KR102311848B1 - 무선 통신 시스템에서 송신 자원 및 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 송신 자원 및 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법에 있어서, 제1 통신 시스템을 지원하는 제1 기지국과 제1 통신 시스템을 지원하는 단말 사이의 제1 거리 정보와, 제2 통신 시스템을 지원하는 제2 기지국과 상기 단말 사이의 제2 거리 정보 적어도 하나를 획득하는 과정과, 상기 획득된 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 단말의 업링크 신호 송신을 위한 주파수 자원과 송신 전력을 결정하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 송신 자원 및 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING TRANSMISSION RESOURCES AND TRANSMISSION POWER}
본 개시는 무선 통신 시스템에서 업링크 송신 자원 및 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
머신 타입 통신(Machine Type Communication: MTC)이란, 모든 사물에 센서/통신 기능을 부여하여 지능적으로 정보를 수집하고 상호 전달하는 기술이다. MTC와 동일한 의미로 머신 대 머신(Machine-to-Machine: M2M) 통신 또는 사물 인터넷(Internet-of-Things: IoT)이 사용될 수도 있다.
MTC를 구현하기 위한 통신 기술로써, 근거리 통신 방식과 원거리 통신 방식이 사용될 수 있다. MTC를 위한 근거리 통신 방식에는 블루투스(Bluetooth)(또는 블루투스 저 에너지(Bluetooth Low Energy), 근접 필드 통신(Near Field Communication), Wi-Fi 등과 같이 커버리지가 넓지 않은 통신 방식들이 있다. 넓은 커버리지를 갖는 MTC 구현(이하 "셀룰러 MTC"라고 칭한다.)을 위한 기술로써는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)와 같은 표준화된 셀룰러 통신 방식이 사용될 수 있다. 참고로, 3GPP LTE 시스템에서는 MTC를 위한 표준 기술을 논의하고 있다. 또한, 일부 오퍼레이터(Operator)는 현재의 셀룰러 망을 활용하여 MTC 관련 사업을 전개 중이다. 또한, 셀룰러 MTC를 위한 다양한 비 표준화된 기술도 존재한다. 참고로, 셀룰러 MTC에서 기기 간 교환되는 정보는 데이터 크기가 작고(Low Data Rate), 통신의 빈도가 낮고(Low Duty Cycle), 상대적으로 지연에 덜 민감한 특징을 갖는다.
본 개시는 MTC 통신 시스템과 셀룰러 통신 시스템이 공존하는 경우, MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 하나의 MTC 기지국과 하나의 셀룰러 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않을 때, MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 하나의 MTC 기지국과 하나의 셀룰러 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때, MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 하나의 MTC 기지국과 복수 개의 셀룰러 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않을 때, MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 하나의 MTC 기지국과 복수 개의 셀룰러 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때, MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 MTC 단말이 기지국들과의 거리 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 MTC 단말이 기지국들과의 거리 정보에 기초하여 후보 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 MTC 통신 시스템과 셀룰러 통신 시스템이 공존하고, 랜덤 액세스에 의하여 단말이 MTC 통신 시스템에 접속하는 경우, 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 MTC 통신 시스템과 셀룰러 통신 시스템이 공존하고, 기지국 스케줄링에 의하여 단말에게 MTC 통신을 위한 주파수 자원 및 송신 전력을 할당하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법은, 제1 통신 시스템을 지원하는 제1 기지국과 제1 통신 시스템을 지원하는 단말 사이의 제1 거리 정보와, 제2 통신 시스템을 지원하는 제2 기지국과 상기 단말 사이의 제2 거리 정보 적어도 하나를 획득하는 과정과, 상기 획득된 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 단말의 업링크 신호 송신을 위한 주파수 자원과 송신 전력을 결정하는 과정을 포함한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 MTC 시스템을 위한 메인 대역과 인접 대역을 설명하는 도면,
도 2는 본 개시의 실시예에 의한 LTE 시스템과 공존하는 MTC 시스템과 MTC 단말의 업링크 송신 신호를 설명하는 도면,
도 3은 도 2에서 설명된 LTE단말이 MTC 통신으로부터 경험하는 대역 내 간섭과, MTC단말이 LTE 통신으로부터 경험하는 간섭을 설명하는 도면,
도 4는 본 개시의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우 MTC 단말의 동작을 설명하는 도면,
도 5는 본 개시의 제3 실시예에 따라 복수 개의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때, MTC 단말의 동작을 설명하는 도면,
도 6은 본 개시의 제1 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않을 때 MTC 단말이 송신 주파수를 선택하는 방식을 설명하는 도면,
도 7은 본 개시의 제2 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때 MTC 단말이 주파수 자원 및 송신 전력을 선택하는 일 예를 설명하는 도면,
도 8은 본 개시의 실시예들에 따라 기준 신호의 RSSI 측정에 기초하여 거리 정보를 획득하는 경우, MTC 기지국/LTE 기지국과 MTC 단말 간의 신호 송수신을 설명하는 도면,
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따라 기지국 스케줄링이 수행되는 경우, MTC 기지국과 MTC 단말 간의 신호 송수신을 설명하는 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 개시의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 개시에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution: LTE) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드(Long-Term Evolution-Advanced: LTE-A) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers: IEEE) 802.16m 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System: EPS)과, 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol: Mobile IP) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능하다.
이하의 본 개시의 설명에서는 MMT 표준 규격을 기준으로 데이터를 송수신하기 위한 방안을 설명할 것이지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 개시가 MMT 표준 규격에만 국한하기 위한 의도는 아니다.
본 개시는 MTC 통신 시스템이, 다른 셀룰러 무선 통신 시스템에서 사용되는 대역에 인접한 대역을 통하여 업링크 통신을 수행하고자 할 때, MTC 단말의 업링크 신호를 송신하기 위한 MTC 송신 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정하는 방법 및 장치를 제안한다.
이를 위하여 "메인 대역"을 사용하여 통신하는 기지국과, 상기 메인 대역에 인접한 "인접 대역"을 사용하여 통신하는 단말 사이의 경로 손실 정보와, 상기 인접 대역을 사용하는 통신 기지국과 상기 인접 대역을 사용하여 통신하는 단말 사이의 경로 손실 정보가 활용된다. 참고로, 상기 메인 대역은 해당 통신 시스템에 의한 신호 송수신을 위하여 할당된 대역을 의미하고, 상기 인접 대역이란 상기 메인 대역에 인접한 대역을 의미한다. 메인 대역과 인접 대역의 정의에 관하여 도 1에서 더 상세히 설명될 것이다.
본 개시에서 제안하는 방식에 의하면, 메인 대역을 사용하는 통신 시스템의 제한 규정을 준수하는 한도 내에서, 인접 대역 내의 통신의 커버리지 및 송신 대역폭을 최대화하여 메인 대역을 사용하는 통신 시스템의 신호가 송신되지 않는 인접 대역 부분의 활용성을 극대화할 수 있다.
