KR102229854B1 - 채널 상태의 측정을 기반으로 기계 타입 통신을 위한 가상 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 이동 통신 기지국 - Google Patents

Abstract

무선 원격통신 시스템에서 채널 상태들에 대한 피드백을 제공하기 위한 장치와 방법들은 기술된다. 무선 원격통신 시스템은 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 사용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하며, 여기에서 적어도 하나 단말기 장치는 시스템 주파수 대역폭보다 더 작고 상기 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭만을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치이다. 기지국은 축소 기능 단말기 장치가 상이한 주파수들에 대한 채널 상태들을 측정하여야 하는 것을 나타내기 위해 축소 기능 단말기 장치에 구성 시그널링을 전송한다. 단말기 장치는 그것의 트랜시버를 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들로 연속적으로 튜닝하고 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들의 측정들을 행하여 채널 상태들의 대응하는 복수의 측정들을 제공함으로써 응답한다. 축소 기능 단말기 장치는 채널 상태들의 측정들로부터 유도된 정보를 기지국에 전달하도록 구성된다. 정보는 상이한 주파수 위치들에 대한 측정된 채널 상태들의 표시, 또는 채널 상태들의 대응하는 측정이 사전 정의된 선택 기준을 충족하는 하나 이상의 주파수 위치들의 표시를 포함할 수 있다. 기지국은 그 후 단말기 장치로부터 수신된 정보를 고려하는 방식으로 단말기 장치에 대한 다운링크 전송들을 스케줄링한다.

Description

채널 상태의 측정을 기반으로 기계 타입 통신을 위한 가상 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 이동 통신 기지국{MOBILE COMMUNICATION BASE STATION AND METHOD FOR SELECTING A VIRTUAL CARRIER FOR MACHINE-TYPE COMMUNICATIONS BASED ON MEASUREMENTS OF CHANNEL CONDITIONS}

본 발명은 무선(이동) 원격통신 시스템에서 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시 형태들은 무선 원격통신 시스템에서 채널 상태에 대해 보고하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

3GPP 정의된 UMTS 및 롱 텀 에볼루션(LTE) 아키텍처들에 기초한 것들과 같은, 3세대 및 4세대 이동 원격통신 시스템들은 이전 세대들의 이동 원격통신 시스템들에 의해 제공된 단순한 음성 및 메시징 서비스보다 더 세련된 서비스들을 지원할 수 있다.

예를 들어, LTE 시스템들에 의해 제공된 개선된 무선 인터페이스와 향상된 데이터 레이트로, 사용자는 이전에는 고정된 라인 데이터 연결을 통해서만 가용적이었을 모바일 비디오 스트리밍 및 모바일 비디오 회의 등의 높은 데이터 레이트 애플리케이션들을 즐길 수 있다. 그에 따라, 3세대 및 4세대 네트워크를 전개하기 위한 요청은 강하고 이러한 네트워크의 커버리지 영역, 즉 네트워크에의 액세스가 가능한 지리적 위치들이 빨리 증가할 것으로 예상된다.

3세대 및 4세대 네트워크의 예상된 광범위한 전개(deployment)는, 가용한 높은 데이터 레이트를 이용하기보다는, 그 대신에 강건한 무선 인터페이스와 커버리지 영역의 증가하는 편재성(ubiquity)을 이용하는 한 부류의 디바이스와 애플리케이션의 병행적 전개로 이어졌다. 예들로는 상대적으로 드물게 소량의 데이터를 통신하는 반-자율적인 또는 자율적인 무선 통신 디바이스들(즉, MTC 디바이스들)에 의해 전형화되는, 소위 머신 타입 통신(MTC) 애플리케이션들을 포함한다. 예들로는, 예를 들어 고객의 집에 위치하고 가스, 물, 전기, 및 기타 등등의 공익사업의 고객의 소비에 관한 정보를 중앙 MTC 서버에 주기적으로 다시 전송하는 소위 스마트 계량기들을 포함한다. MTC-타입 디바이스의 특성에 관한 추가 정보는, 예를 들어, ETSI TS 122 368 V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368 버전 10.5.0(릴리즈 10)[1]과 같은 대응하는 표준에서 발견될 수 있다. MTC 타입 단말기 장치/MTC 타입 데이터의 소정의 전형적인 특성은, 예를 들어, 낮은 이동도, 높은 지연 용인성, 소량의 데이터 전송, 덜 빈번한 전송과 그룹 기반의 피쳐, 폴리싱 및 어드레싱을 포함할 수 있다.

MTC 타입 단말기 등의 단말기가 3세대 또는 4세대 이동 통신 네트워크에 의해 제공되는 넓은 커버리지 영역을 이용하는 것이 편리할 수 있지만, 현재 단점들이 있다. 스마트폰 등의 종래의 3세대 또는 4세대 단말기 장치와는 달리, MTC 타입 단말기는 바람직하게는 비교적 단순하고 비싸지 않으며 비교적 적은 자원(예를 들어, 낮은 전력 소비)으로 동작할 수 있다. MTC 타입 단말기에 의해 수행되는 기능들의 타입(예를 들어, 데이터의 수집 및 보고)은 수행하기에 특히 복잡한 처리를 요구하지 않으며, 나아가 통상적으로는 시간-결정적(time-critical)이지 않다. 그러나, 통상적으로, 3세대 및 4세대 이동 통신 네트워크는 무선 인터페이스 상에서, 구현하기에 보다 복잡하고 고비용의 무선 트랜시버를 요구하며 전력을 많이 소비할(power hungry) 수 있는 진보된 데이터 변조 기술을 이용한다. 스마트폰이 전형적인 스마트폰형 기능들을 수행하기 위해 강력한 프로세서를 전형적으로 필요로 함에 따라 스마트폰에 이러한 복잡한 트랜시버들을 포함시키는 것이 일반적으로 정당화된다. 그러나, 앞서 나타낸 바와 같이, 이제는, 낮은 자원 이용률로 LTE 타입 네트워크를 이용하여 통신하도록 동작할 수 있는 비교적 비싸지 않으며 덜 복잡한 장치를 이용하려는 바람이 있다. 이를 위해서, 소위 "가상 캐리어들"이 제안되었다.

가상 캐리어들의 일부 특성들은 하기에서 더욱 상세히 논의된다. 그러나, 요약하면, MTC 디바이스들 등의 특정 부류들의 디바이스들은 비교적 드문 간격으로 소량의 데이터의 전송에 의해 특징지어질 수 있는 통신 애플리케이션들을 지원하고, 따라서 종래의 LTE 디바이스들보다 상당히 덜 복잡할 수 있다. 전형적인 LTE 통신 디바이스들은 전체 캐리어 대역폭에 걸쳐 LTE 다운링크 프레임으로부터 데이터를 수신하고 처리할 수 있는 고성능 수신기 유닛을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 수신기 유닛들은 소량의 데이터를 전송하거나 수신하기만 하면 되는 디바이스에 대해서는 과도하게 복잡할 수 있다. 따라서 이는 LTE 네트워크에서 축소 기능 MTC 타입 디바이스들의 광범위한 전개의 실현가능성을 제한할 수 있다. 따라서, 디바이스에 전송될 가능성이 있는 데이터량에 좀 더 비례하는 더 단순한 수신기 유닛을 갖는 MTC 디바이스와 같은 축소 기능 디바이스들을 제공하는 것이 제안되었다. 게다가, 앞서 설명한 바와 같이, 통신 디바이스들의 전력 소비를 절감할 수 있는 특징들을 이동 통신 네트워크 및/또는 통신 디바이스들에 포함시키는 것이 바람직하다.

종래의 이동 원격통신 네트워크들에서, 데이터는 전형적으로 주파수 캐리어(제1 주파수 범위)에서 네트워크로부터 통신 디바이스들로 전송되고, 여기서 데이터의 적어도 일부는 주파수 캐리어의 대역폭의 거의 전체에 걸쳐 있다. 보통, 통신 디바이스는 전체 주파수 캐리어, 즉, 주어진 통신 표준에 의해 정해진 최대 시스템 대역폭에 걸쳐 있는 데이터를 수신하고 디코딩할 수 없는 한 네트워크 내에서 동작할 수 없고, 따라서, 대역폭 축소 기능 트랜시버 유닛들을 갖는 통신 디바이스들의 사용이 실제로 이러한 캐리어와의 동작으로부터 배제될 수 있다.

그러나, 이전에 제안된 가상 캐리어 개념들에 따라, 종래의 캐리어("호스트 캐리어")를 포함하는 통신 자원 요소들의 서브세트는 "가상 캐리어"로서 규정되어 있는데, 여기서 호스트 캐리어는 일정한 대역폭(제1 주파수 범위)을 가지고 있고, 가상 캐리어는 호스트 캐리어의 대역폭과 비교하여 축소된 대역폭(제2 주파수 범위)을 갖는다. 축소 기능 디바이스를 위한 데이터는 통신 자원 요소들의 가상 캐리어 세트 상에서 별도로 전송된다. 따라서, 가상 캐리어 상에 전송된 데이터는 축소 복잡도 또는 기능 트랜시버 유닛(즉, 그렇지 않으면 네트워크에서 동작하기 위해 요구될 것보다 더 좁은 동작 대역폭을 갖는 트랜시버를 가진 유닛)을 이용하여 수신되고 디코딩될 수 있다.

축소 복잡도 또는 기능 트랜시버 유닛들을 구비한 디바이스들(이후부터 "축소 기능 디바이스"라고 함)은 그의 전체 기능(full capability)의 일부(즉, 그의 전체 기능의 축소 기능 세트)를 사용함으로써 동작할 수 있거나, 종래의 LTE 타입 디바이스들(이후부터는, 일반적으로 레거시 LTE 디바이스라고 함)보다 덜 복잡하게 그리고 더 저렴하게 구성될 수 있다. 그에 따라, LTE 타입 네트워크 내에 MTC 타입 응용들을 위한 이러한 디바이스들의 전개가 보다 매력적으로 될 수 있는데, 그 이유는 가상 캐리어의 제공이 더 저렴하고 덜 복잡한 트랜시버 유닛들을 갖는 통신 디바이스들이 사용될 수 있게 하기 때문이다.

종래의 LTE 타입 네트워크들은 기지국의 스케줄러에 의해 소위 링크 적응을 허용한다. 링크 적응은 기지국이 기지국과 단말기 장치 사이에 존재하는 채널 상태들을 고려하는 방식으로 그것의 전송 특성을 수정하게 한다. 예를 들어, 더 높은 데이터 레이트들은 채널 상태들이 채널 상태들이 안 좋을 때와 비교될 때 이용될 수 있다. 링크 적응의 중요한 양태는 채널 품질 표시자(CQI)를 보고하는 것이다. 잘 확립된 바와 같이, 단말기 장치는 다운링크 통신의 채널 품질을 측정하고 이를 CQI 리포트로서 기지국으로 다시 보고할 수 있다. 그 다음, 기지국은 CQI 리포트를 기초로 링크 적응을 수행할 수 있다.

기존의 LTE 표준은 2가지 타입의 대역폭을 가진 CQI 리포트를 제공한다. 그 하나는 광대역 CQI로 알려지고 다른 하나는 서브-대역 CQI로 알려져 있다. 광대역 CQI에 있어서, 단일의 CQI 값이 캐리어의 전체 대역폭에 대해서 설정되고, 기지국에게 보고된다. 서브-대역 CQI에 있어서, 전체 대역폭은 실제로는 하나보다 많은 서브-대역으로 분할되고, CQI 값이 각각의 서브-대역에 대해 설정된다. 광대역 CQI 접근 방법은 단순하고 콤팩트 시그널링을 제공하는 반면, 서브-대역 CQI 접근 방법은 스케줄러가 주파수 선택적 채널 상태(예를 들어, 주파수-종속적 페이딩)를 고려할 수 있게 한다.

발명자들은 채널 상태를 고려할 때, 예를 들어 가상 캐리어들과 관련하여, CQI 측정 및 보고를 통하여, 특별한 고려 사항들이 적용될 수 있음을 인식하였다. 원칙적으로, 가상 캐리어 상에서 동작하는 단말기 장치는 종래의 캐리어 내에서 종래의 CQI 측정 및 보고에 사용된 것과 동일한 원리에 따라서 가상 캐리어 내에서 CQI 측정 및 보고를 구현시킬 수 있다. 그러나, 가상 캐리어 기술에 따르면, 하나의 주파수 대역에서부터 또 다른 주파수 대역으로 가상 캐리어를 이동시키는 기지국 스케줄러의 가능성이 원칙적으로 존재하는데, 예를 들어 그 이유는 기존의 가상 캐리어 주파수 대역이 불량한 채널 상태들에 처하기 때문이다. 그러나, 기지국 스케줄러가 하나의 주파수에서부터 또 다른 주파수로 가상 캐리어를 이동시키는 것이 적절한 것인지 아닌지를 결정하게 하기 위한 정보를 기지국 스케줄러에 제공하기 위한 어떠한 메커니즘도 현재 존재하지 않는다.

그러므로, 무선 원격통신 시스템들에서 채널 상태들에 대해 보고하기 위한 개선된 방식들을 제공하길 원한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 단말기 장치를 동작시키는 방법이 제공되는데, 여기에서 단말기 장치는 시스템 주파수 대역폭보다 작고 그 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하고, 상기 방법은, 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에 트랜시버를 연속적으로 튜닝하고 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정하여 채널 상태들의 대응하는 복수의 측정들을 제공하는 단계; 및 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 기지국에 전달하는 단계를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들은 복수의 사전 정의된 주파수 위치들을 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 채널 상태들의 측정들은 잡음의 측정들 및/또는 간섭의 측정들을 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 적어도 채널 상태들의 복수의 측정들의 서브세트의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들은 채널 상태들의 복수의 측정들을 기반으로 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 바람직한 주파수 위치를 선택하는 단말기 장치를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 바람직한 주파수 위치의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 바람직한 주파수 위치에 대한 채널 상태들의 측정의 표시를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 사전 정의된 기준을 충족하는 채널 상태들의 측정들과 관련된 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 위치들의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 채널 상태들의 복수의 측정들과 관련된 하나 이상의 시간들의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 무선 원격통신 시스템을 위한 다운링크 무선 프레임 구조는 일련의 시간 슬롯들을 포함하고 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 측정들은 상이한 시간 슬롯들에서 행해진다.

일부 실시 형태들에 따르면, 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 연속 측정들은 비-연속 시간 슬롯들에서 행해진다.

일부 실시 형태들에 따르면, 채널 상태의 복수의 측정들로부터 유도된 정보는 물리 계층보다 더 높은 계층 상의 시그널링을 통해 기지국에 전달된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 채널 상태의 복수의 측정들로부터 유도된 정보는 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통해 기지국에 전달된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 채널 상태의 복수의 측정들로부터 유도된 정보는 물리 계층 시그널링을 통해 기지국에 전달된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 기지국에 전달된 정보는 채널 상태들의 복수의 측정들의 각각의 측정에 대응하는 복수의 채널 상태 리포트들에서 전송된다.

일부 실시 형태들은 채널 상태 리포트들의 각각의 리포트를 전송하기 위해 이용될 업링크 전송 자원을 나타내는 복수의 자원 할당 메시지들을 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 복수의 자원 할당 메시지들의 상이한 자원 할당 메시지들은 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에 튜닝된 트랜시버를 통해 수신된다.

일부 실시 형태들은 기지국으로부터, 채널 상태들의 복수의 측정들을 행할 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들의 표시를 수신하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들은 단말기 장치로부터 수신된 정보를 기반으로 기지국에 의해 선택된 주파수 위치로 단말기 장치의 트랜시버가 재튜닝 되어야 한다는 표시를 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 사용하기 위한 단말기 장치가 제공되는데, 여기에서 상기 단말기 장치는 시스템 주파수 대역폭보다 작고 그 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하고, 상기 단말기 장치는 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에 트랜시버를 연속적으로 튜닝하고 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정하여 채널 상태들의 대응하는 복수의 측정들을 제공하고; 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 기지국에 전달하도록 구성된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 기지국을 동작시키는 방법이 제공되는데, 여기에서 상기 복수의 단말기 장치들은 시스템 주파수 대역폭보다 작고 그 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치를 포함하고, 상기 방법은, 축소 기능 단말기 장치가 시스템 주파수 대역폭 내의 그것의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들로 그것의 트랜시버를 연속적으로 튜닝하고 그 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정함으로써 획득된 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 축소 기능 단말기 장치로부터 수신하는 단계; 및 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보를 고려하는 방식으로 선택된 주파수들에서 축소 기능 단말기 장치에 대한 후속의 다운링크 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들은 복수의 사전 정의된 주파수 위치들을 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 채널 상태들의 측정들은 잡음의 측정들 및/또는 간섭의 측정들을 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보는 적어도 채널 상태들의 복수의 측정들의 서브세트의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보는 채널 상태들의 복수의 측정들을 고려하는 방식으로 축소 기능 단말기 장치에 의해 시스템 주파수 대역폭 내에서부터 선택된 제한된 주파수 대역폭에 대한 바람직한 주파수 위치의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보는 바람직한 주파수 위치에 대한 채널 상태들의 측정의 표시를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보는 사전 정의된 기준을 충족하는 채널 상태들의 측정들과 관련된 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 위치들의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보는 채널 상태들의 복수의 측정들과 관련된 하나 이상의 시간들의 표시를 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 무선 원격통신 시스템을 위한 다운링크 무선 프레임 구조는 일련의 시간 슬롯들을 포함하고, 상기 방법은 축소 기능 단말기 장치가 상이한 시간 슬롯들에서 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들을 측정하게 하기 위해 상기 기지국이 상이한 시간들과 주파수들에서 기준 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들은 축소 기능 단말기 장치가 비-연속 시간 슬롯들에서 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 연속적인 측정들을 행하게 하기 위해 기지국이 상이한 시간들과 주파수들에서 기준 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 정보는 물리 계층보다 더 높은 계층 상의 시그널링을 통해 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 정보는 무선 자원 제어(RRC) 시그널링을 이용하여 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 정보는 물리 계층 시그널링을 통해 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된다.

일부 실시 형태들에 따르면, 정보는 채널 상태들의 복수의 측정들의 각각의 측정과 대응하는 복수의 채널 상태 리포트들에서 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된다.

일부 실시 형태들은 채널 상태 리포트들의 각각의 리포트들을 전송하기 위해 축소 기능 단말기 장치에 의해 이용될 업링크 전송 자원을 나타내는 복수의 자원 할당 메시지들을 기지국이 단말기 장치에 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들에 따르면, 복수의 자원 할당 메시지들의 상이한 메시지들은 시스템 주파수 대역폭 내의 축소 기능 단말기 장치의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에서 전송된다.

일부 실시 형태들은 축소 기능 단말기 장치가 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들의 측정들을 진행하여야 한다는 표시를 축소 기능 단말기 장치에 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들은 축소 기능 단말기 장치가 채널 상태들의 복수의 측정들을 행하여야 하는 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들의 표시를 기지국이 전송하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시 형태들은 축소 기능 단말기 장치가 연속적인 다운링크 전송들을 위해 선택된 주파수들에 대응하는 주파수 위치에 트랜시버를 재튜닝해야 한다는 것을 나타내기 위한 표시를 기지국이 축소 기능 단말기 장치에 전송하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 사용하기 위한 기지국이 제공되는데, 여기에서 상기 복수의 단말기 장치들은 시스템 주파수 대역폭보다 작고 그 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치를 포함하고, 상기 기지국은 축소 기능 단말기 장치가 시스템 주파수 대역폭 내의 그것의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들로 그것의 트랜시버를 연속적으로 튜닝하고 그 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정함으로써 획득된 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 축소 기능 단말기 장치로부터 수신하고; 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 정보를 고려하는 방식으로 선택된 주파수들에서 축소 기능 단말기 장치에 대한 후속의 다운링크 전송들을 스케줄링하도록 구성된다.

