스"는 사용자에 의해 용이하게 이동되고 무선 통신이 가능한 임의의 전자, 컴퓨팅, 및/또는 통신 디바이스(또는 디바이스들의 조합)를 포함하도록 폭넓게 정의될 수 있다.
무선 디바이스 - 무선 통신을 수행하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 디바이스들 중 임의의 것. 무선 디바이스는 휴대용(또는 모바일)일 수 있거나 특정 장소에 정치 또는 고정될 수 있다. UE는 무선 디바이스의 예이다.
통신 디바이스 - 통신을 수행하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템들 또는 디바이스들 중 임의의 것으로서, 통신은 유선 또는 무선일 수 있음. 통신 디바이스는 휴대용(또는 모바일)일 수 있거나 특정 장소에 정치 또는 고정될 수 있다. 무선 디바이스는 통신 디바이스의 예이다. UE는 통신 디바이스의 다른 예이다.
기지국 - 용어 "기지국"("eNB"로도 지칭됨)은 자신의 일반적 의미의 전체 범위를 포함하며, 고정 위치에 설치되고 무선 셀룰러 통신 시스템의 일부로서 통신에 이용되는 무선 통신국을 적어도 포함한다.
링크 버짓 제한 - 자신의 일반적인 의미의 전체 범위를 포함하며, 링크 버짓 제한이 아닌 장치에 비해, 또는 무선 액세스 기술(RAT) 표준이 개발된 디바이스에 비해 제한된 통신 능력 또는 제한된 전력을 나타내는 무선 디바이스(예컨대, UE)의 특성을 적어도 포함함. 링크 버짓 제한인 무선 디바이스는 디바이스 설계, 디바이스 크기, 배터리 크기, 안테나 크기 또는 설계, 송신 전력, 수신 전력, 전류 송신 매체 조건들, 및/또는 다른 인자들과 같은 하나 이상의 인자들로 인해 있을 수 있는 상대적으로 제한된 수신 및/또는 송신 능력들을 경험할 수 있다. 본 발명에서 이러한 디바이스들을 "링크 버짓 제한"(또는 "링크 버짓 제약(constrained)") 디바이스들로 지칭할 수 있다. 디바이스는 크기, 배터리 전력 및/또는 송신/수신 전력으로 인해 내재적인 링크 버짓 제한일 수 있다. 예를 들어, LTE 또는 LTE-A를 통해 기지국과 통신하는 스마트 워치는 송신/수신 전력이 감소되고/감소되거나 안테나가 축소되는 것으로 인해 내재적인 링크 버짓 제한일 수 있다. 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스들은 일반적으로 링크 버짓 제한 디바이스들이다. 대안적으로, 디바이스는 내재적인 링크 버짓 제한이 아닌 것으로서, 예컨대, LTE 또는 LTE-A를 통한 정상적인 통신을 위한 충분한 크기, 배터리 전력 및/또는 송신/수신 전력을 가질 수 있는 반면, 예컨대, 스마트 폰이 셀의 가장자리에 있는 등의 현재 통신 조건으로 인해 일시적으로 링크 버짓 제한이 될 수 있다. 용어 "링크 버짓 제한"은 전력 제한을 포함하거나 포괄하므로 전력 제한 디바이스는 링크 버짓 제한 디바이스로 간주될 수 있음을 유의해야 한다.
프로세싱 요소(Processing Element)(또는 프로세서) - 다양한 요소들 또는 요소들의 조합들을 지칭함. 프로세싱 요소들은, 예를 들어, ASIC(주문형 집적회로; Application Specific Integrated Circuit)과 같은 회로들, 개별적 프로세서 코어들의 일부분 또는 회로들, 전체 프로세서 코어들, 개별적 프로세서들, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA)와 같은 프로그램가능 하드웨어 디바이스들, 및/또는 다수의 프로세서들을 포함하는 시스템들의 보다 큰 부분들을 포함한다.
자동으로 ― 액션 또는 동작을 직접적으로 특정하거나 수행시키는 사용자 입력 없이 컴퓨터 시스템(예컨대, 컴퓨터 시스템에 의해 실행되는 소프트웨어) 또는 디바이스(예컨대, 회로, 프로그램가능 하드웨어 요소들, ASIC들 등)에 의해 수행되는 액션 또는 동작을 지칭함. 따라서, 용어 "자동으로"는 사용자가 동작을 직접적으로 수행시키는 입력을 제공하는, 사용자에 의해 수동으로 수행되거나 특정되는 동작과 대비된다. 자동 절차는 사용자에 의해 제공된 입력에 의해 개시될 수 있지만, "자동으로" 수행되는 후속 작동들은 사용자에 의해 특정되지 않는데, 즉, 사용자가 수행할 각각의 작동을 특정하는 "수동으로" 수행되지 않는다. 예를 들어, 사용자가 각각의 필드를 선택하고 (예컨대, 정보를 타이핑하는 것, 체크 박스들을 선택하는 것, 무선통신장치(radio) 선택 등에 의해) 정보를 특정하는 입력을 제공함으로써 전자 양식을 기입하는 것은, 컴퓨터 시스템이 사용자 작동들에 응답하여 그 양식을 업데이트해야 하는 경우라 해도, 그 양식을 수동으로 기입하는 것이다. 양식은 컴퓨터 시스템(예컨대, 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 소프트웨어)이 양식의 필드들을 분석하고 필드들에 대한 응답을 특정하는 어떠한 사용자 입력 없이도 그 양식에 기입하는 컴퓨터 시스템에 의해 자동으로 기입될 수 있다. 상기 나타낸 바와 같이, 사용자는 양식의 자동 기입을 호출할 수 있지만, 양식의 실제 기입에 참여되지 않는다(예를 들어, 사용자가 필드들에 대한 응답들을 수동으로 특정하는 것이라기보다는 그들이 자동으로 완료되는 것이다). 본 명세서는 사용자가 취한 작동들에 응답하여 자동으로 수행되고 있는 동작들의 다양한 예시들을 제공한다.
~하도록 구성된 - 다양한 컴포넌트들은 태스크 또는 태스크들을 수행"하도록 구성된" 것으로 기술될 수 있다. 그러한 맥락에서, "~하도록 구성된"은 동작 동안에 태스크 또는 태스크들을 수행"하는 구조를 갖는"을 일반적으로 의미하는 광의의 설명이다. 이와 같이, 컴포넌트는 컴포넌트가 현재 태스크를 수행하고 있지 않은 경우에도 그 태스크를 수행하도록 구성될 수 있다(예컨대, 전기 전도체들의 세트는 하나의 모듈과 다른 모듈이 연결되어 있지 않은 경우에도 그 두 모듈들을 전기적으로 연결시키도록 구성될 수 있다). 일부 맥락에서, "~하도록 구성된"은 동작 동안에 태스크 또는 태스크들을 수행"하는 회로를 갖는"을 일반적으로 의미하는 구조의 광의의 설명일 수 있다. 이와 같이, 컴포넌트는 컴포넌트가 현재 온(on) 상태가 아닌 경우에도 태스크를 수행하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, "~하도록 구성된"에 대응하는 구조를 형성하는 회로는 하드웨어 회로들을 포함할 수 있다.
다양한 컴포넌트들은 설명의 편의를 위해 태스크 또는 태스크들을 수행하는 것으로 기술될 수 있다. 그러한 설명은 "~하도록 구성된"이라는 문구를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 태스크들을 수행하도록 구성된 컴포넌트를 언급하는 것은 그 컴포넌트에 대해 35 U.S.C. §112, 6항의 해석을 적용하지 않고자 명백히 의도되는 것이다.
도 1 및 도 2 - 무선 통신 시스템
도 1은 무선 셀룰러 통신 시스템의 예를 도시한다. 도 1은 다수의 가능성 중 하나의 가능성을 표현한다는 것과, 본 개시내용의 특징들은 원하는 바대로 다양한 시스템들 중 임의의 시스템에서 구현될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 실시예들은 임의의 유형의 무선 디바이스에서 구현될 수 있다.
도시된 바와 같이, 예시적인 무선 통신 시스템은 하나 이상의 무선 디바이스(106A, 106B) 등뿐만 아니라 액세서리 디바이스(107)와 전송 매체를 통하여 통신하는 셀룰러 기지국(102)을 포함한다. 무선 디바이스들(106A, 106B, 107)은 사용자 디바이스일 수 있고, 본 명세서에서 "사용자 장비"(UE) 또는 UE 디바이스로서 지칭될 수 있다.
기지국(102)은 송수신기 기지국(base transceiver station; BTS) 또는 셀 사이트(cell site)일 수 있으며, UE 디바이스들(106A, 106B, 107)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하드웨어를 포함할 수 있다. 기지국(102)은 또한 네트워크(100)(예컨대, 다양한 가능성들 중에서도, 셀룰러 서비스 제공자의 코어 네트워크, PSTN(public switched telephone network)과 같은 통신 네트워크, 및/또는 인터넷)와 통신하도록 설비될 수 있다. 따라서, 기지국(102)은 UE 디바이스들(106, 107) 사이 및/또는 UE 디바이스들(106/107)과 네트워크(100) 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 다른 구현예들에서, 기지국(102)은 802.11a, b, g, n, ac, ad, 및/또는 ax와 같은 하나 이상의 WLAN 프로토콜, 또는 무허가 대역(unlicensed band)(LAA)에서의 LTE를 지원하는 액세스 포인트와 같은 하나 이상의 다른 무선 기술을 통한 통신을 제공하도록 구성될 수 있다.
