KR101683597B1 - 무선 통신 시스템에서 복수의 주파수를 사용하는 단말의 전력 증감 요청 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 복수의 주파수를 사용하는 단말의 전력 증감 요청 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 주파수를 사용하는 단말의 전력 증감 요청 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템의 복수의 상향링크 주파수들을 사용하는 단말에서 전력 증감 요청 방법에 있어서, 단말은 기지국으로부터 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 수신하고, 상기 수신된 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들에 따라 상기 단말의 최대 전력을 상기 복수의 상향링크 주파수들에게 각각 분할하고, 상기 분할된 전력들 및 상기 수신된 그랜트들을 고려하여 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 전송 블록을 선택하고, 상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하고, 상기 단말의 전체 유휴 전력은 상기 단말의 최대 전력에서 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 선택된 전송 블록을 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이다.

Description

무선 통신 시스템에서 복수의 주파수를 사용하는 단말의 전력 증감 요청 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF POWER INCREASE/DECREASE REQUEST OF A MOBILE STATION USING A PLURALITY OF FREQUENCIES IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 복수의 주파수를 사용하는 단말의 전력 증감 요청 방법 및 장치에 관한 것이다.
먼저, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 UMTS의 망구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, UMTS 시스템은 단말(user equipment, UE), UTMS 무선접속망(UMTS terrestrial radio access network, UTRAN) 및 핵심망(core network, CN)을 포함한다. UTRAN은 한 개 이상의 무선망부시스템(radio network sub-systems, RNS)으로 구성되며, RNS 각각은 하나의 무선망제어기(radio network controller, RNC) 및 RNC에 의해서 관리되는 하나 이상의 기지국(Node B)을 포함한다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재한다.
다음으로, UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸 도면이다. 이러한 무선 프로토콜 계층들은 단말과 UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, 무선 구간의 데이터 전송을 담당한다. 각각의 무선 프로토콜 계층들에 대해 설명하면, 제1 계층인 물리 계층(physical layer, PHY 계층)은 다양한 무선전송기술을 이용해 데이터를 무선 구간으로 전송하는 역할을 한다. PHY 계층은 상위 계층인 MAC 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(dedicated) 전송 채널과 공용(common) 전송 채널로 나뉜다.
제2 계층에는 MAC, RLC, PDCP, 및 BMC 계층이 존재한다. MAC 계층은 다양한 논리 채널(logical channel)을 다양한 전송 채널에 맵핑시키고, 복수의 논리 채널을 하나의 전송 채널에 맵핑시키는 논리 채널 다중화(Multiplexing)도 수행한다.
MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리 채널로 연결되어 있으며, 논리 채널은 전송되는 정보의 종류에 따라 제어 평면(control plane)의 정보를 전송하는 제어 채널(control channel)과 사용자 평면(user plane)의 정보를 전송하는 트래픽 채널(traffic channel)로 나뉜다. 제어 채널에는 공용 제어 정보를 전송하는 CCCH(Common Control Channel) 논리 채널, 특정 단말에게 제어 정보를 전송하는 DCCH(Dedicated Control Channel) 논리 채널, 셀에 공통으로 적용되는 시스템 정보를 수신하는 BCCH(Broadcast Control Channel) 논리 채널, 페이징 메시지를 수신하는 PCCH(Paging Control Channel) 논리 채널 등이 있다. 트래픽 채널에는 특정 단말에게 사용자 평면의 데이터를 전달하는 DTCH(Dedicated Traffic Channel)가 존재한다.
또한, MAC 계층은 세부적으로 관리하는 전송 채널의 종류에 따라 MAC-b 부계층(Sublayer), MAC-d 부계층, MAC-c/sh 부계층, MAC-hs/ehs 부계층 및 MAC-e/es 또는 MAC-i/is 부계층으로 구분된다. MAC-b 부계층은 시스템 정보의 방송을 담당하는 전송 채널인 BCH(Broadcast Channel)의 관리를 담당하고, MAC-c/sh 부계층은 다른 단말들과 공유되는 FACH(Forward Access Channel) 공용 전송 채널을 관리하며, MAC-d 부계층은 특정 단말에 대한 전용 전송 채널인 DCH(Dedicated Channel)의 관리를 담당한다. 또한, MAC-hs/ehs 부계층은 고속 하향 데이터 전송을 위한 전송 채널인 HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)를 관리하며, MAC-e/es 또는 MAC-i/is 부계층은 고속 상향 데이터 전송을 위한 전송 채널인 E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)를 관리한다.
RLC 계층은 무선 베어러(radio Bearer, RB)의 QoS에 대한 보장과 데이터의 전송을 담당한다. RLC는 RB 고유의 QoS를 보장하기 위해 RB 마다 한 개 또는 두 개의 독립된 RLC 개체(Entity)를 두고 있으며, 다양한 QoS를 지원하기 위해 투명모드 (Transparent Mode, TM), 무응답모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 응답모드 (Acknowledged Mode, AM)의 세가지 RLC 모드를 제공하고 있다. 또한, RLC는 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할도 하고 있으며, 이를 위해 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 및 연결하는 기능도 수행한다.
PDCP 계층은 RLC 계층의 상위에 위치하며, IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 이용하여 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송될 수 있도록 한다. 이를 위해, PDCP 계층은 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행하는데, 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송 효율을 증가시키는 역할을 한다. PDCP 계층은 헤더 압축이 기본 기능이기 때문에 주로 패킷망(packet switched, PS) 영역에 존재하며, 각 PS 서비스에 대해 효과적인 헤더 압축 기능을 제공하기 위해 RB 당 한 개의 PDCP 개체가 존재한다. 그러나, PDCP 계층이 서킷망(circuit switched, CS) 영역에 존재하는 경우에는 헤더 압축 기능을 제공하지 않는다.