본 발명의 제1 및 기타 양태들과 관련하여 전술한 본 발명의 특징들 및 양태들은, 본 발명의 다른 양태들에 따른 본 발명의 실시 형태들에 동등하게 적용 가능하고, 전술한 특정 조합들에서만이 아니라, 그러한 실시 형태들과 적절하게 결합할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태가 예시로서 설명될 것이며, 도면에 있어서 유사한 부분들에는 대응하는 참조 번호들이 병기된다:
도 1은 종래의 이동 원격통신 네트워크의 예를 도시한 개략도를 제공한다.
도 2는 종래의 LTE 무선 프레임을 도시한 개략도를 제공한다.
도 3은 종래의 LTE 다운링크 무선 서브프레임의 예를 나타내는 개략도를 제공한다.
도 4는 종래의 LTE "캠프-온(camp-on)" 절차를 설명하는 개략도를 제공한다.
도 5는 가상 캐리어가 삽입된 LTE 다운링크 무선 서브프레임을 도시한 개략도를 제공한다.
도 6은 가상 캐리어에 캠프-온하기 위한 적응된 LTE "캠프-온" 절차를 나타내는 개략도를 제공한다.
도 7은 LTE 다운링크 무선 서브프레임을 도시한 개략도를 제공한다.
도 8은 물리적 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)을 나타내는 개략도를 제공한다.
도 9는 LTE 다운링크 무선 서브프레임을 설명하는 개략도를 제공한다.
도 10은 가상 캐리어가 삽입된 LTE 다운링크 무선 서브프레임을 설명하는 개략도를 제공한다.
도 11a 내지 11d는 LTE 다운링크 서브프레임 내의 위치 신호들의 위치설정을 설명하는 개략도들을 제공한다.
도 12는 2개의 가상 캐리어들이 호스트 캐리어 대역 내에서 위치를 변경하는 서브프레임들의 하나의 그룹을 설명하는 개략도를 제공한다.
도 13a 내지 13c는 업링크 가상 캐리어가 삽입된 LTE 업링크 서브프레임들을 설명하는 개략도들을 제공한다.
도 14는 본 발명의 예에 따라 배열된 적응된 LTE 이동 원격통신 네트워크의 일부를 도시하는 개략도를 제공한다.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동 원격통신 네트워크 아키텍처를 개략적으로 도시한다.
도 16 및 17은 본 발명의 실시 형태들에 따른 동작 방법을 개략적으로 나타내는 시그널링 래더 도표들이다.

본 발명의 실시 형태들은 특히 "호스트 캐리어들"의 대역폭 내에서 동작하는 "가상 캐리어들"이라고 할 수 있는 것의 맥락 내에서 사용될 수 있다. 가상 캐리어의 개념은, 동시 계류 중인 영국 특허 출원 번호 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], GB 1101972.6 [9], GB 1121767.6 [10] 및 GB 1121766.8 [11]에서 설명되는데, 이들 특허 출원의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 더 상세 사항을 위해 독자가 이들 동시 계류 중인 출원을 참조하지만, 참고의 편의를 위해 가상 캐리어의 개념의 개요도 여기에서 제공된다.

종래의 네트워크

도 1은 LTE 원리들에 따라 동작하는 무선 원격통신 네트워크/시스템(100)의 일부 기초적인 기능을 도시하는 개략도를 제공한다. 도 1의 다양한 요소들과 그들 각각의 동작 모드들은 공지되어 있고 3GPP(RTM) 기구에 의해 관리되는 관련 표준에서 정의되어 있으며, 이 주제에 관한 많은 문헌, 예를 들어, Holma H. and Toskala A[12]에서도 설명된다.

네트워크는 코어 네트워크(102)에 접속된 복수의 기지국(101)을 포함한다. 각각의 기지국은 데이터가 단말기 장치들(104)에 그리고 이들로부터 전달될 수 있는 커버리지 영역(103)(즉, 셀)을 제공한다. 데이터는 무선 다운링크를 통해 그들 각각의 커버리지 영역(103) 내에서 기지국(101)으로부터 단말기 장치들(104)에 전송된다. 데이터는 무선 업링크를 통해 단말기 장치들(104)로부터 기지국들(101)에 전송된다. 코어 네트워크(102)는 각각의 기지국들(101)을 통해 데이터를 단말기 장치들(104)에 및 이들로부터 라우팅하며, 인증, 이동도 관리, 과금(charging) 등과 같은 기능들을 제공한다.

3GPP 정의된 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 아키텍처에 따라 구성된 것과 같은 이동 원격통신 시스템은 무선 다운링크(소위, OFDMA) 및 무선 업링크(소위, SC-FDMA)를 위해 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplex, OFDM) 기반 인터페이스를 사용한다. 도 2는 OFDM 기반 LTE 다운링크 무선 프레임(201)을 예시한 개략도를 도시한다. LTE 다운링크 무선 프레임은 LTE 기지국(enhanced Node B라고 알려짐)으로부터 전송되고 10ms 지속된다. 다운링크 무선 프레임은 10개의 서브프레임을 포함하고, 각 서브프레임은 1ms 지속된다. 1차 동기화 신호(primary synchronisation signal, PSS)와 2차 동기화 신호(secondary synchronisation signal, SSS)가 LTE 프레임의 제1 프레임 및 제6 서브프레임에서 전송된다. 1차 브로드캐스트 채널(PBCH)이 LTE 프레임의 제1 서브프레임에서 전송된다. PSS, SSS 및 PBCH는 아래에서 더 상세히 논의된다.

도 3은 예시적인 종래의 다운링크 LTE 서브프레임의 구조를 나타내는 그리드의 개략도이다. 서브프레임은 1ms 기간에 걸쳐 전송되는 미리 결정된 개수의 심볼들을 포함한다. 각각의 심볼은 다운링크 무선 캐리어의 대역폭에 걸쳐 분포된 미리 결정된 수의 직교 서브 캐리어들을 포함한다.

도 3에 도시된 예시적인 서브프레임은 14개의 심볼 및 20MHz 대역폭에 걸쳐 확산된 1200개의 서브캐리어를 포함한다. LTE에서의 전송을 위한 사용자 데이터의 최소 할당은 하나의 슬롯(0.5 서브프레임)에 걸쳐 전송되는 12개의 서브캐리어를 포함하는 자원 블록이다. 명료화를 위해, 도 3에서, 각각의 개별 자원 요소는 도시되어 있지 않고, 대신에 서브프레임 그리드에서의 각각의 개별 박스는 하나의 심볼 상에서 전송되는 12개의 서브캐리어에 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 캐리어)에 걸쳐 연장하고, 제2 LTE 단말기(UE2)를 위한 자원 할당(343)은 12개의 서브 캐리어의 6개의 블록에 걸쳐 연장하는 등등이다.

제어 채널 데이터는 서브프레임의 처음 n개의 심볼들을 포함하는 서브프레임의 제어 영역(300)(도 3에서 점선-음영으로 표시됨)에서 전송되고, 여기서 n은 3MHz 이상의 채널 대역폭의 경우 1개의 심볼과 3개의 심볼 사이에서 변할 수 있고, 여기서 n은 1.4MHz의 채널 대역폭의 경우 2개의 심볼과 4개의 심볼 사이에서 변할 수 있다. 구체적인 예를 제공하기 위해, 다음의 설명은 n의 최대값이 3이 되도록 3MHz 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 서브프레임의 어느 심볼 상의 어느 서브캐리어가 특정 LTE 단말기에 할당되었는지를 나타내는 제어 데이터를 포함한다. 따라서, 도 3에 도시된 서브프레임의 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 할당되는 등등을 나타낸다.

PCFICH는, 제어 영역의 크기(즉, 1개의 심볼 내지 3개의 심볼)를 나타내는 제어 데이터를 포함한다.

PHICH는 이전에 전송된 업링크 데이터가 네트워크에 의해 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타내는 하이브리드 자동 요청(Hybrid Automatic Request, HARQ) 데이터를 포함한다.

시간-주파수 자원 그리드의 중심 대역(310) 내의 심볼들은, 1차 동기화 신호(PSS), 2차 동기화 신호(SSS) 및 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH)을 포함하는 정보의 전송에 이용된다. 이러한 중심 대역(310)은 전형적으로 72개 서브-캐리어 폭(1.08㎒의 전송 대역폭에 대응함)이다. PSS 및 SSS는, 일단 검출되면, LTE 단말기 장치가 프레임 동기화를 달성하게 하고 다운링크 신호를 송신하는 enhanced Node B의 셀 아이덴티티(cell identity)를 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(physical downlink shared channel, PDSCH) 상에서 개별 LTE 단말기에 전송되는 데이터는 서브프레임의 다른 자원 요소들에서 전송될 수 있다. 이러한 채널들의 추가 설명은 아래 제공된다.

도 3은 또한 R₃₄₄의 대역폭에 걸쳐 연장되고 시스템 정보를 포함하는 PDSCH의 영역을 도시한다. 종래의 LTE 프레임은 또한 명확함을 위해 도 3에는 도시되지 않았지만 이하 더 논의되는 기준 신호들을 포함할 것이다.

LTE 채널 내의 서브 캐리어들의 수는 전송 네트워크의 구성에 따라 달라질 수 있다. 통상적으로, 이러한 변동은 (도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이) 1.4MHz 채널 대역폭 내에 포함되는 72개의 서브 캐리어들로부터 20MHz 채널 대역폭 내에 포함되는 1200개의 서브 캐리어들까지이다. 본 기술분야에 공지된 바와 같이, PDCCH, PCFICH 및 PHICH 상에서 전송되는 데이터는 통상적으로, 주파수 다이버시티를 제공하도록 서브프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 서브캐리어들 상에 분산된다. 따라서, 종래의 LTE 단말기는 제어 영역을 수신 및 디코딩하기 위하여 전체 채널 대역폭을 수신할 수 있어야 한다.

도 4는, LTE "캠프-온" 프로세스, 즉, 단말기가 다운링크 채널을 통해 기지국에 의해 전송된 다운링크 전송을 디코딩할 수 있도록 단말기가 수행하는 프로세스를 나타낸다. 이러한 프로세스를 이용하여, 단말기는 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 전송의 부분들을 식별하고, 그에 따라 셀에 대한 구성 정보를 디코딩할 수 있다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 LTE 캠프-온 절차에서, 단말기는 먼저 중심 대역의 PSS와 SSS를 이용하여 기지국과 동기화하고(단계(400)), 그런 다음 PBCH를 디코딩한다(단계(401)). 단말기가 단계들(400 및 401)을 수행하면, 단말기는 기지국과 동기화된다.

각각의 서브프레임에 대해, 단말기는 그 다음 캐리어(320)의 전체 대역폭에 걸쳐 분산된 PCFICH를 디코딩한다(단계(402)). 앞서 논의한 바와 같이, LTE 다운링크 캐리어는 폭이 최대 20MHz(1200개의 서브 캐리어)일 수 있고, 따라서 LTE 단말기는 PCFICH를 디코딩하기 위해 20MHz 대역폭을 통한 전송을 수신 및 디코딩할 수 있는 기능을 가지고 있어야만 한다. PCFICH 디코딩 스테이지에서, 20MHz 캐리어 대역의 경우, 단말기는 동기화 및 PBCH 디코딩에 관한 단계들(400 및 401)(R₃₁₀의 대역폭) 중에서보다 훨씬 더 큰 대역폭(R₃₂₀의 대역폭)에서 동작한다.

단말기는, 그 다음, 특히 시스템 정보 전송을 식별하고 그 자원 할당을 식별하기 위해, PHICH 위치를 확인하고(단계(403)), PDCCH를 디코딩한다(단계(404)). 자원 할당은, 시스템 정보의 위치를 파악하고 PDSCH에서 그 데이터의 위치를 파악할 뿐만 아니라 PUSCH 상에서 승인된 임의의 전송 자원을 통보받기 위해 단말기에 의해 이용된다. 시스템 정보 및 UE 특정 자원 할당 양쪽 모두는 PDSCH 상에서 전송되고, 캐리어 대역(320) 내에서 스케줄링된다. 단계들(403 및 404)은 또한 단말기에 캐리어 대역의 전체 대역폭 R320 상에서 동작할 것을 요청한다.

단계들(402 내지 404)에서, 단말기는 서브프레임의 제어 영역(300)에 포함된 정보를 디코딩한다. 전술된 바와 같이, LTE에서, 전술된 3개의 제어 채널(PCFICH, PHICH 및 PDCCH)은 캐리어의 제어 영역(300)에 걸쳐 발견될 수 있고, 여기서 제어 영역은 범위(R₃₂₀)에 걸쳐 연장되고, 전술된 각각의 서브프레임의 처음 1개, 2개 또는 3개의 OFDM 심볼들을 점유한다. 서브프레임에서, 통상적으로 제어 채널들은 제어 영역(300) 내의 모든 자원 요소들을 이용하지는 않지만, 이들은 전체 영역에 걸쳐 흩어져서, LTE 단말기가 3개의 제어 채널 각각을 디코딩하기 위해 전체 제어 영역(300)을 동시에 수신할 수 있어야 한다.

그 다음, 단말기는 이러한 단말기를 위해 전송된 시스템 정보 또는 데이터를 포함하는 PDSCH를 디코딩할 수 있다(단계 405).

앞서 설명된 바와 같이, LTE 서브프레임에서, PDSCH는, 제어 영역에도 있지 않고, PSS, SSS 또는 PBCH에 의해 점유된 자원 요소들에도 있지 않은 자원 요소들의 그룹들을 일반적으로 점유한다. 도 3에 도시된 상이한 이동 통신 단말기(UE)들에 할당된 자원 요소(340, 341, 342, 343)들의 블록들에서의 데이터는 전체 캐리어의 대역폭보다 작은 대역폭을 갖지만, 이들 블록들을 디코딩하기 위해 단말기는 먼저 주파수 범위(R₃₂₀)에 걸쳐 확산된 PDCCH를 수신하여, 이 PDCCH가, PDSCH 자원이 UE에 할당되어 있으며 디코딩되어야 하는지를 나타내는지를 결정한다. 일단 UE가 전체 서브프레임을 수신하면, UE는 (만약 있다면) PDCCH에 의해 표시된 관련 주파수 범위에서의 PDSCH를 디코딩할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 앞서 논의된 UE1은 제어 영역(300) 전체를 디코딩한 다음에 자원 블록(342)에 있는 데이터를 디코딩한다.

가상 다운링크 캐리어

MTC 장치(예컨대, 앞서 논의한 바와 같은 스마트 계량기 등의 반자율적인 또는 자율적인 무선 통신 장치) 등의 특정 부류의 디바이스들은 비교적 드문 간격으로 소량의 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하고 따라서 종래의 LTE 단말기보다 상당히 덜 복잡할 수 있는 통신 애플리케이션들을 지원한다. 많은 시나리오에서, 전체 캐리어 대역폭에 걸쳐 LTE 다운링크 프레임으로부터의 데이터를 수신 및 처리할 수 있는 종래의 고성능 LTE 수신기 유닛을 갖는 것들과 같은 저기능 단말기를 제공하는 것은 소량의 데이터를 전달하기만 하면 되는 디바이스에는 지나치게 복잡할 수 있다. 그러므로, 이것은 LTE 네트워크에서 저기능 MTC 타입 디바이스들의 광범위한 전개의 실용성을 제한할 수 있다. MTC 디바이스들과 같은 저기능 단말기들에는 단말기에 전송될 것 같은 데이터의 양에 좀 더 비례하는 더 간단한 수신기를 제공하는 것이 오히려 바람직하다. 이하에서 개시되는 바와 같이, 본 발명의 일부 예에 따르면, "가상 캐리어"가 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어(즉, "호스트 캐리어")의 전송 자원 내에 제공된다. 종래의 OFDM 타입 다운링크 캐리어를 통해 전송되는 데이터와 다르게, 가상 캐리어를 통해 전송되는 데이터는 다운링크 호스트 OFDM 캐리어의 전체 대역폭을 처리할 필요없이 수신되고 디코딩될 수 있다. 따라서, 가상 캐리어를 통해 전송되는 데이터는 복잡도가 축소된 수신기 유닛을 사용하여 수신되고 디코딩될 수 있다.

도 5는 호스트 캐리어에 삽입된 가상 캐리어를 포함하는 LTE 다운링크 서브프레임을 나타낸 개략도를 제공한다.

종래의 LTE 다운링크 서브프레임에 따라, 처음 n개의 심볼(n은 도 5에서는 3이다)은 PDCCH 상에서 전송되는 데이터 등의 다운링크 제어 데이터의 전송을 위해 예약되어 있는 제어 영역(300)을 형성한다. 그러나, 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어 영역(300)의 외부에서, LTE 다운링크 서브프레임은, 이 예에서는 가상 캐리어(501)를 형성하는 중심 대역(310) 아래에 위치한 자원 요소들의 그룹을 포함한다. 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 가상 캐리어(501)는, 가상 캐리어(501) 상에서 전송된 데이터가 호스트 캐리어의 나머지 부분들에서 전송된 데이터와는 논리적으로 별개의 것으로 취급될 수 있고 제어 영역(300)으로부터의 모든 제어 데이터를 디코딩하지 않고 디코딩될 수 있도록 적응된다. 도 5는 가상 캐리어가 중심 대역 아래의 주파수 자원을 점유하는 것으로 도시하고 있지만, 일반적으로 가상 캐리어는, 예를 들어 중심 대역 위의 또는 중심 대역을 포함하는 다른 주파수 자원들을 점유할 수 있다. 가상 캐리어가, 호스트 캐리어 상에서 동작하는 단말기 장치가 올바른 동작을 위해 필요로 하고 기지의 사전 결정된 위치에서 찾을 것으로 예상하는, 호스트 캐리어의 PSS, SSS 또는 PBCH에 의해 사용되는 임의의 자원들, 또는 호스트 캐리어에 의해 전송되는 임의의 다른 신호와 중첩하도록 구성되는 경우, 가상 캐리어 상의 신호들은 호스트 캐리어 신호의 이러한 양태들이 유지되도록 배열될 수 있다.

도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 가상 캐리어(501) 상에서 전송된 데이터는 제한된 대역폭에 걸쳐 전송된다. 이것은 호스트 캐리어의 것보다 작은 임의의 적절한 대역폭일 수 있다. 도 5에 도시된 예에서, 가상 캐리어는, 2.16MHz 전송 대역폭과 동등한, 12개의 서브캐리어의 12개의 블록(즉, 144개의 서브캐리어)을 포함하는 대역폭에 걸쳐 전송된다. 따라서, 가상 캐리어를 이용하는 단말기에는 단지, 2.16MHz의 대역폭에 걸쳐 전송되는 데이터를 수신 및 처리할 수 있는 수신기가 장착되기만 하면 된다. 이로 인해, 저기능 단말기들(예를 들어, MTC 타입 단말기들)에는, 위에서 설명된 바와 같이, 신호의 전체 대역폭에 걸쳐 OFDM 신호를 수신 및 처리할 수 있는 수신기들이 종래와 같이 단말기들에 장착될 필요가 있는, OFDM 타입 통신 네트워크 내에서 계속 동작할 수 있는 단순화된 수신기 유닛들이 구비되게 한다.

전술된 바와 같이, LTE 등의 OFDM 기반의 이동 원격통신 시스템에서, 다운링크 데이터는 서브프레임별로 상이한 서브캐리어 상에서 전송되도록 동적으로 지정된다. 따라서, 모든 서브프레임에서, 네트워크는 어느 심볼 상의 어느 서브캐리어가 어느 단말기에 관련된 데이터를 포함하는지를 시그널링한다(즉, 다운링크 할당 시그널링).