기지국(102)의 통신 영역(또는 커버리지 영역)은 "셀"로 지칭될 수 있다. 기지국(102)과 UE들(106/107)은 GSM, UMTS(WCDMA, TDS-CDMA), LTE, LTE-A(LTE-Advanced), HSPA, 3GPP2 CDMA2000(예컨대, 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD), Wi-Fi, WiMAX 등과 같은 다양한 무선 액세스 기술(RAT) 또는 무선 통신 기술들 중 임의의 기술을 이용한 전송 매체를 통해 통신하도록 구성될 수 있다.
따라서, 기지국(102) 및 하나 이상의 셀룰러 통신 기술에 따라 동작하는 다른 유사한 기지국들(도시되지 않음)이 셀들의 네트워크로서 제공될 수 있으며, 이들은 하나 이상의 셀룰러 통신 기술을 통해 지리학적 영역에 걸쳐 UE 디바이스들(106A 내지 106N, 107) 및 유사한 디바이스들에게 계속적이거나 거의 계속적인 오버래핑(overlapping) 서비스를 제공할 수 있다.
적어도 일부 경우들에서, UE 디바이스(106/107)는 다수의 무선 통신 기술들 중 임의의 기술을 사용하여 통신할 수 있음을 유의한다. 예를 들어, UE 디바이스(106/107)는 GSM, UMTS, CDMA2000, WiMAX, LTE, LTE-A, WLAN, 블루투스 중 하나 이상, 하나 이상의 GNSS(global navigational satellite system)(예컨대, GPS 또는 GLONASS), 하나 및/또는 그 초과의 모바일 텔레비전 브로드캐스팅 표준들(예컨대, ATSC-M/H) 등을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다. (3개 이상의 무선 통신 기술들을 포함하는) 무선 통신 기술들의 다른 조합들이 또한 가능하다. 유사하게, 일부 경우들에서, UE 디바이스(106/107)는 다만 단일의 무선 통신 기술을 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다.
UE들(106A, 106B)은 통상적으로 스마트 폰 또는 태블릿과 같은 핸드헬드 디바이스들이지만, 셀룰러 통신 능력을 갖는 다양한 유형의 디바이스 중 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, UE들(106A, 106B) 중 하나 이상이, 기기, 측정 디바이스, 제어 디바이스, 등과 같은 정치 또는 노마딕 배치를 위해 의도된 무선 디바이스일 수 있다. UE(106B)는 액세서리 디바이스(107)로 지칭될 수 있는 UE 디바이스(107)와 통신하도록 구성될 수 있다. 액세서리 디바이스(107)는 다양한 유형의 무선 디바이스들 중 임의의 것, 통상적으로 더 작은 폼 팩터를 갖는 웨어러블 디바이스일 수 있으며, UE들(106)에 비해 제한된 배터리, 출력 전력, 및/또는 통신 능력을 가질 수 있다. 하나의 공통적인 예로서, UE(106B)는 사용자에 의해 휴대되는 스마트 폰일 수 있고, 액세서리 디바이스(107)는 동일한 사용자에 의해 착용되는 스마트 워치일 수 있다. UE(106B) 및 액세서리 디바이스(107)는 블루투스 또는 Wi-Fi와 같은 다양한 단거리 통신 프로토콜들 중 임의의 것을 사용하여 통신할 수 있다.
액세서리 디바이스(107)는 셀룰러 통신 능력을 포함하고, 따라서 셀룰러 기지국(102)과 직접 통신할 수 있다. 그러나, 액세서리 디바이스(107)는 가능하게는 통신, 출력 전력, 및/또는 배터리 중 하나 이상이 제한되어 있으므로, 액세서리 디바이스(107)는 일부 경우들에서 기지국(102)과, 그에 따른 네트워크(100)에 대한, 통신 목적을 위한 프록시로서 UE(106B)를 선택적으로 사용할 수 있다. 다시 말하면, 액세서리 디바이스(107)는 자신의 셀룰러 통신을 수행하기 위해 UE(106B)의 셀룰러 통신 능력을 선택적으로 사용할 수 있다. 액세서리 디바이스(107)의 통신 능력에 대한 제한은 예를 들어, 출력 전력 또는 지원되는 무선 액세스 기술(RAT)의 제한으로 인해 영구적일 수 있거나, 예를 들어 현재의 배터리 상태, 네트워크에 대한 액세스 불가능, 또는 열악한 수신율과 같은 조건으로 인해 일시적일 수 있다.
도 2는 기지국(102)과 통신하는 예시적인 액세서리 디바이스(107)를 도시한다. 액세서리 디바이스(107)는 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스일 수 있다. 액세서리 디바이스(107)는 셀룰러 통신 능력을 포함할 수 있고 도시된 바와 같이 기지국(102)과 직접 통신할 수 있다. 액세서리 디바이스(107)가 기지국과 직접 통신하도록 구성될 때, 액세서리 디바이스는 "자율 모드"라고 칭해질 수 있다.
액세서리 디바이스(107)는 또한, 단거리 통신 프로토콜을 사용하여, 프록시 디바이스 또는 중개 디바이스로 지칭되는 다른 디바이스(예컨대, UE(106))와 통신할 수 있고; 예를 들어, 액세서리 디바이스(107)는 일부 실시예들에 따라 UE(106)와 "페어링(pairing)"될 수 있다. 일부 환경들 하에서, 액세서리 디바이스(107)는 기지국(102)과 셀룰러 음성/데이터를 통신하기 위해 이 프록시 디바이스의 셀룰러 기능을 이용할 수 있다. 다시 말하면, 액세서리 디바이스(107)는 기지국(102)을 위해 의도된 음성/데이터 패킷을 단거리 링크를 통해 UE(106)에 제공할 수 있고, UE(106)는 자신의 셀룰러 기능을 사용하여 이 음성/데이터를 액세서리 디바이스(107)를 대신하여 기지국에 송신(또는 중계)할 수 있다. 유사하게, 기지국에 의해 송신되고 액세서리 디바이스(107)를 위해 의도된 음성/데이터 패킷은 UE(106)의 셀룰러 기능에 의해 수신될 수 있고 이어서 단거리 링크를 통해 액세서리 디바이스로 중계될 수 있다. 상술한 바와 같이, UE(106)는 이동 전화, 태블릿, 또는 임의의 다른 유형의 핸드헬드 디바이스, 미디어 플레이어, 컴퓨터, 랩톱, 또는 사실상 임의의 유형의 무선 디바이스일 수 있다. 액세서리 디바이스(107)가 중간 또는 프록시 디바이스의 셀룰러 기능을 사용하여 간접적으로 기지국과 통신하도록 구성될 때, 액세서리 디바이스는 "중계 모드"에 있다고 칭해질 수 있다.
UE(106 및/또는 107)는 셀룰러 모뎀으로 지칭되는, 셀룰러 통신을 용이하게 하기 위한 디바이스 또는 집적 회로를 포함할 수 있다. 셀룰러 모뎀은 본 명세서에 기술된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들(프로세싱 요소들) 및 다양한 하드웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다. UE(106 및/또는 107)는 하나 이상의 프로그램가능 프로세서들 상의 명령어들을 실행함으로써 본 명세서에 기술된 방법 실시예들 중 임의의 것을 수행할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 프로세서들은 본 명세서에 기술된 방법 실시예들 중 임의의 것, 또는 본 명세서에 기술된 방법 실시예들 중 임의의 것의 임의의 부분을 수행하도록 구성된 FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이) 또는 다른 회로와 같은 하나 이상의 프로그램가능 하드웨어 요소들을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 셀룰러 모뎀은 본 명세서에서 정의된 것과 같은 UE 디바이스, 본 명세서에서 정의된 것과 같은 무선 디바이스, 또는 본 명세서에서 정의된 것과 같은 통신 디바이스에서 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 셀룰러 모뎀은 또한 기지국 또는 다른 유사한 네트워크 사이드 디바이스에서 사용될 수 있다.
UE 디바이스(106 및/또는 107)는 둘 이상의 무선 통신 프로토콜들 또는 무선 액세스 기술들을 이용하여 통신하기 위한 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, UE 디바이스(106/107)는 단일의 공유 무선통신장치를 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다. 공유 무선통신장치는 단일의 안테나에 결합될 수 있거나 무선 통신을 수행하기 위해 다수의 안테나들(예컨대, MIMO를 위한)에 결합될 수 있다. 대안적으로, UE 디바이스(106/107)는 둘 이상의 무선통신장치들을 포함할 수 있다. 다른 구성들이 또한 가능하다.
액세서리 디바이스(107)는, 일부 실시예들에서, 종래의 스마트 폰에 비해 더 작은 폼 팩터를 갖는 다양한 유형의 디바이스들 중 임의의 것일 수 있으며, 종래의 스마트 폰에 비해 제한된 통신 능력, 제한된 출력 전력, 또는 제한된 배터리 수명 중 하나 이상을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 액세서리 디바이스(107)는 스마트 워치 또는 다른 유형의 착용 가능한 디바이스이다. 다른 예로서, 액세서리 디바이스(107)는, 현재 Wi-Fi 핫스팟(hotspot) 근처에 있지 않고 이에 따라 현재 Wi-Fi를 통해 인터넷과 통신할 수 없는 Wi-Fi 능력들(및 가능하다면 제한된 셀룰러 통신 능력들 또는 셀룰러 통신 능력 없음)을 갖는 태블릿 디바이스, 예컨대 아이패드(iPad)일 수 있다. 따라서, 위에 정의된 바와 같이, 용어 "액세서리 디바이스"는 일부 경우들에는 제한되거나 감소된 통신 능력을 가지므로 하나 이상의 애플리케이션 및/또는 RAT를 위한 통신 목적을 위한 프록시로서 UE(106)를 선택적으로 그리고 기회적으로 이용할 수 있는 다양한 유형의 디바이스들 중 임의의 것을 지칭한다. UE(106)가 액세서리 디바이스(107)에 의해 프록시로서 사용될 수 있을 때, UE(106)는 액세서리 디바이스(107)에 대한 컴패니언 디바이스로 지칭될 수 있다.