본 개시의 상세한 설명에 앞서, 본 개시의 실시예들의 기본 개념을 간략히 설명한다.
본 개시의 실시예들의 기본 개념은, 제1 통신 시스템을 지원하는 제1 기지국 및 제1 단말 사이의 경로 손실 정보와, 제2 통신 시스템을 지원하는 제2 기지국과 상기 제1 단말 사이의 경로 손실 정보에 기반하여, 상기 제1 단말의 업링크 신호 송신을 위한 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정하는 것이다. 여기서 상기 제1 기지국과 제1 단말은 제1 대역을 사용하고, 기지국 2는 제2 대역을 사용한다.
상술한 기본 개념의 일 실시예로서, MTC 시스템과 LTE 시스템이 공존하고, 상기 MTC 시스템이 LTE 시스템 대역의 보호 대역을 사용하는 경우를 고려하면, 상기 제1 기지국은 MTC 기지국이 되고, 상기 제2 기지국은 LTE 기지국이 되며, 상기 단말은 MTC 단말이 될 수 있다. 다만, 상기 “MTC 단말”은 MTC 기능만을 지원하는 단말에 한정되지 않으며, 예를 들어 LTE 및 MTC 통신 기능이 모두 가능한 단말도 포함한다.
즉, 본 개시의 일 실시예로서, MTC 시스템과 LTE 시스템이 공존하고, 상기 MTC 시스템이 LTE 시스템 대역의 보호 대역을 사용하는 경우, MTC 단말(=제1 단말)은 MTC 기지국(=제1 기지국)과 MTC 단말 사이의 경로 손실과, LTE기지국(=제2 단말)과 MTC 단말(=제2 단말) 사이의 경로 손실에 따라, 상기 보호 대역에서의 업링크 신호 송신을 위한 송신 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정한다.
이하에서는 설명의 편의상, MTC 시스템과 LTE 시스템이 공존하고, MTC 시스템은 LTE 시스템의 보호 대역을 사용하는 경우를 중심으로 설명할 것이다. 다만, 이는 일 예일 뿐이고, 본 개시가 MTC 시스템과 LTE 시스템이 공존하는 경우로 한정되는 것은 아니다. 또한, MTC 시스템이 LTE 시스템의 "보호 대역"을 사용하기 때문에, 상기 보호 대역과 대비하기 위하여, LTE 시스템에서 신호 송수신이 수행되는 대역을 편의상 "메인 대역"으로 칭할 것이다.
또한, 기본적으로 MTC 기지국과 MTC 단말 사이에 다운링크가 존재한다는 가정을 하고 있다. 다만, 만일 단말이 이동성이 없을 경우에는 본 개시의 실시예는 다운링크가 없는 시스템에도 적용 가능하다.
한편, 상기 "보호 대역"의 개념을 확장할 경우, MTC 시스템이 LTE 시스템의 "보호 대역"뿐 아니라, LTE 시스템의 "사용 대역" 중 일부를 MTC 시스템이 사용하도록 설정할 수도 있을 것이다. 따라서 본 개시에서는 상기 "보호 대역"보다 더 확장된 개념으로, MTC 시스템이 사용하는 대역을 LTE 시스템에서 신호 송수신이 수행되는 "메인 대역"에 인접한 "인접 대역"으로 정의할 수도 있다.
이는 본 개시의 실시예를 확장한 것으로, 본 개시에서 제안하는 MTC 시스템은 LTE 시스템의 실제 사용 대역에 인접한 "인접 대역(Nearby Band)"을 사용하여 통신을 수행한다. 즉, 상기 "인접 대역"은 MTC 시스템이 아닌 다른 통신 시스템(즉, 상기 예에서, LTE 시스템)에서 실제 신호 송수신을 위하여 할당된 "메인 대역(Main Band)"에 인접한 대역을 의미한다.
상술한 내용을 정리하면, 본 개시에서 "인접 대역"은 두 가지 경우로 정의될 수 있다. 첫 번째는, 기존의 셀룰러 통신 시스템(일 예로, LTE 시스템)을 위하여 할당된 대역인 "송신 대역"의 양쪽에 인접한 "보호 대역"을 "인접 대역"이 되는 경우이다. 두 번째는, 상기 LTE 시스템에 할당된 송신 대역 중 일부분이 "인접 대역"이 되는 경우이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 MTC 시스템을 위한 메인 대역과 인접 대역을 설명하는 도면이다.
(a)는 상기 첫 번째 경우를 설명하는 도면으로, 기존의 셀룰러 통신을 위하여 할당된 대역인 "송신 대역(101)"의 양쪽에 인접한 "보호 대역(102, 103)"을 "인접 대역"으로 한다. 이 경우, 상기 송신 대역(101)이 "메인 대역"이 되고, 상기 보호 대역(102, 103)이 인접 대역이 되며, 상기 인접 대역(102, 103)에서 MTC 데이터가 송수신된다.
(b)는 상기 두 번째 경우를 설명하는 도면으로, 기존의 셀룰러 통신을 위하여 할당된 대역인 "송신 대역(101)" 중 일부 대역(112)을 "인접 대역"으로 정의한다. 이 경우, 상기 송신 대역 중 실제 셀룰러 데이터 송수신이 수행되는 대역(113, 114)이 "메인 대역"이 되고, 상기 메인 대역(113, 114)의 사이에 위치한 대역(112)이 인접 대역이 되며, 상기 인접 대역(112)에서 MTC 데이터가 송수신된다.
다만, 이하에서는 설명의 편의상, (a)에 따라 MTC 시스템은 LTE 시스템의 보호 대역을 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 경우를 중심으로 설명될 것이다. 즉, 메인 대역은 LTE 시스템의 송신 대역이고, 인접 대역은 LTE 시스템의 보호 대역인 경우를 가정하여 설명된다. 따라서, 이하에서 "보호 대역"은 "인접 대역"과 동일한 의미로 혼용될 수 있다. 또한, "메인 대역"은 "LTE 송신 대역"과 동일한 의미로 혼용될 수 있다.
한편, 이하의 설명에서는, MTC 시스템에서 MTC 기지국이 단말들의 업링크 송신을 위한 기지국 스케줄링을 수행하지 않고, 복수 개의 MTC 단말들은 랜덤 액세스(Random Access: RA)를 통하여 MTC 기지국에 접속하는 상황을 중심으로 설명된다. 랜덤 액세스를 전제로 한 실시예들은 도 2 내지 도 8의 설명된다. 다만, 본 개시는 MTC 기지국의 스케줄링을 배제하는 것은 아니므로, 기지국 스케줄링을 수행하는 경우의 실시예도 설명될 것이다. 기지국 스케줄링이 적용되는 실시예는 도 9를 참조하여 설명될 것이다.