그 외에도 제 2계층에는 BMC (Broadcast/Multicast Control) 계층이 RLC 계층의 상위에 존재하여, 셀 방송 메시지(Cell Broadcast Message)를 스케줄링하고, 특정 셀에 위치한 단말들에게 방송하는 기능을 수행한다.
제3 계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(radio resource control, RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의되며, RB들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 제1 계층 및 제2 계층의 파라미터들을 제어하고, 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 계층 및 제2 계층에 의해 제공되는 논리적 경로(path)를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.
다음으로, 듀얼 셀 HSPA(Dual Cell High Speed Packet Access)에 대하여 살펴본다. 듀얼 셀 HSPA는 단말이 기존에 하나의 주파수만을 이용해 E-DCH 전송을 하던 것을 하나의 단말이 동시에 두 개의 주파수를 이용하여 데이터를 전송하여 기존 E-DCH 보다 데이터 전송 량을 두 배로 늘리는 기술이다. 단말이 두 개의 주파수를 이용하여 데이터를 전송하는 동작을 듀얼 셀 E-DCH 동작(Dual Cell E-DCH Operation) 이라 한다. 또는, 단말이 복수의 주파수 또는 반송파(carrier)를 이용하여 동시에 기지국과 통신하는 것을 캐리어 집합(carrier aggregation)이라 한다.
다음으로, 종래 기술에 따른 듀얼 셀 E-DCH 동작을 수행하는 단말의 전력 증감 요청 방법을 살펴본다. 단말은 해피비트(happy bit)를 이용하여 기지국에게 전력 증가 또는 전력 감소를 요청하는데, 전력 증가를 요청하는 경우에는 해피비트를 언해피(unhappy)로 설정하여 전송하고, 전력 유지 또는 전력 감소를 요청하는 경우에는 해피비트를 해피(happy)로 설정하여 전송한다. 언해피로 설정된 해피비트를 수신한 기지국은 단말이 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 그랜트(grant)를 높여서 단말에게 전송하고, 해피로 설정된 해피비트를 수신한 기지국은 단말이 이전에 전송한 데이터 만큼을 전송할 수 있도록 이전에 전송한 그랜트를 유지하여 전송하거나, 단말이 더 적은 데이터를 전송할 수 있도록 그랜트를 낮추어 단말에게 전송한다.
이 때, 단말이 해피비트를 사용하여 전력 증감 요청을 수행할 때, 단말은 네트워크에게 상기 단말이 다음 전송 시간 간격에 전송하려고 선택한 전송블록의 크기보다 더 큰 전송블록을 선택하여 전송할 수 있지만, 네트워크가 할당해준 그랜트 때문에 더 적은 크기의 전송블록을 전송할 수 밖에 없었음을 알린다.
상기 단말은 다음 전송 시간 간격에 전송하려고 선택한 전송블록의 크기를 구별하기 위하여 확장된 전송 포맷 조합 식별자(extended Transport Format Combination Indicator, 이하 "E-TFCI"라 함)를 사용한다. 각 E-TFCI 마다 정해진 전송블록의 크기가 정해져 있으므로 해피비트는 다음 전송 시간 간격에 전송하려고 선택된 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI를 선택하여 전송할 수 있는지를 나타낸다.
듀얼 셀 E-DCH 동작을 수행하는 단말은 복수의 상향 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 기지국으로부터 수신하고, 수신된 그랜트들을 이용하여 단말의 전력을 복수의 상향 주파수 각각에 각 주파수마타 사용할 수 있는 전력들로 분할한다. 그리고, 각 상향 주파수로 분할된 전력 및 각 상향 주파수에 대한 그랜트를 이용하여 다음 TTI에서 전송할 E-TFCI를 결정한다. 이때, 각 상향 주파수의 유휴 전력은 각 상향 주파수에 분할된 전력에서 각 주파수에서 다음 TTI에 전송하기 위하여 선택된 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이다.
단말은 제 1상향 주파수에 분할된 전력으로 다음 TTI에 전송하기 위하여 선택된 E-TFCI 보다 더 많은 데이터를 전송할수 있는 E-TFCI 를 선택하여 전송할 수 있으면, 제 1상향주파수의 해피 비트를 언해피로 설정하고, 제 1상향 주파수에 분할된 전력으로 다음 TTI에 전송하기 위하여 선택된 E-TFCI 보다 더 많은 데이터를 전송할수 있는 E-TFCI 를 선택하여 전송할 수 없으면, 제 1상향주파수의 해피 비트를 해피로 설정한다.
단말의 유휴전력 입장에서, 좀 더 자세히 설명하면, 단말은 제1 상향 주파수의 유휴 전력이 다음 TTI에 전송될 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 최소의 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력에서 다음 TTI에서 전송할 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값보다 크면, 제1 상향 주파수의 해피비트를 언해피로 설정하고, 제1 상향 주파수의 유휴 전력이 다음 TTI에 전송될 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 최소의 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력에서 다음 TTI에서 전송할 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값보다 작으면, 제1 상향 주파수의 해피비트를 해피로 설정한다.
즉, 종래 기술에 따르면 각 주파수 별 유휴 전력으로 해피 비트를 설정한다. 이 경우, 단말의 전체 유휴 전력으로는 특정 하나의 주파수에서 더 많은 데이터를 전송할 수 있지만, 단말의 각각 주파수별 유휴 전력으로는 어떠한 더 많은 데이터도 전송할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 네트워크가 더 많은 데이터를 할당해 줄 수 있고, 단말도 더 많은 데이터를 전송할 수 있는데도 불구하고 단말이 네트워크에게 전력 증가 요청을 하지 않음으로써, 스케줄링이 비효율적인 문제점이 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 듀얼 셀 E-DCH 동작을 수행하는 단말은 각 주파수 별 유휴 전력으로 해피 비트를 설정하여 스케줄링이 비효율적인 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 효율적인 스케줄링을 위한 전력 증감 요청 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템의 복수의 상향링크 주파수들을 사용하는 단말에서 전력 증감 요청 방법에 있어서, 단말은 기지국으로부터 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 수신하고, 상기 수신된 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들에 따라 상기 단말의 최대 전력을 상기 복수의 상향링크 주파수들에게 각각 분할하고, 상기 분할된 전력들 및 상기 수신된 그랜트들을 고려하여 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 전송 블록을 선택하고, 상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하고, 상기 단말의 전체 유휴 전력은 상기 단말의 최대 전력에서 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 선택된 전송 블록들을 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이다.