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 다운링크 LTE 서브프레임에서, 이러한 정보는 서브프레임의 제1 심볼 또는 심볼들 동안에 PDCCH 상에서 전송된다. 그러나, 앞서 설명된 바와 같이, PDCCH에서 전송되는 정보는 서브프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 확산되므로, 축소된 대역폭의 가상 캐리어만을 수신할 수 있는 단순화된 수신기 유닛을 갖춘 이동 통신 단말기에 의해서는 수신될 수 없다.

따라서, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 가상 캐리어의 최종 심볼들은, 가상 캐리어(501)의 어느 자원 요소가 가상 캐리어를 이용하는 사용자 장비(UE)들에 할당되었는지를 나타내는 제어 데이터의 전송을 위해 가상 캐리어에 대한 제어 영역(502)으로서 예약될 수 있다. 일부 예에서, 가상 캐리어 제어 영역(502)을 포함하는 심볼의 수는 고정될 수 있는데, 예를 들어 3개의 심볼일 수 있다. 다른 예에서, 가상 캐리어 제어 영역(502)은, 제어 영역(300)에서와 같이, 크기가 변할 수 있는데, 예를 들어 1개의 심볼 내지 3개의 심볼일 수 있다.

가상 캐리어 제어 영역은 임의의 적합한 위치에, 예를 들어 가상 캐리어의 처음 몇 개의 심볼에 위치할 수 있다. 도 5의 예에서, 이것은 가상 캐리어 제어 영역을 제4, 제5 및 제6 심볼에 배치하는 것을 의미할 수 있다. 그러나, 서브프레임의 최종 심볼에서 가상 캐리어 제어 영역의 위치를 고정하는 것은 유용할 수 있는데, 그 이유는 가상 캐리어 제어 영역의 위치가 호스트 캐리어 제어 영역(300)의 심볼의 수에 따라 변하지 않기 때문이다. 이것은, 가상 캐리어 제어 영역이 서브프레임의 최종 n개의 심볼에 항상 위치할 것으로 알려지는 경우 단말기가 가상 캐리어 제어 영역의 위치를 모든 서브프레임마다 결정할 필요가 없기 때문에, 가상 캐리어 상에서 데이터를 수신하는 이동 통신 단말기에 의해 수행되는 처리를 단순화하는 것을 도울 수 있다.

추가 실시 형태에서, 가상 캐리어 제어 심볼은 별개의 서브프레임에서의 가상 캐리어 PDSCH 전송을 참조할 수 있다.

일부 예에서, 가상 캐리어는 다운링크 서브프레임의 중심 대역(310) 내에 위치할 수 있다. 이것은, 호스트 캐리어 대역폭 내의 가상 캐리어의 도입에 의해 야기되는 호스트 캐리어 PDSCH 자원에 대한 영향을 축소시키는 것을 도울 수 있는데, 그 이유는 PSS/SSS 및 PBCH에 의해 점유되는 자원이 나머지 호스트 캐리어 PDSCH 영역이 아니라 가상 캐리어 영역 내에 포함될 것이기 때문이다. 따라서, 예를 들어 예상된 가상 캐리어 처리율에 따라, 가상 캐리어의 위치가, 호스트 또는 가상 캐리어가 PSS, SSS 및 PBCH의 오버헤드를 가지도록 선택되는지에 따라, 중심 대역 내에 또는 그 외부에 존재하도록 적절히 선택될 수 있다.

가상 캐리어 "캠프-온" 프로세스

앞서 설명된 바와 같이, 종래의 LTE 단말기가 셀에서의 데이터의 송신 및 수신을 개시할 수 있기 전에, 이 단말기는 먼저 셀에 캠프-온한다. 적응된 캠프-온 프로세스가 가상 캐리어를 이용하는 단말기에 대해 제공될 수 있다.

도 6은 개략적으로 캠프-온 프로세스를 설명하는 흐름도를 도시한다. 도 6에는 2개의 분기들이 도시되어 있다. 가상 캐리어를 이용하고자 하는 UE와 연관된 프로세스의 상이한 단계들이 "가상 캐리어"라는 표제 아래에 도시되어 있다. "레거시 LTE"라는 일반적인 표제 아래에 도시된 단계들은 호스트 캐리어를 이용하고자 하는 UE와 연관되어 있고, 이들 단계들은 도 4의 단계들에 대응한다. 이 예에서, 캠프-온 절차의 처음 2개의 단계(400, 401)는 가상 캐리어와 호스트(레거시 LTE) 캐리어 양쪽 모두에 공통이다.

가상 캐리어 캠프-온 프로세스는, 144개의 서브캐리어의 대역폭을 갖는 가상 캐리어가 1200개의 서브캐리어에 대응하는 대역폭을 갖는 호스트 캐리어의 동작 대역폭 내에 삽입되는 도 5에 도시된 예시적인 서브프레임을 참조하여 설명된다. 앞서 논의된 바와 같이, 호스트 캐리어의 동작 대역폭보다 작은 동작 대역폭의 수신기 유닛을 갖는 단말기는 호스트 캐리어의 서브프레임의 제어 영역에서의 데이터를 완전히 디코딩할 수 없다. 그러나, 12개의 서브캐리어의 12개의 블록만의 동작 대역폭(즉, 2.16MHz)을 갖는 단말기의 수신기 유닛은 이러한 예시적인 가상 캐리어(502) 상에서 전송된 제어 및 사용자 데이터를 수신할 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 도 6의 예에서, 가상 캐리어 단말기에 대한 처음 단계들(400 및 401)은 도 4에 도시된 종래의 캠프-온 프로세스와 동일하지만, 가상 캐리어 단말기는 후술되는 바와 같이 MIB로부터 추가의 정보를 추출할 수 있다. 양쪽 타입의 단말기(즉, 가상 캐리어 단말기 및 호스트/레거시 캐리어 단말기)들은 호스트 캐리어 내의 72개의 서브캐리어 중심 대역 상에서 전달된 정보를 이용하여 기지국과 동기화하기 위해 PSS/SSS 및 PBCH를 이용할 수 있다. 그러나, 종래의 LTE 단말기가 호스트 캐리어 제어 영역(300)을 수신 및 디코딩할 수 있는 수신기 유닛을 요구하는 PCFICH 디코딩 단계(402)를 수행함으로써 프로세스를 계속하는 경우, 가상 캐리어 상의 데이터를 수신하기 위해 셀에 캠프-온하는 단말기("가상 캐리어 단말기"로 지칭될 수 있음)가 대신에 단계들(606 및 607)을 수행한다.

추가의 예에서, 호스트 캐리어 디바이스의 단계들(400 및 401)의 동일한 종래의 초기 캠프-온 프로세스를 재사용하는 것과는 대조적으로 가상 캐리어 디바이스에 대해 별개의 동기화 및 PBCH 기능이 제공될 수 있다.

단계(606)에서, 가상 캐리어 단말기는, 임의의 가상 캐리어가 호스트 캐리어 내에 제공된다면, 가상 캐리어 특정 단계를 이용하여 가상 캐리어의 위치를 파악한다. 이러한 단계가 수행될 수 있는 방법의 상이한 예들이 하기에서 더 논의된다. 일단 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어의 위치를 파악했다면, 가상 캐리어 내의 정보에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 가상 캐리어가 종래의 LTE 자원 할당 방법을 미러링한다면, 가상 캐리어 단말기는, 예를 들어, 가상 캐리어 내의 어느 자원 요소가 특정 가상 캐리어 단말기에 대해 또는 시스템 정보에 대해 할당되었는지를 나타낼 수 있는 가상 캐리어 내의 제어 부분의 디코딩을 진행할 수 있다. 예를 들어, 도 7은 서브프레임 SF2에 대해 할당된 가상 캐리어(330) 내의 자원 요소들(350 내지 352)의 블록들을 도시한다. 그러나, 가상 캐리어 단말기가 종래의 LTE 프로세스(예를 들어, 단계들(402-404))를 따르거나 미러링하기 위한 요건은 없고, 이들 단계들은 예를 들어 가상 캐리어 캠프-온 프로세스에 대해 매우 상이하게 구현될 수 있다.

가상 캐리어 단말기가 단계(607)를 수행할 때 LTE와 유사한 단계를 따르든지 상이한 타입의 단계를 따르든지에 관계없이, 가상 캐리어 단말기는 단계(608)에서 할당된 자원 요소들을 디코딩하고, 그에 따라 가상 캐리어를 브로드캐스팅하는 기지국에 의해 전송된 데이터를 수신할 수 있다. 단계(608)에서 디코딩된 데이터는, 예를 들어, 네트워크 구성의 상세사항을 포함하는 시스템 정보의 나머지를 포함할 수 있다.

가상 캐리어 단말기가 종래의 LTE를 이용하여 호스트 캐리어에서 전송된 경우에 다운링크 데이터를 디코딩 및 수신하는 대역폭 능력을 갖지 않더라도, 가상 캐리어 단말기는 여전히 초기 LTE 단계들을 재사용하면서 제한된 대역폭을 갖는 호스트 캐리어 내의 가상 캐리어에 액세스할 수 있다. 단계(608)는 LTE와 유사한 방식으로 또는 상이한 방식으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어를 공유하며, 도 7의 SF2에 도시된 바와 같이 가상 캐리어 공유를 관리하도록 할당된 그랜트(grant)를 가질 수 있거나, 또는 다른 예에서, 가상 캐리어 단말기가 그 자신의 다운링크 전송을 위해 할당된 전체 가상 캐리어를 가질 수도 있고, 또는 가상 캐리어는 소정 개수의 서브프레임에 대해서만 가상 캐리어 단말기에 완전히 할당될 수 있는 등등일 수 있다.

따라서, 가상 캐리어 캠프-온 프로세스에 대해 큰 융통성이 제공된다. LTE가 더 큰 대역의 호스트 캐리어를 염두에 두고 설계되었기 때문에, 예를 들어, 종래의 LTE 단계나 프로세스를 재사용하거나 미러링하여 단말기 복잡도와 새로운 요소를 구현할 필요성을 줄이는 것과, 새로운 가상 캐리어 특정 양태 또는 구현을 추가하여 협대역 가상 캐리어의 이용을 잠재적으로 최적화하는 것 사이에서 균형을 조정하는 능력이 존재한다.

다운링크 가상 캐리어 검출

전술된 바와 같이, 가상 캐리어 단말기는, 가상 캐리어 상의 전송을 수신 및 디코딩할 수 있기 이전에 (호스트 캐리어의 시간-주파수 자원 그리드 내에서) 가상 캐리어의 위치를 파악해야 한다. 가상 캐리어 존재와 위치 결정에 대하여 몇 개의 대안이 이용 가능한데, 이는 별개로 또는 조합하여 구현될 수 있다. 이들 옵션들 중 일부가 이하에서 논의된다.

가상 캐리어 검출을 용이하게 하기 위해, 가상 캐리어 위치 정보가 가상 캐리어 단말기에 제공되어, 임의의 가상 캐리어 단말기가 존재한다면 가상 캐리어의 위치를 더욱 용이하게 파악할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 이러한 위치 정보는, 호스트 캐리어 내에 하나 이상의 가상 캐리어가 제공된다는 표시, 또는 호스트 캐리어가 어떠한 가상 캐리어도 현재 제공하지 않는다는 표시를 포함할 수 있다. 또한, 이것은, 예를 들어 MHz 또는 자원 요소의 블록 단위로 가상 캐리어의 대역폭의 표시를 포함할 수 있다. 대안으로서, 또는 조합하여, 가상 캐리어 위치 정보는 가상 캐리어의 중심 주파수 및 대역폭을 포함하고, 그에 따라 가상 캐리어 단말기에 임의의 활성 가상 캐리어의 위치와 대역폭을 제공할 수 있다. 가상 캐리어가, 예를 들어, 의사-랜덤 홉핑 알고리즘에 따라 각 서브프레임에서의 상이한 주파수 위치에서 발견될 경우, 위치 정보는, 예를 들어, 의사 랜덤 파라미터를 나타낼 수 있다. 이러한 파라미터는 의사-랜덤 알고리즘에 이용되는 시작 프레임 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 이들 의사-랜덤 파라미터를 이용하여, 가상 캐리어 단말기는 임의의 서브프레임에 대해 가상 캐리어가 발견될 수 있는 위치를 알 수 있다.

구현시에, (종래의 LTE 단말기와 비교하여) 가상 캐리어 단말기에 대한 작은 변경과 연관된 특징은, 이미 호스트 캐리어 중심 대역에서 마스터 정보 블록, 즉 MIB를 전달하는, PBCH 내의 가상 캐리어에 대한 위치 정보를 포함하는 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, MIB는 24 비트로 구성된다(DL 대역폭을 나타내는 3 비트, 시스템 프레임 번호 즉 SFN을 나타내는 8 비트, 및 PHICH 구성에 관한 3 비트). 따라서, MIB는 하나 이상의 가상 캐리어에 관한 위치 정보를 전달하는데 이용될 수 있는 여분의 10 비트를 포함한다. 예를 들어, 도 9는 PBCH가 가상 캐리어로 임의의 가상 캐리어 단말기를 포인팅하기 위한 MIB 및 위치 정보("LI")를 포함하는 예를 도시한다.

대안으로서, 가상 캐리어 위치 정보는 중심 대역 내에, PBCH 외부에 제공될 수 있다. 예를 들어, 이것은 항상 PBCH 다음에 인접하여 제공될 수 있다. 중심 대역 내이지만 PBCH의 외부에 위치 정보를 제공함으로써, 종래의 PBCH는 가상 캐리어들을 사용하는 목적을 위해 수정되지 않지만, 가상 캐리어 단말기는 만약 있다면, 가상 캐리어를 검출하기 위해 위치 정보를 쉽게 찾을 수 있다.

제공된다면, 가상 캐리어 위치 정보가 호스트 캐리어 내의 어딘가에 제공될 수 있지만, 예를 들어 가상 캐리어 단말기는 그의 수신기들을 중심 대역 상에서 동작하도록 구성할 수 있고 가상 캐리어 단말기는 다음에 위치 정보를 찾기 위해 그의 수신기 설정들을 조정할 필요가 없기 때문에, 중심 대역 내에 그것을 제공하는 것이 유리할 수 있다.

제공된 가상 캐리어 위치 정보의 양에 따라, 가상 캐리어 단말기는 가상 캐리어 전송들을 수신하기 위해 그의 수신기를 조정할 수 있고, 또는 그렇게 할 수 있기 전에 추가의 위치 정보를 요구할 수 있다.

예를 들어, 가상 캐리어 존재 및/또는 가상 캐리어 대역폭을 나타내지만 정확한 가상 캐리어 주파수 범위에 관한 어떠한 상세사항도 나타내지는 않는 위치 정보가 가상 캐리어 단말기에 제공되었다면, 또는 가상 캐리어 단말기에 어떠한 위치 정보도 제공되지 않았다면, 가상 캐리어 단말기는 가상 캐리어를 구하여 호스트 캐리어를 스캔할 수 있다(예를 들어, 소위 블라인드 탐색 프로세스를 수행함). 가상 캐리어를 구하여 호스트 캐리어를 스캔하는 것은 상이한 방법들에 기초할 수 있는데, 그 일부는 이하에서 제시된다.

제1 방법에 따르면, 예를 들어, 도 10에서 4개의 위치 예로 나타낸 바와 같이, 가상 캐리어는 단지, 소정의 미리 결정된 위치에 삽입될 수 있다. 그러면, 가상 캐리어 단말기는 임의의 가상 캐리어를 구하여 4개의 위치(L1-L4)를 스캔한다. 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어를 검출하면, 가상 캐리어 단말기는 전술된 바와 같이 가상 캐리어에 "캠프-온"하여 다운링크 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 방법에서, 가상 캐리어 단말기에는 가능한 가상 캐리어 위치들이 미리 제공될 수 있는데, 예를 들어, 이들은 내부 메모리에 네트워크-특정 설정으로서 저장될 수 있다. 가상 캐리어의 검출은, 가상 캐리어 상의 특정한 물리적 채널의 디코딩을 시도함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 디코딩된 데이터에 대한 성공적인 순환 중복 검사(cyclic redundancy check, CRC)에 의해 표시된 이러한 채널의 성공적 디코딩은 가상 캐리어의 성공적 위치파악을 나타낼 것이다.

제2 방법에 따르면, 가상 캐리어는 위치 신호를 포함하여, 호스트 캐리어를 스캔하는 가상 캐리어 단말기가 그러한 신호를 검출하여 가상 캐리어의 존재를 식별할 수 있게 할 수 있다. 가능한 위치 신호의 예가 도 11a 내지 도 11d에 도시되어 있다. 도 11a 내지 도 11c의 예에서, 가상 캐리어는 정기적으로 불특정(arbitrary) 위치 신호를 전송하여, 위치 신호가 존재하는 주파수 범위를 스캔하는 단말기가 이러한 신호를 검출하게 한다. 여기서, "불특정" 신호는, 이와 같이 어떠한 정보도 전달하지 않는 임의의 신호를 포함하는 것으로 의도되거나, 해석되도록 의도되지 않고, 단지 가상 캐리어 단말기가 검출할 수 있는 특정 신호 또는 패턴을 포함한다. 이것은 예를 들어, 전체 위치 신호에 걸친 일련의 포지티브 비트, 위치 신호에 걸친 0과 1의 교대, 또는 임의의 다른 적합한 불특정 신호일 수 있다. 위치 신호는 자원 요소들의 인접한 블록들로 형성되거나 비-인접 블록들로 형성될 수 있다는 점에 주목할 만하다. 예를 들어, 위치 신호는 가상 캐리어의 "최상부"(즉, 상위 주파수 한계)에서 자원 요소들의 하나 걸러 블록마다 위치할 수 있다.

도 11a의 예에서, 위치 신호(353)는 가상 캐리어(330)의 범위(R₃₃₀)에 걸쳐 연장되고, 항상 서브프레임 내의 가상 캐리어에서의 동일한 위치에서 발견된다. 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어 서브프레임에서 위치 신호를 찾을 곳을 안다면, 위치 신호를 구하여 단지 서브프레임 내의 그러한 위치를 스캔함으로써 그 스캔 프로세스를 단순화할 수 있다. 도 11b는 모든 서브프레임이 다음의 2개 부분들을 포함하는 위치 신호(354)를 포함하는 비슷한 예를 보여준다: 이러한 서브프레임의 단부에서, 가상 캐리어 서브프레임의 상부 코너에 있는 하나와 하부 코너에 있는 하나. 이러한 위치 신호는, 예를 들어 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어의 대역폭을 미리 알지 못하는 경우에 유용할 수 있는데, 그 이유는 이것이 가상 캐리어 대역의 상부 및 하부 주파수 에지의 명확한 검출을 용이하게 할 수 있기 때문이다.

도 11c의 예에서, 위치 신호(355)가 제1 서브프레임(SF1)에는 제공되지만, 제2 서브프레임(SF2)에는 제공되지 않는다. 위치 신호는 예를 들어 2개의 서브프레임마다 제공될 수 있다. 위치 신호의 주파수는 스캔 시간을 축소시키는 것과 오버헤드를 축소시키는 것 사이에서 균형을 조정하도록 선택될 수 있다. 즉, 위치 신호가 보다 자주 제공될수록, 단말기가 가상 캐리어를 검출하는데 시간이 덜 걸리지만 오버헤드가 더 많아지게 된다.