한편, 본 개시에서 제안하는 바와 같이, 셀룰러 통신을 위하여 할당된 주파수 중, 직접적인 통신에 사용되지 않는 인접 대역을 MTC 시스템에 활용하면, 주파수 활용도를 높임으로써 전체 시스템 대역폭을 기준으로 한 시스템 성능을 높일 수 있다. 하지만, 인접 대역을 활용한 MTC 통신 시 LTE 시스템에서 사용하는 메인 대역에 유입되는 간섭 및 메인 대역에서 외부 대역으로의 신호 방사량이 허용치 이하가 되어야 한다.
본 개시에서 제안하는 MTC 시스템에서는, MTC 통신 시 초 협대역(Ultra Narrow Band: UNB) 신호를 이용하는 신호를 송수신할 수 있다. UNB 신호를 이용하여 업링크 송신을 할 경우 다음과 같은 장점들이 있다. UNB 신호는 높은 전력 스펙트럼 밀도(Power Spectral Density: PSD) 특성으로 인해 잡음 및/또는 간섭 대비 큰 신호 이득을 얻을 수 있으며, 하드웨어의 불완전성에 의하여 발생하는 사이드 로브(Side Lobe)의 영향 구간이 작아지기 때문에, 인접 대역으로의 간섭이 작아진다. 이러한 UNB 신호는 인접 대역을 통하여 MTC 업링크 신호를 송신할 때, 주어진 대역 폭 내에서 동시에 다수의 단말들의 액세스를 가능하게 한다. 또한, 메인 대역에서 인접 대역으로 넘어오는 간섭에 강하고, 넓은 커버리지를 보장해 준다는 면에서 적합하다. 다만, 본 개시의 MTC 시스템이 초 협대역 신호 송신으로만 한정하는 것은 아님은 물론이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 의한 LTE 시스템과 공존하는 MTC 시스템과 MTC 단말의 업링크 송신 신호를 설명하는 도면이다.
(a)는 LTE 시스템과 공존하는 MTC 시스템을 도시한 것인데, (a)에서는 3개의 LTE 기지국들(201, 202, 203), 하나의 MTC 기지국(221), 2개의 LTE 단말들(211, 212) 및 하나의 MTC 단말(231)이 존재하는 것으로 가정하였다. 참고로, MTC 기지국의 커버리지는 LTE 기지국의 커버리지와 동일할 필요는 없으며, MTC 기지국의 커버리지가 클수록 MTC 기지국의 설치 및 운용에 유리하다. 또한, d LTE는 MTC 단말(231)에 가장 가까운 LTE기지국(211)과 MTC 단말(231) 간의 거리를 나타내며, d MTC는 MTC 기지국(221)과 MTC 단말(231) 간의 거리를 나타낸다.
상술한 MTC 시스템에서, MTC 단말(231)은 상기 d LTE와 상기 d MTC 중 적어도 하나에 기초하여 보호 대역 내에서 UNB 신호를 송신할 주파수 자원과 송신 전력을 결정할 수 있다.
(b)는 보호 대역을 통하여 MTC 단말들이 송신하는 UL 신호의 일 예를 도시한 것이다. 각각의 MTC 단말들은 보호 대역 내에서 UL 신호가 송신될 주파수와 송신 전력을 결정하고, UL 신호를 송신할 수 있다. (b)에서는 3개의 UL 신호들(241, 242, 243)이 도시되어 있는데, 각각의 UL 신호는 하나의 MTC 단말이 송신한 것이다.
한편, MTC 단말(231)이 보호 대역 내에서 업링크 송신을 위한 주파수 자원과 송신 전력을 결정 시에는 MTC 시스템과 LTE 시스템 상호 간의 간섭을 고려해야 한다. 구체적으로 LTE단말이 MTC 통신으로부터 경험하는 간섭인 "대역 내(In-band) 간섭"과, MTC단말이 LTE 통신으로부터 경험하는 간섭을 고려해야 한다.
도 3은 도 2에서 설명된 LTE단말이 MTC 통신으로부터 경험하는 대역 내 간섭과, MTC단말이 LTE 통신으로부터 경험하는 간섭을 설명하는 도면이다.
참조 번호 301은 LTE 통신을 위한 메인 대역에서 송수신되는 LTE 신호가 보호 대역 내로 방사되어 MTC 엔터티에게 간섭을 일으킬 수 있음을 나타낸다. 또한, 참조 번호 303은 보호 대역에서 송수신되는 MTC 신호가 메인 대역으로 방사되어 LTE 엔터티에게 간섭을 일으킬 수 있음을 나타낸다. 참고로 참조 번호 301 및 303은 데이터 통신이 수행되는 통신 대역(송신 대역 및 보호 대역) 이외의 영역에 대역 외(Out-of Band) 간섭을 발생시킬 수 있다. 또한, 이렇게 각각의 송신 대역 외부로 방사되는 신호는 통상적으로 하드웨어의 불완전성에 기인한다.
한편, LTE 시스템과 MTC 시스템이 공존할 경우, LTE 통신이 MTC 통신으로부터 간섭을 받지 않을 것이 더 중요하다. 그런데 LTE 단말이 경험하는 대역 내 간섭의 경우, MTC 단말이 메인 대역과 매우 근접한 위치의 주파수 자원을 사용할 경우, 또는 LTE 기지국에 인접한 MTC 단말의 송신 전력이 클 경우에 심각하게 발생할 수 있다.
본 개시에서는 이러한 간섭 문제를 고려하여, MTC 단말이 보호 대역 내에서 송신 자원과 송신 전력을 결정할 때, 시스템의 제한을 준수하는 한도 내에서 아래의 사항들을 목표로 한다.
첫째, 최대의 MTC 커버리지를 가질 것,
둘째, 보호 대역 내에서 최대의 MTC 송신 대역폭을 확보할 것, 이는 최대한 많은 MTC 단말이 동시에 액세스하기 위함이다.
세 번째, 대역 내/대역 외(In-band/Out-of-band) 규정을 준수할 것이다.
상기 세 번째, 규정은 미리 설정된 간섭의 한계 값을 준수해야 하며, 시스템에서는 대역 내 규정과 대역 외 규정이 지정되어 있다.
이하에서는 본 개시에서 제안하는 실시 예를 LTE 기지국과 MTC 기지국이 존재하는 다양한 경우에 따라 설명한다.
제1 실시예는, 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않는 경우를 가정한 실시예이다.
제2 실시예는 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행하는 경우를 가정한 실시예이다.
제3 실시예는 복수 개의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행하는 경우를 가정한 실시예이다.