도 3 - UE 디바이스의 블록 다이어그램
도 3은 UE 디바이스(106 또는 107)와 같은 UE 디바이스의 하나의 가능한 블록 다이어그램을 도시한다. 도시된 바와 같이, UE 디바이스(106/107)는 다양한 목적들을 위한 부분들을 포함할 수 있는 시스템 온 칩(system on chip, SOC)(300)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, SOC(300)는 UE 디바이스(106/107)에 대한 프로그램 명령어들을 실행할 수 있는 프로세서(들)(302), 및 그래픽 프로세싱을 수행하고 디스플레이 신호들을 디스플레이(360)에 제공할 수 있는 디스플레이 회로(304)를 포함할 수 있다. SOC(300)는, 또한, 예를 들어 자이로스코프, 가속도계, 및/또는 다양한 다른 모션 감지 컴포넌트들 중 임의의 것을 사용하여 UE(106)의 모션을 검출할 수 있는 모션 감지 회로(370)를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(302)는, 또한, 프로세서(들)(302)로부터 어드레스들을 수신하도록 그리고 그들 어드레스들을 메모리(예컨대, 메모리(306), 판독 전용 메모리(ROM)(350), 플래시 메모리(310)) 내의 위치들로 변환하도록 구성될 수 있는 메모리 관리 유닛(memory management unit, MMU)(340)에 결합될 수 있다. MMU(340)는 메모리 보호 및 페이지 테이블 변환 또는 셋업(set up)을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, MMU(340)는 프로세서(들)(302)의 일부분으로서 포함될 수 있다.
도시된 바와 같이, SOC(300)는 UE(106/107)의 다양한 다른 회로들에 결합될 수 있다. 예를 들어, UE(106/107)는 다양한 유형의 메모리(예컨대, NAND 플래시(310)를 포함함), (예컨대, 컴퓨터 시스템, 도크(dock), 충전 스테이션, 등에 결합하기 위한) 커넥터 인터페이스(320), 디스플레이(360), 및 (예컨대, LTE, LTE-A, CDMA2000, 블루투스, Wi-Fi, NFC, GPS, 등을 위한) 무선 통신 회로(330)를 포함할 수 있다.
UE 디바이스(106/107)는 기지국들 및/또는 다른 디바이스들과의 무선 통신을 수행하기 위해 적어도 하나의 안테나, 및 일부 실시예들에서는 다수의 안테나들(335a, 335b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, UE 디바이스(106/107)는 무선 통신을 수행하기 위해 안테나들(335a, 335b)을 사용할 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 일부 실시예들에서 UE 디바이스(106/107)는 복수의 무선 통신 표준 또는 무선 액세스 기술(RAT)들을 이용하여 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다.
무선 통신 회로(330)는 Wi-Fi 로직(332), 셀룰러 모뎀(334), 및 블루투스 로직(336)을 포함할 수 있다. Wi-Fi 로직(332)은 UE 디바이스(106/107)가 802.11 네트워크 상에서 Wi-Fi 통신을 수행할 수 있게 하기 위한 것이다. 블루투스 로직(336)은 UE 디바이스(106/107)가 블루투스 통신을 수행할 수 있게 하기 위한 것이다. 셀룰러 모뎀(334)은 하나 이상의 셀룰러 통신 기술들에 따라 셀룰러 통신을 수행할 수 있는 저전력 셀룰러 모뎀일 수 있다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, UE(106/107)는 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, UE 디바이스(106/107)의 무선 통신 회로(330)의 하나 이상의 컴포넌트들(예컨대, 셀룰러 모뎀(334))은, 예컨대 메모리 매체(예컨대, 비일시적 컴퓨터 판독가능 메모리 매체) 상에 저장된 프로그램 명령어들을 실행하는 프로세서에 의해, FPGA로서 구성된 프로세서에 의해, 그리고/또는 ASIC을 포함할 수 있는 전용 하드웨어 컴포넌트들을 사용하여, 본 명세서에 기술된 방법들 중 일부 또는 전부를 구현하도록 구성될 수 있다.
도 4 ― 기지국의 블록도
도 4는 일부 실시예들에 따른 기지국(102)의 예시적인 블록 다이어그램을 도시한다. 도 4의 기지국은 단지 가능한 기지국의 일례임에 유의해야 한다. 도시된 바와 같이, 기지국(102)은 기지국(102)에 대한 프로그램 명령어들을 실행할 수 있는 프로세서(들)(404)를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(404)는 또한 프로세서(들)(404)로부터 어드레스들을 수신하고 그들 어드레스들을 메모리(예컨대, 메모리(460) 및 읽기 전용 메모리(ROM)(450)) 내의 위치들로 변환하도록 구성될 수 있는 메모리 관리 유닛(MMU)(440)에 또는 다른 회로들 또는 디바이스들에 결합될 수 있다.
기지국(102)은 적어도 하나의 네트워크 포트(470)를 포함할 수 있다. 네트워크 포트(470)는 전화 네트워크에 결합되어 복수의 디바이스들, 예컨대, UE 디바이스들(106/107)에게 도 1 및 도 2에서 전술된 바와 같은 전화 네트워크에 대한 액세스를 제공하도록 구성될 수 있다.
네트워크 포트(470)(또는 추가적인 네트워크 포트)는, 또한 또는 대안으로, 셀룰러 네트워크, 예컨대 셀룰러 서비스 제공자의 코어 네트워크에 결합되도록 구성될 수 있다. 코어 네트워크는 UE 디바이스들(106/107)과 같은 복수의 디바이스들에게 이동성 관련 서비스들 및/또는 다른 서비스들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는, 예컨대, 이동성 관리 서비스를 제공하기 위한 이동성 관리 엔티티(MME), 예컨대, 인터넷 등에와 같은 외부 데이터 연결을 제공하기 위한 서빙 게이트웨이(SGW) 및/또는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 네트워크 포트(470)는 코어 네트워크를 통해 전화 네트워크와 연결될 수 있고/있거나 코어 네트워크는 (예컨대, 셀룰러 서비스 제공자에 의해 서비스되는 다른 UE 디바이스들 간의) 전화 네트워크를 제공할 수 있다.
기지국(102)은 적어도 하나의 안테나(434), 그리고 가능하게는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나(들)(434)는 무선 송수신기로서 동작하도록 구성될 수 있으며, 무선통신장치(430)를 통해 UE 디바이스들(106/107)과 통신하도록 추가로 구성될 수 있다. 안테나(들)(434)는 통신 체인(432)을 통해 무선통신장치(430)와 통신한다. 통신 체인(432)은 수신 체인, 송신 체인, 또는 양측 모두일 수 있다. 무선통신장치(430)는 LTE, LTE-A, UMTS, CDMA2000, Wi-Fi 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다양한 무선 통신 표준들을 통해 통신하도록 구성될 수 있다.
기지국(102)은 다수의 무선 통신 표준들을 이용하여 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 기지국(102)은 다수의 무선통신장치들을 포함할 수 있으며, 이들은 기지국(102)이 다수의 무선 통신 기술들에 따라 통신하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 가능성으로서, 기지국(102)은 Wi-Fi에 따라 통신을 수행하기 위한 Wi-Fi 무선통신장치뿐 아니라 LTE에 따라 통신을 수행하기 위한 LTE 무선통신장치를 포함할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 기지국(102)은 LTE 기지국 및 Wi-Fi 액세스 포인트 양측 모두로서 동작하는 것이 가능할 수 있다. 다른 가능성으로서, 기지국(102)은 다수의 무선 통신 기술들(예컨대, LTE 및 Wi-Fi, LTE 및 UMTS, LTE 및 CDMA2000, UMTS 및 GSM 등) 중 임의의 것에 따라 통신을 수행하는 것이 가능한 다중-모드 무선통신장치를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 추가로 후속적으로 기술되는 바와 같이, BS(102)는 본 명세서에 기술된 특징들을 구현하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 기지국(102)의 프로세서(404)는, 예컨대 메모리 매체(예컨대, 비일시적인 컴퓨터-판독가능한 메모리 매체)에 저장된 프로그램 명령어들을 실행함으로써, 본 명세서에서 설명되는 방법들의 일부 또는 전부를 구현하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 프로세서(404)는 ASIC 또는 FPGA와 같은 프로그램가능 하드웨어 요소, 또는 이들의 조합으로서 구성될 수 있다. 대안으로(또는 추가적으로), BS(102)의 프로세서(404)는 다른 컴포넌트들(430, 432, 434, 440, 450, 460, 470) 중 하나 이상과 공조하여 본 명세서에 기술된 특징들의 일부 또는 전부를 구현 또는 이의 구현을 지원하도록 구성될 수 있다.
도 5 - 통신 흐름 다이어그램
셀룰러 통신 기술이 진화함에 따라, 점점 더 많은 수의 셀룰러 통신 가능 디바이스들이 배치될 것으로 예상된다. 디바이스들의 수의 계속적인 증가에 대한 이유들 중 하나는 기계형 통신(machine type communication; MTC)을 수행하는 디바이스들의 개발 및 확산을 포함한다. 정치 배치된 디바이스들, 웨어러블 디바이스들, 및/또는 "사물 인터넷"의 일부를 형성하는 다른 디바이스들을 포함할 수 있는 그러한 디바이스들은 보통, 빈번한 및/또는 주기적인 스몰 데이터(small data) 전송을 수행하도록 설계될 수 있다.