도 11d의 예에서, 위치 신호가 제공되는데, 여기서 이러한 위치 신호는 도 11a 내지 도 11c에서와 같이 불특정 신호가 아니라, 가상 캐리어 단말기에 대한 정보를 포함하는 신호이다. 가상 캐리어 단말기는 가상 캐리어를 구하여 스캔할 때 이러한 신호를 검출할 수 있고, 이 신호는, 예를 들어, 가상 캐리어 대역폭에 관한 정보 또는 임의의 다른 가상 캐리어-관련 정보(위치 또는 비-위치 정보)를 포함할 수 있다. 이러한 신호를 검출하면, 가상 캐리어 단말기는 그로써 가상 캐리어의 존재와 위치를 검출할 수 있다. 도 11d에 도시된 바와 같이, 위치 신호는, 불특정 위치 신호와 마찬가지로, 서브프레임 내의 상이한 위치들에서 발견될 수 있고, 위치는 서브프레임별로 달라질 수 있다.

호스트 캐리어의 제어 영역 크기의 동적 변화

앞서 설명된 바와 같이, LTE에서 다운링크 서브프레임의 제어 영역을 형성하는 심볼의 수는 전송될 필요가 있는 제어 데이터의 양에 따라 동적으로 변한다. 통상적으로, 이러한 변화는 1개의 심볼 내지 3개의 심볼 사이에서 일어난다. 도 5를 참조하여 이해할 수 있는 바와 같이, 호스트 캐리어 제어 영역의 폭에서의 변화는 가상 캐리어에 대해 이용 가능한 심볼의 수에서의 대응하는 변화를 야기할 것이다. 예를 들어, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 제어 영역이 그 길이가 3개의 심볼이고 서브프레임 내에 14개의 심볼이 있다면, 가상 캐리어는 그 길이가 11개의 심볼이다. 그러나, 다음 서브프레임에서 호스트 캐리어의 제어 영역이 1개의 심볼로 축소되었다면, 그 서브프레임 내에는 가상 캐리어에 대해 이용 가능한 13개의 심볼이 존재할 것이다.

가상 캐리어가 LTE 호스트 캐리어에 삽입되면, 가상 캐리어 상에서 데이터를 수신하는 이동 통신 단말기들은, 이들이 호스트 캐리어 제어 영역에 의해 이용되지 않는 모든 이용 가능한 심볼들을 이용할 수 있다면, 각각의 호스트 캐리어 서브프레임의 제어 영역 내의 심볼의 수를 결정하여 그 서브프레임 내의 가상 캐리어 내의 심볼의 수를 결정할 수 있어야 한다.

종래에는, 제어 영역을 형성하는 심볼의 수는 PCFICH 내의 모든 서브프레임의 제1 심볼에서 시그널링된다. 그러나, PCFICH는 통상적으로 다운링크 LTE 서브프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 분산되므로, 가상 캐리어만을 수신할 수 있는 가상 캐리어 단말기가 수신할 수 없는 서브캐리어 상에서 전송된다. 따라서, 일 실시 형태에서, 제어 영역이 가능한 연장될 수 있는 임의의 심볼은 가상 캐리어 상에 널(null) 심볼로서 사전 정의되고, 즉, 가상 서브캐리어의 길이는 (m-n)개의 심볼로 설정되는데, 여기서, m은 서브프레임 내의 심볼의 총수이고, n은 제어 영역의 심볼의 최대 개수이다. 따라서, 자원 요소는 임의의 주어진 서브프레임의 처음 n개의 심볼 동안 가상 캐리어 상에서의 다운링크 데이터 전송을 위해 전혀 할당되지 않는다.

이러한 실시 형태는 구현하기가 간단하지만, 상당히 비효율적인데, 그 이유는 서브프레임 동안 호스트 캐리어의 제어 영역이 심볼의 최대 개수보다 더 적은 심볼 개수를 가질 때에 가상 캐리어에는 미사용 심볼이 있게 되기 때문이다.

다른 실시 형태에서, 호스트 캐리어의 제어 영역 내의 심볼의 수는 가상 캐리어 그 자체에서 명시적으로 시그널링된다. 일단 호스트 캐리어의 제어 영역 내의 심볼의 수가 알려지면, 가상 캐리어 내의 심볼의 수는 이러한 수로부터 서브프레임 내의 심볼의 총수를 감산함으로써 계산될 수 있다.

일 예에서, 호스트 캐리어 제어 영역 크기의 명시적 표시가 가상 캐리어 제어 영역 내의 소정의 정보 비트들에 의해 주어진다. 즉, 명시적 시그널링 메시지가 가상 캐리어 제어 영역(502) 내의 사전 정의된 위치에 삽입된다. 이러한 사전 정의된 위치는 가상 캐리어 상에서 데이터를 수신하도록 적응된 각각의 단말기에 의해 알려진다.

다른 예에서, 가상 캐리어는 사전 정의된 신호를 포함하고, 그 위치는 호스트 캐리어의 제어 영역 내의 심볼의 수를 나타낸다. 예를 들어, 사전 정의된 신호는 자원 요소들의 3개의 미리 결정된 블록들 중 하나에서 전송될 수 있다. 단말기가 서브프레임을 수신하면, 단말기는 사전 정의된 신호를 구하여 스캔한다. 사전 정의된 신호가 자원 요소의 제1 블록에서 발견된다면, 이것은 호스트 캐리어의 제어 영역이 하나의 심볼을 포함한다는 것을 나타내고; 사전 정의된 신호가 자원 요소의 제2 블록에서 발견된다면, 이것은 호스트 캐리어의 제어 영역이 2개의 심볼을 포함한다는 것을 나타내며, 사전 정의된 신호가 자원 요소의 제3 블록에서 발견된다면, 이것은 호스트 캐리어의 제어 영역이 3개의 심볼을 포함한다는 것을 나타낸다.

다른 예에서, 가상 캐리어 단말기는, 먼저, 호스트 캐리어의 제어 영역 크기가 1개의 심볼이라고 가정하여 가상 캐리어의 디코딩을 시도하도록 구성된다. 이것이 성공적이지 않다면, 가상 캐리어 단말기는, 호스트 캐리어의 제어 영역 크기가 2 등등이라고 가정하여, 가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어를 성공적으로 디코딩할 때까지, 가상 캐리어의 디코딩을 시도한다.

다운링크 가상 캐리어 기준 신호

본 기술분야에 공지된 바와 같이, LTE 등의 OFDM 기반의 전송 시스템에서, 서브프레임 전체를 통한 심볼들에서의 다수의 서브캐리어가 통상적으로 기준 신호의 전송을 위해 예약된다. 기준 신호는 종래에 채널 대역폭에 걸쳐 그리고 OFDM 심볼들에 걸쳐 서브프레임 도처에 분산된 서브캐리어 상에서 전송된다. 기준 신호들은 반복 패턴으로 배열되고, 다운링크 채널 상태를 추정하기 위해 수신기에 의해 이용될 수 있다. 이들 기준 신호는 또한 통상적으로 수신된 신호 전력 표시에 대한 메트릭, 자동 주파수 제어 메트릭 및 자동 이득 제어 메트릭을 결정하는 등의 추가 목적에 이용된다. LTE에서, 각 서브프레임 내의 기준 신호 내포 서브캐리어의 위치가 미리 결정되고, 각 단말기의 트랜시버에서 알려져 있다.

종래의 LTE 다운링크 서브프레임에서, 상이한 목적을 위해 전송되는 다수의 기준 신호가 있다. 일 예는, 모든 단말기에 브로드캐스팅되는 셀 특정 기준 신호이다. 셀 특정 기준 심볼들은 통상적으로 그들이 발생하는 각 전송 안테나 포트 상에서 5개 걸러 서브캐리어마다 삽입된다. 따라서, 가상 캐리어가 LTE 다운링크 서브프레임에 삽입된다면, 그 가상 캐리어가 하나의 자원 블록(즉, 12개의 서브캐리어)의 최소 대역폭을 갖더라도, 그 가상 캐리어는 적어도 일부의 셀 특정 기준 신호 내포 서브캐리어들을 포함할 것이다.

수신기가 서브프레임에서 전송된 데이터를 디코딩하기 위해 모든 단일 기준 신호를 정확히 수신할 필요가 없도록 각각의 서브프레임에 제공된 충분한 기준 신호 내포 서브캐리어들이 존재한다. 그러나, 이해되는 바와 같이, 수신되는 기준 신호가 많을수록, 수신기는 일반적으로 채널 응답을 더 양호하게 추정할 수 있고, 따라서, 통상적으로 서브프레임으로부터 디코딩된 데이터에 더 적은 에러가 도입될 것이다. 그에 따라, 호스트 캐리어 상에서 데이터를 수신하는 LTE 통신 단말기들과의 호환성을 유지하기 위해, 일부 예시적인 가상 캐리어 구현에 따르면, 종래의 LTE 서브프레임에서 기준 신호를 포함하는 서브캐리어 위치가 가상 캐리어에 유지된다. 이들 기준 심볼들은, 사실상 동일한 방식으로 종래의 (레거시) 단말기 장치가 호스트 캐리어 상의 채널 상태를 측정할 목적으로 기준 심볼들을 사용할 수 있는 점에서, 가상 캐리어 상의 채널 상태를 측정할 목적으로 가상 캐리어 상에서 동작하는 단말기 장치에 의해 사용될 수 있다.

이해되는 바와 같이, 가상 캐리어만을 수신하도록 구성된 단말기는 서브프레임의 전체 대역폭에 걸쳐 각 서브프레임을 수신하는 종래의 LTE 단말기에 비해 감소된 수의 서브 캐리어를 수신한다. 그 결과, 축소 기능 단말기들은 더 좁은 범위의 주파수에 걸쳐 더 적은 기준 신호들을 수신하는데, 이는 덜 정확한 채널 추정이 생성되게 할 수 있다.

일부 예에서, 단순화된 가상 캐리어 단말기는 채널 추정을 지원하기 위해 더 적은 기준 심볼을 요구하는 더 낮은 이동도를 가질 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 다운링크 가상 캐리어는, 축소 기능 단말기가 생성할 수 있는 채널 추정의 정확도를 향상시키기 위해 추가의 기준 신호 내포 서브캐리어를 포함할 수 있다(즉, 호스트 캐리어 상의 다른 영역들과 비교하여 가상 캐리어 상에는 더 높은 밀도의 기준 심볼들이 존재할 수 있다).

일부 예에서, 추가의 기준 신호 내포 서브캐리어들의 위치들은, 이들이 종래의 기준 신호 내포 서브캐리어들의 위치들에 관하여 체계적으로 산재되어(systematically interspersed), 그에 따라 기존의 기준 신호 내포 서브캐리어들로부터의 기준 신호들과 결합될 때 채널 추정의 샘플링 주파수를 증가시키도록 되어 있다. 이것은, 가상 캐리어의 대역폭에 걸쳐 축소 기능 단말기에 의해 채널의 개선된 채널 추정이 발생되게 한다. 다른 예에서, 추가의 기준 신호 내포 서브캐리어들의 위치들은, 이들이 가상 캐리어의 대역폭의 에지에 체계적으로 배치되어, 그에 따라 가상 캐리어 채널 추정의 보간 정확도(interpolation accuracy)를 증가시키도록 되어 있다.

대안적인 가상 캐리어 배열

지금까지, 가상 캐리어 구현들의 예들은, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 단일의 가상 캐리어가 삽입되어 있는 호스트 캐리어의 관점에서의 예를 위해서 주로 기술되어 있다. 그러나, 도 10을 참고하여 상술한 바와 같이, 무선 원격통신 시스템은 가상 캐리어를 위한 복수의 위치들을 고려할 수 있다. 또한, 도 10에 개략적으로 표시된 4개의 잠재적인 예시적 위치들과 관련하여, 일부 경우에, 위치들 중 하나만이 가상 캐리어를 지원하기 위해 이용될 수 있는 반면, 다른 경우, 하나보다 많은 위치가 하나보다 많은 가상 캐리어를 동시에 지원하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 제1 가상 캐리어, VC1은 도 10에서 주파수 대역 라벨 L1에서 지원되고, 제2 가상 캐리어, VC2는 주파수 대역 라벨 L2에서 지원되고, 각각 제3 및 제4 가상 캐리어들, VC3과 VC4는 주파수 대역 라벨들 L3과 L4에서 지원되어야 한다. 호스트 캐리어가 하나보다 많은 가상 캐리어를 지원할 수 있는 또 다른 예가 예를 들어, 도 12에서 도시된다. 도 12는 2개의 가상 캐리어 VC1(330) 및 VC2(331)가 호스트 캐리어(320) 내에 동시에 제공되는 예를 도시한다. 이러한 예에서, 2개의 가상 캐리어는 예를 들어, 의사-랜덤 알고리즘에 따라 호스트 캐리어 대역 내에서 위치를 변경할 수 있다. 그러나, 다른 예들에서, 2개의 가상 캐리어들의 하나 또는 양쪽(또는 더 많은 가상 캐리어들이 지원되는 경우 더 많은 것)이 항상 호스트 캐리어 주파수 범위 내의 동일한 주파수 범위에서(예를 들어, 도 10에 도시된 위치들에 따라) 발견될 수 있거나, 상이한 메커니즘에 따라 위치를 변경할 수 있다. LTE에서, 호스트 캐리어 내의 가상 캐리어들의 수는 가상 캐리어들의 대역폭들에 대한 호스트 캐리어의 사이즈에 의해서만 원칙적으로 제한된다. 그러나, 일부 경우, 호스트 캐리어 내의 너무 많은 가상 캐리어들이 종래의 LTE 단말기로의 데이터 전송에 이용 가능한 대역폭을 과도하게 제한할 수 있으므로, 오퍼레이터는 예를 들어, 종래의 LTE 사용자/가상 캐리어 사용자의 비율에 따라 호스트 캐리어 내의 가상 캐리어의 수에 관해 결정할 수 있다.

일부 예에서, 활성 가상 캐리어의 수는, 종래의 LTE 단말기 및 가상 캐리어 단말기의 현재의 요구와 들어맞도록 동적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 어떠한 가상 캐리어 단말기도 접속되어 있지 않은 경우 또는 그들의 액세스가 의도적으로 제한되는 경우, 네트워크는 가상 캐리어에 대해 앞서 예약된 서브캐리어 내에서의 LTE 단말기로의 데이터 전송의 스케줄링을 시작하도록 구성될 수 있다. 이러한 프로세스는 활성 가상 캐리어 단말기의 수가 증가하기 시작한다면 반전될 수 있다. 일부 예에서, 제공된 가상 캐리어의 수는 가상 캐리어 단말기의 존재의 증가에 응답하여 증가될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 또는 네트워크의 영역에 존재하는 가상 캐리어 단말기의 수가 임계치를 초과한다면, 추가의 가상 캐리어가 호스트 캐리어에 삽입된다. 따라서, 네트워크 요소 및/또는 네트워크 오퍼레이터는 적절할 때마다 가상 캐리어를 활성화 또는 비활성화할 수 있다.

예를 들어, 도 5에 도시된 가상 캐리어는 그 대역폭이 144개의 서브캐리어이다. 그러나, 다른 예에서, 가상 캐리어는 (1200개의 서브캐리어 전송 대역폭을 갖는 캐리어에 대해) 12개의 서브캐리어 내지 1188개의 서브캐리어의 임의의 크기일 수 있다. LTE에서 중심 대역은 72개의 서브캐리어의 대역폭을 갖기 때문에, LTE 환경에서의 가상 캐리어 단말기는, 중심 대역(310)을 디코딩할 수 있도록 적어도 72개의 서브캐리어(1.08MHz)의 수신기 대역폭을 우선적으로 가지므로, 72개의 서브캐리어의 가상 캐리어는 편리한 구현 옵션을 제공할 수 있다. 72개의 서브캐리어를 포함하는 가상 캐리어의 경우, 가상 캐리어 단말기는 가상 캐리어에 캠프-온하기 위한 수신기의 대역폭을 조정해야 할 필요가 없고, 그에 따라 이것은 캠프-온 프로세스를 수행하는 복잡도를 축소시킬 수 있지만, 가상 캐리어에 대해 중심 대역의 경우와 동일한 대역폭을 가져야 할 요건이 없고, 전술된 바와 같이, LTE에 기초한 가상 캐리어는 12개 내지 1188개의 서브캐리어의 임의의 크기로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일부 시스템에서, 72개 미만의 서브캐리어의 대역폭을 갖는 가상 캐리어는 가상 캐리어 단말기의 수신기 자원의 낭비로서 간주될 수 있지만, 다른 관점으로부터, 종래의 LTE 단말기에 이용 가능한 대역폭을 증가시킴으로써 호스트 캐리어에 대한 가상 캐리어의 영향을 축소시키는 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 가상 캐리어의 대역폭은, 가상 캐리어 단말기에 대한 요건, 호스트 캐리어 성능, 자원 이용 및 복잡도 사이에서 원하는 균형을 달성하도록 조정될 수 있다.

업링크 전송 프레임

지금까지, 가상 캐리어가 주로 다운링크와 관련하여 논의되었지만, 일부 예에서 가상 캐리어는 또한 업링크에 삽입될 수 있다.

주파수 분할 듀플렉스(FDD) 네트워크에서, 업링크와 다운링크 양쪽 모두는 모든 서브프레임에서 활성인 한편, 시분할 듀플렉스(TDD) 네트워크에서 서브프레임은 업링크에 할당되거나, 다운링크에 할당되거나, 또는 업링크 및 다운링크 부분들로 더 세분될 수 있다.

네트워크로의 접속을 개시하기 위하여, 종래의 LTE 단말기는 물리적 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH) 상에서 랜덤 액세스 요청을 한다. PRACH는 업링크 프레임에서의 자원 요소들의 미리 결정된 블록들에 위치해 있고, 그 위치들은 다운링크 상에서 시그널링된 시스템 정보에서 LTE 단말기들에 시그널링된다.

추가적으로, LTE 단말기로부터 전송될 계류 중인 업링크 데이터가 있고, 단말기가 자신에게 할당된 어떠한 업링크 자원도 이미 갖고 있지 않으면, 단말기는 랜덤 액세스 요청 PRACH를 기지국에 전송할 수 있다. 그 다음, 요청을 한 단말기 장치에 임의의 업링크 자원이 할당될 것인지에 관해 기지국에서 결정이 행해진다. 그 다음, 업링크 자원 할당이 다운링크 서브프레임의 제어 영역에서 전송되는 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH) 상에서 LTE 단말기에 시그널링된다.

LTE에서, 각각의 단말기 장치로부터의 전송은 프레임 내의 인접 자원 블록들의 세트를 점유하도록 제약된다. 물리적 업링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH)의 경우, 기지국으로부터 수신된 업링크 자원 할당 그랜트는 그 전송에 대해 어느 자원 블록 세트를 이용할 것인지를 나타내며, 여기서, 이들 자원 블록은 채널 대역폭 내의 임의의 장소에 위치할 수 있다.

LTE 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)에 의해 이용되는 제1 자원은 채널의 상부 및 하부 에지 양쪽 모두에 위치하고, 여기서, 각각의 PUCCH 전송은 하나의 자원 블록을 점유한다. 서브프레임의 전반부에서 이러한 자원 블록은 하나의 채널 에지에 위치하고, 서브프레임의 후반부에서 이러한 자원 블록은 반대의 채널 에지에 위치한다. 더 많은 PUCCH 자원이 요구됨에 따라, 채널 에지로부터 내측으로 이동하면서 순차적 방식으로 추가의 자원 블록들이 할당된다. PUCCH 신호들은 코드 분할 다중화되므로, LTE 업링크는 동일한 자원 블록에서 복수의 PUCCH 전송을 수용할 수 있다.