제1 실시예 및 제2 실시예는 LTE 기지국이 많지 않은 교외(rural) 지역에서 발생할 수 있는 경우를 가정한 것으로, 도 4를 참조하여 설명된다. 제3 실시예는 LTE 기지국이 많은 도시(Urban) 지역에서 발생할 수 있는 경우를 가정한 것으로, 도 5를 참조하여 설명된다.
도 4는 본 개시의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우 MTC 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4에서는 하나의 LTE 기지국(411)과 하나의 MTC 기지국(421)만을 가정한 상태에서, 설명의 편의상 하나의 LTE 단말(413)과 하나의 MTC 단말(423)이 도시되었다.
본 개시의 제1 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않는다면, MTC 단말(423)은 아래와 같이 동작한다.
첫 번째 단계에서, MTC 단말(423)은 MTC 기지국(421)에서 수신한 기준 신호를 이용하여 RSSI를 측정하고, 상기 RSSI를 이용하여 MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 경로 손실을 계산하고, 상기 경로 손실에 기초하여 MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d MTC)를 추정한다. 한편, 하나의 LTE 기지국(411)과 하나의 MTC 기지국(421)이 동일한 위치에서 공존하는 경우, MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d MTC)는 LTE 기지국(411)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d LTE)가 같다.
두 번째 단계에서, MTC 단말(423)은 상기 d MTC를 이용하여 상기 신호 송신을 위한 적어도 하나의 후보 주파수를 결정한다.
이때, MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d MTC)가 가까울수록, MTC 업링크 송신이 LTE 업링크 통신에 미치는 간섭을 감소시키기 위하여, 메인 대역으로부터 더 멀리 위치한 주파수 자원들 중 적어도 하나를 후보 주파수로 결정할 수 있다. 또한, MTC 단말(423)이 MTC 기지국(421) 셀의 에지(edge) 영역에 위치하는 것과 같이, MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d MTC)가 멀 때에는, MTC 통신이 LTE 통신으로부터 받는 간섭을 감소시키기 위하여, 메인 대역으로부터 먼 영역의 주파수 자원을 후보 주파수로 결정한다. 한편, MTC 단말이 MTC 기지국으로부터 중간 거리 정도로 떨어진 경우, 메인 대역에 가까이 위치한 보호 대역 내의 주파수 자원을 선택한다. 다만, MTC 단말이 근접한 정도 또는 떨어진 정도는 소정의 기준에 따라 결정될 수 있다. 제1 실시예에 대한 도 6에서 다시 설명하기로 한다.
세 번째 단계에서, 후보 주파수들 중 MTC 업링크 송신을 위한 최종 송신 채널을 선택한다. 이때, 최종 송신 채널은 랜덤(random) 방식으로 선택될 수 있다.
본 개시의 제2 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하고, MTC 단말이 전력 제어를 수행한다면, MTC 단말(423)은 아래와 같이 동작한다.
첫 번째 단계에서, MTC 단말(423)은 MTC 기지국(421)에서 수신한 기준 신호를 이용하여 RSSI를 측정하고, 상기 RSSI를 이용하여 MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 경로 손실을 계산하고, 상기 경로 손실에 기초하여 MTC 기지국(421)과 MTC 단말(423) 사이의 거리(d MTC=d LTE)를 추정한다.
두 번째 단계에서, MTC 단말(423)은 상기 추정된 거리 정보를 이용하여, 업링크 신호 송신을 위한 적어도 하나의 후보 주파수 및 송신 전력을 선택한다. 이때, 후보 주파수 및 송신 전력은 하기 <수학식 1>을 이용하여 선택될 수 있다.
<수학식 1>
PTX,MTC(n)≤Pmax,MTC　및 SINRMTC(n)>SINRreq,MTC 을 만족하고,
여기서, SINRMTC(n)=f(PTX,MTC(n), PLMTC(d), INTLTE-to-MTC(n), N0)이고,
INTMTC-to-LTE(n)<EIB　및 INTMTC-to-OOB<EOOB가 되도록 하는 모든 n과 상응하는 PTX,MTC(n)을 선택
상기 <수학식 1>의 기호들의 의미는 다음과 같다.
n은 보호 대역 내 n번째 가능한 주파수 축 상의 채널,
PTX,MTC(n)은 n번째 주파수 자원에서 MTC 단말이 송신 시 사용하는 송신 전력,
Pmax,MTC 는 MTC 단말의 최대 가능 송신 전력,
SINRMTC(n)는 MTC 단말이 n번째 주파수 자원을 사용할 경우의 SINR,
SINRreq,MTC는 MTC 업링크 통신에 요구되는 최소 요구 SINR,
PLMTC(d)는 MTC기지국과 MTC단말 사이의 경로 손실,
INTLTE-to-MTC(n)는 LTE 통신으로부터 MTC 단말이 경험하는 간섭,
N0는 잡음 전력,
INTMTC-to-LTE(n)는 해당 MTC 단말의 업링크 통신으로부터 인접한 LTE 송신 대역에 미치는 간섭,
EIB는 대역 내(In-band) 방사 허용 간섭량,
INTMTC-to-OOB는 MTC 단말의 대역 외(Out-of-band) 방사량,
EooB는 대역 외 방사 허용 간섭 량.
한편, 상기 INTLTE-to-MTC(n)는 보호 대역에서의 LTE 통신 주파수 패턴을 미리 측정한 값에 기반하여 유추할 수 있다. 참고로, 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 MTC 기지국과 LTE 기지국의 위치가 동일한 것을 가정하기 때문에, dMTC=dLTE가 된다. 따라서 <상기 수학식 1> 및 도 4에서는 표기의 편의상 dMTC=dLTE를 d로 통일하였다.
상술한 본 개시의 제2 실시예에서는, 상기 <수학식 1>에 의하여, 최대 가용 송신 전력 내에서 대역 내 규정과 대역 외 규정을 만족하며, MTC 통신에 요구되는 최소 요구 SINR을 만족하는 적어도 하나의 후보 주파수 자원 및 송신 전력을 결정할 수 있다.
세 번째 단계에서, MTC 단말(423)은, 상기 <수학식 1>에 의하여 결정된 후보 주파수 자원 및 송신 전력으로부터 최종적인 송신 주파수 자원 및 송신 전력을 결정한다. 이때, 후보 주파수 채널에서 랜덤 방식에 의하여 결정되거나, 또는 송신 전력이 최소가 되도록 하는 후보 주파수 자원 및 송신 전력을 최종적인 주파수 자원 및 송신 전력으로 결정할 수도 있다.