이때, 상기 단말은 상기 단말의 전체 유휴 전력에서 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력을 뺀 값이 제2 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제2 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 할 수 있다 .
또한, 상기 단말은 상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 미만이면, 상기 기지국에게 상기 복수의 주파수 모두에 대해 전력 유지 요청을 할 수 있다.
또한, 상기 전력 증가 요청은 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 전력 증가 요청을 나타내도록 설정하여 전송함으로써 수행될 수 있다.
또한, 상기 복수의 상향링크 주파수들은 상향 기본 주파수 및 상향 부가 주파수를 포함하고, 상기 제1 상향링크 주파수는 상향 부가 주파수일 수 있다.
또한, 상기 전송 블록 및 상기 최소의 전송 블록 각각의 크기는 E-TFCI(extended Transport Format Combination Indicator)로 식별될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 양상에 따른 무선 통신 시스템의 복수의 상향링크 주파수들을 사용하는 단말은 기지국으로부터 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 수신하는 수신 모듈, 상기 수신된 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들에 따라 상기 단말의 최대 전력을 상기 복수의 상향링크 주파수들에게 각각 분할하고, 상기 분할된 전력들 및 상기 수신된 그랜트들을 고려하여 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 전송 블록을 선택하는 프로세서 및 상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제1 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하는 전송 모듈을 포함하고, 상기 단말의 전체 유휴 전력은 상기 단말의 최대 전력에서 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 선택된 전송 블록들을 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이다.
본 발명의 실시예들에 따르면 단말의 전체 유휴 전력을 이용하여 전력 증감 요청을 수행하므로써 단말의 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 UMTS의 망구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 듀얼 셀 HSPA를 나타낸 도면이다.
도 4는 단말의 듀얼 셀 E-DCH 구조를 나타낸다.
도 5는 해피 비트(happy bit) 및 상향링크 스케줄링 정보(scheduling information, SI)와 그랜트(grant)의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 단말의 최대 전력을 두 개의 주파수에게 분할한 경우를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 송신기 및 수신기의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 UMTS 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, UMTS 시스템의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
먼저, 듀얼 셀 HSPA(Dual Cell High Speed Packet Access)에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 듀얼 셀 HSPA를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래에는 단말이 하나의 주파수를 이용해 E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)를 전송했으나, 듀얼 셀 HSPA에서는 단말이 동시에 두 주파수를 이용하여 데이터를 전송하여 종래보다 데이터 전송 량이 두 배로 늘어난다. 듀얼 셀 HSPA에는 단말은 최대 20Mbps까지 전송할 수 있으며, 단말이 동시에 두 주파수를 이용해 데이터를 전송하는 동작을 듀얼 셀 E-DCH 동작(Dual Cell E-DCH Operation)이라 한다.
또한, 하향 링크에 대하여도 종래에는 단말이 하나의 주파수를 이용하여 HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)를 수신했으나, 듀얼 셀 HSPA에서는 하나의 단말이 두 개의 주파수를 이용해 데이터를 수신하여 데이터 수신량이 두 배로 늘어난다. 듀얼 셀 HSPA에서 단말은 최대 80Mbps까지 수신할 수 있으며, 단말이 동시에 두 주파수를 이용해 데이터를 수신하는 동작을 듀얼 셀 HSDPA 동작(Dual Cell HSDPA Operation)이라 한다.
듀얼 셀 HSPA와 유사한 개념으로 캐리어 집합(carrier aggregation)이 있다. 캐리어 집합은 전송율(data rate)을 높이기 위해 복수의 캐리어들을 모아 대역폭을 확장하는 것이다. 예를 들어, LTE 시스템은 하나의 캐리어가 20MHz인데, LTE-A 시스템은 20MHz 캐리어 5개를 모아 대역폭을 100MHz까지 확장한다. 그리고, 캐리어 집합은 서로 다른 주파수 대역에 있는 캐리어들을 집합하는 것을 포함한다.
멀티 캐리어는 기지국이 사용하는 전체 주파수 대역을 나타낸다. 예를 들어, LTE-A 시스템에서 멀티 캐리어는 100MHz가 된다. 콤포넌트 캐리어(component carrier)는 멀티 캐리어를 구성하는 원소 캐리어를 의미한다. 즉, 복수의 콤포넌트 캐리어들이 캐리어 집합(carrier aggregation)을 통해 멀티 캐리어를 구성한다.
본 발명은 듀얼 셀 HSPA, 캐리어 집합과 같이 단말이 복수의 주파수를 이용하여 기지국에게 상향링크 데이터를 전송하는 경우에 적용될 수 있다.
도 4는 단말의 듀얼 셀 E-DCH 구조를 나타낸다. 듀얼 셀 E-DCH에서는 두 개의 주파수를 통한 상향링크를 지원하고, 하나의 HARQ 개체는 하나의 상향링크를 관리하기 때문에 듀얼 셀 E-DCH 시스템에서는 두 개의 HARQ 개체와 관련된 동작이 수행된다. 또한, 단말은 각 HARQ 개체들에 의해 독립적으로 전송 블록(Transport Block)을 처리하기 때문에, 듀얼 셀 E-DCH에서는 단말은 동시에 두 개의 주파수를 통해 각각의 전송 블록을 송신할 수 있다. 각 주파수마다 제어채널과 트래픽채널이 각각 존재한다. 단말이 E-DCH를 통하여 데이터 전송 시, 각 E-DCH마다 상향링크 주파수가 각각 존재하며, 각 상향링크 데이터의 전송을 위하여 네트워크로부터 수신 받은 하향 신호는 각 주파수마다 존재한다. 각 E-DCH로 전송한 데이터에 대한 확인 응답(acknowledgement/non-acknowledgement, 이하 "ACK/NACK"이라 함)은 각 E-HICH로 수신된다. 네트워크는 각 E-DCH로 전송할 데이터의 양을 결정하여 알려주는 그랜트 값도 각 주파수마다 존재하는 E-AGCH(Enhanced Absolute Grant Channel)를 통하여 알려준다. 또한, 전송하는 데이터로 인하여 간섭이 존재하므로 데이터 전송 시 사용할 그랜트 값을 올리거나 내릴 것을 지시하는 E-RGCH(Enhanced Relative Grant Channel)도 각 주파수마다 존재한다.