가상 업링크 캐리어

일부 구현에 따르면, 전술된 가상 캐리어 단말기는 업링크 데이터를 전송하기 위한 축소 기능 송신기를 또한 구비할 수 있다. 가상 캐리어 단말기는 축소된 대역폭에 걸쳐 데이터를 전송하도록 구성된다. 축소 기능 송신기 유닛의 제공은, 예를 들어 MTC 타입 응용에서 이용하기 위해 예컨대, 축소 기능으로 제조되는 부류의 디바이스들을 축소 기능 수신기 유닛에 제공함으로써 달성되는 이점들에 대응하는 이점들을 제공한다.

다운링크 가상 캐리어에 대응하여, 가상 캐리어 단말기는 축소된 대역폭의 가상 캐리어의 경우보다 더 큰 대역폭을 갖는 호스트 캐리어 내의 서브캐리어들의 축소된 범위에 걸쳐 업링크 데이터를 전송한다. 이것은 도 13a에 도시된다. 도 13a로부터 알 수 있는 바와 같이, 업링크 서브프레임 내의 서브캐리어들의 그룹은 호스트 캐리어(1302) 내에 가상 캐리어(1301)를 형성한다. 따라서, 가상 캐리어 단말기가 업링크 데이터를 전송하기 위한 축소된 대역폭은 가상 업링크 캐리어라고 간주될 수 있다.

가상 업링크 캐리어를 구현하기 위하여, 가상 캐리어를 서빙하는 기지국 스케줄러는, 가상 캐리어 단말기에 승인된 모든 업링크 자원 요소들이 가상 캐리어 단말기의 축소 기능 송신기 유닛의 축소된 대역폭 범위 내에 있는 서브캐리어임을 보장한다. 그에 따라, 호스트 캐리어를 서빙하는 기지국 스케줄러는 통상적으로 호스트 캐리어 단말기들에 승인된 모든 업링크 자원 요소들이 가상 캐리어 단말기에 의해 점유된 서브캐리어들의 세트 외부에 있는 서브캐리어임을 보장한다. 그러나, 가상 캐리어와 호스트 캐리어에 대한 스케줄러들이 공동으로 구현되거나, 정보를 공유하는 수단을 가진다면, 호스트 캐리어의 스케줄러는, 가상 캐리어 상에서 가상 캐리어 자원의 일부 또는 전부가 단말기 장치에 의해 이용되지 않을 것이라는 것을 가상 캐리어 스케줄러가 나타낼 때 서브프레임 동안에 호스트 캐리어 상에서 단말기 장치에 가상 캐리어 영역 내로부터의 자원 요소를 할당할 수 있다.

가상 캐리어 업링크가 LTE PUCCH와 유사한 동작 방법 및 구조를 따르는 물리적 채널을 포함하고, 그 물리적 채널에 대한 자원이 채널 에지에 있을 것으로 예상된다면, 가상 캐리어 단말기에 있어서 이들 자원들이 호스트 캐리어의 에지가 아니라 가상 캐리어 대역폭의 에지에서 제공될 수 있다. 이것은, 가상 캐리어 업링크 전송이 축소된 가상 캐리어 대역폭 내에 유지되는 것을 보장하기 때문에 유리하다.

가상 업링크 캐리어 랜덤 액세스

종래의 LTE 기술에 따르면, PRACH가 가상 캐리어에 할당된 서브캐리어 내에 있을 것이라는 것이 보증되지 못할 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 기지국이 가상 업링크 캐리어 내에 보조 PRACH를 제공하고, 그 위치는 가상 캐리어 상에서 시스템 정보를 통해 가상 캐리어 단말기에 시그널링될 수 있다. 이는 예를 들어, 도 13b에 도시되어 있는데, 여기서 PRACH(1303)는 가상 캐리어(1301) 내에 위치해 있다. 따라서, 가상 캐리어 단말기는 가상 업링크 캐리어 내의 가상 캐리어 PRACH 상에서 PRACH 요청을 전송한다. PRACH의 위치는 예를 들어, 가상 캐리어 상의 시스템 정보에 있어서, 가상 캐리어 다운링크 시그널링 채널에서 가상 캐리어 단말기에 시그널링될 수 있다.

그러나, 다른 예에서, 가상 캐리어 PRACH(1303)는, 예를 들어 도 13c에 도시된 바와 같이 가상 캐리어의 외부에 위치한다. 이것은, 가상 캐리어 단말기에 의한 데이터의 전송을 위해 가상 업링크 캐리어 내에 더 많은 공간을 남긴다. 가상 캐리어 PRACH의 위치는 앞서와 같이 가상 캐리어 단말기에 시그널링되지만, 랜덤 액세스 요청을 전송하기 위하여, 가상 캐리어 단말기들은 그들의 송신기 유닛들을 가상 캐리어 PRACH 주파수로 재-튜닝하는데, 그 이유는 이것이 가상 캐리어 외부에 있기 때문이다. 그 다음, 송신기 유닛은 업링크 자원 요소들이 할당되었을 때 가상 캐리어 주파수로 재-튜닝된다.

가상 캐리어 단말기가 가상 캐리어 외부의 PRACH 상에서 전송할 수 있는 일부 예에서, 호스트 캐리어 PRACH의 위치가 가상 캐리어 단말기에 시그널링될 수 있다. 그러면, 가상 캐리어 단말기는 랜덤 액세스 요청을 전송하기 위해 간단하게 종래의 호스트 캐리어 PRACH 자원을 이용할 수 있다. 이러한 방법이 유리한데, 그 이유는 더 적은 PRACH 자원이 할당되어야 하기 때문이다.

그러나, 기지국이 동일한 PRACH 자원 상에서 종래의 LTE 단말기와 가상 캐리어 단말기 양쪽 모두로부터 랜덤 액세스 요청을 수신하고 있다면, 종래의 LTE 단말기로부터의 랜덤 액세스 요청과 가상 캐리어 단말기로부터의 랜덤 액세스 요청 간을 구분하기 위한 메커니즘이 기지국에 제공되는 것이 필요하다.

따라서, 일부 예에서, 예를 들어, 제1 세트의 서브프레임에 걸쳐 PRACH 할당이 가상 캐리어 단말기에 이용 가능하고 제2 세트의 서브프레임에 걸쳐 PRACH 할당이 종래의 LTE 단말기에 이용 가능하도록 시분할 할당이 기지국에서 구현된다. 따라서, 기지국은, 제1 세트의 서브프레임 동안에 수신된 랜덤 액세스 요청이 가상 캐리어 단말기로부터 유래된 것이고 제2 세트의 서브프레임 동안에 수신된 랜덤 액세스 요청이 종래의 LTE 단말기로부터 유래된 것이라고 결정할 수 있다.

다른 예에서, 가상 캐리어 단말기와 종래의 LTE 단말기 양쪽 모두가 동시에 랜덤 액세스 요청을 전송하는 것을 방지하는 어떠한 메커니즘도 제공되지 않는다. 그러나, 종래에 랜덤 액세스 요청을 전송하는데 이용되는 랜덤 액세스 프리앰블은 2개의 그룹으로 분할된다. 제1 그룹은 배타적으로 가상 캐리어 단말기에 의해 이용되고, 제2 그룹은 배타적으로 종래의 LTE 단말기에 의해 이용된다. 따라서, 기지국은, 랜덤 액세스 프리앰블이 어느 그룹에 속하는지를 간단하게 확인함으로써 랜덤 요청이 종래의 LTE 단말기로부터 유래된 것인지 또는 가상 캐리어 단말기로부터 유래된 것인지를 결정할 수 있다.

예시적 아키텍처

도 14는 본 발명의 예에 따라 구성된 적응된 LTE 이동 원격통신 시스템의 일부를 도시하는 개략도를 제공한다. 이러한 시스템은 커버리지 영역(셀)(1404) 내의 복수의 종래의 LTE 단말기들(1402) 및 축소 기능 단말기들(1403)에 데이터를 통신하는 코어 네트워크(1408)에 접속되는 적응된 인핸스드 Node B(eNB/기지국)(1401)를 포함한다. 축소 기능 단말기(1403) 각각은 종래의 LTE 단말기(1402)에 포함되어 있는 트랜시버 유닛(1406)의 기능과 비교할 때, 축소된 대역폭에 걸쳐 데이터를 수신할 수 있는 수신기 유닛 및 축소된 대역폭에 걸쳐 데이터를 송신할 수 있는 송신기 유닛을 포함하는 튜닝 가능 트랜시버 유닛(1405)을 갖는다.

적응된 eNB(1401)는, 예를 들어 도 5를 참조하여 설명된 바와 같은 가상 캐리어를 포함하는 서브프레임 구조를 이용하여 다운링크 데이터를 송신하고, 도 13b 또는 도 13c를 참조하여 설명된 바와 같은 서브프레임 구조를 이용하여 업링크 데이터를 수신하도록 구성된다. 따라서, 축소 기능 단말기(1403)는 전술된 바와 같이 업링크 및 다운링크 가상 캐리어를 이용하여 데이터를 수신 및 송신할 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 축소된 복잡도의 단말기(1403)가 업링크 및 다운링크 가상 캐리어 상에서 축소된 대역폭에 걸쳐 데이터를 수신 및 송신하기 때문에, 다운링크 데이터를 수신 및 디코딩하고 업링크 데이터를 인코딩 및 송신하는 데 필요한 트랜시버 유닛(1405)의 복잡도, 전력 소모 및 비용이 종래의 LTE 단말기에 제공되는 트랜시버 유닛(1406)에 비해 축소된다.

셀(1404) 내의 단말기들 중 하나에 전송될 코어 네트워크(1408)로부터의 다운링크 데이터를 수신할 때, 적응된 eNB(1401)는, 데이터가 종래의 LTE 단말기(1402)로 향하는 것인지 또는 축소 기능 단말기(1403)로 향하는 것인지를 결정하도록 구성된다. 이는 임의의 적합한 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 축소 기능 단말기(1403)를 향하는 데이터는, 데이터가 다운링크 가상 캐리어 상에서 송신되어야 한다는 것을 나타내는 가상 캐리어 플래그를 포함할 수 있다. 다운링크 데이터가 축소 기능 단말기(1403)에 전송되어야 한다고 적응된 eNB(1401)가 검출한다면, 적응된 eNB(1401)에 포함된 적응된 스케줄링 유닛(1409)은, 다운링크 데이터가 다운링크 가상 캐리어 상에서 해당 축소 기능 단말기에 전송되는 것을 보장한다. 다른 예에서, 네트워크는 가상 캐리어가 eNB와 논리적으로 독립적이 되도록 배치된다. 보다 구체적으로, 가상 캐리어는 코어 네트워크에 별개의 셀처럼 보이도록 배치될 수 있어, 코어 네트워크에는 가상 캐리어가 호스트 캐리어와 임의의 관계를 갖는지 알려지지 않는다. 패킷들은, 이들이 종래의 셀에 대한 것인 것처럼, 간단히 가상 캐리어로/가상 캐리어로부터 라우팅된다.

다른 예에서는, 트래픽을 적절한 캐리어(즉, 호스트 캐리어 또는 가상 캐리어)로 또는 적절한 캐리어로부터 라우팅하기에 적합한 네트워크 내의 지점에서 패킷 점검이 수행된다.

또 다른 예에서, 코어 네트워크로부터 eNB로의 데이터는 특정 단말기 장치에 대한 특정 논리적 접속 상에서 통신된다. eNB에는 어느 논리적 접속이 어느 단말기 장치와 관련되는지를 나타내는 정보가 제공된다. 어느 단말기 장치들이 가상 캐리어 단말기들이며 어느 것이 종래의 LTE 단말기들인지를 나타내는 정보가 또한 eNB에서 제공된다. 이러한 정보는 가상 캐리어 단말기가 초기에 가상 캐리어 자원들을 사용하여 접속했을 것이라는 사실로부터 도출될 수 있다. 다른 예에서, 가상 캐리어 단말기들은 접속 절차 동안에 그들의 기능을 eNB에 표시하도록 구성된다. 따라서, eNB는 단말기 장치가 가상 캐리어 단말기인지 또는 LTE 단말기인지에 기초하여 코어 네트워크로부터의 데이터를 특정 단말기 장치에 매핑할 수 있다.

업링크 데이터의 전송을 위해 자원을 스케줄링할 때, 적응된 eNB(1401)는 자원이 스케줄링될 단말기가 축소 기능 단말기(1403)인지 또는 종래의 LTE 단말기(1402)인지를 결정하도록 구성된다. 일부 예에서, 이것은 전술된 바와 같이 가상 캐리어 랜덤 액세스 요청과 종래의 랜덤 액세스 요청 간을 구분하는 기술을 이용하여 PRACH 상에서 전송된 랜덤 액세스 요청을 분석함으로써 달성된다. 임의의 경우에, 적응된 eNB(1401)에서, 축소 기능 단말기(1402)에 의해 랜덤 액세스 요청이 이루어졌다고 결정되면, 적응된 스케줄러(1409)는, 가상 업링크 캐리어 내에서 업링크 자원 요소의 임의의 그랜트가 이루어지는 것을 보장하도록 구성된다.

일부 예들에서, 호스트 캐리어 내에 삽입된 가상 캐리어는 논리적으로 구별되는 "네트워크 내의 네트워크"를 제공하는 데 이용될 수 있다. 즉, 가상 캐리어를 통해 전송되는 데이터는 논리적으로 및 물리적으로 호스트 캐리어 네트워크에 의해 전송되는 데이터와 구별되는 것으로 처리될 수 있다. 따라서, 가상 캐리어는 소위, 전용 메시징 네트워크(dedicated messaging network, DMN)라고 하는 것들을 구현하는 데 사용될 수 있고, 이 DMN은 종래의 네트워크에 "겹쳐지고(laid over)" 메시징 데이터를 DMN 장치(즉, 가상 캐리어 단말기), 예를 들어 MTC 장치의 부류들로 전달하는 데 사용된다.

가상 캐리어의 또 다른 예시적 애플리케이션

동시 계류 중인 영국 특허 출원 번호 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], GB 1121767.6 [10] 및 GB 1121766.8 [11]에서 설명된 종류의 가상 캐리어의 개념에서 시작하여, 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 가상 캐리어 개념의 일부 확장이 이제 설명된다.

도 15는 본 발명의 실시 형태에 따른 원격통신 시스템(1500)을 개략적으로 도시한다. 이러한 예에서의 원격통신 시스템(1500)은, 넓게는, 전술된 바와 같이 가상 캐리어가 구현되는 LTE-타입 아키텍처에 기초한다. 따라서 원격통신 시스템(1500)의 동작의 많은 양태들이 알려졌고 이해되었으므로, 간결성을 위해 본 명세서에서 상세히 기술되지 않는다. 여기서 구체적으로 설명되지 않는 원격통신 시스템(1500)의 동작 양태들은, 임의의 공지된 기술에 따라, 예를 들어, 앞서 제안된 바와 같이 가상 캐리어를 지원하도록 적절하게 수정된 현재의 LTE-표준에 따라 구현될 수 있다.

원격통신 시스템(1500)은 무선 네트워크 부분에 연결되는 코어 네트워크 부분(발달된 패킷 코어)(1502)를 포함한다. 무선 네트워크 부분은 복수의 단말기 장치에 결합된 기지국(evolved-nodeB)(1504)을 포함한다. 이러한 예에서는, 2개의 단말기 장치들, 즉 제1 단말기 장치(1506) 및 제2 단말기 장치(1508)가 도시된다. 실제로 무선 네트워크 부분은 다양한 통신 셀들에 걸쳐 더 많은 수의 단말기 장치들을 서빙하는 복수의 기지국을 포함할 수 있다는 것이 물론 이해될 것이다. 그러나, 단순화를 위해 도 15에는 하나의 기지국과 2개의 단말기 장치들만이 도시된다.

종래의 이동 무선 네트워크와 같이, 단말기 장치들(1506, 1508)은 기지국(송수신국)(1504)에 및 이로부터 데이터를 통신하도록 배치된다. 기지국은, 기지국(1504)을 통해 원격통신 시스템(1500)의 단말기 장치들에의 라우팅 및 이동 통신 서비스들의 관리를 수행하도록 구성된 코어 네트워크 부분의 서빙 게이트웨이, S-GW(도시 생략)에 차례로 통신 가능하게 연결된다. 이동도 관리 및 접속성을 유지하기 위해, 코어 네트워크 부분(1502)은 또한, 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 저장된 가입자 정보에 기초하여 통신 시스템에서 동작하는 단말기 장치들(1506, 1508)과의 인핸스드 패킷 서비스(Enhanced Packet Service, EPS) 접속을 관리하는 이동도 관리 엔티티(도시되지 않음)를 포함한다. 코어 네트워크에서의 기타 네트워크 컴포넌트들(또한 간략함을 위해 도시되지 않음)은, PCRF(Policy Charging and Resource Function), 및 PDN-GW(Packet Data Netowrk GateWay)를 포함하고, 이는 코어 네트워크 부분(1502)로부터 외부 패킷 데이터 네트워크, 예를 들어 인터넷으로의 접속을 제공한다. 전술한 바와 같이, 도 15에 도시된 통신 시스템(1500)의 다양한 요소들의 동작은 본 명세서에서 논의된 바와 같이 본 발명의 실시 형태들에 따른 기능을 제공하기 위해 수정된 곳을 제외하고는 대체로 통상적일 수 있다.

이러한 예에서, 제1 단말기 장치(1506)가 무선 인터페이스의 호스트 캐리어 성분과 관련된 자원을 이용하여 주로 기지국(1504)과 통신하고 있는 종래의 스마트폰 타입의 단말기 장치라고 가정한다. 이러한 제1 단말기 장치(1504)는 무선 신호들의 전송과 수신을 위한 트랜시버 유닛(1506a), 및 스마트폰(1506)을 제어하도록 구성된 제어기 유닛(1506b)을 포함한다. 제어기 유닛(1506b)은, 무선 원격통신 시스템들에서의 장비를 위한 종래의 프로그래밍/구성 기술들을 사용하여 원하는 기능을 제공하도록 적절하게 구성되는/프로그래밍되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(1506a) 및 제어기 유닛(1506b)은 도 15에 별개의 요소들로서 개략적으로 도시된다. 그러나, 이러한 유닛들의 기능은 다양한 상이한 방식들로, 예를 들어, 하나의 적합하게 프로그래밍된 집적 회로를 이용하여 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이해하겠지만, 스마트폰(1506)은 일반적으로 그 동작 기능과 연관된 다양한 다른 요소들을 포함할 것이다.

이러한 예에서, 제2 단말기 장치(1508)가 무선 인터페이스의 가상 캐리어 성분과 관련된 자원을 이용하여 기지국(1504)과 통신하고 있는 기계-타입 통신(MTC) 단말기 장치라고 가정된다. 게다가, 이러한 예를 위해, 기지국(1504)이 예를 들어, 개략적으로 도 10 및 12에 도시된 것처럼 호스트 캐리어 내의 상이한 주파수 위치들에서 다중 가상 캐리어들을 지원할 수 있고, 제2 단말기 장치(1508)가 가상 캐리어 주파수들 중 상이한 주파수들 상에서 선택적으로 동작할 수 있도록 주파수 튜닝 가능하다는 것이 가정된다. 앞서 논의된 바와 같이, 기계-타입 통신 단말기 장치들은 일부 경우에는 전형적으로 소량의 데이터를 전달하는 반자율적 또는 자율적 무선 통신 장치들로서 특징지어질 수 있다. 예로는, 예를 들어, 가스, 물, 전기 등과 같은 공익사업의 고객 소비에 관한 정보를 중앙 MTC 서버 데이터에 주기적으로 다시 전송하며 고객의 댁내에 위치할 수 있는 소위 스마트 계량기를 포함한다. MTC 장치는 몇 가지 점에서 예를 들어, 레이턴시 관점에서 비교적 낮은 서비스 품질(QoS)을 갖는 비교적 낮은 대역폭 통신 채널에 의해 지원될 수 있는 장치로 볼 수 있다. 여기서, 도 15의 MTC 단말기 장치(1508)는 이러한 장치라고 가정된다.