도 5는 본 개시의 제3 실시예에 따라 복수 개의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때, MTC 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
제3 실시예는 제1 및 제2 실시예와 달리, 하나의 MTC 단말에 복수 개의 LTE 기지국이 있는 경우로서, 제3 실시예는 제1 실시예와 제2 실시예보다 더 일반적인 경우가 된다. 도 5에서는 하나의 MTC 기지국(521)과, 3개의 LTE 기지국(511, 512, 513)을 가정하였고, 하나의 MTC 단말(522)와 두 개의 LTE 단말(514, 515)이 도시되어 있다.
이러한 상황의 MTC 단말(522)의 동작에 고려되어야 할 사항은, MTC 단말(522)이 어느 LTE 기지국의 셀 커버리지 내에 위치하는지 여부이다. 이는 MTC 단말(522)의 위치에 따라 각 LTE 기지국들에 대한 간섭의 크기가 다르기 때문이다. 따라서 본 개시의 제3 실시예에서는 MTC 단말과 MTC 단말에서 가장 가까운 LTE 기지국 사이의 거리(d LTE)와, MTC 기지국(521)과 MTC 단말(522) 간의 거리(d MTC) 중 적어도 하나에 기초하여 MTC 단말(522)의 후보 주파수 및 송신 전력을 결정한다.
본 개시의 제3 실시예에 의한 MTC 기지국(521)은 다음과 같이 동작한다.
첫 번째 단계에서, MTC 단말(522)는 MTC 기지국(521)과 MTC 단말(522) 사이에서 측정된 수신 신호의 RSSI를 이용하여 경로 손실을 계산하고, 상기 경로 손실에 기초하여 MTC 기지국(521)과 MTC 단말(522) 사이의 거리(d MTC)를 추정한다. 또한, 복수 개의 LTE 기지국들(511, 512, 513)로부터의 수신 신호를 RSSI를 측정하고, 각각의 경로 손실을 계산하여, 그로부터 MTC 단말(522)에 가장 가까운 LTE 기지국(513)과 상기 MTC 단말(522) 간의 거리(dLTE)를 추정한다.
두 번째 단계에서, MTC 단말(522)은 상기 d MTC 및 d LTE 중 적어도 하나에 기초하여 신호 송신을 위한 적어도 하나의 후보 주파수 및 송신 전력을 선택한다. 이때, 후보 주파수 및 송신 전력은 하기 <수학식 2>를 이용하여 선택될 수 있다.
<수학식 2>
PTX,MTC(n)≤Pmax,MTC　및 SINRMTC(n)>SINRreq,MTC 을 만족하고,
여기서, SINRMTC(n)=f(PTX,MTC(n), PLMTC(dMTC), INTLTE-to-MTC(n), N0)이고,
INTMTC-to-NearestLTE(n)<EIB　및 INTMTC-to-OOB<EOOB가 되도록 하는 모든 n과 상응하는 PTX,MTC(n)을 선택
상기 <수학식 2>의 기호들은 상기 <수학식 1>에서 설명된 것과 동일하다. 다만, 아래와 같은 차이점이 있다.
후보 주파수 및 송신 전력을 선택함에 있어서, 제3 실시예의 방식과 상술한 제2 실시예의 방식의 다른 점은, MTC 통신으로 인하여 LTE 통신이 경험하는 간섭량의 기준이 다르다는 점이다. 예를 들어, MTC 단말(522)의 업링크 통신으로 인하여 가장 큰 간섭을 받게 되는 LTE 셀은 해당 MTC 단말(522)과 가장 가까운 위치에 있는 LTE 기지국(513)의 셀이다. 따라서 상기 <수학식 2>에서 INTMTC-to-NearestLTE(n)은 LTE 기지국(513)과 MTC 단말(522) 간의 거리(d LTE)에 기초하여 측정되고, 그에 따라 적어도 하나의 후보 주파수 자원 및 송신 전력이 선택된다.
세 번째 단계에서, MTC 단말(522)은, 상기 <수학식 2>에 의하여 결정된 후보 주파수 자원 및 송신 전력으로부터 최종적인 송신 주파수 자원 및 송신 전력을 결정한다. 이때, 후보 주파수 채널에서 랜덤 방식에 의하여 최종 주파수 채널 및 송신 전력이 결정되거나, 또는 송신 전력이 최소가 되도록 하는 주파수 자원 및 송신 전력을 최종적인 주파수 채널 및 송신 전력을 결정할 수도 있다.
상기 제3 실시예는 복수개의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 존재하는 상황에서, MTC 단말이 전력 제어를 수행하는 경우를 설명한 것이다. 다만, 상기 제3 실시예에서도 상기 제1 실시예와 같이, 전력 제어를 수행하지 않는 경우도 가능하다. 이 경우에 MTC 단말은 전력 제어를 수행하지 않기 때문에 상기 거리 정보(d MTC 및 d LTE 중 적어도 하나)에 기초하여 신호 송신을 위한 적어도 하나의 후보 주파수만을 선택할 것이다.
도 6은 본 개시의 제1 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행하지 않을 때 MTC 단말이 송신 주파수를 선택하는 방식을 설명하는 도면이다.
상술한 것처럼, MTC 단말이 MTC 기지국에 근접하거나, 또는 셀 에지 영역과 같이 MTC 기지국에서 멀리 위치한 경우, 메인 대역으로부터 멀리 위치한 보호 대역 내의 주파수 자원을 선택한다. 반면, MTC 단말이 MTC 기지국으로부터 중간 거리 정도로 떨어진 경우, 메인 대역에 가까이 위치한 보호 대역 내의 주파수 자원을 선택한다. 도 6에서 참조 번호 601은 상술한 바에 따라 MTC 기지국으로부터 중간 거리 정도로 떨어져서 위치한 MTC 단말이 선택한 주파수 자원의 일 예를 나타내고, 참조 번호 603 또는 605는 MTC 기지국에 근접하거나 또는 멀리 떨어진 MTC 단말이 선택한 주파수 자원의 일 예를 나타낸다. 그리고 상기 601부터 605까지의 영역은 제1 실시예에 따라 MTC 통신이 간섭에 대한 대역 내 제한 및 대역 외 제한 규정을 준수하는 한도의 송신 대역을 나타낸다. 참고로, 제1 실시예에서는 전력 제어가 수행되지 않기 때문에, 각각의 업링크 송신 신호들(601, 603, 605)의 송신 전력의 크기는 동일함을 볼 수 있다.
도 7은 본 개시의 제2 실시예에 따라 하나의 LTE 기지국과 하나의 MTC 기지국이 공존하는 경우, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 때 MTC 단말이 주파수 자원 및 송신 전력을 선택하는 일 예를 설명하는 도면이다.