그러한 디바이스들에 대한 잠재적으로 더 제한된 예측된 사용 시나리오들을 고려하여, 주로 MTC를 수행할 것으로 예측되는 디바이스들은, 예를 들어, 그러한 디바이스들의 크기, 제조 비용, 및/또는 소비자 비용(cost to the consumer)을 줄이기 위해, 많은 다른 보통의 셀룰러 디바이스들(예컨대, 핸드헬드 셀룰러 폰, 등)보다 보통 더 낮은 복잡도의 디바이스들일 수 있다. 따라서, 많은 경우들에서, 그러한 디바이스들의 통신 능력(예컨대, tx/rx 안테나들의 수, RF 체인들의 수, 전송력, 배터리 용량, 통신 범위, tx/rx 피크 데이터 레이트, 지원되는 대역폭, 등)은 상대적으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 많은 그러한 디바이스들은 링크 버짓 제한 디바이스들로 고려될 수 있다.
이는 주로 더 큰 통신 능력을 가진 무선 디바이스들을 지원하는 무선 통신 시스템에 어려움을 줄 수 있다. 따라서, 적어도 일부 무선 통신 기술들은 (예컨대, 링크 버짓 제한이 아닌 그러한 무선 디바이스들에 부가하여) 링크 버짓 제한 디바이스들을 지원하는 방식으로 개정 및/또는 개발되고 있다.
링크 버짓 제한 디바이스들 및 보다 일반적으로 무선 통신에 관한 하나의 가능한 고려사항으로서, LTE와 같은 가변 대역폭 통신 채널들을 갖는 통신 시스템에서, 협대역 통신 모드(예를 들어, 더 적은 양의 대역폭을 사용함)에서 동작할 때 대비 광대역 통신 모드(예컨대, 더 많은 양의 대역폭을 사용함)에서 동작할 때, 무선 디바이스의 전력 소비에 상당한 차이가 있을 수 있다. 추가적으로, 업링크 및 다운링크 통신에 대한 무선 디바이스의 통신 요구가 항상 동일한 것은 아닐 수 있다. 따라서, 적어도 일부 경우들에서, 무선 디바이스의 통신 대역폭을 동적으로 관리하고 업링크 및 다운링크 통신을 위한 비대칭 대역폭 할당을 지원하는 것이 무선 디바이스의 전력 소비 프로파일, 무선 디바이스의 총 처리량, 및/또는 전체 통신 시스템 자원 사용 효율 중 임의의 것 또는 이들 모두를 향상시킬 수 있다.
따라서, 도 5는 일부 실시예들에 따라, 무선 디바이스의 업링크 및 다운링크 통신 대역폭을 개별적으로 할당하고 동적으로 조정하기 위한 방법을 도시하는 통신 흐름도이다. 다양한 실시예들에서, 도시된 방법들의 요소들 중 일부는 동시에 수행될 수 있거나, 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있거나, 다른 방법 요소들에 의해 대체될 수 있거나, 또는 생략될 수 있다. 추가적인 방법 요소들이 또한 원하는 대로 수행될 수 있다.
도 5의 방법의 양태는, 도 1 내지 도 3에 대해 설명되고 이들 도면들에 도시된 UE(106 또는 107)와 같은 무선 디바이스 및/또는 도 1, 도 2, 및 도 4에 대해 설명되고 이들 도면들에 도시된 것과 같은 기지국(102)에 의해, 또는 보다 일반적으로는, 다른 디바이스들 중에서도, 위의 도면들에 도시된 컴퓨터 시스템들 또는 디바이스들 중 임의의 것과 함께 원하는 바대로 구현될 수 있다. 도 5의 방법의 적어도 일부 요소들이 LTE 및/또는 3GPP 규격 문서와 연관된 통신 기법들 및/또는 특징들의 사용과 관련된 방식으로 설명되어 있으나, 그러한 설명은 본 개시를 제한하려 의도된 것이 아니며, 도 5의 방법의 양태는 임의의 적합한 무선 통신 시스템에서 원하는 바대로 사용될 수 있음을 유의한다. 도시된 바와 같이, 본 방법은 다음과 같이 동작할 수 있다.
단계(502)에서, 무선 디바이스 및 기지국이 셀룰러 통신 링크를 확립할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 셀을 제공할 수 있고, 무선 디바이스는 기지국에 의해 제공된 셀에 캠프 온(camp on)할 수 있다(예컨대, 셀이 무선 디바이스를 위한 서빙(serving) 셀일 수 있다). 일부 실시예들에 따라, 서빙 셀에 캠프 온하기 위해, 무선 디바이스는 서빙 셀이 존재함을 검출하고, 타이밍 동기화를 획득하고, 서빙 셀에 대한 시스템 정보를 디코딩하고, (예컨대, 접속(attach) 절차를 수행함으로써) 셀에 접속할 수 있다. 다른 가능성으로서, 무선 디바이스는 초기에 상이한 서빙 셀에 캠프 온했을 수 있지만, 셀 재선택 절차 또는 (예컨대, 네트워크 보조형(network assisted)) 핸드 오버 절차의 결과로서 기지국에 의해 제공된 셀에 접속했을 수 있다. 무선 디바이스는, 서빙 셀에 캠프 온해 있는 동안의 다양한 시간들에, (예컨대, 무선 자원 제어(RRC) 연결이 확립되지 않은 동안) 유휴 모드에서 동작할 수 있고/있거나 (예컨대, RRC 연결이 확립되어 있는 동안) 연결 모드에서 동작할 수 있다.
무선 디바이스와 기지국 사이의 통신 링크는, 셀룰러 서비스 제공자의 코어 네트워크와 같은 셀룰러 네트워크에 대한 통신 링크를 무선 디바이스에 제공할 수 있다(예컨대, 이것으로, 무선 디바이스의 사용자는 셀룰러 서비스를 제공하기 위한 가입(subscription) 및/또는 다른 합의(agreement)를 가질 수 있음). 서빙 셀과 연결된 모드에서 동작할 때, 따라서 셀룰러 네트워크는, 사용자 디바이스와, 셀룰러 네트워크에 결합된 다양한 서비스들 및/또는 디바이스들, 예컨대, 다른 사용자 디바이스들, 공중 교환 전화 네트워크, 인터넷, 다양한 클라우드 기반 서비스들, 등 사이의 연결성을 제공할 수 있다. 상이한 특징들을 갖는 다양한 가능한 데이터 유형들이 서빙 셀을 통해 전송될 수 있다. 추가적으로, 무선 디바이스와 서빙 셀 사이에 시그널링 기능을 확립, 유지, 재구성 및/또는 달리 제공하기 위해 다양한 시그널링 메시지들이 다양한 시간들에 교환될 수 있다.
단계(504)에서, 기지국은 무선 장치에 대한 업 링크 및 다운 링크 대역폭 할당을 결정할 수 있다. 업링크 및 다운링크 대역폭 할당은 셀룰러 통신 링크의 통신 파라미터들에 속할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 업 링크 및 다운 링크 대역폭 할당 각각은, 예컨대, 적어도 업링크 및/또는 다운링크 대역폭 할당이 기지국에 의해 갱신될 때까지, 기지국이 그 내에서 업링크 및 다운링크 통신 각각을 위해 무선 디바이스에 무선 자원들을 할당할 최대 대역폭을 나타낼 수 있다. 업링크 및 다운링크 대역폭 할당은, 다양한 가능성들 중에서, 다수의 개별 대역폭 할당 옵션들로부터 선택될 수 있거나, 가능한 업링크 및 다운링크 대역폭 할당의 연속적인 범위로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 하나의 가능성으로서, LTE 셀은 기지국에 의해 제공되는 셀의 최대 대역폭까지 LTE에 따른 다양한 가능한 지원되는 셀 폭들 중에서, 예컨대, 1.4 ㎒, 3 ㎒, 5 ㎒, 10 ㎒, 15 ㎒ 및 20 ㎒ 중에서, 무선 디바이스에 대한 대역폭 할당을 선택할 수 있다. 일부 실시예들에서, 선택들은 또한 또는 대안적으로, 예컨대, 무선 디바이스의 디바이스 카테고리에 기초하여, 무선 디바이스의 최대 동작 대역폭에 의해 제한될 수 있는데; 예를 들어, 일부 실시예들에 따라, 일부 무선 디바이스들은 최대 5 ㎒ 통신 대역폭으로 제한될 수 있으며, 이 경우 대역폭 할당은 1.4 ㎒, 3 ㎒ 또는 5 ㎒ 중에서 선택될 수 있다. 예컨대, LTE 또는 다른 무선 통신 시스템들에 따른, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당 선택의 임의의 수의 다른 가능한 세분(granularitiy)이 또한 가능하다.
무선 디바이스에 대한 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 결정하는 것은 다양한 고려사항들 중 임의의 것에 기초할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 업링크 대역폭 할당은 특정 업링크 대역폭 할당 선택 기준에 기초하여 결정될 수 있는 반면, 다운링크 대역폭 할당은 특정 다운링크 대역폭 할당 선택 기준에 기초하여 결정될 수 있다. 업링크 대역폭 할당 선택 기준은 다운링크 대역폭 할당 선택 기준과 상이할 수 있으며, 이는 결과적으로 업링크 대역폭 할당을 다운링크 대역폭 할당과 상이하게 할 수 있다. 예를 들어, 업링크 대역폭 할당에 따라 할당되는 대역폭 양은 다운링크 대역폭 할당에 따라 할당되는 대역폭 양과 상이한 대역폭 양일 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당 선택 기준은, 다양한 가능성들 중에서도, 무선 디바이스의 디바이스 카테고리(예컨대, UL 카테고리, DL 카테고리, 전체 카테고리, 등), 무선 디바이스에 대한 예측된 업커밍 업링크 트래픽 양 및/또는 패턴, 무선 장치에 대한 예측된 업커밍 다운링크 트래픽 양 및/또는 패턴, 셀룰러 통신 링크에 대한 (예컨대, 셀룰러 통신 링크의 업링크 통신 채널 또는 다운 링크 통신 채널 중 하나 또는 둘 모두에 관한) 채널 품질 정보 중 임의의 것 또는 이들 모두를 포함 및/또는 이에 기초할 수 있다.