스마트폰(1506)에서와 같이, MTC 장치(1508)는 무선 신호의 전송과 수신을 위한 트랜시버 유닛(1508a)과 MTC 장치(1508)를 제어하도록 구성된 제어기 유닛(1508b)을 포함한다. 트랜시버 유닛(1508a)은 기지국의 전체적 동작 대역폭(여기서는 호스트 캐리어의 대역폭에 대응) 내의 상이한 주파수 위치들에서 그 동작 대역폭 내에서 기지국들로부터 통신을 수신하기 위해 튜닝될 수 있도록 튜닝 가능하다. 제어기 유닛(1508b)은 이하에서 더욱 설명되는 바와 같은 본 발명의 실시 형태들에 따른 기능을 제공하는 다양한 서브-유닛들을 포함할 수 있다. 이러한 서브-유닛들은 개별적인 하드웨어 요소들로서 구현될 수 있거나, 또는 제어기 유닛의 적절하게 구성된 기능들로서 구현될 수 있다. 따라서, 제어기 유닛(1508b)은, 무선 원격통신 시스템들에서의 장비를 위한 종래의 프로그래밍/구성 기술들을 사용하여 본 명세서에 설명되는 바람직한 기능을 제공하도록 적절하게 구성되는/프로그래밍되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(1508a) 및 제어기 유닛(1508b)은 표현의 편의상 도 15에 별개의 요소들로서 개략적으로 도시된다. 그러나, 이들 유닛의 기능은, 본 기술분야에서 수립된 실시들을 따르는 다양한 상이한 방식들로, 예를 들어 단일의 적절하게 프로그래밍된 집적 회로를 사용하여 제공될 수 있다는 점이 이해될 것이다. MTC 장치(1508)는 일반적으로 그 동작 기능과 연관된 다양한 다른 요소들을 포함할 것이라는 것을 이해할 것이다.

기지국(1504)은, 무선 신호들의 송신 및 수신을 위한 트랜시버 유닛(1504a), 및 기지국(1504)을 제어하도록 구성되는 제어기 유닛(1504b)을 포함한다. 상기에 기재된 바와 같이, 기지국(1504)의 트랜시버 유닛(1504a)은 호스트 캐리어 내의 다중 가상 캐리어들을 지원하도록 구성된다. 제어기 유닛(1506b)은, 다시, 스케줄링 유닛과 같이, 이하에서 더욱 설명되는 바와 같은 본 발명의 실시 형태들에 따른 기능을 제공하기 위한 다양한 서브-유닛들을 포함할 수 있다. 이러한 서브-유닛들은 개별적인 하드웨어 요소들로서 구현될 수 있거나, 또는 제어기 유닛의 적절하게 구성된 기능들로서 구현될 수 있다. 따라서, 제어기 유닛(1504b)은, 무선 원격통신 시스템들에서의 장비를 위한 종래의 프로그래밍/구성 기술들을 사용하여 본 명세서에 설명되는 바람직한 기능을 제공하도록 적절하게 구성되는/프로그래밍되는 프로세서 유닛을 포함할 수 있다. 트랜시버 유닛(1504a) 및 제어기 유닛(1504b)은 표현의 편의상 도 15에 별개의 요소들로서 개략적으로 도시된다. 그러나, 이들 유닛의 기능은, 본 기술분야에 수립된 실시들을 따르는 다양한 상이한 방식들로, 예를 들어 단일의 적절하게 프로그래밍된 집적 회로를 사용하여 제공될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이해할 수 있듯이, 기지국(1504)은 일반적으로 그 동작 기능과 관련된 다양한 기타 요소들을 포함할 것이다.

따라서, 기지국(1504)은, 무선 원격통신 시스템의 호스트 캐리어와 연관된 제1 무선 통신 링크(1510)를 통해 스마트폰(1506)과 데이터 통신하고, 무선 애플리케이션 시스템의 가상 캐리어와 연관된 제2 무선 통신 링크(1512)를 통해 MTC 장치(1508)와 데이터 통신하도록 구성되며, 제2 무선 통신 링크를 지원하는 가상 캐리어는 기지국(1504)에 의해 지원된 복수의 가상 캐리어들 중 하나이다. 기지국(1504)은 전술된 바와 같이, 호스트 및 가상 캐리어를 지원하는 LTE 기반 통신의 확립된 원리에 따라 제1 무선 통신 링크(1510)를 통해 스마트폰(1506)과 통신하도록 구성된다고 가정된다.

도 15에 개략적으로 도시된 무선 원격통신 시스템(1500)의 중요한 양태는, 기지국이 기지국의 전체적 동작 대역폭 내의 상이한 위치들에서 가상 캐리어들 상에서 데이터를 전달하도록 구성된다는 것이다(즉, 기지국은 상이한 주파수 위치들에서 다중 가상 캐리어들을 지원한다). 구체적인 예를 위해서, 여기에서 기지국이 20 MHz의 전체적 동작 대역폭과 관련되고, 각각이 1.4 MHz의 제한된 주파수 대역폭을 갖는 4개의 가상 캐리어들을 이용하여, MTC-타입 단말기 장치(1508)와 같은, 축소 기능 장치들과의 가상 캐리어 통신을 지원한다고 가정된다. 게다가, 이러한 예에서 4개의 가상 캐리어들은 20 MHz의 전체적 동작 대역폭에 걸쳐 고르게 분포된 고정된 주파수 위치들에 있다고 가정된다. 따라서, 이러한 예에서, 기지국은 전체적인 20 MHz 대역폭의 하부 에지에 대한 2.5 MHz의 주파수의 위치를 중심으로 하는 제1 가상 캐리어, VC 1, 호스트 대역폭의 하부 에지로부터 7.5 MHz의 주파수 위치를 중심으로 하는 제2 가상 캐리어, VC 2, 호스트 대역폭의 하부 에지로부터 12.5 MHz의 주파수 위치를 중심으로 하는 제3 가상 캐리어, VC 3, 및 호스트 대역폭의 하부 에지로부터 17.5 MHz의 주파수를 중심으로 하는 제4 가상 캐리어, VC 4를 지원한다. 이러한 값들은 간단하게 한 구현을 나타내고, 다른 예들에서는 상이한 수의 가상 캐리어들이 있을 수 있고 및/또는 가상 캐리어들이 호스트 캐리어 대역폭 전체에 걸쳐 다르게 분포될 수 있다는 것을 알 수 있다. 도 15에 도시된 예에서, 기지국(1504)은 제1 가상 캐리어 VC 1과 관련된 주파수 자원을 이용하여 MTC 장치(1508)와 초기에 통신하고 있다고 가정된다. 따라서, MTC 단말기 장치(1508)의 튜닝 가능한 트랜시버(1508a)는 가상 캐리어 VC 1과 관련된 주파수 위치에 적절하게 튜닝된다. MTC 단말기 장치(1508)는 현재 간단하게 가상 캐리어 VC 1 상에서 동작할 수 있는데, 그 이유는 가상 캐리어 VC 1이 MTC 장치가 캠프-온 절차 동안 발견되는 제1 가상 캐리어이었기 때문에 또는 MTC 장치가 항상 초기에 가상 캐리어 VC 1에 캠프-온하도록 구성되기 때문에, 또는 기지국이 MTC 장치에게 이러한 특별한 가상 캐리어 상에서 동작하도록 이전에 지시했기 때문이다. 예를 들어, 기지국은 상이한 가상 캐리어 상의 로딩을 관리하고/밸런싱하기 위해 상이한 가상 캐리어들에 상이한 MTC 단말기 장치들을 초기에 할당하도록 구성될 수 있고, 어느 가상 캐리어가 사용되어야 하는지에 관해, 예를 들어 초기 접속 절차 동안 교환되는 시그널링으로, 적절한 명령어 시그널링을 각각의 MTC 장치들에 제공하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 15는 MTC 장치(1508)가 기지국에 의해서 지원된 제1 가상 캐리어 VC 1과 관련된 주파수 위치에서 제한된 대역폭 주파수 캐리어 상에서 기지국과 통신함으로써 무선 원격통신 시스템(1500) 내에서 동작하고 있는 상황을 나타낸다. 이러한 가상 캐리어 상의 MTC 장치의 동작은 가상 캐리어들 상에서 축소 기능 단말기 장치들을 동작시키기 위한 이전에 제안된 아이디어들을 주로 따를 수 있지만, 아래에서 더 논의된 것처럼 본 발명의 실시 형태들에 따라서 수정될 수 있다.

가상 캐리어 구현들을 위해 이전에 제안된 바와 같이, 기지국(1504)과 MTC 장치(1508) 사이의 통신은 많은 점에서 광범위하게 종래의 LTE-타입 기술(또는 다른 표준에 따라 동작하는 무선 원격통신 시스템들의 맥락에서 대응하는 기술)을 따를 수 있다. 예를 들어, 가상 캐리어의 대역폭 내의 기준 시그널링은 기지국과 MTC 장치 사이에 존재하는 채널 상태들을 측정하기 위해 MTC 장치에 의해 이용될 수 있고, MTC 장치는 상기 측정들의 표시를 기지국에 보고할 수 있다(예를 들어, 가상 캐리어를 위한 CQI 타입 리포트). 따라서, 기지국에는, 제한된 대역폭 내라 할지라도, 광범위하게 종래의 LTE-타입 통신들과 동일한 방식으로 가상 캐리어 상에서 MTC 장치와의 통신과 관련하여 기지국이 링크 적응을 수행하게 하기 위해 가상 캐리어에 대한 채널 상태들에 대한 정보가 제공될 수 있다.

발명자들은 동작의 종래의 LTE 모드들에 적용되지 않는 가상 캐리어 동작의 한 양태가 한 가상 캐리어 상에서 서빙되는 것으로부터 또 다른 가상 캐리어 상에서 서빙되는 것으로 MTC 장치를 실제로 전환하기 위한 잠재력임을 인식했다. 예를 들어, MTC 장치(1508)가 가상 캐리어 VC 1 상에서 제공되고 있는 상기 특정 예를 참조하면, 원칙적으로 이러한 특별한 예에서 지원된 4개의 가상 캐리어들중 또 다른 하나로 전환하기 위해 MTC 장치(1508)와 통신하기 위한 잠재력이 있다. 발명자들은 이것이 기지국과 MTC 장치 사이의 통신을 최적화하기 위해 적용될 수 있는 또 다른 수준의 잠재적 링크 적응이 실제로 있다는 것을 허용함을 인식했다. 이러한 가능성을 이용하기 위해서, 발명자들은 더 넓은 시스템 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭 상에서 동작하는 MTC 장치가 시스템 대역폭 내의 상이한 위치들에서 채널 상태들을 측정하고 그러한 측정들로부터 유도된 정보를 지원하고 있는 기지국에 제공하도록 하는 방법들을 개발했다. 그러므로, 이는 기지국이 MTC 장치를 지원하기 위한 주파수 위치들을 스케줄링할 때 시스템 대역폭 내의 상이한 주파수 위치들에서의 상기 측정된 채널 상태들을 고려하게 할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 상기 측정된 채널 상태들을 기반으로 MTC 장치와의 통신에 사용하기 위해 특별한 가상 캐리어 주파수를 선택할 수 있다.

도 16은 개략적으로 기지국과 단말기 장치 사이의 통신과 본 발명의 일정한 실시 형태들에 따라서 기지국과 단말기 장치에 의해 실행된 단계들을 나타내는 시그널링 래더 도표이다. 이러한 예에서, 기지국과 단말기 장치는 도 15에 개략적으로 도시된 기지국(1504)과 단말기 장치(1508)에 대응하는 것으로 가정되고, 상기 단말기 장치(1508)는 가상 캐리어 VC 1를 이용하여 기지국에 초기에 접속되어 있다.

도 16에 도시된 시그널링은 기지국(1504)이 단말기 장치가 본 발명의 실시 형태에 따라서 채널 상태들을 측정하여야 한다는 것을 결정한 시점에서부터 시작한다. 이는 예를 들어, 기지국은 미리 정해진 스케줄에 따라 그와 같은 측정들을 요청하도록 구성되기 때문에, 또는 아마도 기지국은 단말기 장치와의 통신이 현재 사용된 가상 캐리어 상에서의 불량한 채널 상태들(예를 들어, 가상 캐리어의 대역폭 내에서 보고하는 종래의 LTE-타입 채널 상태를 기반으로 함)에 의해 영향을 받고 있음을 인식했기 때문일 수 있다.

따라서, 도 16에 도시된 제1 단계 S1에서, 기지국(1504)은 단말기 장치에게 본 발명의 실시 형태에 따라서 채널 상태 측정들을 수행하게 지시하는 시그널링을 MTC 장치(1508)로 전송한다. 상기에 기재된 바와 같이, 단말기 장치는 가상 캐리어 VC 1 상에서 초기에 동작하고 있고 그래서 이러한 시그널링은 그에 대응하여 VC 1 상에서 MTC 장치에 기지국에 의해 전송되는 것으로 가정된다. 명령어 시그널링 S1은 단말기 장치를 돕기 위한 구성 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계 S1에서 전송된 명령어 시그널링은 기지국이 단말기 장치가 채널 상태들을 측정하기를 원하는 주파수 위치들의 표시를 포함할 수 있다. 이들은 예를 들어, 측정을 원하는 특정한 서브 캐리어 주파수들의 표시로서, 또는 하나 이상의 사전 정의된 주파수 위치들을 참조하여, 예를 들어 기지국에 의해 지원된 일정한 사전-정의된 가상 캐리어 주파수들을 참조하는 인덱스로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 VC 1, VC 2, VC 3 및 VC 4로서 언급될 수 있는 4개의 가상 캐리어들을 지원하는 상기 경우에, 구성 메시징은 기지국이 단말기 장치가 채널 상태 측정들을 수행하기를 원하는 각각의 인덱스들 1 내지 4 중 하나 이상의 표시를 포함할 수 있다. 행해질 측정들에 관해 기지국에 의해 전달될 수 있는 다른 정보는 예를 들어, 측정들이 행해질 대역폭(예를 들어, 여기서 이것은 고정되지 않음)의 표시를 포함할 것이다. 다른 예들에서, 기지국이 본 발명의 실시 형태에 따라서 채널 상태 측정과 보고를 시작하여야 한다는 표시 이외의 추가적 구성 정보는 없을 수 있다. 그와 같은 경우, 단말기 장치는, 예를 들어 사전 정의된 방식으로 측정들을 수행하도록(예를 들어, 당면한 구현에서 기지국에 의해 지원된 모든 가상 캐리어 주파수들에 대해 측정을 행함으로써) 구성될 수 있다. 도 16에 개략적으로 도시된 예에 있어서, 기지국은 단말기 장치에게 이러한 예시적 구현에서 기지국이 지원하는 4개의 가상 캐리어들 전부에 대해 채널 상태 측정들을 행하도록 지시한다고 가정된다. 도 16의 단계 S1에서 전송된 시그널링은 무선 원격통신 시스템에서 제어 정보를 기지국으로부터 단말기 장치로 전달하기 위한 임의의 종래의 기술에 따라서 전송될 수 있다.

도 16에 도시된 단계 S2에서, 기지국은 단말기 장치가 그것이 행하도록 지시받은 측정들로부터 유도된 정보를 보고하기 위해 나중에 이용하여야 하는 업링크 자원 할당을 단말기 장치에 전달한다. 할당된 업링크 자원들을 위한 타이밍은 단말기 장치에 상기 지시된 측정들을 수행할 시간을 허용하기 위해 지연된다는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 업링크 자원 할당이 종래의 업링크 자원 할당들과는 다른 방식으로 행해지는 것이 적합할 수 있는데, 예를 들어 상위 계층 제어 시그널링을 위한 임의의 확립된 기술이 단말기 장치가 측정들에 대해 보고해야 하는 자원들의 표시를 전달하는데 사용될 수 있다. 단계 S1에 도시된 시그널링에서와 같이, 단계 S2에 도시된 이러한 시그널링은 가상 캐리어를 구현하는 무선 원격통신 네트워크에서 제어 정보를 전달하기 위해 확립된 기술들을 사용하여 가상 캐리어 VC 1 상에서 전송될 수 있다.

채널 상태 측정들을 수행하기 위한 명령어를 수신하고 채널 상태 측정들이 행해지는 주파수 위치들을 결정하게 되면(기지국으로부터 수신된 구성 정보를 기반으로 하거나, 또는 사전 정의된 고정된 방식에 따라서), 단말기 장치는 도 16의 단계 S3 내지 S9에 개략적으로 도시된 바와 같이 이러한 측정들을 행하기 시작한다. 따라서, 단계 S3에서 단말기 장치는 VC 1에 대한 채널 상태를 측정한다. 이는 단말기 장치가 초기에 튜닝된 가상 캐리어이다. VC 1에 대한 채널 상태는 임의의 종래의 기술에 따라서 측정될 수 있다. 예를 들어, 기준 시그널링 측정들에 따라, VC 1에 대한 CQI 파라미터가 확립된다. 이러한 예에서, 단일의 CQI(즉, 광대역 CQI에 해당)만이 가상 캐리어 대역폭 VC 1에 대해 구축된다고 가정한다. 측정을 행하면, 단말기 장치는 그 결과의 표시를 메모리에 저장하고 도 16에 도시된 단계 S4로 진행한다.

단계 S4에서, 단말기 장치는 제2 가상 캐리어 VC 2에 대한 주파수 위치와 대응하게 그의 트랜시버를 튜닝한다. 단말기 장치 트랜시버가 VC 2에 대응하는 주파수 위치로 재튜닝되면, 단말기 장치는 단계 S5에서 VC 2에 대한 채널 상태들을 측정하고 그 결과를 메모리에 기록한다. 이러한 측정은 다시 무선 원격통신 시스템들에서 채널 상태를 측정하기 위한 일반적으로 종래의 기술에 따라 행해질 수 있다. 예를 들어, 측정은 일반적인 방식으로 수신된 기준 신호의 측정과 잡음의 측정(잡음과 간섭의 측정)을 포함할지 모른다. 동일한 방식으로, 단말기 장치는 단계 S6에서 가상 캐리어 VC 3에 해당하는 주파수 위치에 그 자체를 재튜닝하고, 단계 S7에서 VC 3에 대한 채널 상태들을 측정하고, 단계 S8에서 가상 캐리어 VC 4에 해당하는 주파수 위치에 그 자체를 재튜닝하고, 단계 S9에서 VC 4에 대한 채널 상태들을 측정한다.

해당 주파수 위치들에 대한 채널 상태 측정들을 완료하면, 단말기 장치는 도 16의 단계 S10에서 개략적으로 도시된 것처럼, 가상 캐리어 VC 1에 해당하는 주파수 위치로 다시 그의 트랜시버를 재튜닝한다.

따라서, 도 16에 도시된 단계 S10 이후에, 단말기 장치는 각각의 가상 캐리어 VC 1, VC 2, VC 3 및 VC 4에 대한 채널 상태들을 연속적으로 측정하고, 측정들의 결과들의 대응하는 표시를 메모리에서 저장하고, 가상 캐리어 VC 1로 다시 그의 트랜시버를 재튜닝하였다. 도 16의 단계 S11에 개략적으로 도시된 것처럼, 본 발명의 실시 형태들에 따른 단말기 장치는 측정들로부터 정보를 유도하고 이 정보를 채널 상태 측정 보고시에 기지국에게 전달하도록 구성된다. 이러한 통신은 단계 S2에서 업링크 통신을 위해 단말기 장치에 할당된 자원들을 통해 전송된다.