상향링크는 항상 하향링크와 같이 설정되며, 듀얼 셀 E-DCH와 마찬가지로 단말은 하향링크에서도 하나 이상의 주파수를 통하여 데이터를 수신받을 수 있다. 이때, 복수의 주파수를 이용하여 수신한 데이터에 대한 응답메시지를 전송하는 HS-DPCCH(high speed dedicated physical control channel)는 하나의 주파수를 통하여 전송된다. 이 상향링크를 위한 주파수를 상향 기본 주파수라고 한다. 그리고, 복수의 상향 주파수가 설정되었을 때, 상향 기본 주파수가 아닌 다른 모든 주파수를 상향 부가 주파수라고 한다.
단말은 상향기본주파수를 통해 항상 정해진 그랜트를 사용하여 데이터를 전송하는 넌 스케줄드 그랜트(Non Scheduled Grant)를 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 넌 스케줄드 그랜트는 보이스오버아이피(voice over IP, VoIP)와 같이 항상 일정한 시간 간격으로 전송되는 데이터를 전송하기 위함이다.
다음으로, 단말의 상향링크 스케줄링 정보 전송에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 해피 비트(happy bit) 및 상향링크 스케줄링 정보(scheduling information, SI)와 그랜트(grant)의 관계를 나타낸 도면이다.
단말은 단말이 필요한 상향링크 자원의 양을 알리기 위해서 상향링크 스케줄링 정보를 기지국에게 전송한다. 단말은 매 TTI 마다 해피비트를 네트워크에게 전송하고, RLC 버퍼 및 MAC 분할 버퍼에 저장되어 있는 전송할 데이터 양을 스케줄링 정보 전송 시 네트워크에게 알려준다.
단말은 E-DCH를 위해서 단말이 쓸 수 있는 가용 전력량 또는 단말이 전송하고자 하는 데이터의 양 같은 정보를 상향링크 스케줄링 정보를 통하여 네트워크에게 전송하고, 네트워크 스케줄러는 단말의 무선 채널 상황과 단말의 상향링크 스케줄링 정보를 고려하여 단말에게 무선 자원을 할당한다. 무선 자원의 할당은 E-AGCH 채널을 통하여 각각의 단말에게 얼마의 전력을 사용하라고 그랜트를 알려준다.
해피비트는 1bit로 구성되며, E-DPCCH 채널을 통하여 전송된다. 해피비트는 단말이 더 많은 상향링크 자원을 사용할 수 있는지 여부를 나타낸다.
단말이 네트워크가 알려준 그랜트 값으로 전송할 수 있는 데이터 양보다 전송할 데이터가 더 많이 존재하고, 현재 선택된 E-TFCI보다 더 높은 E-TFCI를 전송할 수 있는 유휴 전력이 존재하면, 단말은 해피비트를 언해피(Unhappy)로 설정하여 네트워크에게 전송한다. 그러면, 네트워크는 단말이 더 많은 데이터를 처리할 수 있으므로, 그랜트를 높여 단말에게 전송할 것이다. 도 5에서, 두 번째 TTI에서 단말이 언해피로 설정된 해피비트를 전송하자, 기지국이 그랜트를 높인 것을 알 수 있다.
만약, 단말이 현재 선택된 E-TFCI보다 더 많은 전송할 데이터가 없거나 유휴 전력이 존재하지 않으면, 단말은 해피비트를 해피(happy)로 설정하여 네트워크에게 전송한다. 그러면, 네트워크는 단말이 더 많은 데이터를 처리할 수 없다고 판단하고, 이전에 단말에게 전송했던 그랜트 또는 이전에 단말에게 전송했던 그랜트보다 더 적은 그랜트를 전송할 것이다.
또한, 단말이 상향링크 스케줄링 정보를 통하여 전송할 데이터가 작다고 알려주고, 단말의 해피비트가 해피인 경우, 네트워크는 단말이 전송할 데이터가 적다고 판단하고 이전에 단말에게 전송했던 그랜트보다 더 낮은 값을 알려줄 것이다.
다음은 E-DCH 데이터 전송에 대하여 설명한다.
단말은 단말의 버퍼에 지닌 데이터 양, 단말이 전송할 수 있는 전력량 및 네트워크가 단말에게 알려준 그랜트를 기반으로 다음 TTI에 전송할 전송 블록의 크기를 결정한다. 단말은 네트워크로부터 수신한 그랜트를 이용하여 서빙 그랜트(Serving Grant) 상태 변수를 갱신한다. 단말은 서빙 그랜트 상태 변수를 이용하여 단말이 다음 TTI에 전송할 수 있는 최대 전송 블록의 크기를 결정한다. 이후, 단말이 전송할 수 있는 남은 전력량을 계산한 뒤, 단말이 E-DCH를 통하여 전송할 수 있는 E-TFCI를 선택한다. E-TFCI 별로 전송블록 크기가 정해져 있다. 예를 들어, E-TFCI 15는 전송 블록의 크기가 199 비트이다. 따라서, E-TFCI가 선택되면 전송 블록 크기와 전송 전력이 결정된다.
다음으로, 듀얼 셀 E-DCH 동작을 수행하는 단말의 전력 분할 방법에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.