일부 실시예들에 따라, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당 선택 중 하나 또는 둘 모두에 대한 기준 중 일부는 적어도 부분적으로 무선 디바이스로부터 기지국에 의해 수신된 정보에 기초할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에 따르면, 무선 디바이스는 무선 디바이스에 대한 업커밍 업링크 트래픽의 예측된 양을 표시하는 (예컨대, 무선 디바이스가 무선 디바이스에 의해 버퍼링된 업링크 데이터의 양에 기초하여 생성하여 기지국에 전송할 수 있는) 버퍼 상태 보고를 때때로 및/또는 주기적으로 제공할 수 있다. 다른 예로서, 무선 디바이스는 때때로 및/또는 주기적으로 셀 측정(예컨대, 서빙 셀 측정, 이웃 셀 측정, 등)을 수행하고 이들 측정 결과를 (예컨대, 다양한 가능성들 중에서도, 직접, 또는 이들 측정에 기초하여 생성된 채널 품질 정보로서) 기지국에 제공할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에 따라, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당 선택 중 하나 또는 둘 모두에 대한 기준 중 일부는 적어도 부분적으로 기지국에 의해 생성 및/또는 저장된 정보에 기초할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 무선 디바이스에 대해 버퍼링된 다운링크 데이터의 양을 무선 디바이스에 대한 예측된 업커밍 다운링크 트래픽의 양의 표시로서 모니터링할 수 있다. 다른 예로서, 기지국은 때때로 및/또는 주기적으로 (예컨대, 업링크 사운딩 레퍼런스 신호(SRS) 및/또는 다양한 다른 가능한 기법들 중 임의의 것을 사용하여) 무선 디바이스와 기지국 사이의 통신 링크의 채널 품질에 관한 측정을 수행하고, 적어도 부분적으로 그 측정들에 근거하여 통신 링크의 채널 품질을 결정할 수 있다.
하나의 가능성으로서, 다운링크 대역폭 선택은 (예컨대, 다운링크 통신에 대한 및/또는 일반적으로 이용가능한 디바이스 카테고리화의 세분화에 의존한) 무선 디바이스의 디바이스 카테고리, 예측된 업커밍 다운링크 트래픽의 양, 및 (예컨대, 적어도 다운링크 통신에 대한) 셀룰러 통신 링크의 채널 품질의 조합에 기초할 수 있다.
다른 가능성으로서, 업링크 대역폭 선택은 (예컨대, 업링크 통신에 대한 및/또는 일반적으로 이용가능한 디바이스 카테고리화의 세분화에 의존한) 무선 디바이스의 디바이스 카테고리, 예측된 업커밍 업링크 트래픽의 양, 및 (예컨대, 적어도 업링크 통신에 대한) 셀룰러 통신 링크의 채널 품질의 조합에 기초할 수 있다.
일부 경우들에서, (예컨대, 다양한 이유들 중에서도, 설계 선택 및/또는 규제로 인해) 업링크 전송력이 제한되어 있을 수 있는 일부 저 복잡도 디바이스들(예컨대, 카테고리 M1으로서 지칭될 수 있는 LTE Rel-13 MTC 디바이스들 및/또는 카테고리 M2, M3, 또는 다른(예컨대, 아직 결정되지 않은) 라벨로서 지칭될 수 있는 LTE Rel-14 MTC 디바이스들)은, 일부 시나리오들에서 상대적으로 협대역 업링크 통신을 수행할 때 전력 절감 및/또는 더 큰 처리량이 가능할 수 있는 반면, 다른 시나리오들에서는 상대적으로 광대역 업링크 통신을 수행할 때 더 큰 처리량이 가능할 수 있음을 유의한다. 예를 들어, 셀 가장자리 또는 다르게는 링크 버짓 챌린지 시나리오들에서, 그러한 디바이스들은 더 큰 업링크 대역폭으로부터 이익을 얻을 수 없는데, 총 업링크 전송력 제한과 함께 신호 조건들이, 업링크 전송력이 집중될 수 있는 더 좁은 대역폭을 사용하는 경우보다 더 낮거나 유사한 네트 처리량을 가져올 수 있기 때문이다. 대조적으로, 양호한 신호 조건들에서, 그러한 디바이스들은 (예컨대, 더 많은 수의 무선 자원들에 대응하는) 더 큰 업링크 대역폭을 사용하여 더 큰 처리량을 얻을 수 있는데, 예컨대, 총 업링크 전송력 제한은 양호한 신호 조건들에서 업링크 전송을 성공적으로 디코딩하는 기지국의 능력에 실질적으로 영향을 주지 않을 수 있기 때문이다. 그러나, 전송될 업링크 데이터가 상대적으로 적은 경우에는 양호한 신호 조건들에서도 무선 디바이스가 더 좁은 업링크 대역폭에서 동작하는 것이 유리할 수 있음에 유의하여야 하는데, 예컨대, 그러한 동작은 무선 디바이스에 의한 전력 소비를 감소시킬 수 있고 (예를 들어, 더 큰 업링크 트래픽 요구를 갖는 디바이스들에 더 많은 자원을 제공하고/하거나 더 많은 수의 디바이스들에 자원을 제공하기 위해) 무선 자원들의 더 많은 부분이 기지국에 의해 다른 디바이스들에 할당 되는 것을 허용할 수 있기 때문이다.
따라서, 하나의 가능한 예에 따르면, 실시예들 중 하나의 세트에 따라, 주어진 ("제 1") 디바이스 유형에 대해, 업 링크 대역폭 할당은 "협대역" 업링크 대역폭 할당 또는 "광대역" 업링크 대역폭 할당으로부터 선택될 수 있다. 광대역 대역폭 할당은, 상기 무선 디바이스로부터의 예측된 업커밍 업링크 데이터 볼륨이 데이터 볼륨 임계치를 초과할 경우 및 셀룰러 통신 링크가 현재 양호한 신호 조건들을 겪고 있을 경우에 선택될 수 있다. 협대역 대역폭 할당은 대안적으로, 상기 무선 디바이스로부터의 예측된 업커밍 업링크 데이터 볼륨이 데이터 볼륨 임계치 미만일 경우 또는 셀룰러 통신 링크가 현재 양호한 신호 조건들을 겪고 있지 않을 경우에 선택될 수 있다. 이 예는 예시의 목적으로 제공되는 것이며, 가능한 대역폭 할당 선택들의 수, 임의의 가능한 대역폭 할당 선택이 선택되는 조건들, 및/또는 다양한 다른 양태들과 관련된 이 예에 대한 변형들 및/또는 대안들을 잠재적으로 포함하는, 임의의 수의 다른 업링크 및 다운링크 대역폭 할당 선택 알고리즘들이 가능하며, 이를 제한하려는 것이 아님을 유의한다.
위에 언급한 바와 같이, 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당 및 무선 디바이스에 대한 다운링크 대역폭 할당은 상이한 양의 대역폭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다운링크 대역폭 할당이 업링크 대역폭 할당보다 클 수 있거나, 그 반대일 수 있다. 일부 실시예들에 따라, 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당이 동일한 양의 대역폭을 포함하는 것이 또한 가능할 수 있다.
단계(506)에서, 기지국은 업링크 및 다운링크 대역폭 할당의 표시들을 무선 디바이스에 제공할 수 있다. 표시들은 다양한 방식들 중 임의의 것으로 제공될 수 있는데, 잠재적으로 무선 자원 제어(RRC) 정보 요소(IE) 또는 매체 액세스 제어(MAC) 제어 요소(CE)를 포함하되 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 가능성으로서, 기지국은, 업링크 대역폭 할당을 표시하기 위해 특정된 필드 및 다운링크 대역폭 할당을 표시하기 위해 특정된 다른 필드를 포함할 수 있는 RRCConnnectionreconfiguration 메시지를 무선 디바이스에 전송함으로써, 업링크 대역폭 할당 및 다운링크 대역폭 할당의 표시를 제공할 수 있다.
단계(508)에서, 기지국 및 무선 디바이스는 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 사용하여 통신할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 적어도 일부 실시예들에서, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당은 기지국 및 무선 디바이스가 통신할 수 있는 최대 업링크 및 다운링크 대역폭을 나타낼 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에 따르면, 기지국은 특정 무선 프레임들 및/또는 무선 프레임 내의 서브프레임들에서 할당된 업링크 및 다운링크 대역폭보다 작은 양의 대역폭에 대응하는 무선 자원들을 할당할 수 있으나, 임의의 주어진 시간에 할당된 업링크 및 다운링크 대역폭보다 큰 양의 대역폭에 대응하는 무선 자원들을 할당할 수 없다.
예를 들어, 기지국은, 무선 디바이스를 위한 기지국에 의한 전송의 일부가 최대로는 할당된 다운링크 대역폭을 포함할 수 있도록, 다운링크 데이터를 무선 디바이스에 제공할 수 있고, 최대로는 할당된 업링크 대역폭인 대역폭 상에서 무선 디바이스로부터 업링크 데이터를 수신할 수 있다. 달리 말하면, 적어도 일부 실시예들에 따라, 할당된 대역폭으로부터 사용된 실제 대역폭 부분은 (예컨대, 무선 프레임 마다 및/또는 잠재적으로 무선 프레임 내에서 서브 프레임 마다 자원 배정 변화에 의존하여) 할당된 다운링크 대역폭 및/또는 업링크 대역폭보다 작을 수 있다.