제1 실시예의 방식과 동일하게, 제2 실시예에서도 MTC 기지국에 근접하거나, 또는 멀리 위치한 MTC 단말은 보호 대역 내에서 메인 대역으로부터 멀리 위치한 주파수 자원을 선택하고, 반면, MTC 단말이 MTC 기지국으로부터 중간 거리 정도로 떨어진 경우, 메인 대역에 가까이 위치한 보호 대역 내의 주파수 자원을 선택함은 동일하다. 다만, 제2 실시예에서 MTC 단말은 전력 제어를 수행할 수 있기 때문에, 전력 제어를 수행하지 않는 경우에 선택되었을 주파수 자원의 위치가 아닌 다른 위치의 주파수 자원을 선택할 수 있다.
첫 번째 예는 참조 번호 701과 참조 번호 703에 도시되었다.
MTC 단말이 MTC 기지국으로부터 중간 거리에 위치하고, 전력 제어를 수행하지 않는 상태에서, MTC 단말이 메인 대역에서 근접한 위치에 있는 참조 번호 701의 주파수 자원을 선택하였을 것이라고 가정한다. 그런데 제2 실시예에서 MTC 단말은 전력 제어를 수행할 수 있으므로, 메인 대역에 더 근접한 참조 번호 703의 주파수 자원을 선택한 경우, 703 주파수 자원을 이용하여 업링크 송신을 하여도, 송신 전력을 감소시키면 MTC 단말의 업링크 신호가 LTE 통신에 미치지 간섭의 양을 최소화할 수 있다. 즉, 첫 번째 예는 전력 제어를 수행하지 않았다면 MTC 단말이 메인 대역에 최대로 근접한 위치의 주파수 자원으로 참조 번호 701을 선택할 수 있었을 것이지만, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 수 있기 때문에, 송신 전력을 감소시키면 메인 대역에 더 근접한 위치의 주파수 자원인 703을 이용하여 업링크 신호를 송신할 수 있다. 이렇게 하면, 전력 제어를 수행할 때의 MTC 송신 대역(713)이 전력 제어를 수행하지 않을 때의 MTC 송신 대역(711)보다 증가함을 볼 수 있다. 따라서 보호 대역 내에서 MTC 통신에 가용한 주파수 대역이 증가하여 보다 많은 MTC 단말을 수용할 수 있게 된다.
두 번째 예는 참조 번호 705와 참조 번호 707에 도시되었다.
MTC 단말이 MTC 기지국으로부터 근접한 거리 또는 셀 에지에 위치하고, 전력 제어를 수행하지 않는 상태를 가정하여, MTC 단말이 메인 대역에서 멀리 떨어진 위치에 있는 참조 번호 705의 주파수 자원을 선택하였을 것이라고 가정한다. 그런데 제2 실시예에서 MTC 단말은 전력 제어를 수행할 수 있으므로, 메인 대역에서 더 멀리 위치한 참조 번호 707의 주파수 자원을 선택한 경우, 상기 707 주파수 자원을 이용하여 업링크 송신을 하여도, 송신 전력을 감소시키면 MTC 단말의 업링크 신호가 보호 대역 우측 외부 대역에 미치는 간섭의 양을 최소화할 수 있다. 즉, 두 번째 예는 전력 제어를 수행하지 않았다면 MTC 단말이 메인 대역에서 최대로 멀리 떨어진 위치의 주파수 자원으로 참조 번호 705를 선택할 수 있었을 것이지만, MTC 단말이 전력 제어를 수행할 수 있기 때문에, 송신 전력을 감소시키면 메인 대역에서 더 멀리 떨어진 위치의 주파수 자원인 707을 이용하여 업링크 신호를 송신할 수 있다. 이렇게 하면, 전력 제어를 수행할 때의 MTC 송신 대역(713)이 전력 제어를 수행하지 않을 때의 MTC 송신 대역(711)보다 증가함을 볼 수 있다. 따라서 보호 대역 내에서 MTC 통신에 가용한 주파수 대역이 증가하여 보다 많은 MTC 단말을 수용할 수 있게 된다.
이하에서는 MTC 단말이 MTC단말과 LTE/MTC기지국 간의 거리 정보(dMTC, dLTE)를 획득하기 위한 방식을 설명한다.
첫 번째 방식은, MTC 통신을 위한 보호 대역 내의 자원을 통하여 송신되는 기준 신호의 RSSI를 측정하는 방식이다. MTC 기지국 및 LTE기지국은 보호 대역 내의 미리 정해진 주파수 자원을 통하여 기준 신호(Reference Signal: RS)를 송신하고, MTC 단말은 상기 기준 신호의 RSSI를 측정하여 경로 손실을 계산하고, 상기 계산된 경로 손실 값으로부터 거리 정보를 획득하는 방식이다.
두 번째 방식은, LTE 통신을 위한 메인 대역 내의 자원을 통하여 송신되는 기준 신호의 RSSI를 측정하는 방식이다. MTC 기지국 및 LTE기지국은 보호 대역 내의 미리 정해진 주파수 자원을 통하여 기준 신호(Reference Signal: RS)를 송신하고, MTC 단말은 상기 기준 신호의 RSSI를 측정하여 경로 손실을 계산하고, 상기 계산된 경로 손실 값으로부터 거리 정보를 획득하는 방식이다.
세 번째 방식은, 상기 기준 신호의 RSSI를 측정하는 방식이 아니라, GPS 정보로부터 획득하는 위치 정보를 이용하는 방식이다. MTC 단말은 자신의 GPS 정보와 인접한 MTC/LTE 기지국의 GPS 정보를 획득하고, 양자를 비교하여 MTC단말과 LTE/MTC기지국 간의 거리 정보를 획득할 수 있다.
이하에서는 상술한 실시예들에서 후보 주파수 자원 및 송신 전력이 구성되는 일 예를 설명한다.
후보 주파수 자원 및 송신 전력은 거리 정보(dLTE, dMTC)에 매핑되는 후보 주파수 자원 및 송신 전력을 미리 테이블 형태로 저장하고, 이렇게 미리 저장된 테이블에서 적어도 하나의 후보 주파수 자원 및 송신 전력을 결정할 수 있다. 또한, 후보 주파수와 송신 전력은 상호 종속되어 구성되는 것이 (후보 주파수, 송신 전력) 쌍의 형태로 구성될 수 있다. 상기 거리 정보와 후보 주파수 자원 및 송신 전력이 매핑되는 일 예로, 거리 정보 값이 a라면, 상기 a 값에 대응하는 (후보 주파수 자원, 송신 전력)은 (x, y) 또는 (l, m)으로 미리 설정될 수 있다. 즉, 하나의 거리 정보에 대응하는 (후보 주파수 자원, 송신 전력) 쌍은 복수 개가 될 수가 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따라 기준 신호의 RSSI 측정에 기초하여 거리 정보를 획득하는 경우, MTC 기지국/LTE 기지국과 MTC 단말 간의 신호 송수신을 설명하는 도면이다.