단말은 단말이 사용할 수 있는 최대 전력을 복수의 주파수 각각에 대해 분할한다. 이때, 단말이 사용할 수 있는 최대 전력은 단말의 전력 클래스(Power Class)에 따른 최대 전력과 네트워크로부터 수신한 최대 전력 중 작은 값이다. 먼저, 단말은 상향기본주파수에게 넌 스케줄드 그랜트를 통해 전송할 데이터를 전송하는데 필요한 전력을 할당한다. 그리고, 단말은 최대 전력에서 넌 스케줄드 그랜트를 통해 전송할 데이터를 전송하는데 필요한 전력을 제외한 나머지 전력을 기지국으로부터 수신된 복수의 주파수 각각의 그랜트의 비율로 복수의 주파수 각각에게 할당한다.
도 6은 단말의 최대 전력을 두 개의 주파수에게 할당한 경우를 나타낸 도면이다.
도 6에서, Pf1은 상향기본주파수에게 할당된 전력을 나타내고, Pf2는 상향부가주파수에게 할당된 전력을 나타낸다.
단말의 최대 전력을 PUEmax라고 하고, 넌 스케줄드 그랜트를 통해 전송할 데이터를 전송하는데 필요한 전력을 PNonSG라고 하고, 상향기본주파수의 그랜트를 AGf1이라 하고, 상향부가주파수의 그랜트를 AGf2라 할 때, Pf1 및 Pf2는 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Pf1 = (PUEmax - PNonSG) * (AGf1 / (AGf2 + AGf1)) + PNonSG
Pf2 = (PUEmax - PNonSG) * (AGf2 / (AGf2 + AGf1))
예를 들어, PUEmax가 10 mW이고, PNonSG가 4 mW이고, AGf1이 10이고, AGf2가 5이면, Pf1는 8 mW이고, Pf2는 2 mW가 된다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 도면이다.
단말은 위에서 설명한 방법으로 복수의 주파수 각각에 대해 전력을 분할한다. 본 발명의 제1 실시예에서는 단말이 두 개의 주파수를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
단말은 기지국으로부터 수신된 그랜트 및 분할된 전력을 고려하여 복수의 주파수 각각에서 전송할 수 있는 E-TFCI를 선택한다.
도 7에서, 단말의 전체 최대 전력을 10mW 라고 하고, 상향기본 주파수에 할당된 전력을 4 mW라고 하고, 상향부가 주파수에 할당된 주파수를 6 mW라고 가정한다. 그리고, 상향기본주파수에서 E-TFCI 10을 전송하려면 3.8 mW가 필요하고 E-TFCI 11을 전송하는데 4.2 mW가 필요하다면, 단말은 상향기본주파수에 대하여 E-TFCI 10을 선택할 것이다. 또한, 상향부가주파수에 대하여 E-TFCI 12를 전송하는데 5.5mW가 필요하고 13을 전송하는데 6.1mW가 필요하다면, 단말은 상향부가주파수에 대하여 E-TFCI 12를 선택할 것이다.
E-TFCI를 선택한 후, 단말은 유휴 전력을 계산하여 기지국에게 전력 증감요청을 한다.
각 주파수에 대한 유휴 전력은 각 주파수에 할당된 전력에서 선택된 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이고, 단말의 유휴 전력은 각 주파수들의 유휴 전력의 합이다. 도 7에서, 상향기본주파수의 유휴 전력(P1)은 0.2 mW이고, 상향부가주파수의 유휴 전력(P2)은 0.5 mW이다. 그리고, 단말의 유휴전력(P)는 상향기본주파수의 유휴전력(P1) + 상향부가주파수의 유휴전력(P2)이므로, 0.7 mW이다.
선택된 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력을 P1_E-TFCInth이라 하고, 선택된 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI를 전송하기 위해 필요한 최소 전력을 P1_E-TFCIn+1th라고 할 때, 선택된 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI를 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력(P1')은 P1_E-TFCInth-P1_E-TFCIn+1th이다. 따라서, 유휴 전력이 P1_E-TFCInth-P1_E-TFCIn+1th이상이면 단말은 더 많은 데이터를 전송할 전력이 있는 것이므로, 기지국에게 더 많은 그랜트를 요청하기 위해서 전력 증가 요청을 한다. 그리고, 유휴 전력이 P1_E-TFCInth-P1_E-TFCIn+1th미만이면, 기지국으로부터 더 많은 그랜트를 수신해도 단말은 더 많은 데이터를 전송할 전력이 없으므로 전력 유지 또는 전력 감소 요청을 한다. 단말은 전력 증가 요청을 하기 위해서는 해피비트를 언해피(unhappy)로 설정하고, 전력 유지 또는 전력 감소 요청을 하기 위해서는 해피비트를 해피(happy)로 설정한다.
본 발명의 제1 실시예에서는 각 주파수별 유휴 전력을 이용하여 전력 증감 여부를 결정한다. 도 7에서, 상향 기본 주파수의 유휴 전력은 0.2 mW이고, 상향 기본 주파수에서 E-TFCI 11를 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력은 0.4 mW이다. 따라서, 유휴 전력이 선택된 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI를 전송하기 위해 필요한 최소 전력 미만이므로, 단말은 전력 유지 또는 전력 감소 요청을 한다.
도 7에서, 상향 부가 주파수의 유휴 전력은 0.5 mW이고, 상향 부가 주파수에서 E-TFCI 13을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력은 0.6 mW이다. 따라서, 유휴 전력이 선택된 E-TFCI보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI를 전송하기 위해 필요한 최소 전력 미만이므로, 단말은 전력 유지 또는 전력 감소 요청을 한다.
즉, 도 7에서, 상향 기본 주파수 및 상향 부가 주파수 각각에 대해서 단말은 해피비트를 모두 해피로 설정하여 기지국에게 전송하고, 단말은 이전에 전송한 그랜트와 동일한 값의 그랜트를 단말에게 전송할 것이다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 도 8 및 9를 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단말은 기지국으로부터 복수의 주파수 각각에 대한 그랜트를 수신한다(S810). 단말이 복수의 상향 주파수를 사용하는 경우, 단말은 복수의 상향 주파수 각각에 대한 그랜트들을 기지국으로부터 수신한다.