업링크 및 다운링크 대역폭 할당 중 하나 또는 둘 모두가 기지국에 의해 동적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에 따라, 기지국은, 예컨대, 초기에 무선 디바이스에 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 제공한 후의 시간에, 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당 또는 다운링크 대역폭 할당 중 하나 또는 둘 모두를 수정하도록 결정할 수 있다. 하나의 가능성으로서, 기지국은 변하는 조건들에 기초하여 무선 디바이스에 대한 업링크 및/또는 다운링크 대역폭 할당을 수정하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 가능성으로서, 이전의 업링크 대역폭 할당이 적어도 부분적으로 기초했었던 버퍼 상태 보고가 데이터 볼륨 임계치를 초과하는 예측된 업커밍 업링크 데이터 볼륨을 표시했을 때, 기지국은 데이터 볼륨 임계치 미만인 예측된 업커밍 업링크 데이터 볼륨을 표시하는 버퍼 상태 보고를 수신함에 기초하여 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당을 수정하도록 결정할 수 있다. 또 다른 가능성으로서, 기지국은 무선 디바이스에 대한 신호 조건들이 변경되었음 (예컨대, 채널 조건들이 이전의 업링크 대역폭 할당이 적어도 부분적으로 기초했었던 채널 조건들에 대한 채널 조건 임계치를 넘어섰음)을 결정함에 기초하여 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당을 수정하도록 결정할 수 있다. 그러한 경우에, 기지국은 수정된 업링크 대역폭 할당 및/또는 수정된 다운링크 대역폭 할당의 표시를 무선 디바이스에 제공할 수 있다. 이어서, 기지국 및 무선 디바이스는 수정된 대역폭 할당을 사용하여 통신할 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에 따라, 무선 디바이스에 대한 업링크 및/또는 다운링크 할당은 반-고정적(semi-static)인 것으로 고려될 수 있다. 이는 무선 디바이스가 협대역 동작들로부터 잠재적으로 이익을 얻기에 충분한 시간 주기들 동안 무선 디바이스의 송수신기/무선 컴포넌트들을 업링크 및 다운링크 통신을 위한 적절한 대역폭으로 구성하는 것을 허용할 수 있는 한편, 무선 조건들, 트래픽 패턴들, 및/또는 다른 고려사항들에 기초하여 업링크 및/또는 다운링크 대역폭 할당을 때때로 조정하는 유연성을 유지하게 할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에 따라, 이는 결국 무선 디바이스에 의한 더 나은 성능 및/또는 더 효율적인 동작(예컨대, 감소된 전력 소비를 잠재적으로 포함함)뿐만 아니라, 더 효율적인 전체 시스템 동작을 가능하게 할 수 있다.
도 6 및 추가 정보
도 6 및 하기의 추가 정보는 도 5의 방법의 추가의 고려사항들 및 가능한 구현 세부사항들을 예시하는 것으로서 제공되며, 전체적으로 본 발명을 제한하려 의도되지 않는다. 본 명세서의 하기에 제공되는 세부사항들에 대한 다양한 변형들 및 대안들이 가능하며 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.
3GPP 릴리즈(Release) 13(Rel-13)에서, MTC(기계형 통신) UE들에 대한 커버리지 향상(coverage enhancements; CE) 및 저 복잡도 MTC 디바이스들에 대한 향상을 포함하여, MTC에 대한 향상이 도입된다. 향상된 하나의 기술 영역은 대역폭 감소된 저 복잡도(Bandwidth Reduced Low Complexity; BL) UE들의 지원을 포함한다. 그러한 UE들을 지원하기 위해, 새로운 Rel-13 저 복잡도 UE 카테고리/유형, 즉, 임의의 LTE 듀플렉스 모드(풀 듀플렉스(FD) 주파수 분할 듀플렉싱(FDD), 하프 듀플렉스(HD) FDD, 시분할 듀플렉싱(TDD))에서 MTC 동작을 위한 카테고리 M1이 도입된다. 그러한 UE들은 다운링크 및 업링크에서 1.4 ㎒ (6개의 물리적 자원 블록(physical resource bloc; PRB)) RF 대역폭을 지원하기만 하면 된다. 그러한 대역폭 감소된 UE들은 임의의 LTE 시스템 대역폭 내에서 동작할 수 있어야 한다. 향상된 다른 기술적 영역은 향상된 커버리지에서의 UE들의 지원을 포함한다.
3GPP 릴리즈 14 (Rel-14)에서, 예컨대, MTC UE들에 대한 더 높은 데이터 레이트를 달성하기 위해, MTC(FeMTC) UE에 대한 추가적 향상을 위한 작업이 계속되고 있다. 더 높은 데이터 레이트에 대한 주요 양태들 중 하나는 더 큰 물리적 다운링크 공유 채널(physical downlink shared channel; PDSCH)/물리적 업링크 공유 채널(physical uplink shared channel; PUSCH) 채널 대역폭을 지원하는 것이다.
예를 들어, 하나의 가능성으로서, Rel-14 BL UE CE 모드 A 및 CE 모드 B에 대해, RRC 연결 모드에서 PDSCH에 대한 가장 큰 최대 UE 채널 대역폭은 5 ㎒ (25 PRB)일 수 있다. Rel-14 BL UE CE 모드 A에 대해, RRC 연결 모드에서 PUSCH에 대한 가장 큰 최대 UE 채널 대역폭은 5 ㎒ (25 PRB)일 수 있다. Rel-14 비(non)-BL UE CE 모드 A 및 CE 모드 B에 대해, RRC 연결 모드에서 PDSCH에 대한 가장 큰 최대 UE 채널 대역폭은 5 ㎒ 또는 20 ㎒일 수 있다. Rel-14 비-BL UE CE 모드 A에 대해, RRC 연결 모드에서 PUSCH에 대한 가장 큰 최대 UE 채널 대역폭은 5 ㎒ 또는 20 ㎒일 수 있다. 이 더 넓은 대역폭 동작은 기지국(예컨대, LTE 맥락에서 eNB로 지칭됨)에 의해 가능하게 될 수 있다.
Rel-14에 대한 MTC-물리적 다운링크 제어 채널(MPDCCH)은 Rel-13 설계를 따를 수 있으며, 이는 그것이 협대역 동작(6RB)에서 UE 동작에 의해 디코딩될 수 있음을 암시할 수 있다.
현재의 3GPP 프로토콜들에서, DL 및 UL 둘 모두에 대한 전송 대역폭은, FDD 및 TDD 둘 모두에 대해 동일하다. 예를 들어, RRC에 대한 3GPP 규격 문서는 하기와 같이 기재한다.
ul-대역폭
파라미터: 업링크 대역폭, TS 36.101 [42, 표 5.6-1] 참조. TDD에 대해, 파라미터가 존재하지 않고 다운링크 대역폭과 동일하다. FDD에 대해 파라미터가 존재하지 않으면, 다운링크 대역폭에 대해 적용된 것과 동일한 값을 적용한다.
Rel-14 FeMTC UE들에 대해, 5 ㎒의 최대 채널 대역폭이 PDSCH 및 PUSCH에 대해 지원될 것이다. 그러나, 일부 시나리오들(예컨대, 링크 버짓 챌린지 시나리오 또는 셀 가장자리 시나리오)에서는 최대 5 ㎒ 채널 대역폭이 지원되더라도 FeMTC 디바이스들이 UL에서 더 큰 대역폭으로부터 이점을 얻지 못할 것인 반면, DL에서는 더 큰 대역폭이 더 강한 성능을 가져 온다. 따라서, eNB 스케줄러는 이 시나리오를 검출하고 MPDCCH 허가를 통해 그러한 시나리오에 더 적은 수의 PRB들을 할당할 수 있다. 그러나, 예를 들어, PRB들의 수가 모든 서브 프레임에서 6PRB보다 항상 적을 것임이 보장될 수 없다. 이 동적 행동은 UE가 전력-효율적 송수신기 모드에서 동작하는 것을 막을 것이다.
또한, FeMTC UE에 대한 필요/최적 대역폭보다 큰 대역폭은, FeMTC 디바이스들과 레거시 UE들 사이에서 자원들이 다중화될 수 있기 때문에, 시스템 용량 효율을 또한 낮출 수 있음에 유의한다.
다양한 실시예들에 따라, 다운링크보다 업링크에 대해 더 좁은 대역폭이 선호되는 예시적인 시나리오들은, FeMTC 디바이스들 내의 버퍼링된 UL 데이터가 작을 때, 예컨대, 특정 임계치 미만일 때; FeMTC 디바이스에 대한 UL 무선 조건들이 열악하거나 안정적이지 않을 때; FeMTC 디바이스가 셀 가장자리에서 동작할 때; 또는 다양한 다른 링크 버짓 제한 시나리오들 중 임의의 시나리오를 포함할 수 있다.
위에 언급된 바와 같이, 통상적으로 3GPP 시스템들에서, 시스템 대역폭은 UL 및 DL 둘 모두에 대해 정의된다. UE는 eNB에 의해 시그널링된 대역폭에서 동작할 필요가 있다. 그러나, 대안으로서, 적어도 일부 실시예들에 따라, UL과 DL 사이의 비대칭 대역폭 할당을 허용하는 것은 그것의 배터리 수명 및/또는 처리량에 잠재적으로 이익을 줄 수 있는 UE 송수신기의 효율적인 구현을 용이하게 하게 하는 것을 도울 수 있고, 전체 시스템 자원 사용 효율을 잠재적으로 개선할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, UL과 DL 사이의 비대칭 대역폭 할당은 UE에 할당된 DL 대역폭 및 UL 대역폭이 상이할 수 있음을 의미할 수 있다. eNB는, 다른 가능한 인자들 중에서도, 대역폭 할당을 위해 다음의 인자들 중 일부 또는 전부를 고려할 수 있다: UE 카테고리/능력(DL 및 UL에 대한 UE 카테고리들이 동일하거나 상이하든지간에 비대칭 대역폭 할당이 또한 사용될 수 있음에 유의한다); UE로부터의 버퍼 상태 보고(BSR); 상위 계층들로부터의 DL/UL 트래픽 요청; 및/또는 UE에 의해 경험된 무선 조건들에 대한 통찰력을 제공하는 (예컨대, UE로부터 수신 및/또는 eNB에 의해 직접 측정된 것과 같은) 측정.