단말기 장치로부터 기지국으로 전달된 정보는 상이한 예시적 구현들에 따라서 다를 수 있다. 도 16에 도시된 특정 예에 있어서, 단말기 장치는 각각의 채널 상태 측정들로부터 어느 가상 캐리어 주파수 위치가 최상의 채널 상태들과 관련되어 있는지를 결정하도록 그리고 이를 채널 상태들의 대응하는 측정의 표시와 함께 기지국에게 전달하도록 구성된다. 즉, 단계 S11에 도시된 시그널링에서 전달된 정보는, 단말기 장치가 측정된 것들로부터 최상의 채널 상태들과 관련되는 것으로서 선택한 가상 캐리어에 대한 주파수 위치의 표시와 그 최상의 채널 상태들이 무엇인지의 표시와 대응한다. 관련 측정들이 행해진 시간의 표시와 같은, 추가 정보가 기지국에 전달될 수도 있다. 따라서, 최상의 채널 상태들과 관련되는 것으로서 단말기 장치에 의해 결정된 주파수 위치의 표시는 후속의 가상 캐리어 동작에 사용하기 위한 단말기 장치 선택 주파수 제안의 표시인 것으로서 고려될 수 있다.

단계 S12에 개략적으로 도시된 것처럼, 단말기 장치로부터 정보를 수신하면, 기지국은 정보를 고려하는 방식으로 단말기 장치에 대한 스케줄링 결정을 한다. 예를 들어, 단말기 장치가 초기에 VC 1 상에서 동작하고 있지만, 도 16의 단계 S11에서 전달된 정보가 단말기 장치가 그의 측정들로부터 가상 캐리어 VC 3이 더 좋은 채널 상태들을 제공하는 것으로 결정한 것을 나타내면, 기지국은 단말기 장치를 위한 미래 스케줄링이 가상 캐리어 VC 3으로 이동되어야 한다는 것을 결정할 수 있다. 기지국이 단말기 장치로부터 수신된 정보로부터, 단말기 장치가 상이한 가상 캐리어 상에서 더 서빙될 것이라고 결정하고, 또한 기지국이 그 가상 캐리어 상에서 단말기 장치를 지원할 수 있다면(즉, 제안된 가상 캐리어 상에서 이동 단말기를 위한 용량이 있는 경우), 기지국은 단말기 장치에게 상기 선택된 가상 캐리어로 이동하도록 지시하기 위해 단말기 장치에 명령어 시그널링을 제공할 수 있다. 이는 시그널링 단계 S13에 의해 도 16에 개략적으로 도시된다. 이러한 시그널링은 무선 원격통신 시스템들에서 제어 시그널링을 전달하기 위한 임의의 확립된 기술에 따라서 행해질 수 있다.

그러한 명령어를 수신하면, 단말기 장치는 그의 트랜시버를 재튜닝하고 그리고 종래의 기술에 따라서 상기 선택된 가상 캐리어에 접속함으로써, 새로 선택한 가상 캐리어 상에서 동작을 시작할 수 있다(도 16에 도시 안 됨).

따라서, 도 16의 방법은, 대역폭이 축소된 기능을 가진 단말기 장치가 단말기 장치의 동작 대역폭보다 넓은 범위의 주파수들에 걸쳐 채널 상태들에 관하여 기지국에 피드백을 제공함으로써, 기지국으로 하여금 단말기 장치가 상이한 가상 캐리어 주파수 상에서 동작하도록 이동되는 경우 더 양호하게 서빙될 수 있을지를(예를 들어, 더 높은 데이터 전송률을 달성하는 관점에서) 결정하게 하는 기술을 도시한다.

물론, 도 16에 도시된 동작이 다른 구현들에 따라서 다양한 방법으로 수정될 수도 있음을 알 수 있다.

예를 들어, 단말기 장치가 어느 가상 캐리어 주파수 위치가 최상의 채널 상태들과 관련되는 것으로서 측정되는지의 표시를 기지국에 전달하는 대신에, 단말기 장치는 도 16의 단계 S11에 해당하는 단계에서 상기 측정들로부터 유도된 상이한 및/또는 추가의 정보를 기지국으로 전달할 수도 있다.

일부 실시 형태들에서, 복수의 상이한 잠재적 가상 캐리어 위치들과 관련된 채널 상태들의 측정들을 행한 단말기 장치는 각각의 채널 상태 측정들의 표시를 기지국에게 전달할 수 있다. 즉, 채널 상태 측정들로부터 유도되고 기지국에 전달된 정보는 각각의 측정들(또는 각각의 측정들의 서브세트)의 표시를 포함할 수 있고, 예를 들어 각각의 측정에 대한 CQI-타입 파라미터의 관점에서 파라미터화된다. 이는 기지국이 단말기 장치에 대해 가장 적절한 가상 캐리어를 자체 선택하게 하는 정보를 기지국에 제공한다. 이러한 방법은 기지국에 의해서 지원된 셀 내에 전체적 성능을 최적화하는 것을 도울 수 있는 더 많은 정보를, 셀 내의 전체적 스케줄링에 대한 책임이 있는 기지국에 제공한다. 예를 들어, 기지국이 예를 들어, 과잉 용량 때문에, 최상의 채널 상태들과 관련된 가상 캐리어 상에서 단말기 장치를 수용할 수 없는 경우, 기지국은 그 대신 제2의 최상의 채널 상태들을 가진 가상 캐리어로 단말기 장치를 이동시키는 것을 고려할 수 있다. 이러한 방법은 단말기 장치가 최상의 채널 상태들을 갖는 단일의 가상 캐리어만을 보고해야 하는 경우 쉽게 이용 가능하지 않을 것이다. 그러나, 최상의 채널 상태를 가진 단일의 가상 캐리어 상에서만 보고하는 단말기 장치의 장점은 교환될 데이터의 양의 축소와 기지국의 처리 요구 조건들의 축소이다(그 이유는 단말기 장치가 이용할 최상의 가상 캐리어를 결정하기 위해 채널 상태 측정들을 처리하기 때문이다). 중간 방법은 단말기 장치가 가상 캐리어들의 각각의 채널 상태 측정들의 서브세트에 관한 정보를 보고하기 위한 것일 것이다. 예를 들어, 최상의 채널 상태들을 갖는 것으로 결정된 가상 캐리어 주파수 위치와 관련되는 정보를 전달하는 것 대신에, 단말기 장치는 어느 가상 캐리어 주파수 위치들이 최상의 그리고 제2의 최상의 (그리고 아마도 제3의 최상의, 및 제4의 최상의, 등등) 채널 상태들을 갖는 것으로 결정되는지의 표시를 전달할 수 있다. 또 다른 예에서, 단말기 장치는 어느 가상 캐리어 주파수 위치들이 일부 사전 정의된 기준을 충족하는 측정된 채널 상태들과 관련되어 있는지, 예를 들어 채널 조건 측정들로부터 유도된 파라미터가 사전 정의된 성능 임계치를 초과하는 주파수 위치에 대한 표시를 전달할 수 있다.

게다가, 다른 예시적 구현들은 도 16에 도시된 모든 단계들을 포함하지 않을 수 있고 및/또는 상이한 방식으로 실행된 대응하는 단계들을 포함할 것이다. 예를 들어, 일부 실시 형태들에서, 단계 S1 및 S2에서 전달된 정보는 단일의 메시징 단계에서 기지국으로부터 단말기 장치로 전달될지도 모른다. 다른 예에서, 단계 S2에서 도시된 것과 같은 업링크 자원 할당은 제공되지 않을지도 모른다. 그 대신, 단말기 장치(1508)는 간단하게 단계 S1에 수신된 명령 하에서 측정을 수행할 것이고, 일단 측정이 완료되면(즉, 도 16의 단계 S10 이후에) 단계 S11에서 단말기 장치는 그 단계에서 측정들에서 유도된 정보를 기지국으로 전송할 수 있도록 업링크 자원들을 요청한다. 예를 들어, 채널 상태 측정들을 행하고 기지국에 전달될 정보를 유도하면, 단말기 장치는 그 단계에서 예를 들어, RACH 절차를 이용하여 종래의 스케줄링 요청 절차를 통하여 자원들을 요청할 수 있다. 대안적으로, 단계 S2에서 도시된 시그널링은 이후의 단계에서 제공될지도 모른다. 예를 들어, 기지국은 측정들이 행해진 후 단말기 장치가 측정들로부터 유도된 정보를 보고하기 위해 사용할 업링크 자원 할당을 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 채널 상태 측정들을 시작하기 위해 도 16의 단계 S1에 도시된 것에 해당하는 시그널링을 전송할 수 있고, 그 다음, 단말기 장치가 측정들을 행하게 하기 위해 주어진 기간이 경과된 후, 기지국은 단계 S2에 도시된 것에 해당하는 시그널링을 전송할 수 있다.

또 다른 예들에서, 단계 S1 및 S2에 해당하는 시그널링이 없을 수 있다. 오히려, 단말기 장치(1508)는 예를 들어, 기지국으로부터의 명령 없이도, 도 16에 도시된 동작의 단계 S3에서 시작하는 것들에 해당하는 측정 단계들을 시작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 단말기 장치는 사전 정의된 스케줄에 따라서 이를 행하거나, 또는 단말기 장치 자체가 채널 상태들이 현재 사용된 가상 캐리어 상에서 악화되었음을 확인하기 때문에 이를 행하도록 구성될 수 있다. 단말기 장치가 그 측정들을 완료하면, 측정들을 행하였다는 사실과 이 측정들에서 유도된 정보를 기지국으로 전달할 수 있도록 일반적인 방식으로 업링크 자원들을 요청할 수 있다. 다른 예들에서, 도 16의 단계 S1 및/또는 단계 S2에 도시된 것 같이 시그널링은 명시적으로 보다는, 암시적으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 도 16의 단계 S2에 해당하는 시그널링을 전송하기보다는, 무선 원격통신 시스템은 단계 S1에 해당하는 시그널링의 수신시에, 단말기 장치(1508)는 측정과 보고 프로세스를 시작하라는 명령을 시그널링하기 위해 기지국에 의해 이용된 자원들을 기반으로 측정들로부터 유도된 정보를 보고하기 위해 이용될 업링크 자원을 유도할 수 있게 구성될 수 있다.

도 16의 방법에 따르면, 채널 상태 측정들을 행하는 것과 기지국에 채널 상태 측정들로부터 유도된 정보를 보고하는 것 사이에 지연이 있다. 예를 들어, 단말기 장치는 측정들을 하는 사이에 그의 트랜시버를 재튜닝하는데 약간의 시간을 일반적으로 필요로 할 것이다. 따라서, 도 16의 단계 S3가 주어진 서브프레임에서 전송된 기준 심볼들과 관련하여 행해지는 반면, VC 2 채널 상태들의 측정들(도 16의 단계 S5)이 후속 서브프레임에서 행해질 수 있기 전에 단말기 장치가 그의 트랜시버를 VC 2로 재튜닝(도 16의 단계 S4)하는 동안 하나 또는 2개의 서브프레임들의 지연이 있을 수 있다. 이 때문에, 도 16의 예에서 4개의 가상 캐리어들 전부에 대한 측정들은, 일부 실시 형태들에서 수행할 10개 정도의 서브 프레임을 취할 수 있다. 채널 상태들이 신속하게 변하는 경우에, 이러한 지연은 채널 상태 정보가 효과적 링크 적응을 하기에는 너무 느리게 보고된다는 것을 의미할지도 모른다. 그러나, 발명자들은 가상 캐리어 동작과 관련될 가능성이 있는 단말기 장치의 범주가 종종, 빠르게 변하는 채널 상태들이 문제가 될 가능성이 적은 반 고정형 설비들에서 낮은 이동도 장치들일 것임을 인식했다.

많은 가상 캐리어 구현들에서 신속한 채널 상태 보고가 요구되지 않는 것으로 예상되기 때문에(채널 상태가 일반적으로 더 높은 이동도를 가지고 있을 종래의 장치들에 대해서보다 좀 더 안정적일 것이기 때문에), 발명자들은 채널 상태 정보의 상위 계층 보고가 본 발명의 실시 형태들에 따라서 채택될 수도 있다는 것을 인식했다. 종래의 CQI-타입 보고는 계층 1(물리 계층) 시그널링 교환을 기반으로 한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태들에 따라서, 도 16의 단계 S11에서 전달된 정보는 상위 계층 시그널링, 예를 들어 RRC 또는 MAC 시그널링으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 채널 상태들의 측정들에서 유도된 정보의 통신은 당면한 구현에 따라 정보를 전달하기 위한 다양한 분야들을 포함하는 새로 정의된 정보 요소를 포함하는 RRC 메시지에서 달성될 수 있다. 예를 들어, 정보 요소는 단말기-장치가 선택한 바람직한 VC 주파수 위치(인덱스)와 관련 채널 상태 측정을 나타내기 위한 필드들 및/또는 적어도 대응하는 가상 캐리어 위치들에 대한 채널 상태 측정들의 표시들의 서브세트를 나타내기 위한 필드들을 포함할 수 있다. 상기에 기재된 바와 같이, 가상 캐리어 위치들은 특정한 주파수들의 관점에서, 또는 수많은 사전 정의된 주파수 위치들과 관련된 인덱싱의 관점에서 정의될 수 있다. 또 다른 예에서, 대응하는 정보는 MAC 헤더에 도입될지도 모른다.

일부 실시 형태들에 따라 채널 상태 측정들로부터 유도된 정보를 나타내기 위해 상위-계층(즉, 물리 계층보다 높은) 시그널링을 사용하는 한가지 장점은, 예를 들어 ACK(acknowledgement) 시그널링을 기반으로 한 종래의 재전송 프로토콜들이 채택될 수 있기 때문에 더 높은 전송 신뢰성에 대한 잠재력이다. 일부 실시 형태들에 따른 또 다른 장점은, 잠재적으로 많은 수의 단말기 장치들이 모두 계층 1(L1) 리포팅을 이용하여 채널 상태들을 보고하는 경우에 비해, 물리 계층 시그널링이 축소되고, 대응하여 간섭의 축소된다는 것이다.

상기에 기재된 바와 같이, 빠르게 변하는 채널 상태들은 종종, 상술한 바와 같이 상위 계층 시그널링을 이용하는 보고와 관련된 지연들이 문제가 되지 않도록 가상 캐리어 상에서 동작하고 있을 것으로 일반적으로 예상되는 단말기 장치들의 타입들에 대해서는 우려가 덜할 것이라고 예상된다.

그럼에도 불구하고, 일부 상황들에서 그것은 도 16에 도시된 방법에 따라 얻어질 수 있는 것보다 상이한 잠재적 가상 캐리어 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 더 신속한 보고를 위해 바람직할 수 있다는 것이 인식된다. 이것을 염두에 두고, 도 17은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 채널 상태 보고를 위한 대안적 방법을 개략적으로 나타낸다.

도 17은 기지국과 단말기 장치 사이의 통신과 본 발명의 일정한 실시 형태들에 따라 기지국과 단말기 장치에 의해 실행된 단계들을 나타내는 시그널링 래더 도표이다. 이 예에서, 기지국과 단말기 장치는, 단말기 장치(1508)가 초기에 가상 캐리어 VC 1을 이용하여 기지국에 접속되어 있는 도 15에 개략적으로 도시된 것과 같은 기지국(1504)과 단말기 장치(1508)에 다시 대응하는 것으로 가정된다.

도 16에 도시된 예와 같이, 도 17에 도시된 시그널링은 기지국(1504)이 단말기 장치가 본 발명의 실시 형태에 따라 채널 상태들을 측정하여야 한다는 것을 결정한 시점에서 시작한다.

도 17에서 도시된 제1 단계 T1에서, 기지국(1504)은 바람직한 채널 상태 측정들을 착수하기 위한 명령어들을 단말기 장치(1508)에 제공한다. 이러한 단계는 도 16의 대응하는 단계 S1과 비슷하고 이로부터 이해될 것이다. 이 예에서의 구성 정보는 기지국이 단말기가 표시된 수의 상이한 잠재적 가상 캐리어 주파수 위치들에 대한 채널 상태들을 측정하기를 원하는 순서의 표시를 포함할 수 있다.

제2 단계 T2에서, 기지국은 단말기 장치(1508)에 가상 캐리어 VC 1 상에서의 업링크 자원 할당의 표시를 제공한다. 이는 예를 들어, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 상에서 채널 상태 보고를 위한 자원을 배정하기 위해 광범위한 종래의 기술에 따라 제공될 수 있다.

제3 단계 T3에서, 단말기 장치는 VC 1 상에서 채널 상태들을 측정한다. 이러한 단계는 도 16의 대응하는 단계 S3과 유사하고 이로부터 이해될 것이다.

제4 단계 T4에서, 단말기 장치는 단계 T2에서 할당된 업링크 자원들을 이용하여 기지국으로 채널 상태 리포트를 전송한다. 이러한 보고는 예를 들어, LTE-타입 원격통신 네트워크들에서 종래의 비주기적 CQI 보고와 밀접하게 대응하는 방식으로 행해질 수 있다.

단계 T5에서, 기지국은 VC 1 상의 채널 상태가 허용 가능한지를 결정한다. 단계 T5에서 기지국이 VC 1에 대한 상기 보고된 채널 상태로부터 채널 성능이 현재 스케줄링 필요에 적당한 것으로 결정하는 경우, 도 17에 도시된 프로세싱은 중지할 수 있고 단말기 장치는 일반적인 방식으로 가상 캐리어 VC 1 상에서 간단하게 계속 서빙될 수 있다. 그러나, 이 예에서, 기지국은 VC 1에 대한 상기 보고된 채널 상태가 충분히 양호하지 않은 것으로 결정하고 단말기 장치는 다른 가상 캐리어들이 더 양호한지를 확인하기 위해 다른 가상 캐리어들에 대한 채널 상태를 계속 측정하여야 한다고 가정된다. 충분히 양호한 것으로 간주되는 것에 대한 결정은, 예를 들어 단말기 장치에 대한 다가올 스케줄링 요건들, 특히 이들 다가올 스케줄링 요건들이 측정된 채널 상태들을 갖고 있는 채널 상에서 얼마나 잘 서빙될지를 고려하여 당면한 구현에 따라 좌우될 것이다. 가상 캐리어 VC 1 상의 채널 상태가 바람직한 레벨의 성능을 제공하기에 충분히 좋지 않거나, 충분히 양호한 성능이 상이한 주파수 위치에서 동작하는 상이한 가상 캐리어 상에서 얻어질 수 있을 정도로만 약간 양호하다고 결정하면, 기지국은 단계 T6에서, 이러한 예시적 가상 캐리어 VC 2에서, 측정될 다음 가상 캐리어 상에서의 업링크 자원 할당의 표시를 전달한다. 이러한 할당은 단말기 장치가 현재 튜닝되는 가상 캐리어 VC 1 상에서 전송된다.

가상 캐리어 VC 2 상에서 업링크 자원들의 할당을 수신하면, 단말기 장치는 이를 VC 2 상의 채널 상태들을 측정하기 시작하여야 하는 표시로서 해석하고, 단계 T7과 T8에 개략적으로 도시된 것처럼, 단말기 장치는 그 트랜시버를 가상 캐리어 VC 2의 주파수 위치로 튜닝하고 이러한 채널 상의 채널 상태들을 측정한다. 이들 단계 T7과 T8은 예를 들어, 도 16에서 도시되고 상기에서 논의된 단계 S4와 S5와 일반적으로 동일한 방식으로 수행될 수 있다.