예를 들어, 단말이 상향 기본 주파수와 상향 부가 주파수를 사용한다고 할 때, 상향 기본 주파수에 대한 그랜트를 AGf1이라 하고, 상향 부가 주파수에 대한 그랜트를 AGf2라 가정한다. 본 발명의 실시예에서는 단말이 2 개의 상향 주파수를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
단말은 수신된 복수의 주파수 각각에 대한 그랜트들에 따라 단말의 최대 전력을 복수의 주파수 각각에게 분할하고, 분할된 전력 및 수신된 그랜트를 고려하여 복수의 주파수 각각에 대해 전송 블록을 선택한다(S820). 단말은 분할된 전력 및 수신된 그랜트를 고려하여 복수의 주파수 각각에 대해 E-TFCI를 선택한다. E-TFCI는 전송 블록에 대한 인덱스로서, E-TFCI가 결정되면 전송 블록이 결정된다.
위에서 설명한 전력 분할 방법에 따라 단말은 단말의 최대 전력을 복수의 주파수 각각에게 분할한다. 즉, 상향 기본 주파수에게 넌 스케줄드 그랜트에 해당하는 전력을 먼저 할당하고, 나머지 전력을 AGf1 및 AGf2의 비율에 따라 상향 기본 주파수 및 상향 부가 주파수에게 할당한다.
그리고, 단말은 복수의 주파수 각각에 대해서 할당된 전력 및 수신된 그랜트를 고려하여 전송 블록을 선택한다.
단말은 단말의 전체 유휴 전력을 계산하여, 단말의 전체 유휴 전력을 이용하여 복수의 주파수 각각에 대해 전력 증감 요청을 수행한다(S830).
단말의 전체 유휴 전력은 단말의 최대 전력에서 복수의 주파수 각각에 대해 선택된 E-TFCI를 전송하는데 필요한 전력들을 뺀 값이다. 예를 들어, 단말이 두 개의 상향 주파수를 사용하고, 상향 기본 주파수에 대해서 E-TFCI nth를 선택하고, 상향 부가 주파수에 대해서 E-TFCI kth를 선택한 경우, 단말의 전체 유휴 전력은 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
P=PUE Max -(P1_E- TFCI nth + P2_E- TFCI kth)
여기서, P1_E-TFCI nth는 상향 기본 주파수로 E-TFCI nth를 전송하는데 필요한 전력이고, P2_E-TFCI kth는 상향 기본 주파수로 E-TFCI kth를 전송하는데 필요한 전력이다.
단말은 일정한 순서대로 복수의 상향 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정한다. 단말이 복수의 상향 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정하는 순서는 여러 가지가 있을 수 있다.
단말은 각 주파수마다 단말의 유휴전력으로 데이터를 몇 비트를 더 추가로 전송할 수 있는지 계산하여, 남은 전력으로 더 많은 비트의 데이터를 전송할 수 있는 주파수에 대해 먼저 전력 증감 여부를 결정할 수 있다.
또는, 단말은 각 주파수에 대해 32 비트를 더 전송하기 위하여 얼마의 전력이 더 필요한지 계산하여, 32 비트를 더 전송하는데 적은 전력이 필요한 주파수에 대해 먼저 전력 증감 여부를 결정할 수도 있고, 32 비트를 더 전송하는데 많은 전력이 필요한 주파수에 대해 먼저 전력 증감 여부를 결정할 수도 있다.
또는, 단말은 DPCCH 전력이 큰 순서대로 복수의 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정할 수도 있고, DPCCH 전력이 작은 순서대로 복수의 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정할 수도 있다.
또는, 단말은 수신된 그랜트가 큰 순서대로 복수의 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정할 수도 있고, 수신된 그랜트가 작은 순서대로 복수의 주파수에 대해 전력 증감 여부를 결정할 수도 있다.
또는, 단말은 상향 기본 주파수에 대해 전력 증감 여부를 먼저 결정할 수도 있고, 상향 부가 주파수에 대해 전력 증감 여부를 먼저 결정할 수도 있다.
또는, 단말은 임의의 상향 주파수를 가장 먼저 선택한다.
또는, 단말은 넌 스케줄드 데이터를 전송하는 주파수에 대해 전력 증감 여부를 먼저 결정할 수도 있다.
또는, 단말은 논리 채널의 우선 순위가 높은 데이터를 포함하는 전송 블록을 전송할 주파수에 대해 전력 증감 여부를 먼저 결정할 수 있다.
또는, 단말은 데이터 할당 시 가장 높은 우선 순위를 지닌 데이터가 먼저 할당되는 주파수에 대해 전력 증감 여부를 먼저 결정할 수 있다.
단말이 결정한 일정한 순서에 따라 단말이 가장 먼저 전력 증감 여부를 결정하는 주파수를 제1 주파수라고 하면, 단말은 단말의 전체 유휴 전력을 이용하여 제1 주파수의 전력 증감 여부를 결정한다. 제1 주파수에서 E-TFCI mth가 선택되었고, 제1 주파수에서 E-TFCI mth를 전송하는데 P1_E-TFCI mth의 전력이 필요하다고 가정한다. 그리고, E-TFCI mth보다 한 단계 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI m+1th를 제1 주파수에서 전송하는데 필요한 전력을 P1_E-TFCI m+1th라고 할 때, 수학식 3을 만족하면 단말은 제1 주파수를 통해 더 많은 데이터를 보낼 수 있다고 판단하고 전력 증가 요청을 하고, 수학식 3을 만족하지 못하면 단말은 제1 주파수를 통해 더 많은 데이터를 보낼 수 없다고 판단하고 전력 유지 요청을 한다. 단말은 제1 주파수에 대해 전력 유지 요청을 하는 경우에는 복수의 주파수 모두에 대해 전력 유지 또는 전력 감소 요청을 한다.