FeMTC 디바이스들에의 이러한 비대칭 대역폭 할당은, 하나의 가능성으로서, 예컨대, RRC 시그널링을 통해, eNB에 의해 반-고정적으로 구성될 수 있다. 구성의 반-고정적 특성은, 적어도 일부 실시예들에 따라, 예컨대, 더 우수한 성능 및 전력 소비를 가능하게 하는 보다 양호한 송수신기 동작을 가능하게 할 수 있다.
적어도 일부 실시예들에서, MPDCCH는 할당된 대역폭 내에서 PUSCH/PDSCH 전송의 동적 스케줄링이 가능하게 유지될 수 있도록, Rel-13 설계를 따를 수 있다. 그러한 비대칭 대역폭 할당은 다양한 가능성들 중 FDD UE들, HD-FDD UE들, 또는 TDD UE들 중 어느 하나 또는 모두에 적용될 수 있음을 또한 유의한다.
따라서, UE가 UL 대역폭이 제한된다는 것을 미리 알면, 잠재적으로 또한 열적인 문제들을 완화하면서도 배터리 수명을 향상시킬 수 있는 전력 최적화 모드에서 동작할 수 있다.
UE에 UL 및 DL BS 할당을 시그널링하기 위해 다양한 가능한 기법들 중 임의의 것이 사용될 수 있다. 일부 그러한 기법들은 그러한 시그널링을 지원하기 위해 하나 이상의 3GPP 프로토콜 수정들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 가능성으로서, 새로운 또는 기존의 RRC 정보 요소(IE)는, 업링크 및 다운링크 대역폭 할당을 별개로 시그널링할 가능성을 갖도록 정의 또는 수정될 수 있다. 그러한 정보를 포함하도록 수정될 수 있는 하나의 그러한 IE는, 현재 3GPP 36.331에 정의된 것과 같은, RadioResourceConfigCommon IE를 포함할 수 있다. 예를 들어, RRCConnectionreconfiguration 메시지 내의 PDSCH 구성을 위한 정보 요소의 분야는 Rel-14, 예컨대, "DL-Configuration-r14"의 "DL-Bandwidth-r14"에 소개될 수 있다. 유사하게, RRCConnectionreconfiguration 메시지 내의 PUSCH 구성을 위한 정보 요소의 분야는 Rel-14, 예컨대, "UL-Configuration-r14"의 "UL-Bandwidth-r14"에 소개될 수 있다. 다른 가능성으로서, 3GPP 규격 문서는 DL 및 UL 전송 대역폭이 FDD 및 TDD 둘 모두에 대해 동일한 값을 갖는다는 제약을 없애도록 수정될 수 있다.
또 다른 가능성으로서, 3GPP 36.306은 예를 들어, 도 6에 도시된 표 부분에 따라, 업링크 및 다운링크에 대해 상이한 값들로 설정될 수 있는 유연한 DL/UL 카테고리 조합들 및 최대 UE 채널 대역폭들을 지원하도록 수정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이 예시적인 표 부분에서, 다운링크 및 업링크 둘 모두에 대해 동일한 최대 UE 채널 대역폭을 갖는 엔트리들이 가능하며, 다운링크 및 업링크에 대해 상이한 최대 UE 채널 대역폭들을 갖는 엔트리도 마찬가지로 가능하다. 예를 들어, 임의의 수의 추가 엔트리들뿐만 아니라, 도시된 엔트리들에 대한 변형들 및 대안들이 또한 가능한바, 예컨대, 상이한 UE UL 및 DL 카테고리들에 대해 상이한 최대 UE 채널 대역폭 DL 및 UL 값들을 갖는 것이 잠재적으로 가능함을 유의한다.
전술한 예시적인 실시예들에 부가하여, 본 발명의 추가의 실시예들이 임의의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 컴퓨터-구현 방법, 컴퓨터-판독가능 메모리 매체, 또는 컴퓨터 시스템으로서 실현될 수 있다. 다른 실시예들은 ASIC들과 같은 하나 이상의 주문 설계형 하드웨어 디바이스를 사용하여 실현될 수 있다. 또 다른 실시예들은 FPGA들과 같은 하나 이상의 프로그램가능 하드웨어 요소를 사용하여 실현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 메모리 매체는 그것이 프로그램 명령어들 및/또는 데이터를 저장하도록 구성될 수 있으며, 여기서 프로그램 명령어들은, 컴퓨터 시스템에 의해 실행되면, 컴퓨터 시스템이 방법, 예컨대, 본 명세서에 설명된 방법 실시예들 중 임의의 것, 또는 본 명세서에 설명된 방법 실시예들의 임의의 조합, 또는 본 명세서에 설명된 방법 실시예들 중 임의의 것의 임의의 서브세트, 또는 그러한 서브세트들의 임의의 조합을 수행하게 한다.
일부 실시예에서, 디바이스(예컨대, UE(106 또는 107))는 프로세서(또는 프로세서들의 세트) 및 메모리 매체를 포함하도록 구성될 수 있으며, 여기서 메모리 매체는 프로그램 명령어들을 저장하고, 프로세서는 메모리 매체로부터의 프로그램 명령어들을 판독 및 실행하도록 구성되고, 프로그램 명령어들은 본 명세서에 설명된 다양한 방법 실시예들 중 임의의 것(또는, 본 명세서에 설명된 방법 실시예들의 임의의 조합, 또는 본 명세서에 설명된 방법 실시예들 중 임의의 것의 임의의 서브세트, 또는 그러한 서브세트들의 임의의 조합)을 구현하도록 실행가능하다. 디바이스는 다양한 형태들 중 임의의 것으로 실현될 수 있다.
위의 실시예들이 상당히 상세히 기술되었지만, 일단 상기 개시가 충분히 인식되면, 많은 변형 및 수정이 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 자명할 것이다. 다음의 청구범위는 모든 그러한 변경들 및 수정들을 망라하는 것으로 해석되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 기지국으로서,
    안테나;
    상기 안테나에 결합된 무선통신장치(radio); 및
    상기 무선통신장치에 결합된 프로세싱 요소
    를 포함하고,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    셀룰러 시스템 대역폭에 따라 셀을 제공하고;
    상기 셀 상에 무선 디바이스와의 셀룰러 통신 링크를 확립하며;
    상기 무선 디바이스를 위한 가장 큰 최대 PUSCH(physical uplink shared channel) 대역폭 및 상기 무선 디바이스를 위한 가장 큰 최대 PDSCH(physical downlink shared channel) 대역폭을 결정하고 - 상기 결정하는 것은 상기 무선 디바이스의 디바이스 카테고리 또는 커버리지 향상 모드(coverage enhancement mode) 중 하나 이상에 기초하고, 상기 최대 대역폭들 각각은 상기 셀룰러 시스템 대역폭 이하이고, 6개의 자원 블록의 협대역 대역폭 이상임 -;
    상기 무선 디바이스로부터 정보를 수신하며;
    상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 가장 큰 최대 PUSCH 대역폭 이하의, 상기 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당을 결정하고;
    상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 가장 큰 최대 PDSCH 대역폭 이하의, 상기 무선 디바이스에 대한 다운링크 대역폭 할당을 결정하며;
    상기 무선 디바이스로 하여금 PDSCH 동작을 위한 다운링크 대역폭 할당 또는 PUSCH 동작을 위한 업링크 대역폭 할당 중 적어도 하나에 따른 모드에서 동작하도록 하게끔, PUSCH 동작을 위한 상기 업링크 대역폭 할당 또는 PDSCH 동작을 위한 상기 다운링크 대역폭 할당 중 적어도 하나의 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서의 표시를 상기 무선 디바이스에 제공하고;
    상기 다운링크 대역폭 할당 및 상기 업링크 대역폭 할당 이하의 대역폭의 양에 각각 대응하는 무선 자원들 상에서 상기 무선 디바이스와 연관되는 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 동적으로 스케줄링하며;
    협대역 MTC-물리적 다운링크 제어 채널(MPDCCH: machine type communication (MTC)-Physical downlink control channel)을 이용하여, 상기 무선 디바이스에 대해 상기 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 위한 상기 무선 자원들을 표시하고 - 상기 협대역 MPDCCH는 6개의 자원 블록의 대역폭에 대응함 -;
    상기 무선 자원들 상에서 상기 무선 디바이스와의 상기 스케줄링된 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 수행하도록 구성되는, 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스로부터 버퍼 상태 보고(buffer status report)를 수신하도록 추가로 구성되고,
    상기 업링크 대역폭 할당을 결정하는 것은 적어도 부분적으로 상기 버퍼 상태 보고에 기초하는, 기지국.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스로부터 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 채널 품질 정보를 수신하도록 추가로 구성되고,
    상기 업링크 대역폭 할당을 결정하는 것은 적어도 부분적으로 상기 무선 디바이스로부터 수신된 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 상기 채널 품질 정보에 기초하는, 기지국.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스와의 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 하나 이상의 채널 품질 측정을 수행하도록 추가로 구성되고,
    상기 업링크 대역폭 할당을 결정하는 것은 적어도 부분적으로 상기 무선 디바이스와의 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 상기 하나 이상의 채널 품질 측정에 기초하는, 기지국.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 업링크 대역폭 할당을 결정하기 위해, 상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는, 적어도 협대역 업링크 대역폭 할당 및 광대역 업링크 대역폭 할당으로부터 상기 업링크 대역폭 할당을 선택하도록 추가로 구성되고,
    상기 광대역 업링크 대역폭 할당은, 상기 무선 디바이스로부터의 예측된 업커밍(upcoming) 업링크 데이터 볼륨이 데이터 볼륨 임계치를 초과할 경우 및 상기 셀룰러 통신 링크가 현재 채널 조건 임계치보다 양호한 조건들을 겪고 있을 경우에 선택되고,
    상기 협대역 업링크 대역폭 할당은, 상기 무선 디바이스로부터의 예측된 업커밍 업링크 데이터 볼륨이 상기 데이터 볼륨 임계치 미만일 경우 또는 상기 셀룰러 통신 링크가 현재 상기 채널 조건 임계치보다 양호한 조건들을 겪고 있지 않을 경우에 선택되는, 기지국.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 디바이스에 대한 상기 업링크 대역폭 할당 및 상기 무선 디바이스에 대한 상기 다운링크 대역폭 할당은 상이한 양의 대역폭을 포함하는, 기지국.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스에 대한 상기 업링크 대역폭 할당을 수정하도록 결정하고,
    상기 무선 디바이스에 수정된 업링크 대역폭 할당의 표시를 제공하도록 추가로 구성되는, 기지국.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스에 대한 상기 다운링크 대역폭 할당을 수정하도록 결정하고,
    상기 무선 디바이스에 수정된 다운링크 대역폭 할당의 표시를 제공하도록 추가로 구성되는, 기지국.