811단계와 813단계에서 MTC 기지국(8001)과 LTE 기지국(803)은 각각 기준 신호를 MTC 단말(805)에게 송신한다. 여기서 기준 신호가 송신되는 주파수 자원은, 상술한 것처럼 메인 대역 또는 보호 대역 내의 미리 정해진 주파수 자원이 될 수 있다.
815단계에서 MTC 단말(805)은 상기 기준 신호를 수신하고, MTC 기지국(801) 및/또는 LTE 기지국(803)으로부터의 RSSI를 측정하고, 그로부터 경로 손실을 계산하고, 계산된 경로 손실로부터 MTC 기지국(801)과 MTC 단말(805) 사이의 거리(d MTC) 및/또는 MTC 단말(805)과 MTC 단말(805)에서 가장 가까운 LTE 기지국 사이의 거리(d LTE)를 추정한다. 다만, 상술한 것처럼 상기 거리 정보들은 GPS 정보에 의해서도 획득할 수 있다.
817단계에서 MTC 단말(805)은 상술한 실시예들에서 설명된 방식에 따라 보호 대역 내의 적어도 하나의 후보 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정한다. 즉, 전력 제어를 수행한다면, 상기 <수학식 1> 또는 <수학식 2>를 이용하여 후보 주파수 자원 및 송신 전력을 결정하고, 전력 제어를 수행하지 않는다면, 후보 주파수 자원만을 결정한다.
819단계에서 MTC 단말(805)은 상기 결정된 후보 주파수 자원 및/또는 송신 전력으로부터 최종적인 송신 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정한다.
821단계에서 MTC 단말(805)은 최종 결정된 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 적용하여, 업링크 송신을 수행한다. 823단계에서 MTC 기지국(801)은 상기 업링크 송신에 대한 ACK/NACK 신호를 MTC 단말(805)에게 송신한다.
이후, 825단계와 827단계에서 MTC 기지국(8001)과 LTE 기지국(803)은 다음 기준 신호 송신 주기에 따라 각각 기준 신호를 MTC 단말(805)에게 송신하고, 상술한 815 단계 내지 823단계가 반복된다.
상술한 도 8은 MTC 시스템에서 기지국 스케줄링이 적용되지 않고, MTC 단말들이 랜덤 액세스를 통하여 액세스하는 것을 가정한 것이다. 이와는 다른 실시예로, MTC 시스템에서 기지국 스케줄링이 적용될 수도 있다. 이하에서는 MTC 시스템에서 기지국 스케줄링이 적용되는 경우의 동작을 설명한다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따라 기지국 스케줄링이 수행되는 경우, MTC 기지국과 MTC 단말 간의 신호 송수신을 설명하는 도면이다.
911단계 및 913단계에서 MTC 단말 1(903) 및 MTC 단말 2(905)는 자신들의 위치 정보 또는 기지국들과의 거리 정보를 송신한다. 즉, MTC 단말 1(903) 및 MTC 단말 2(905)는 자신들의 위치 정보(GPS 정보)를 MTC 기지국(901) 송신할 수 있다. 또는 도 8에서 설명된 것처럼 기지국들로부터 수신한 기준 신호의 RSSI를 측정하고, 그에 기초하여 경로 손실을 계산하고, 상기 경로 손실을 이용하여 추정된 LTE 기지국(미도시됨) 및/또는 MTC 기지국(901) 간의 거리 정보를 MTC 기지국(901)에게 송신한다.
MTC 기지국(901)은 상기 위치 정보 또는 거리 정보에 기초하여 각 MTC 단말들(903, 905)의 업링크 송신을 위한 송신 주파수 자원 및/또는 송신 전력을 결정한다. 즉, 기지국 스케줄링을 수행한다.
이후, 917 단계 및 919단계에서 상기 기지국 스케줄링을 결과에 따라 스케줄링된 업링크 송신 자원 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 각 MTC 단말들(903, 905)에게 송신한다. 이렇게 하여 업링크 송신 자원 및/또는 업링크 송신 전력의 정보가 각 단말들에게 전달된다.
상기 스케줄링 과정에서 MTC 단말 2(905)에게 스케줄링된 것으로 가정할 때, 921단계에서 MTC 단말 2(905)는 스케줄링 정보에 기초하여 업링크 송신 자원을 통하여 업링크 송신을 수행한다. 923단계에서 MTC 기지국(901)은 상기 업링크 송신에 대한 ACK/NACK을 MTC 단말 2(905)에게 송신한다.
이후의 925단계 및 927단계는 미리 설정된 위치 정보 또는 거리 정보의 피드백 송신 주기에 따라 911단계 및 913 단계 이후의 동작들이 반복된다.
본 개시의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(Read-Only Memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(Random-Access Memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 개시를 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 개시가 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 개시의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 개시는 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 개시는 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법에 있어서,
    제1 통신 시스템을 지원하는 제1 기지국과 상기 제1 통신 시스템을 지원하는 단말 사이의 제1 거리 정보와, 제2 통신 시스템을 지원하는 제2 기지국과 상기 단말 사이의 제2 거리 정보를 획득하는 과정과,
    상기 획득된 상기 제1 거리 정보와 상기 획득된 제2 거리 정보에 기초하여, 상기 단말의 업링크 신호 송신을 위한 제1 주파수 자원을 결정하는 과정을 포함하되,
    상기 제1 통신 시스템은 머신 타입 통신(machine type Communication: MTC) 통신 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 롱 텀 에볼루션(long term evolution: LTE) 통신 시스템이며, 상기 단말은 MTC 단말이고,
    상기 제1 주파수 자원 및 송신 전력은 기 저장된 테이블에 의해 결정되고, 상기 기 저장된 테이블은 상기 제1 거리 정보 및 상기 제2 거리 정보에 대응되는 주파수 자원 및 송신 전력 값 정보를 포함하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 주파수 자원을 결정하는 과정은,
    상기 단말과 상기 제1 기지국 사이의 거리가 기 결정된 값 이하이거나, 또는, 상기 단말이 상기 제1 기지국의 셀 에지(edge) 영역에 위치하는 경우, 상기 제2 통신 시스템에 사용되는 제2 주파수 자원에 인접한 주파수 자원 중에서 가장 멀리 위치하는 주파수 자원을 상기 제1 주파수 자원으로 결정하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 주파수 자원을 결정하는 과정은,
    상기 단말과 상기 제1 기지국 사이의 거리가 제1 기준 값 이상 및 제2 기준 값 이하의 중간 거리인 경우, 상기 제2 통신 시스템에 사용되는 제2 주파수 자원에 인접한 주파수 자원 중에서 가장 가까이 위치하는 주파수 자원을 상기 제1 주파수 자원으로 결정하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주파수 자원 및 상기 송신 전력 값은 수학식 1을 이용하여 결정되는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법으로서,
    (수학식 1)
    PTX,MTC(n)≤Pmax,MTC　및 SINRMTC(n)>SINRreq,MTC 을 만족하고,