[수학식 3]
P ≥ P1_E- TFCI m+1 th - P1_E- TFCI mth
즉, 단말의 전체 유휴 전력(P)이 제1 주파수에서 선택된 E-TFCI 보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 E-TFCI를 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 단말은 제1 주파수에 대해 전력 증가 요청을 한다.
단말은 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 이용하여 기지국에게 전력 증가 요청 또는 전력 유지 또는 감소 요청을 할 수 있다. 즉, 전력 증가 요청을 하는 경우에는 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 전력 증가 요청을 나타내도록 설정하여 전송하고, 전력 유지 또는 감소 요청을 하는 경우에는 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 전력 유지 또는 감소 요청을 나타내도록 설정하여 전송한다. 예를 들어, 단말은 해피비트를 이용하여 기지국에게 전력 증감 요청을 할 수 있다. 이 경우에는 단말은 전력 증가를 요청하려면 해피비트를 언해피로 설정하여 기지국에게 전송하고, 전력 유지 또는 감소를 요청하려면 해피비트를 해피로 설정하여 기지국에게 전송한다.
단말은 제1 주파수에 대해 전력 증가 요청을 한 경우, 단말의 전체 유휴 전력(P)에서 제1 주파수에서 선택된 E-TFCI 보다 더 많은 데이터를 전송하는 E-TFCI를 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력(P1_E-TFCI m+1th - P1_E-TFCI mth)을 뺀 나머지 전력을 이용하여 제2 주파수에 대한 전력 증감 여부를 결정한다.
제2 주파수에서 E-TFCI pth가 선택되었고, 제2 주파수에서 E-TFCI pth를 전송하는데 P1_E-TFCI pth의 전력이 필요하다고 가정한다. 그리고, E-TFCI pth보다 한 단계 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 E-TFCI p+1th를 제2 주파수에서 전송하는데 필요한 전력을 P1_E-TFCI p+1th라고 할 때, 수학식 4를 만족하면 단말은 제2 주파수를 통해 더 많은 데이터를 보낼 수 있다고 판단하고 전력 증가 요청을 하고, 수학식 4를 만족하지 못하면 단말은 제2 주파수를 통해 더 많은 데이터를 보낼 수 없다고 판단하고 전력 유지 또는 감소 요청을 한다.
[수학식 ]
P-(P1_E- TFCI m+1 th - P1_E- TFCI mth) ≥ P2_E- TFCI p+1 th - P1_E- TFCI pth
위에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 단말은 순차적으로 복수의 주파수에 대해 전력 증감 여부를 판단하여 기지국에게 요청한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 증감 요청 방법을 나타낸 도면이다. 도 9에서, 단말은 상향 부가 주파수에 P2max를 할당하고, 상향 기본 주파수에 P1max를 할당한다. 그리고, 상향 기본 주파수에서는 E-TFCI 10을 선택하고, 상향 부가 주파수에서는 E-TFCI 12를 선택한다.
그러면, 단말의 전체 유휴 전력은 0.7 mW가 된다. 도 9에서, 단말은 상향 부가 주파수의 전력 증감 여부를 먼저 판단한다. 상향 부가 주파수에서 선택된 E-TFCI 13을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력은 0.6 mW이고, 단말의 전체 유휴 전력(0.7 mW)은 상향 부가 주파수에서 선택된 E-TFCI 13을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력(0.6 mW)이상이므로, 단말은 상향 부가 주파수에 대해 해피비트를 언해피로 설정한다.
그리고, 단말의 전체 유휴 전력(0.7mW)에서 상향 부가 주파수에서 선택된 E-TFCI 13을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력(0.6 mW)을 빼면 0.1 mW가 된다. 0.1 mW는 상샹 기본 주파수에서 E-TFCI 11을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력인 0.4 mW보다 작으므로, 단말은 상향 기본 주파수에 대해 해피비트를 해피로 설정하여 기지국으로 전송한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 위에서 설명한 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 송신기 및 수신기의 구성을 나타내는 도면이다.
송신기 및 수신기은 정보, 데이터, 신호 및/또는 메시지 등을 송수신할 수 있는 안테나(1000, 1010), 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신 모듈(Tx module, 1040, 1050), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신 모듈(Rx module, 1060, 1070), 기지국과의 통신과 관련된 정보 들을 저장하는 메모리(1080, 1090) 및 송신모듈, 수신모듈 및 메모리를 제어하는 프로세서(1020, 1030)를 각각 포함한다.
안테나(1000, 1010)는 전송모듈(1040, 1050)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(1060, 1070)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상의 안테나가 구비될 수 있다.
프로세서(1020, 1030)는 통상적으로 송신기 또는 수신기의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서는 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(1020, 1030)는 다양한 메시지들의 암호화를 제어할 수 있는 암호화 모듈 및 다양한 메시지들의 송수신을 제어하는 타이머 모듈을 각각 더 포함할 수 있다.
단말이 기지국으로부터 복수의 상향링크 주파수 중 특정 상향링크 주파수를 비활성화시키라는 명령을 수신하면, 단말의 프로세서(1020)는 특정 상향링크 주파수와 관련된 HARQ 프로세스 버퍼를 초기화한다. 즉, 특정 상향링크 주파수와 관련된 HARQ 프로세스 버퍼의 데이터를 모두 폐기한다. 또는, 단말의 프로세서(1020)는 단말이 기지국으로부터 복수의 상향링크 주파수 중 특정 상향링크 주파수를 재활성화시키라는 명령을 수신한 때, 특정 상향링크 주파수와 관련된 HARQ 프로세스 버퍼를 초기할 수도 있다.
단말이 기지국으로부터 복수의 상향링크 주파수 중 특정 상향링크 주파수를 활성화시키라는 명령을 수신하면, 단말의 프로세서(1020)는 특정 상향링크 주파수의 서빙 그랜트를 설정한다.