  9. 장치로서,
    프로세싱 요소를 포함하고, 상기 프로세싱 요소는 기지국으로 하여금,
    셀룰러 시스템 대역폭에 따라 셀을 제공하게 하고;
    상기 셀 상에 무선 디바이스와의 셀룰러 통신 링크를 확립하게 하며;
    상기 무선 디바이스를 위한 가장 큰 최대 PUSCH(physical uplink shared channel) 대역폭 및 상기 무선 디바이스를 위한 가장 큰 최대 PDSCH(physical downlink shared channel) 대역폭을 결정하게 하고 - 상기 결정하는 것은 상기 무선 디바이스의 디바이스 카테고리 또는 커버리지 향상 모드 중 하나 이상에 기초하고, 상기 최대 대역폭들 각각은 상기 셀룰러 시스템 대역폭 이하이고, 6개의 자원 블록의 협대역 대역폭 이상임 -;
    상기 무선 디바이스로부터 정보를 수신하게 하며;
    상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 가장 큰 최대 PUSCH 대역폭 이하의 상기 무선 디바이스에 대한 업링크 대역폭 할당을 결정하게 하고;
    상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 가장 큰 최대 PDSCH 대역폭 이하의 상기 무선 디바이스에 대한 다운링크 대역폭 할당을 결정하게 하고;
    상기 무선 디바이스로 하여금 PDSCH 동작을 위한 다운링크 대역폭 할당 또는 PUSCH 동작을 위한 업링크 대역폭 할당 중 적어도 하나에 따른 모드에서 동작하도록 하게끔, PUSCH 동작을 위한 상기 업링크 대역폭 할당 또는 PDSCH 동작을 위한 상기 다운링크 대역폭 할당 중 적어도 하나의 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서의 표시를 상기 무선 디바이스에 제공하게 하며;
    상기 다운링크 대역폭 할당 및 상기 업링크 대역폭 할당 이하의 대역폭의 양에 각각 대응하는 무선 자원들 상에서 상기 무선 디바이스와 연관되는 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 동적으로 스케줄링하게 하고;
    협대역 MTC-물리적 다운링크 제어 채널(MPDCCH)을 이용하여, 상기 무선 디바이스에 대해 상기 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 위한 상기 무선 자원들을 표시하게 하며 - 상기 협대역 MPDCCH는 6개의 자원 블록의 대역폭에 대응함 -;
    상기 무선 자원들 상에서 상기 무선 디바이스와의 상기 스케줄링된 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 수행하게 하도록 구성되는, 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 업링크 대역폭 할당은,
    상기 무선 디바이스로부터의 예측된 업커밍 업링크 데이터의 양; 및
    상기 셀룰러 통신 링크가 확립되는 통신 채널의 채널 품질
    중 하나 이상에 기초하여 선택되는, 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제1 업링크 디바이스 카테고리에 대한 상기 업링크 대역폭 할당을 결정하기 위해, 상기 프로세싱 요소는 상기 기지국으로 하여금 적어도 협대역 업링크 대역폭 할당 및 광대역 업링크 대역폭 할당으로부터 상기 업링크 대역폭 할당을 선택하게 하도록 추가로 구성되고,
    상기 광대역 업링크 대역폭 할당은, 상기 무선 디바이스로부터의 상기 예측된 업커밍 업링크 데이터의 양이 데이터 임계치를 초과할 경우 및 상기 채널 품질이 채널 품질 임계치를 초과할 경우에 선택되고,
    상기 협대역 업링크 대역폭 할당은, 상기 무선 디바이스로부터의 상기 예측된 업커밍 업링크 데이터의 양이 상기 데이터 임계치 미만일 경우 또는 상기 채널 품질이 상기 채널 품질 임계치 미만일 경우에 선택되는, 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 다운링크 대역폭 할당은,
    상기 무선 디바이스의 다운링크 디바이스 카테고리;
    상기 무선 디바이스에 대한 예측된 업커밍 다운링크 데이터의 양; 및
    상기 셀룰러 통신 링크가 확립되는 통신 채널의 채널 품질
    중 하나 이상에 기초하여 선택되는, 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰러 통신 링크는 3세대 파트너쉽 프로젝트(third generation partnership project; 3GPP) 셀룰러 통신 기술에 따라 확립되는, 장치.
  14. 무선 디바이스로서,
    안테나;
    상기 안테나에 결합된 무선통신장치; 및
    상기 무선통신장치에 결합된 프로세싱 요소
    를 포함하고;
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    기지국과의 셀룰러 통신 링크를 확립하고;
    상기 기지국에 정보를 제공하며;
    상기 기지국으로부터, 상기 무선 디바이스의 PUSCH(physical uplink shared channel) 동작을 위한 업링크 대역폭 할당 또는 PDSCH(physical downlink shared channel) 동작을 위한 다운링크 대역폭 할당 중 적어도 하나의 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서의 표시를 수신하고 - 상기 업링크 대역폭 할당은 가장 큰 최대 PUSCH 대역폭 이하이고, 상기 다운링크 대역폭 할당은 가장 큰 최대 PDSCH 대역폭 이하임 -;
    6개의 자원 블록의 대역폭에 대응하는 협대역 MTC-물리적 다운링크 제어 채널(MPDCCH)을 통해 상기 기지국으로부터, PDSCH 및 PUSCH 통신들을 위한 무선 자원들의 표시를 포함하는 동적 스케줄링 정보를 수신하며 - 상기 무선 자원들은 상기 다운링크 대역폭 할당 및 상기 업링크 대역폭 할당 이하의 대역폭의 양에 각각 대응함 -;
    상기 표시에 응답하여, PDSCH 동작을 위한 다운링크 대역폭 할당 또는 PUSCH 동작을 위한 업링크 대역폭 할당 중 적어도 하나에 따른 모드에서 동작하고;
    상기 무선 자원들 상에서 상기 기지국과의 상기 스케줄링된 PDSCH 및 PUSCH 통신들을 수행하도록 구성되는, 무선 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 업링크 대역폭 할당은 상기 가장 큰 최대 PUSCH 대역폭을 포함하고,
    상기 무선 디바이스는 상기 업링크 대역폭 할당에 기초하여 상기 무선통신장치를 협대역 업링크 모드 또는 광대역 업링크 모드에서 동작시키도록 구성되고,
    상기 다운링크 대역폭 할당은 상기 가장 큰 최대 PDSCH 대역폭을 포함하고,
    상기 무선 디바이스는 상기 다운링크 대역폭 할당에 기초하여 상기 무선통신장치를 협대역 다운링크 모드 또는 광대역 다운링크 모드에서 동작시키도록 구성되는, 무선 디바이스.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    수정된 업링크 대역폭 할당의 표시를 수신하고;
    상기 수정된 업링크 대역폭 할당에 따라 상기 기지국과 통신하도록 추가로 구성되는, 무선 디바이스.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    수정된 다운링크 대역폭 할당의 표시를 수신하고;
    상기 수정된 다운링크 대역폭 할당에 따라 상기 기지국과 통신하도록 추가로 구성되는, 무선 디바이스.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 기지국과의 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 하나 이상의 채널 품질 측정을 수행하고;
    상기 기지국에 상기 셀룰러 통신 링크에 대한 채널 품질 정보를 제공하도록 추가로 구성되고,
    상기 업링크 대역폭 할당 또는 상기 다운링크 대역폭 할당 중 하나 이상은 적어도 부분적으로 상기 채널 품질 정보에 기초하는, 무선 디바이스.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 안테나, 상기 무선통신장치, 및 상기 프로세싱 요소는,
    상기 무선 디바이스에 의해 버퍼링(buffering)된 업링크 데이터의 양을 결정하고;
    상기 기지국에 버퍼 상태 보고를 제공하도록 추가로 구성되며, 상기 버퍼 상태 보고는 상기 무선 디바이스에 의해 버퍼링된 업링크 데이터의 양의 표시를 제공하고,
    상기 업링크 대역폭 할당은 적어도 부분적으로 상기 버퍼 상태 보고에 기초하는, 무선 디바이스.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 다운링크 대역폭 할당 또는 상기 업링크 대역폭 할당 중 적어도 하나는 반-고정적(semi-static)인, 기지국.
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