단계 T9에서, VC 1에 대해 수행된 단계 T4와 유사한 방식으로, 단말기 장치는 VC 2 상에서 행해진 채널 상태들의 측정으로부터 유도된 채널 상태 리포트를 단계 T6에서 할당된 업링크 자원들을 이용하여 기지국으로 전송한다.

단계 T10에서, 기지국은 VC 2 상의 채널 상태가 단말기 장치의 요구들을 바람직한 레벨의 성능으로 지원하기 위해 허용 가능한지를 결정한다. 이러한 예에서, 기지국은 예를 들어, VC 2 상의 채널 상태가 VC 1보다 나쁘거나, 약간만 좋기 때문에, VC 2에 대한 상기 보고된 채널 상태로부터 채널 성능이 충분히 좋지 않다고 결정하는 것으로 가정된다.

따라서, 단계 T6과 유사한 방식으로, 단계 T11에서, 기지국은 이러한 예시적 가상 캐리어 VC 3에서, 측정될 다음 가상 캐리어 상의 업링크 자원 할당의 표시를 전달한다. 이러한 할당은 단말기 장치가 현재 튜닝되는 가상 캐리어 VC 2 상에서 전송된다.

가상 캐리어 VC 3 상에서 업링크 자원들의 할당을 수신하면, 단말기 장치는 이를, VC 3 상의 채널 상태들을 측정하여야 한다는 표시로서 해석하고, 단계 T12, T13 및 T14에 개략적으로 도시된 것처럼, 단말기 장치는 이를 행하도록 진행하고, 기지국에 다시 보고한다. VC 3에 대해 수행된 단계 T12, T13 및 T14는 이전 반복에서 VC 2에 대해 수행된 T7, T8 및 T9와 유사하고, 이로부터 이해될 것이다.

단계 T15에서, 기지국은 VC 3 상의 채널 상태가 단말기 장치의 요구들을 바람직한 레벨의 성능으로 지원하기 위해 허용 가능한지를 결정한다. 이러한 예에서, 기지국은 예를 들어, VC 3 상의 채널 상태가 VC 1보다 나쁘거나, 약간만 좋기 때문에, VC 3에 대한 상기 보고된 채널 상태로부터 채널 성능이 충분히 좋지 않다고 결정하는 것으로 가정된다.

또한, 단계 T11 내지 T15에 해당하는 단계들의 반복들은 상이한 가상 캐리어들에 대한 연속적으로 보고된 채널 상태들이 새로운 가상 캐리어 주파수 위치로 이동국을 이동시킬 만한 가치가 없다고 기지국이 계속 결정하는 한(또는 모든 잠재적 주파수 위치들이 고려될 때까지) 반복된다. 도 17에 도시된 프로세싱은 어떤 시점부터 계속되고 그 후 다수의 이러한 반복들이 수행되었고, 기지국이 가상 캐리어 VC N-1에 대한 상기 보고된 채널 상태들로부터 이러한 가상 캐리어에 대한 채널 성능이, 예를 들어 VC N-1 상의 채널 상태가 VC 1보다 좋지 않거나, 약간만 좋기 때문에, 다시 충분히 좋지 않을 것이라는 것을 막 결정하였다.

따라서, 단계 T6 및 T11와 유사한 방식으로, 단계 T16에서, 기지국은 이러한 예시적 가상 캐리어 VC N에서, 측정될 다음 가상 캐리어 상에서 업링크 자원 할당의 표시를 전달한다. 이러한 할당은 단말기 장치가 현재 튜닝되는 가상 캐리어 VC N-1 상에서 전송된다.

단계 T7 내지 T9와 단계 T11 내지 T14에서와 같이, 이동국은 그의 트랜시버를 가상 캐리어 VC N로 튜닝하여(단계 T17), 가상 캐리어 VC N 상의 채널 상태들을 측정하고(단계 T18) 이들 채널 상태들에 대해 기지국에 보고한다(단계 T19).

단계 T20에서, 단계 T5, T10 및 T15에 대응하는 방식으로, 기지국은 VC N 상의 채널 상태가 단말기 장치의 요구들을 바람직한 레벨의 성능으로 지원하기 위해 허용 가능한지를 결정한다. 이러한 예에서, 기지국은 VC N에 대한 상기 보고된 채널 상태가 충분하고 단말기 장치를 가상 캐리어 VC N로 이동시키는 것이 유리하다고 결정하는 것으로 가정된다. 상기에 기재된 바와 같이, 단말기 장치를 새로운 가상 캐리어로 이동시키기 것이 유리한 것으로 간주되는 채널 상태에 대한 임계값은 당면한 구현에 따라 좌우될 것이다. 일부 경우에, 기지국은 단말기 장치에 대한 다가올 스케줄링 요건들을 고려하고 새로운 가상 캐리어가 사전-정의된 성능 요건을 충족시키면서 이러한 요건들을 지원할 수 있다는 것으로 결정되면 단말기 장치를 새로운 가상 캐리어로 이동시키기로 결정할 수 있다. 일부 다른 경우에, 기지국은 새로운 가상 캐리어가 일정한 임계량만큼 현재 사용된 가상 캐리어에 대한 채널 상태들보다 더 양호한 측정된 채널 상태와 관련되면 단말기 장치를 새로운 가상 캐리어로 이동시키도록 간단하게 구성될 수 있다.

단말기 장치가 실제로 가상 캐리어 VC 1에서 VCN으로 이동되는 것이 유리하다고 결정하면, 기지국은 이것을 단말기 장치로 전달할 수 있다. 도 17의 예에서, 이것은 실제로 기지국이 그 가상 캐리어 상의 측정 채널 상태들을 보고하기 위해 단말기 장치에 의해 이용될 상이한 가상 캐리어 상에서 업링크 자원들의 할당을 단말기 장치로 전송하지 않는다는 사실에 의해서 묵시적 방식으로 이동국에 전달된다. 그 대신, 도 17의 방법에 따라서, 기지국은 다운링크 자원 할당을 위한 종래의 기술에 따라서(예를 들어, 단말기 장치가 현재 튜닝되는 가상 캐리어 VC N과 관련되는 물리적 다운링크 제어 채널, PDCCH 상의 시그널링으로) 단말기 장치에 VC N 상의 다운링크 자원 할당을 제공하기 위해 간단하게 단계 T21로 진행한다. 또한, 단계 T22에서, 기지국은 대응하는 사용자 플레인 데이터를 가상 캐리어 VC N 상에서(예를 들어, 단말기 장치가 현재 튜닝되는 가상 캐리어 VC N과 관련되는 물리적 다운링크 공유 채널, PDSCH 상의 시그널링으로) 이동국에 전달한다. 따라서, 단계 T21 및 T22는 이것이 VC N 상의 개선된 채널 상태들의 단말기 장치에 대한 동작 개선을 제공하는 것으로 기지국이 결정하는 결과로서 단말기 장치가 실제로 가상 캐리어 VC 1로부터 가상 캐리어 VC N으로 이동되도록 가상 캐리어 VC N 상에서 동작하는 보통의 가상 캐리어 다운링크 동작을 나타낸다.

원칙적으로, 초기 가상 캐리어 VC 1은 이용 가능한 최상의 가상 캐리어일 수 있다. 이 경우에, 단말기 장치는 임의의 새로운 가상 캐리어 주파수 위치들이 VC 1 상에서의 개선을 나타내는 것으로 기지국이 결정하는 일 없이 상술한 바와 같이 모든 잠재적 가상 캐리어 주파수 위치들을 통하여 반복할 수 있다. 이 경우에, 채널 상태들이 개선된 가상 캐리어가 발견되는 일 없이, 대안적 가상 캐리어들이 고려된다면, 또는 대안적 가상 캐리어들의 서브세트가 고려된다면, 기지국은 가상 캐리어 VC 1 상의 연속되는 동작을 위해 VC 1로 재튜닝하도록 단말기 장치에 간단하게 지시할 수 있다(또는 단말기 장치는 다른 모든 가상 캐리어 주파수 위치들을 측정한 후 VC 1로 자동적으로 재튜닝하도록 구성될 수 있다).

따라서, 도 17은 단말기 장치가 하나의 가상 캐리어 주파수 위치로부터 또 다른 가상 캐리어 주파수 위치로 이동되어야 하는지를 결정할 시에 기지국을 돕기 위해서 축소 기능 단말기 장치가 상이한 주파수 위치들의 범위에 대한 채널 상태들을 추정할 수 있는 다른 방법을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시 형태들에 따라서 만들어질 수 있는 도 17에 도시된 방법에 대한 다양한 수정들이 있다는 것을 다시 알 것이다.

예를 들어, 도 17은 업링크 자원들이 연속적으로 각각의 채널 상태 리포트에 할당되는 실시 형태를 개략적으로 나타낸다(단계 T2, T6, T11 및 T16에서). 이러한 방법에서 각각의 측정 및 리포트는 어느 정도 LTE-타입 무선 원격통신 네트워크에서 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH) 상의 개별적 채널 상태 측정들을 보고하기 위한 종래의 기술을 반영한다. 그러나, LTE-타입 무선 원격통신 네트워크들은 또한 물리적 업링크 제어 채널 (PUCCH) 상에서의 채널 상태 보고를 지원하고 본 발명의 다른 실시 형태들은 개별적 측정 상태들을 보고하기 위한 이러한 방법을 반영할 수 있다. 따라서, 일부 예시적인 실시 형태들에서, 각각 가상 캐리어에 대한 개별적 채널 상태 측정들로부터 유도된 정보를 보고하기 위한 업링크 자원들은 단말기 장치가 연결되는 동안 유지되는 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)과 관련된 자원을 통해 전달될 수 있다. 이 경우에, 기지국이 채널 상태들의 각각의 측정에 개별적 업링크 자원 할당들을 제공할 필요가 없다. 즉, 일부 실시 형태들에 따르면, 도 17에 나타낸 단계 T6, T11 및 T16에 대응하는 어떠한 단계들도 존재하지 않을 수 있다. 그 대신, 개별적 채널 상태 측정들에 대해 보고하기 위한 업링크 자원들은 PUCCH 상의 채널 상태 보고의 일반적 기술에 따라서 미리 예비될 수 있다. 이러한 경우, 단말기 장치가 다음 채널 상태를 측정하기 위해 이동하여야 할지 결정하게 하기 위한 상이한 기술들이 있을 수 있다. 예를 들어, 도 17에서 단말기 장치가 T6과 같은 업링크 할당 메시지를 수신하는 것을 기반으로 재튜닝하고 또 다른 채널 상태들의 측정을 해야 한다고 결정하는 반면에, 다른 예에서, 단말기 장치는 도 17의 단계 T1에 대응하는 다운링크 자원 할당을 수신할 때까지 상이한 가상 acid 시퀀스로 채널 상태의 측정을 간단하게 계속하도록 구성될 수 있다.

일부 실시 형태들에 따르면, 가상 캐리어 채널 상태들이 측정되는 순서는 다를 수 있다. 예를 들어, 가상 캐리어들이 상대적으로 밀접하게 간격을 두고, 그리고 기지국이 가상 캐리어가 불량한 채널 상태들을 가지고 있다고 인식하면, 기지국은 주파수에서 인접하지 않은 가상 캐리어로 재튜닝하도록 단말기 장치에 지시할 수 있다.

게다가, 그리고 이것은 또한 도 16에 도시된 실시 형태에 적용되고, 일부 예들에 따르면, 단말기 장치는 사전-정의된 가상 캐리어 위치들과 반드시 관련되지는 않은 주파수 위치들의 범위에 대한 채널 상태들을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 무선 원격통신 시스템을 위한 전체 동작 대역폭 전체에 걸쳐 다양한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 잠재적 가상 캐리어 주파수 위치들에 해당한 다른 위치들에서의 예측된 채널 상태들은 내삽법/외삽법 기술로 생성될 수 있다.

첨부된 청구항들에서 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 전술한 실시 형태들에 대해 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 본 발명의 실시 형태들이 LTE 모바일 라디오 네트워크를 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 GSM, 3G/UMTS, CDMA2000 등과 같은 다른 형태들의 네트워크에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 여기서 사용된 것과 같은 MTC 단말기라는 용어는 사용자 장비(UE), 이동 통신 디바이스, 단말기 장치 등으로 대체될 수 있다. 또한, 기지국이란 용어는 eNodeB와 교환 가능하게 사용되었지만, 이러한 네트워크 엔티티들 간에 기능상의 어떤 차이도 없다는 것을 이해해야 한다.

따라서, 무선 원격통신 시스템에서 채널 상태들에 대한 피드백을 제공하기 위한 장치와 방법들이 기술된다. 무선 원격통신 시스템은 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하며, 여기에서 적어도 하나의 단말기 장치는 시스템 주파수 대역폭보다 더 작고 그 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭만을 이용하여 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치이다. 기지국은 축소 기능 단말기 장치가 상이한 주파수들에 대한 채널 상태들을 측정하여야 하는 것을 나타내기 위해 축소 기능 단말기 장치에 구성 시그널링을 전송한다. 단말기 장치는 연속적으로, 시스템 주파수 대역폭 내의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에 그의 트랜시버를 튜닝하고 그 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들을 측정하여 채널 상태들의 대응하는 복수의 측정들을 제공함으로써 응답한다. 축소 기능 단말기 장치는 채널 상태들의 측정들로부터 유도된 정보를 기지국에 전달하도록 구성된다. 정보는 상이한 주파수 위치들에 대한 상기 측정된 채널 상태들의 표시, 또는 채널 상태들의 대응하는 측정이 사전-정의된 선택 기준을 충족하는 하나 이상의 주파수 위치들의 표시를 포함할 수 있다. 기지국은 그 후 단말기 장치로부터 수신된 정보를 고려하는 방식으로 단말기 장치에 대한 다운링크 전송들을 스케줄링한다.

본 발명의 다른 구체적이고 바람직한 양태들은 첨부된 독립 청구항 및 종속 청구항에 제시된다. 종속 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 제시된 것들 이외의 조합으로 독립 청구항들의 특징들과 결합될 수 있다는 것을 알 수 있다.

참고문헌

[1] ETSI TS 122 368 V10.530(2011-07)/3GPP 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

[10] 영국 특허 출원 GB 1121767.6

[11] 영국 특허 출원 GB 1121766.8

[12] Holma H. and Toskala A, "LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA based radio access", John Wiley and Sons, 2009

Claims (38)

1. 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 기지국을 동작시키는 방법으로서,
   상기 복수의 단말기 장치들은 상기 시스템 주파수 대역폭보다 더 작고 상기 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 상기 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치를 포함하며, 상기 방법은:
   상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들의 측정들을 행하여 상기 축소 기능 단말기 장치에 의해 획득된 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신하는 단계; 및
   상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 상기 정보를 고려하는 방식으로 선택된 주파수들 상에서 상기 축소 기능 단말기 장치에 대한 후속의 다운링크 전송들을 스케줄링하는 단계
   를 포함하고,
   상기 정보는, 채널 상태들의 상기 복수의 측정들의 각각과 대응하는 복수의 채널 상태 리포트들에서 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신되고,
   상기 방법은, 상기 채널 상태 리포트들의 각각을 전송하기 위해 상기 축소 기능 단말기 장치에 의해 이용될 업링크 전송 자원들을 나타내는 복수의 자원 할당 메시지들을 상기 기지국이 상기 단말기 장치에 전송하는 단계를 더 포함하고,
   상기 복수의 자원 할당 메시지들 중 상이한 메시지들은 상기 시스템 주파수 대역폭 내의 상기 축소 기능 단말기 장치의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에서 전송되고,
   각각의 주파수 위치에 대해 채널 상태들의 측정을 수신하는 단계는, 다음 주파수 위치에 대한 자원 할당 메시지를 전송하기 전에 수행되는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 시스템 주파수 대역폭 내의 상기 제한된 주파수 대역폭에 대한 상기 상이한 주파수 위치들은 복수의 사전 정의된 주파수 위치들을 포함하는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 채널 상태들의 상기 측정들은 잡음의 측정들 및 간섭의 측정들 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 상기 정보는 채널 상태들의 상기 복수의 측정들과 관련된 하나 이상의 시간들의 표시를 포함하는, 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 무선 원격통신 시스템을 위한 다운링크 무선 프레임 구조는 일련의 시간 슬롯들을 포함하고,
   상기 방법은, 상기 축소 기능 단말기 장치가 상이한 시간 슬롯들에서 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 측정들을 행할 수 있도록 상기 기지국이 상이한 시간들과 주파수들에서 기준 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함하거나, 상기 축소 기능 단말기 장치가 비-연속 시간 슬롯들에서 상이한 주파수 위치들에 대한 채널 상태들의 연속 측정들을 행할 수 있도록 상기 기지국이 상이한 시간들과 주파수들에서 기준 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보는, 물리 계층보다 높은 계층 상의 시그널링을 이용하여 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신되거나, 무선 자원 제어(RRC) 시그널링을 이용하여 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신되는, 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보는 물리 계층 시그널링을 이용하여 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신되는, 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 축소 기능 단말기 장치가 상기 상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들의 상기 측정들을 행해야 한다는 표시를 상기 축소 기능 단말기 장치에 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 축소 기능 단말기 장치가 채널 상태들의 상기 복수의 측정들을 행해야 하는 상기 시스템 주파수 대역폭 내의 상기 제한된 주파수 대역폭에 대한 상기 상이한 주파수 위치들의 표시를 상기 기지국이 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 축소 기능 단말기 장치가 그것의 트랜시버를 상기 후속의 다운링크 전송들을 위해 선택된 상기 주파수들에 대응하는 주파수 위치로 재튜닝해야 한다는 것을 나타내기 위한 표시를 상기 기지국이 상기 축소 기능 단말기 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 시스템 주파수 대역폭에 걸쳐 있는 주파수들을 이용하여 복수의 단말기 장치들과 통신하도록 구성된 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에서 사용하기 위한 기지국으로서,
    상기 복수의 단말기 장치들은 상기 시스템 주파수 대역폭보다 더 작고 상기 시스템 주파수 대역폭 내에 있는 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 상기 기지국으로부터 다운링크 전송들을 수신하도록 구성된 튜닝 가능 트랜시버를 포함하는 축소 기능 단말기 장치를 포함하며, 상기 기지국은:
    상이한 주파수 위치들에서 채널 상태들의 측정들을 행하여 상기 축소 기능 단말기 장치에 의해 획득된 채널 상태들의 복수의 측정들로부터 유도된 정보를 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신하고; 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신된 상기 정보를 고려하는 방식으로 선택된 주파수들 상에서 상기 축소 기능 단말기 장치에 대한 후속의 다운링크 전송들을 스케줄링하도록 구성되고,
    상기 기지국은,
    상기 정보가 채널 상태들의 상기 복수의 측정들의 각각과 대응하는 복수의 채널 상태 리포트들에서 상기 축소 기능 단말기 장치로부터 수신되도록 구성되고,
    상기 채널 상태 리포트들의 각각을 전송하기 위해 상기 축소 기능 단말기 장치에 의해 이용될 업링크 전송 자원들을 나타내는 복수의 자원 할당 메시지들을 상기 단말기 장치에 전송하도록 더 구성되고,
    상기 복수의 자원 할당 메시지들 중 상이한 메시지들은, 상기 시스템 주파수 대역폭 내의 상기 축소 기능 단말기 장치의 제한된 주파수 대역폭에 대한 상이한 주파수 위치들에서 전송되고,
    상기 기지국은, 각각의 주파수 위치에 대해 채널 상태들의 측정을 수신하는 단계가 다음 주파수 위치에 대한 자원 할당 메시지를 전송하기 전에 수행되도록 구성되는, 기지국.
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