    여기서, SINRMTC(n)=f(PTX,MTC(n), PLMTC(d), INTLTE-to-MTC(n), N0)이고,
    INTMTC-to-LTE(n)<EIB　및 INTMTC-to-OOB<EOOB가 되도록 하는 모든 n과 상응하는 PTX,MTC(n)을 선택
    여기서, n 은 상기 제2 통신 시스템의 보호 대역 내 주파수 축 상에서 n번째 가능한 주파수이고,
    PTX,MTC(n)은 상기 MTC 단말이 n번째 주파수 자원에서 송신 시 사용하는 송신 전력이며,
    Pmax,MTC 는 상기 MTC 단말의 최대 가능 송신 전력이고,
    SINRMTC(n)는 상기 MTC 단말이 상기 n번째 주파수 자원을 사용할 경우의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)이며,
    SINRreq,MTC는 MTC 업링크 통신에 요구되는 최소 요구 SINR 이고,
    PLMTC(d)는 상기 제1 기지국과 상기 MTC 단말 사이의 경로 손실이며,
    INTLTE-to-MTC(n)는 LTE 통신으로부터 상기 MTC 단말이 경험하는 간섭이고,
    N0는 잡음 전력이며,
    INTMTC-to-LTE(n)는 해당 MTC 단말의 상기 MTC 업링크 통신으로부터 인접한 LTE 송신 대역에 미치는 간섭이고,
    EIB는 대역 내(In-band) 방사 허용 간섭량이며,
    INTMTC-to-OOB는 상기 MTC 단말의 대역 외(Out-of-band) 방사량이고,
    EOOB는 대역 외 방사 허용 간섭 량인, 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 거리 정보 및 상기 제2 거리 정보는,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국이 상기 제2 통신 시스템의 보호 대역의 기 설정된 자원을 통하여 송신하는 기준 신호를 이용하여 측정되거나,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국이 상기 제2 통신 시스템의 통신에 사용되는 메인 대역의 기 설정된 자원을 통하여 송신하는 기준 신호를 이용하여 측정되거나, 또는,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 GPS(global positioning satellite) 정보를 수신하여 측정되는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법은, 상기 단말 또는 상기 제2 기지국에 의해 수행되는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치에 있어서,
    상기 장치는 송수신부 및 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는:
    제1 통신 시스템을 지원하는 제1 기지국과 상기 제1 통신 시스템을 지원하는 단말 사이의 제1 거리 정보와, 제2 통신 시스템을 지원하는 제2 기지국과 상기 단말 사이의 제2 거리 정보를 획득하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 획득된 상기 제1 거리 정보와 상기 획득된 제2 거리 정보에 기초하여, 상기 단말의 업링크 신호 송신을 위한 제1 주파수 자원을 결정하되,
    상기 제1 통신 시스템은 머신 타입 통신(machine type Communication: MTC) 통신 시스템이고, 상기 제2 통신 시스템은 롱 텀 에볼루션(long term evolution: LTE) 통신 시스템이며, 상기 단말은 MTC 단말이고,
    상기 제1 주파수 자원 및 송신 전력은 기 저장된 테이블에 의해 결정되고, 상기 기 저장된 테이블은 상기 제1 거리 정보 및 상기 제2 거리 정보에 대응되는 주파수 자원 및 송신 전력 값 정보를 포함하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말과 상기 제1 기지국 사이의 거리가 기 결정된 값 이하이거나, 또는, 상기 단말이 상기 제1 기지국의 셀 에지(edge) 영역에 위치하는 경우, 상기 제2 통신 시스템에 사용되는 제2 주파수 자원에 인접한 주파수 자원 중에서 가장 멀리 위치하는 주파수 자원을 상기 제1 주파수 자원으로 결정하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말과 상기 제1 기지국 사이의 거리가 제1 기준 값 이상 및 제2 기준 값 이하의 중간 거리인 경우, 상기 제2 통신 시스템에 사용되는 제2 주파수 자원에 인접한 주파수 자원 중에서 가장 가까이 위치하는 주파수 자원을 상기 제1 주파수 자원으로 결정하는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 주파수 자원 및 상기 송신 전력 값은 수학식 1을 이용하여 결정되는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치로서,
    (수학식 1)
    PTX,MTC(n)≤Pmax,MTC　및 SINRMTC(n)>SINRreq,MTC 을 만족하고,
    여기서, SINRMTC(n)=f(PTX,MTC(n), PLMTC(d), INTLTE-to-MTC(n), N0)이고,
    INTMTC-to-LTE(n)<EIB　및 INTMTC-to-OOB<EOOB가 되도록 하는 모든 n과 상응하는 PTX,MTC(n)을 선택
    여기서, n 은 상기 제2 통신 시스템의 보호 대역 내 주파수 축 상에서 n번째 가능한 주파수이고,
    PTX,MTC(n)은 상기 MTC 단말이 n번째 주파수 자원에서 송신 시 사용하는 송신 전력이며,
    Pmax,MTC 는 상기 MTC 단말의 최대 가능 송신 전력이고,
    SINRMTC(n)는 상기 MTC 단말이 상기 n번째 주파수 자원을 사용할 경우의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)이며,
    SINRreq,MTC는 MTC 업링크 통신에 요구되는 최소 요구 SINR 이고,
    PLMTC(d)는 상기 제1 기지국과 상기 MTC 단말 사이의 경로 손실이며,
    INTLTE-to-MTC(n)는 LTE 통신으로부터 상기 MTC 단말이 경험하는 간섭이고,
    N0는 잡음 전력이며,
    INTMTC-to-LTE(n)는 해당 MTC 단말의 상기 MTC 업링크 통신으로부터 인접한 LTE 송신 대역에 미치는 간섭이고,
    EIB는 대역 내(In-band) 방사 허용 간섭량이며,
    INTMTC-to-OOB는 상기 MTC 단말의 대역 외(Out-of-band) 방사량이고,
    EOOB는 대역 외 방사 허용 간섭 량인, 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제1 거리 정보 및 상기 제2 거리 정보는,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국이 상기 제2 통신 시스템의 보호 대역의 기 설정된 자원을 통하여 송신하는 기준 신호를 이용하여 측정되거나,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국이 상기 제2 통신 시스템의 통신에 사용되는 메인 대역의 기 설정된 자원을 통하여 송신하는 기준 신호를 이용하여 측정되거나, 또는,
    상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국의 GPS(global positioning satellite) 정보를 수신하여 측정되는 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치는, 상기 단말 또는 상기 제2 기지국인 무선 통신 시스템의 업링크 송신 자원을 결정하는 장치.
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