이때, 단말이 기지국으로부터 서빙 그랜트 값을 수신하면, 단말의 프로세서(1020)는 특정 상향링크 주파수의 서빙 그랜트를 수신된 서빙 그랜트 값으로 설정한다. 그리고, 기지국으로부터 서빙 그랜트 값을 수신하지 않은 경우에는 특정 상향링크 주파수의 서빙 그랜트를 제로 그랜트(zero grant)로 설정한다.
전송모듈(1040, 1050)은 프로세서로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(1000, 1010)에 전달할 수 있다.
기지국의 전송 모듈(1040)은 단말에게 복수의 상향링크 주파수 중 특정 상향링크 주파수를 활성화 또는 비활성화시키라는 HS-SCCH 오더를 전송한다.
수신모듈(1060, 1070)은 외부에서 안테나(1000, 1010)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(1020, 1030)로 전달할 수 있다.
단말의 수신 모듈(1070)은 기지국으로부터 복수의 상향링크 주파수 중 특정 상향링크 주파수를 활성화 또는 비활성화시키라는 HS-SCCH 오더를 수신한다.
단말의 수신 모듈(1070)은 기지국으로부터 특정 상향링크 주파수를 재활성화 또는 비활성화시키라는 HS-SCCH 오더를 수신할 때, 특정 상향링크 주파수가 재활성화된 후 사용할 서빙 그랜트 값을 수신할 수 있다.
메모리(1080, 1090)는 프로세서의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(이동국의 경우, 기지국으로부터 할당받은 상향링크 그랜트(UL grant), 시스템 정보, 스테이션 식별자(STID), 플로우 식별자(FID), 동작 시간(Action Time), 영역할당정보 및 프레임 오프셋 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수 있다.
또한, 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (11)

  1. 무선 통신 시스템의 복수의 상향링크 주파수들을 사용하는 단말에서 전력 증감 요청 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 수신하는 단계;
    상기 수신된 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들에 따라 상기 단말의 최대 전력을 상기 복수의 상향링크 주파수들에게 각각 분할하고, 상기 분할된 전력들 및 상기 수신된 그랜트들을 고려하여 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 전송 블록을 선택하는 단계;
    상기 복수의 상향링크 주파수들 각각의 상기 전송 블록에 기초하여 상기 단말의 전체 유휴 전력으로 추가 데이터 전송이 가능한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하는 단계;를 포함하되,
    상기 단말의 전체 유휴 전력은 상기 단말의 최대 전력에서 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 선택된 전송 블록을 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이고,
    상기 제 1 상향 링크 주파수는 상기 복수의 상향 링크 주파수들 중 가장 먼저 전력 증감 여부가 결정되는 상향 링크 주파수이고,
    상기 제 1 상향 링크 주파수는 기설정된 우선 순위에 기초하여 결정되는, 전력 증감 요청 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 전체 유휴 전력에서 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력을 뺀 값이 제2 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제2 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하는 단계를 더 포함하는 전력 증감 요청 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 미만이면, 상기 기지국에게 상기 복수의 주파수 모두에 대해 전력 유지 요청을 하는 단계를 더 포함하는 전력 증감 요청 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 증가 요청을 하는 단계는 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 전력 증가 요청을 나타내도록 설정하여 전송하는 전력 증감 요청 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 상향링크 주파수들은 상향 기본 주파수 및 상향 부가 주파수를 포함하고, 상기 제1 상향링크 주파수는 상향 부가 주파수인 전력 증감 요청 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전송 블록 및 상기 최소의 전송 블록 각각의 크기는 E-TFCI(extended Transport Format Combination Indicator)로 식별되는 전력 증감 요청 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 복수의 상향링크 주파수들을 사용하는 단말에 있어서,
    기지국으로부터 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 이용하여 기지국으로부터 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들을 수신하고,
    상기 수신된 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대한 그랜트들에 따라 상기 단말의 최대 전력을 상기 복수의 상향링크 주파수들에게 각각 분할하고, 상기 분할된 전력들 및 상기 수신된 그랜트들을 고려하여 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 전송 블록을 선택하고,
    상기 복수의 상향링크 주파수들 각각의 상기 전송 블록에 기초하여 상기 단말의 전체 유휴 전력으로 추가 데이터 전송이 가능한지 여부를 판단하고,
    상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 전송 모듈을 이용하여 상기 기지국에게 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 수행하되,
    상기 단말의 전체 유휴 전력은 상기 단말의 최대 전력에서 상기 복수의 상향링크 주파수들 각각에 대해 선택된 전송 블록을 전송하는데 필요한 전력을 뺀 값이고,
    상기 제 1 상향 링크 주파수는 상기 복수의 상향 링크 주파수들 중 가장 먼저 전력 증감 여부가 결정되는 상향 링크 주파수이고,
    상기 제 1 상향 링크 주파수는 기설정된 우선 순위에 기초하여 결정되는, 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전송 모듈은 상기 단말의 전체 유휴 전력에서 상기 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력을 뺀 값이 제2 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 최소의 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 이상이면, 상기 기지국에게 상기 제2 상향링크 주파수에 대해 전력 증가 요청을 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전송 모듈은 상기 단말의 전체 유휴 전력이 제1 상향링크 주파수에 대해 선택된 전송 블록보다 더 많은 데이터를 전송하는 전송 블록을 전송하기 위해 추가적으로 필요한 전력 미만이면, 상기 기지국에게 상기 복수의 주파수 모두에 대해 전력 유지 요청을 하는 단말.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전송 모듈은 전력 증가 요청을 하기 위해 전력 증감 여부를 나타내는 비트를 전력 증가 요청을 나타내도록 설정하여 전송하는 단말.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 상향링크 주파수들은 상향 기본 주파수 및 상향 부가 주파수를 포함하고, 상기 제1 상향링크 주파수는 상향 부가 주파수인 단말.
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